JP3456429B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Info

Publication number
JP3456429B2
JP3456429B2 JP01683999A JP1683999A JP3456429B2 JP 3456429 B2 JP3456429 B2 JP 3456429B2 JP 01683999 A JP01683999 A JP 01683999A JP 1683999 A JP1683999 A JP 1683999A JP 3456429 B2 JP3456429 B2 JP 3456429B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particulate filter
engine
exhaust
filter
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP01683999A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000213332A (en
Inventor
淳 田原
敏久 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP01683999A priority Critical patent/JP3456429B2/en
Priority to DE19957715A priority patent/DE19957715C2/en
Priority to FR9915162A priority patent/FR2786529B1/en
Publication of JP2000213332A publication Critical patent/JP2000213332A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3456429B2 publication Critical patent/JP3456429B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、排気中のパティキュレートを
捕集するためのパティキュレートフィルタを機関排気通
路内に配置した内燃機関が知られている。ところが機関
運転時間が長くなるとパティキュレートフィルタの捕集
パティキュレート量が多くなって機関背圧が高くなるの
で、機関背圧が許容最大圧よりも高くなる前にパティキ
ュレートフィルタに捕集されたパティキュレートを除去
する、すなわちパティキュレートフィルタを再生する必
要がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an internal combustion engine in which a particulate filter for collecting particulates in exhaust gas is arranged in an engine exhaust passage. However, as the engine operating time increases, the amount of particulates collected by the particulate filter increases and the engine back pressure increases, so the particulates collected by the particulate filter before the engine back pressure becomes higher than the maximum allowable pressure. It is necessary to remove the curate, that is, regenerate the particulate filter.

【0003】そこで、パティキュレートフィルタ上流の
機関排気通路内にバーナを配置し、このバーナの高温の
排気をパティキュレートフィルタに導入してパティキュ
レートを燃焼、除去することによりパティキュレートフ
ィルタを再生するようにした内燃機関の排気浄化装置が
公知である(特開昭60−47937号公報参照)。こ
のようにパティキュレートフィルタに流入する排気の温
度を高めることがパティキュレートフィルタを再生する
方法の一つであり、パティキュレートフィルタに流入す
る排気の温度を高めるために従来より様々な方法が提案
されている。すなわちバーナを用いる他に例えば、ディ
ーゼル機関において主燃料噴射時期を遅角せしめる方法
や、EGRガス量を通常運転時よりも増大せしめる方法
などがある。
Therefore, a burner is arranged in the engine exhaust passage upstream of the particulate filter, and the hot exhaust gas of this burner is introduced into the particulate filter to burn and remove the particulate, thereby regenerating the particulate filter. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine is known (see Japanese Patent Laid-Open No. 60-47937). Increasing the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter in this way is one of the methods for regenerating the particulate filter, and various methods have been proposed in the past to increase the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter. ing. That is, in addition to using the burner, for example, there is a method of delaying the main fuel injection timing in a diesel engine, a method of increasing the EGR gas amount more than in normal operation, and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】例えばバーナを用いる
とパティキュレートフィルタに流入する排気の温度が比
較的高いときにもバーナのために燃料が必要となるが、
パティキュレートフィルタに流入する排気の温度が比較
的低いときでもパティキュレートフィルタを再生のため
に必要な温度まで確実に昇温することができる。一方、
主燃料噴射時期を遅角せしめる方法ではパティキュレー
トフィルタに流入する排気の温度が低いときにはパティ
キュレートフィルタを必要な温度まで昇温することがで
きないが、燃料消費率はそれほど増大しない。したがっ
て、例えばバーナによる再生方法と、主燃料噴射時期遅
角制御による再生方法との両方を設け、パティキュレー
トフィルタに流入する排気の温度が低いときにはバーナ
による再生方法によりパティキュレートフィルタを再生
し、パティキュレートフィルタに流入する排気の温度が
高いときには主燃料噴射時期遅角制御による再生方法す
るようにすれば、燃料消費率を低減しつつパティキュレ
ートフィルタを確実に再生することが可能となる。
For example, when a burner is used, fuel is required for the burner even when the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter is relatively high.
Even when the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter is relatively low, it is possible to reliably raise the temperature of the particulate filter to the temperature required for regeneration. on the other hand,
With the method of delaying the main fuel injection timing, the particulate filter cannot be heated to the required temperature when the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter is low, but the fuel consumption rate does not increase so much. Therefore, for example, both a regeneration method using a burner and a regeneration method using the main fuel injection timing retard control are provided, and when the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter is low, the particulate filter is regenerated by the regeneration method using a burner. When the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter is high, if the regeneration method is performed by the main fuel injection timing retard control, it is possible to reliably regenerate the particulate filter while reducing the fuel consumption rate.

【0005】言い換えると、複数の再生方法を設け、こ
れら再生方法を選択的に用いるようにすればエネルギ効
率を高く維持しつつパティキュレートフィルタを確実に
再生することが可能となる。上述の公報にはこのような
技術的思想は何ら開示されていない。
In other words, if a plurality of regeneration methods are provided and these regeneration methods are selectively used, it is possible to reliably regenerate the particulate filter while maintaining high energy efficiency. The above publication does not disclose any such technical idea.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に1番目の発明によれば、排気中のパティキュレートを
捕集するためのパティキュレートフィルタを機関排気通
路内に配置した内燃機関の排気浄化装置において、パテ
ィキュレートフィルタを再生する再生手段を複数具備
し、機関運転状態領域を複数の領域に分割し、各領域毎
に異なる再生手段を設定し、機関運転状態履歴に基づい
て機関運転状態が最も頻繁に属する領域を前記複数の領
域のなかから決定し、該決定された領域と、該決定され
た領域に対し設定された再生手段よりもエネルギ効率が
高い再生手段が設定されている領域とを選択し、パティ
キュレートフィルタを再生すべきときに機関運転状態が
該選択された領域に属さないときにはパティキュレート
フィルタの再生作用を禁止し、次いで機関運転状態が該
選択された領域に移行したときに、機関運転状態が属す
る領域に対し設定された再生手段によりパティキュレー
トフィルタを再生するようにしている。すなわち1番目
の発明では、機関運転状態履歴に基づいて機関運転状態
が最も頻繁に属する領域が決定され、決定された領域
と、決定された領域に対し設定された再生手段よりもエ
ネルギ効率が高い再生手段が設定されている領域とが選
択され、パティキュレートフィルタを再生すべきときに
機関運転状態がこの選択された領域に属さないときには
パティキュレートフィルタの再生作用が禁止され、次い
で機関運転状態がこの選択された領域に移行したとき
に、機関運転状態が属する領域に対し設定された再生手
段によりパティキュレートフィルタが再生される。した
がって、エネルギ効率を高く維持しつつパティキュレー
トフィルタを確実に再生するために必要な再生手段を常
に用いることが可能となる。
According to a first aspect of the present invention for solving the above problems, an exhaust gas of an internal combustion engine in which a particulate filter for collecting particulates in exhaust gas is arranged in an engine exhaust passage. In the purifying device, a plurality of regenerating means for regenerating the particulate filter are provided, the engine operating state region is divided into a plurality of regions, and each region is
Different regeneration means are set for
The region to which the engine operating state belongs most frequently
Region, the determined region and the determined region
Energy efficiency is better than the regeneration means set for the
Select the area where a high playback method is set and
The engine operating condition is
Particulate when not belonging to the selected area
The regeneration action of the filter is prohibited, and then the engine operating condition is
When operating in the selected area, the engine operating state
The particulate filter is regenerated by the regenerating means set for the area . That is, in the first aspect, the engine operating state is based on the engine operating state history.
The area to which the most frequently belongs is determined, and the determined area
The playback area set for the determined area.
Select the area where the playback method with high energy efficiency is set.
Selected and when the particulate filter should be regenerated
When the engine operating condition does not belong to this selected area
The regeneration function of the particulate filter is prohibited and
When the engine operating state shifts to this selected area in
Is set for the area to which the engine operating state belongs.
The stage regenerates the particulate filter. Therefore, it becomes possible to always use the regenerating means necessary for surely regenerating the particulate filter while maintaining high energy efficiency.

【0007】[0007]

【0008】また、番目の発明によれば1番目の発明
において、前記再生手段がパティキュレートフィルタを
自然に再生する自然再生手段と、パティキュレートフィ
ルタを強制的に再生する複数の強制再生手段とを具備
し、これら強制再生手段はエネルギ効率および昇温性能
が互いに異なっている。すなわち番目の発明では、エ
ネルギ効率および昇温性能が最適に維持されるように再
生手段を選択することが可能となる。
Further, in the first aspect according to the second aspect, and natural reproduction means for said reproducing means to reproduce naturally particulate filter, a plurality of forced regeneration means for forcibly reproduce the particulate filter The forced regeneration means are different from each other in energy efficiency and temperature rising performance. That is, in the second invention, it is possible energy efficiency and heated performance select the playback means so as to optimally maintain.

【0009】[0009]

【0010】また、上記課題を解決するために番目の
発明によれば1番目の発明において、パティキュレート
フィルタに捕集されているパティキュレート量を求めて
パティキュレート量が設定量よりも多くなったときにパ
ティキュレートフィルタを再生すべきと判断するように
している。すなわち番目の発明では、パティキュレー
ト量が設定量よりも多くなっても機関運転状態が選択さ
れた領域に属さないときにはパティキュレートフィルタ
の再生作用が禁止され、次いで機関運転状態が選択され
た領域に属すると、この選択された領域に対し設定され
た再生手段によりパティキュレートフィルタが再生され
る。
Further, in the first aspect according to the third invention for solving the above problems, the particulate amount seeking particulate amount trapped in the particulate filter becomes more than a set amount When it does, it judges that the particulate filter should be regenerated. That is, in the third invention, when the particulate amount does not belong to the region the engine operating state is selected even if more than a set amount is prohibited regenerative action of the particulate filter, then the engine operating condition selected areas Belongs to, the particulate filter is reproduced by the reproducing means set for this selected area.

【0011】また、番目の発明によれば番目の発明
において、前記選択された領域に応じて前記設定を変
更するようにしている。すなわち番目の発明では、パ
ティキュレートフィルタの再生を行うべき時期が選択さ
れた領域または再生手段に応じて変更される。また、上
記課題を解決するために番目の発明によれば、排気中
のパティキュレートを捕集するためのパティキュレート
フィルタを機関排気通路内に配置した内燃機関の排気浄
化装置において、パティキュレートフィルタを再生する
ために主燃料噴射時期を通常運転時よりも遅角する遅角
再生手段と、パティキュレートフィルタを再生するため
に機関膨張行程または排気行程に2次燃料噴射を行うと
共にEGRガス量を通常運転時よりも増大する2次噴射
EGR再生手段とを具備し、パティキュレートフィルタ
を再生すべきときに機関負荷が予め定められた設定負荷
よりも高いときには遅角再生手段によりパティキュレー
トフィルタを再生し、パティキュレートフィルタを再生
すべきときに機関負荷が設定負荷よりも低いときには2
次噴射EGR再生手段によりパティキュレートフィルタ
を再生するようにしている。すなわち、遅角再生手段は
エネルギ効率が比較的高いけれども昇温性能が比較的低
く、2次噴射EGR再生手段はエネルギ効率が比較的低
いけれども昇温性能が比較的高い。そこで番目の発明
では、機関負荷が比較的高くパティキュレートフィルタ
に流入する排気の温度が高いときには遅角再生手段を用
い、機関負荷が比較的低くパティキュレートフィルタに
流入する排気の温度が低いときには2次噴射EGR再生
手段を用いるようにしている。
Further, in the first aspect according to the fourth aspect, so that changing the set amount in response to the selected area. That is, in the fourth aspect, it is changed according to the area or reproducing means timing is selected to perform the regeneration of the particulate filter. Further, according to the fifth invention to solve the above problems, in the exhaust purification system of an internal combustion engine arranged particulate filter in the engine exhaust passage for collecting particulates in exhaust particulate filter For retarding the main fuel injection timing in order to regenerate the main fuel injection timing in comparison with the normal operation, and for regenerating the particulate filter, secondary fuel injection is performed in the engine expansion stroke or the exhaust stroke and the EGR gas amount is changed. A secondary injection EGR regenerating unit that increases more than in normal operation is provided, and when the engine load is higher than a preset load when the particulate filter is to be regenerated, the retard angle regenerating unit regenerates the particulate filter. 2 when the engine load is lower than the set load when the particulate filter should be regenerated.
The particulate filter is regenerated by the next injection EGR regeneration means. That is, the retard regeneration means has relatively high energy efficiency but relatively low temperature raising performance, while the secondary injection EGR regeneration means has relatively low energy efficiency but relatively high temperature raising performance. Therefore, in the fifth aspect , the retard regeneration means is used when the engine load is relatively high and the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter is high, and when the engine load is relatively low and the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter is low. The secondary injection EGR regeneration means is used.

【0012】また、上記課題を解決するために番目の
発明によれば、排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
した内燃機関の排気浄化装置において、パティキュレー
トフィルタに流入する排気流量を制御可能な排気流量制
御手段を具備し、パティキュレートフィルタを再生する
ために機関膨張行程または排気行程に2次燃料噴射を行
うと共にEGRガス量を通常運転時よりも増大する2次
噴射EGR再生手段と、パティキュレートフィルタを再
生するために機関膨張行程または排気行程に2次燃料噴
射を行うと共にパティキュレートフィルタに流入する排
気流量を通常運転時よりも減少させる2次噴射排気流量
再生手段とを具備し、パティキュレートフィルタを再生
すべきときに機関負荷が予め定められた設定負荷よりも
高いときには2次噴射EGR再生手段によりパティキュ
レートフィルタを再生し、パティキュレートフィルタを
再生すべきときに機関負荷が設定負荷よりも低いときに
は2次噴射排気流量再生手段によりパティキュレートフ
ィルタを再生するようにしている。すなわち、2次噴射
EGR再生手段はエネルギ効率が比較的高いけれども昇
温性能が比較的低く、2次噴射排気流量再生手段はエネ
ルギ効率が比較的低いけれども昇温性能が比較的高い。
そこで番目の発明では、機関負荷が比較的高くパティ
キュレートフィルタに流入する排気の温度が比較的高い
ときには2次噴射EGR再生手段を用い、機関負荷が比
較的低くパティキュレートフィルタに流入する排気の温
度が比較的低いときには2次噴射排気流量再生手段を用
いるようにしている。
[0012] According to a sixth aspect of the invention in order to solve the above problems, in the exhaust purification system of an internal combustion engine arranged particulate filter in the engine exhaust passage for collecting particulates in exhaust, Exhaust flow rate control means capable of controlling the exhaust flow rate flowing into the particulate filter is provided, and secondary fuel injection is performed in the engine expansion stroke or exhaust stroke to regenerate the particulate filter, and the EGR gas amount is set to be lower than that in normal operation. Secondary injection EGR regeneration means that also increases the amount of secondary injection, and secondary fuel injection is performed in the engine expansion stroke or exhaust stroke to regenerate the particulate filter, and the exhaust flow rate flowing into the particulate filter is reduced from that during normal operation. When the particulate filter is to be regenerated, the engine is equipped with a secondary injection exhaust flow rate regeneration means. When the load is higher than the preset load, the secondary injection EGR regeneration means regenerates the particulate filter, and when the particulate filter is to be regenerated, when the engine load is lower than the preset load, the secondary injection exhaust gas flow rate regeneration The particulate filter is regenerated by the means. That is, the secondary injection EGR regeneration means has relatively high energy efficiency but relatively low temperature raising performance, and the secondary injection exhaust gas flow rate regeneration means has relatively low energy efficiency but relatively high temperature raising performance.
Therefore, in the sixth aspect of the invention, when the engine load is relatively high and the temperature of the exhaust gas that flows into the particulate filter is relatively high, the secondary injection EGR regeneration means is used, and the exhaust gas that flows into the particulate filter when the engine load is relatively low is used. When the temperature is relatively low, the secondary injection exhaust flow rate regeneration means is used.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は本発明をディーゼル機関に
適用した場合を示している。しかしながら本発明を火花
点火式機関に適用することもできる。図1を参照する
と、機関本体1は例えば四つの気筒#1,#2,#3,
#4を具備する。各気筒は対応する吸気枝管2を介して
サージタンク3に接続され、サージタンク3は吸気ダク
ト4およびインタークーラ5を介して過給機、例えば排
気ターボチャージャ6のコンプレッサ6cの出口部に接
続される。コンプレッサ6cの入口部は空気吸い込み管
7を介してエアクリーナ8に接続される。サージタンク
3とインタークーラ5間の吸気ダクト4内にはアクチュ
エータ9により駆動されるスロットル弁10が配置され
る。また、各気筒は燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料
噴射弁11を具備する。各燃料噴射弁11は共通の燃料
蓄圧室12を介し吐出量を制御可能な燃料ポンプ13に
接続される。燃料ポンプ13は燃料蓄圧室12内の燃料
圧が目標燃料圧となるように吐出量が制御される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to a diesel engine. However, the present invention can also be applied to a spark ignition type engine. Referring to FIG. 1, the engine body 1 has, for example, four cylinders # 1, # 2, # 3.
Equipped with # 4. Each cylinder is connected to a surge tank 3 via a corresponding intake branch pipe 2, and the surge tank 3 is connected via an intake duct 4 and an intercooler 5 to a supercharger, for example, an outlet portion of a compressor 6c of an exhaust turbocharger 6. To be done. The inlet of the compressor 6c is connected to the air cleaner 8 via the air suction pipe 7. Inside the intake duct 4 between the surge tank 3 and the intercooler 5, a throttle valve 10 driven by an actuator 9 is arranged. Each cylinder is equipped with a fuel injection valve 11 that directly injects fuel into the combustion chamber. Each fuel injection valve 11 is connected via a common fuel pressure accumulating chamber 12 to a fuel pump 13 whose discharge amount can be controlled. The discharge amount of the fuel pump 13 is controlled so that the fuel pressure in the fuel pressure accumulating chamber 12 becomes the target fuel pressure.

【0014】一方、各気筒には排気マニホルド14のそ
れぞれ対応する分岐部15が接続され、各分岐部15内
にはパティキュレートフィルタ16が収容される。排気
マニホルド14の集合部は排気ターボチャージャ6の排
気タービン6tの入口部に接続され、排気タービン6t
の出口部は排気管18を介してNOx吸収剤19を収容
したケーシング20に接続され、ケーシング20は排気
管21に接続される。また、排気タービン6tとNOx
吸収剤19間の排気管18内にはNOx吸収剤19に還
元剤を供給すべく還元剤を排気流れ上流に向けて還元剤
を噴射するための還元剤供給弁22がNOx吸収剤19
に隣接配置される。この還元剤供給弁22は燃料蓄圧室
12に接続されており、したがって本実施態様では機関
の燃料(HC)が還元剤として用いられる。なお、還元
剤として例えばガソリン、イソオクタン、ヘキサン、ヘ
プタン、軽油、灯油、ブタン、プロパンのような炭化水
素、水素、アンモニア、尿素などを用いることができ
る。
On the other hand, a branch portion 15 of the exhaust manifold 14 is connected to each cylinder, and a particulate filter 16 is housed in each branch portion 15. The collecting portion of the exhaust manifold 14 is connected to the inlet portion of the exhaust turbine 6t of the exhaust turbocharger 6, and the exhaust turbine 6t
The outlet part of is connected to a casing 20 containing the NOx absorbent 19 via an exhaust pipe 18, and the casing 20 is connected to an exhaust pipe 21. Also, the exhaust turbine 6t and NOx
In the exhaust pipe 18 between the absorbents 19, a reducing agent supply valve 22 for injecting the reducing agent toward the exhaust gas upstream in order to supply the reducing agent to the NOx absorbent 19 is provided with the NOx absorbent 19.
Is located adjacent to. The reducing agent supply valve 22 is connected to the fuel pressure accumulating chamber 12, and therefore the fuel (HC) of the engine is used as the reducing agent in this embodiment. As the reducing agent, for example, gasoline, isooctane, hexane, heptane, light oil, kerosene, butane, hydrocarbon such as propane, hydrogen, ammonia, urea and the like can be used.

【0015】さらに、パティキュレートフィルタ16下
流の排気マニホルド14と、スロットル弁10下流の吸
気ダクト4とは排気再循環(以下EGRと称す)通路2
3を介して互いに接続され、EGR通路23内にはアク
チュエータ24により駆動されるEGR制御弁25が配
置される。このように還元剤供給弁22よりも上流にE
GR通路23を設けるようにすると還元剤供給弁22か
ら供給された2次燃料がEGRガスと共に機関吸気通路
に戻されるのが阻止される。
Further, the exhaust manifold 14 downstream of the particulate filter 16 and the intake duct 4 downstream of the throttle valve 10 are connected to an exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as EGR) passage 2.
An EGR control valve 25, which is connected to each other via 3 and is driven by an actuator 24, is arranged in the EGR passage 23. In this way, E is provided upstream of the reducing agent supply valve 22.
When the GR passage 23 is provided, the secondary fuel supplied from the reducing agent supply valve 22 is prevented from being returned to the engine intake passage together with the EGR gas.

【0016】さらに、排気タービン6tと還元剤供給弁
22間に位置する排気管18内にはアクチュエータ25
により駆動される排気絞り弁26が配置される。この排
気絞り弁26は通常全開に維持されている。電子制御ユ
ニット(ECU)30はデジタルコンピュータからな
り、双方向性バス31を介して相互に接続された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、
常時電源に接続されているB−RAM(バックアップR
AM)35、入力ポート36、および出力ポート37を
具備する。空気吸い込み管7内には吸入空気の質量流量
を検出するための質量流量センサ38が配置される。燃
料蓄圧室12には燃料蓄圧室12内の燃料圧に比例した
出力電圧を発生する燃料圧センサ39が配置される。パ
ティキュレートフィルタ16上流に位置する排気マニホ
ルド14の分岐部15にはパティキュレートフィルタ1
6の温度TPFを表すパティキュレートフィルタ16に
流入する排気の温度に比例した出力電圧を発生する温度
センサ40aが配置され、NOx吸収剤19下流の排気
管21にはNOx吸収剤19の温度TNAを表すNOx
吸収剤19から流出した排気の温度に比例した出力電圧
を発生する温度センサ40bが配置される。また、踏み
込み量センサ41はアクセルペダルの踏み込み量DEP
に比例した出力電圧を発生する。これらセンサ38,3
9,40a,40b,41の出力電圧はそれぞれ対応す
るAD変換器42を介して入力ポート36に入力され
る。また、入力ポート36には機関回転数を表す出力パ
ルスを発生する回転数センサ43が接続される。一方、
出力ポート37はそれぞれ対応する駆動回路44を介し
て各燃料噴射弁7、アクチュエータ9,24,25、燃
料ポンプ13、および還元剤供給弁22にそれぞれ接続
される。
Further, an actuator 25 is provided in the exhaust pipe 18 located between the exhaust turbine 6t and the reducing agent supply valve 22.
An exhaust throttle valve 26 driven by is arranged. The exhaust throttle valve 26 is normally kept fully open. The electronic control unit (ECU) 30 is composed of a digital computer, and ROMs connected to each other via a bidirectional bus 31.
(Read-only memory) 32, RAM (random access memory) 33, CPU (microprocessor) 34,
B-RAM (Backup R
AM) 35, an input port 36, and an output port 37. A mass flow sensor 38 for detecting the mass flow rate of intake air is arranged in the air suction pipe 7. A fuel pressure sensor 39 that generates an output voltage proportional to the fuel pressure in the fuel pressure accumulating chamber 12 is arranged in the fuel pressure accumulating chamber 12. The particulate filter 1 is provided at the branch portion 15 of the exhaust manifold 14 located upstream of the particulate filter 16.
A temperature sensor 40a that generates an output voltage proportional to the temperature of the exhaust gas that flows into the particulate filter 16 that represents the temperature TPF of 6 is arranged, and the temperature TNA of the NOx absorbent 19 is provided in the exhaust pipe 21 downstream of the NOx absorbent 19. NOx to represent
A temperature sensor 40b, which generates an output voltage proportional to the temperature of the exhaust gas flowing out from the absorbent 19, is arranged. Further, the depression amount sensor 41 indicates the depression amount DEP of the accelerator pedal.
Generates an output voltage proportional to. These sensors 38, 3
The output voltages of 9, 40a, 40b and 41 are input to the input port 36 via the corresponding AD converters 42, respectively. Further, the input port 36 is connected to a rotation speed sensor 43 that generates an output pulse representing the engine rotation speed. on the other hand,
The output port 37 is connected to each fuel injection valve 7, actuators 9, 24, 25, fuel pump 13, and reducing agent supply valve 22 via a corresponding drive circuit 44.

【0017】NOx吸収剤19は例えばアルミナを担体
とし、この担体上に例えばカリウムK,ナトリウムN
a,リチウムLi,セシウムCsのようなアルカリ金
属、バリウムBa,カルシウムCaのようなアルカリ土
類、ランタンLa,イットリウムYのような希土類から
選ばれた少なくとも一つと、白金Pt、パラジウムP
d、ロジウムRh、イリジウムIrのような貴金属とが
担持されている。機関排気通路内の或る位置よりも上流
の排気通路内、燃焼室内、および吸気通路内に供給され
た全燃料量および全還元剤量に対する全空気量の比をそ
の位置を流通する排気の空燃比と称すると、このNOx
吸収剤19は流入する排気の空燃比がリーンのときには
NOxを吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低下する
と吸収したNOxを放出するNOxの吸放出作用を行
う。
The NOx absorbent 19 uses, for example, alumina as a carrier, and potassium K, sodium N, etc. are provided on the carrier.
a, lithium Li, at least one selected from alkali metals such as cesium Cs, alkaline earths such as barium Ba and calcium Ca, and rare earths such as lanthanum La and yttrium Y, and platinum Pt and palladium P.
d, a noble metal such as rhodium Rh, and iridium Ir are supported. The ratio of the total amount of fuel and the total amount of air supplied to the exhaust passage, the combustion chamber, and the intake passage upstream of a certain position in the engine exhaust passage to the exhaust air flowing through that position When called the fuel ratio, this NOx
The absorbent 19 absorbs NOx when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, and performs the NOx absorbing / releasing action of releasing the absorbed NOx when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases.

【0018】本実施態様では通常運転時に各気筒で燃焼
せしめられる混合気の空燃比はリーンに維持されてお
り、したがって通常運転時に各気筒から排出される排気
中のNOxがNOx吸収剤19に吸収される。ところ
が、NOx吸収剤19のNOx吸収能力には限界がある
のでNOx吸収剤19のNOx吸収能力が飽和する前に
NOx吸収剤19からNOxを放出させる必要がある。
そこで本実施態様では、NOx吸収剤19のNOx吸収
量を求め、このNOx吸収量が予め定められた設定量よ
りも多くなったときに還元剤供給弁22からNOx吸収
剤19に還元剤を一時的に供給してNOx吸収剤19内
のNOxを放出、還元するようにしている。
In this embodiment, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture burned in each cylinder during normal operation is kept lean, so that NOx in the exhaust gas discharged from each cylinder during normal operation is absorbed by the NOx absorbent 19. To be done. However, since the NOx absorbing capacity of the NOx absorbent 19 is limited, it is necessary to release NOx from the NOx absorbent 19 before the NOx absorbing capacity of the NOx absorbent 19 is saturated.
Therefore, in the present embodiment, the NOx absorption amount of the NOx absorbent 19 is obtained, and when the NOx absorption amount becomes larger than a preset set amount, the reducing agent is temporarily supplied to the NOx absorbent 19 from the reducing agent supply valve 22. The NOx in the NOx absorbent 19 is released and reduced.

【0019】一方、機関から排出される排気中にはす
す、カーボン、有機可溶成分(SOF)、サルフェート
などからなるパティキュレートが含まれており、このパ
ティキュレートはパティキュレートフィルタ16に捕集
される。ところがパティキュレートフィルタ16のパテ
ィキュレート捕集量が多くなると機関背圧が高くなるの
で機関背圧が高くなる前にパティキュレートフィルタ1
6からパティキュレートを除去するすなわちパティキュ
レートフィルタ16の再生作用を行う必要がある。
On the other hand, the exhaust gas discharged from the engine contains particulates of soot, carbon, organic soluble components (SOF), sulfate, etc., which are collected by the particulate filter 16. It However, since the engine back pressure increases as the amount of the particulates collected by the particulate filter 16 increases, the particulate filter 1 is added before the engine back pressure increases.
It is necessary to remove the particulates from 6, that is, to perform the regeneration operation of the particulate filter 16.

【0020】そこで本実施態様では、パティキュレート
フィルタ16のパティキュレート捕集量を求め、このパ
ティキュレート捕集量が予め定められた上限しきい値よ
りも多くなったときにパティキュレートフィルタ16を
再生するようにしている。次にパティキュレートフィル
タ16の再生作用について詳細に説明する。本実施態様
では図2(A)に示されるように機関負荷を表すアクセ
ルペダルの踏み込み量DEPと機関回転数Nとにより定
まる機関運転状態領域が五つの領域I,II,III,
IV,Vに分割されている。
Therefore, in the present embodiment, the particulate collection amount of the particulate filter 16 is obtained, and the particulate filter 16 is regenerated when the particulate collection amount becomes larger than a predetermined upper limit threshold value. I am trying to do it. Next, the reproducing operation of the particulate filter 16 will be described in detail. In the present embodiment, as shown in FIG. 2 (A), there are five engine operating state regions I, II, III, which are determined by the accelerator pedal depression amount DEP representing the engine load and the engine speed N.
It is divided into IV and V.

【0021】領域Iではパティキュレートフィルタ16
に流入する排気の温度がかなり高いために、外部からエ
ネルギを供給しなくてもパティキュレートフィルタ16
に捕集されているパティキュレートが自然に燃焼を開始
し、斯くしてパティキュレートフィルタ16が再生され
る。このようにパティキュレートフィルタ16が自然に
再生される自然再生方法を第1の再生方法と称する。
In the region I, the particulate filter 16
Since the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust gas is quite high, the particulate filter 16 does not need to be supplied with energy from the outside.
The particulates trapped in the fuel cell spontaneously start burning, and thus the particulate filter 16 is regenerated. The natural reproduction method in which the particulate filter 16 is naturally reproduced in this manner is referred to as a first reproduction method.

【0022】ところが、領域I以外の領域ではパティキ
ュレートフィルタ16は自然再生されないのでパティキ
ュレートフィルタ16を強制的に再生する必要がある。
そこで本実施態様では、パティキュレートフィルタ16
を強制的に再生するために三つの強制再生方法を備えて
いる。その一つ目は主燃料噴射時期を通常運転時よりも
遅角する方法である。主燃料噴射時期を通常運転時より
も遅角すると機関燃焼室から排出される排気の温度が高
くなるのでパティキュレートフィルタ16に流入する排
気の温度が高くなり、斯くしてパティキュレートフィル
タ16を再生することができる。このような再生方法を
第2の再生方法と称する。
However, since the particulate filter 16 is not naturally regenerated in the areas other than the area I, it is necessary to forcibly regenerate the particulate filter 16.
Therefore, in the present embodiment, the particulate filter 16
It has three forced playback methods to force playback. The first is a method of delaying the main fuel injection timing from that during normal operation. If the main fuel injection timing is retarded relative to that during normal operation, the temperature of the exhaust gas discharged from the engine combustion chamber becomes higher, so the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter 16 becomes higher, and thus the particulate filter 16 is regenerated. can do. Such a reproducing method is referred to as a second reproducing method.

【0023】二つ目は2次燃料噴射を行いつつEGR制
御弁25の開度DEGRを通常運転時よりも増大する方
法である。圧縮上死点周りに行われる主燃料噴射とは別
に燃料噴射弁7から膨張行程または排気行程に2回目の
燃料噴射すなわち2次燃料噴射を行うと、パティキュレ
ートフィルタ16が酸化雰囲気に維持されているのでこ
の2次燃料がパティキュレートフィルタ16において燃
焼し、斯くしてパティキュレートフィルタ16の温度が
高められる。さらに、このときEGR制御弁25の開度
DEGRを増大してEGRガス量を増大すると機関燃焼
室内に供給される新気量が減少するためにパティキュレ
ートフィルタ16に流入する排気の温度を容易に高める
ことができる。このような再生方法を第3の再生方法と
称する。なお、2次燃料噴射による燃料は機関出力にほ
とんど寄与しない。
The second is a method of increasing the opening degree DEGR of the EGR control valve 25 while performing the secondary fuel injection as compared with the normal operation. When the second fuel injection, that is, the secondary fuel injection is performed from the fuel injection valve 7 in the expansion stroke or the exhaust stroke separately from the main fuel injection performed around the compression top dead center, the particulate filter 16 is maintained in the oxidizing atmosphere. Since this secondary fuel burns in the particulate filter 16, the temperature of the particulate filter 16 is raised. Further, at this time, if the opening degree DEGR of the EGR control valve 25 is increased and the EGR gas amount is increased, the amount of fresh air supplied into the engine combustion chamber decreases, so that the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter 16 is easily increased. Can be increased. Such a reproducing method is referred to as a third reproducing method. Note that the fuel produced by the secondary fuel injection hardly contributes to the engine output.

【0024】三つ目は2次燃料噴射を行いつつ排気絞り
弁26の開度DEXを通常運転時よりも減少することに
よりパティキュレートフィルタ16を再生する方法であ
る。2次燃料噴射を行うと上述したようにパティキュレ
ートフィルタ16に流入する排気の温度が高められる。
さらに、このとき排気絞り弁26の開度DEXを減少し
てパティキュレートフィルタ16に流入する排気流量を
減少すると加熱すべき排気流量が減少せしめられるので
パティキュレートフィルタ16に流入する排気の温度を
さらに容易に高めることができる。このような再生方法
を第4の再生方法と称する。
The third method is to regenerate the particulate filter 16 by reducing the opening degree DEX of the exhaust throttle valve 26 from that during normal operation while performing secondary fuel injection. When the secondary fuel injection is performed, the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter 16 is raised as described above.
Further, at this time, if the opening degree DEX of the exhaust throttle valve 26 is reduced to reduce the exhaust gas flow rate flowing into the particulate filter 16, the exhaust gas flow rate to be heated is reduced, so that the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter 16 is further reduced. It can be easily increased. Such a reproducing method is referred to as a fourth reproducing method.

【0025】第2の再生方法では、機関出力トルクが低
下しないように主燃料噴射量を増大する必要があるがそ
の増大量はわずかである。しかしながら、主燃料噴射時
期の遅角量には限界があるのでパティキュレートフィル
タ16を大幅にかつ速やかに昇温することができない。
第3の再生方法では、2次燃料噴射のために燃料が消費
されるが、パティキュレートフィルタ16を大幅にかつ
速やかに昇温することができる。第4の再生方法では2
次燃料噴射のための燃料に加えて、機関出力トルクが低
下しないように主燃料噴射量を増大する必要がある。し
かしながら、加熱すべき排気流量が減少されるので第3
の再生方法に比べてパティキュレートフィルタ16を大
幅にかつ速やかに昇温することができる。したがって、
第1の再生方法における燃料消費率が最も小さく、第2
の再生方法、第3の再生方法、第4の再生方法の順に燃
料消費率が大きくなり、第2の再生方法、第3の再生方
法、第4の再生方法の順に昇温性能が優れていることに
なる。
In the second regeneration method, it is necessary to increase the main fuel injection amount so that the engine output torque does not decrease, but the increase amount is small. However, since there is a limit to the amount of retardation of the main fuel injection timing, it is not possible to raise the temperature of the particulate filter 16 significantly and quickly.
In the third regeneration method, the fuel is consumed for the secondary fuel injection, but the temperature of the particulate filter 16 can be significantly and quickly raised. 2 in the fourth reproduction method
In addition to the fuel for the next fuel injection, it is necessary to increase the main fuel injection amount so that the engine output torque does not decrease. However, since the exhaust flow rate to be heated is reduced,
It is possible to raise the temperature of the particulate filter 16 significantly and promptly as compared with the above-mentioned regeneration method. Therefore,
The fuel consumption rate in the first regeneration method is the smallest,
Fuel consumption rate increases in the order of the second regeneration method, the third regeneration method, and the fourth regeneration method, and the temperature rising performance is excellent in the order of the second regeneration method, the third regeneration method, and the fourth regeneration method. It will be.

【0026】燃料消費率のことを考えると第2の再生方
法を用いるのが最も好ましい。ところが、領域IIIお
よびIVではパティキュレートフィルタ16に流入する
排気の温度が低いので第2の再生方法を用いるとパティ
キュレートフィルタ16の温度を十分に高めることがで
きない。同様に、領域IVで第3の再生方法を用いると
パティキュレートフィルタ16の温度を十分に高めるこ
とができず、領域IIIで第3の再生方法を用いると燃
料消費率が増大する。そこで領域IIでは第2の再生方
法を用い、領域IIIでは第3の再生方法を用い、領域
IVでは第4の再生方法を用いるようにしている。な
お、領域と各領域に対し設定される再生方法との対応関
係が図2(B)に示されている。
Considering the fuel consumption rate, it is most preferable to use the second regeneration method. However, in the regions III and IV, since the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter 16 is low, the temperature of the particulate filter 16 cannot be sufficiently raised when the second regeneration method is used. Similarly, if the third regeneration method is used in the region IV, the temperature of the particulate filter 16 cannot be sufficiently raised, and if the third regeneration method is used in the region III, the fuel consumption rate increases. Therefore, the region II uses the second reproducing method, the region III uses the third reproducing method, and the region IV uses the fourth reproducing method. The correspondence between the areas and the reproduction methods set for the respective areas is shown in FIG.

【0027】なお、領域Vではパティキュレートフィル
タ16に流入する排気の温度がかなり低く、このためパ
ティキュレートフィルタ16を再生するのが極めて困難
である。そこで、領域Vではパティキュレートフィルタ
16の再生作用を禁止するようにしている。ところで、
車両運転者に応じて機関運転状態が頻繁に属する領域が
異なる。ところが、機関運転状態が最も頻繁に属する領
域が例えば領域IIの場合、機関運転状態が例えば領域
IVに属しているときにパティキュレート捕集量が上限
しきい値よりも多くなったということでパティキュレー
トフィルタ16を第4の再生方法により再生するように
すると燃料消費率が好ましくなく増大する。むしろ、こ
のときにはパティキュレートフィルタ16の再生作用を
禁止し、次いで機関運転状態が領域IIに移行したとき
に第2の再生方法により再生した方が燃料消費率を低減
できる。また、機関運転状態が領域Iに移行して第1の
再生方法により再生するようにすると燃料消費率をさら
に低減できる。
In the region V, the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter 16 is quite low, and therefore it is extremely difficult to regenerate the particulate filter 16. Therefore, in the region V, the regeneration action of the particulate filter 16 is prohibited. by the way,
The region to which the engine operating state frequently belongs differs depending on the vehicle driver. However, when the region to which the engine operating state most frequently belongs is the region II, for example, when the engine operating state belongs to the region IV, the particulate collection amount becomes larger than the upper limit threshold value. When the curate filter 16 is regenerated by the fourth regeneration method, the fuel consumption rate undesirably increases. Rather, it is possible to reduce the fuel consumption rate by prohibiting the regeneration action of the particulate filter 16 at this time and then regenerating by the second regeneration method when the engine operating state shifts to the region II. Further, if the engine operating state shifts to the region I and the engine is regenerated by the first regeneration method, the fuel consumption rate can be further reduced.

【0028】そこで本実施態様では、機関運転状態履歴
に基づいて機関運転状態が最も頻繁に属する領域AFR
Qを領域I〜IVのうちから求め、この領域AFRQ、
およびこの領域に対し設定された再生方法よりも燃料消
費率が小さい再生方法が設定されている領域を選択し、
パティキュレート捕集量が上限しきい値よりも多くなっ
たときに機関運転状態が選択された領域(以下、選択領
域と称する)ASLCTに属さないときにはパティキュ
レートフィルタ16の再生作用を禁止し、次いで機関運
転状態が選択領域ASLCTに移行したときに、機関運
転状態が属する領域に対し設定された再生方法によりパ
ティキュレートフィルタ16を再生するようにしてい
る。
Therefore, in this embodiment, the region AFR to which the engine operating state most frequently belongs is based on the engine operating state history.
Q is determined from the regions I to IV, and the region AFRQ,
And select a region where a regeneration method with a smaller fuel consumption rate than the regeneration method set for this region is set,
If the engine operating state does not belong to the selected region (hereinafter referred to as the selected region) ASLCT when the amount of collected particulates exceeds the upper limit threshold, the regeneration action of the particulate filter 16 is prohibited, and then When the engine operating state shifts to the selected region ASLCT, the particulate filter 16 is regenerated by the regeneration method set for the region to which the engine operating state belongs.

【0029】すなわち、機関運転状態が最も頻繁に属す
る領域AFRQが領域Iのときには選択領域ASLCT
は領域Iとなり、領域AFRQが領域IIのときには選
択領域ASLCTは領域Iおよび領域IIとなり、領域
AFRQが領域IIIのときには選択領域ASLCTは
領域I,領域IIおよび領域IIIとなり、領域AFR
Qが領域IVのときには選択領域ASLCTは領域I,
領域II,領域IIIおよび領域IVとなる。
That is, when the region AFRQ to which the engine operating state belongs most frequently is the region I, the selected region ASLCT.
Becomes the region I, the selected region ASLCT becomes the regions I and II when the region AFRQ is the region II, the selected region ASLCT becomes the regions I, II and III when the region AFRQ is the region III, and the region AFR
When Q is the area IV, the selected area ASLCT is the area I,
Regions II, III and IV will be obtained.

【0030】図3は機関運転状態が最も頻繁に属する領
域AFRQが領域IIであり、したがって選択領域AS
LCTが領域Iおよび領域IIである場合を示すタイム
チャートを示している。図3においてONは各再生方法
によるパティキュレートフィルタ16の再生作用が実行
されていることを、OFFは各再生方法による再生作用
が停止されていることをそれぞれ表している。図3を参
照すると、時間aにおいてパティキュレート捕集量SP
が上限しきい値SPUよりも多くなる。このとき機関運
転状態が属する領域DOCAは領域IVであるのでパテ
ィキュレートフィルタ16の再生作用は行われない。次
いで時間bにおいて、領域DOCAが領域IIに移行す
ると第2の再生方法によりパティキュレートフィルタ1
6の再生作用が開始される。次いで時間cにおいて、領
域DOCAが領域Iに移行すると第1の再生方法により
再生される。上述したように領域Iではパティキュレー
トフィルタ16が自然再生されるのでこのとき第2の再
生方法が停止される。次いで時間dにおいて、領域DO
CAが再び領域IIに移行すると第2の再生方法が再び
実行される。次いで時間eにおいて、パティキュレート
捕集量SPが下限しきい値SPLよりも小さくなると第
2の再生方法が停止され、すなわちパティキュレートフ
ィルタ16の再生作用が完了する。
In FIG. 3, the region AFRQ to which the engine operating state belongs most frequently is the region II, and therefore the selected region AS.
The time chart which shows the case where LCT is the area | region I and the area | region II is shown. In FIG. 3, ON indicates that the regeneration operation of the particulate filter 16 by each regeneration method is being executed, and OFF indicates that the regeneration operation by each regeneration method is stopped. Referring to FIG. 3, the particulate collection amount SP at time a
Is greater than the upper threshold SPU. At this time, since the region DOCA to which the engine operating state belongs is the region IV, the regeneration action of the particulate filter 16 is not performed. Next, at time b, when the area DOCA shifts to the area II, the particulate filter 1 is processed by the second reproducing method.
The regeneration action of 6 is started. Next, at the time c, when the area DOCA shifts to the area I, the area DOCA is reproduced by the first reproducing method. As described above, since the particulate filter 16 is naturally reproduced in the region I, the second reproduction method is stopped at this time. Then, at time d, the area DO
When the CA moves to the area II again, the second reproducing method is executed again. Next, at time e, when the particulate collection amount SP becomes smaller than the lower limit threshold value SPL, the second regeneration method is stopped, that is, the regeneration action of the particulate filter 16 is completed.

【0031】また、時間fにおいてパティキュレートフ
ィルタ16の再生作用が行われているときに領域DOC
Aが例えば領域IIIに、すなわち選択領域ASLCT
外に移行すると、パティキュレート捕集量SPが下限し
きい値SPLよりも大きくてもパティキュレートフィル
タ16の再生作用が停止される。このように本実施態様
では、選択領域ASLCTを機関運転状態履歴に基づい
て選択し、機関運転状態が選択領域ASLCTに属する
とパティキュレートフィルタ16が再生される。一方、
領域IからIVにはそれぞれ第1から第4の再生方法が
設定されている。したがって、複数の再生方法から少な
くとも一つの再生方法を機関運転状態履歴に基づいて選
択し、選択された再生方法によりパティキュレートフィ
ルタ16を再生しているという見方もできる。また、パ
ティキュレート捕集量SPが上限しきい値SPUよりも
大きい限り、機関運転状態が選択領域ASLCTに属す
る毎にパティキュレートフィルタ16が再生される。し
たがって、機関運転状態履歴に基づいてパティキュレー
トフィルタ16を再生すべき時期が定められているとい
う見方もできる。
Further, at the time f, when the regeneration operation of the particulate filter 16 is performed, the area DOC
A is, for example, area III, that is, selected area ASLCT
When moving to the outside, even if the particulate collection amount SP is larger than the lower limit threshold value SPL, the regeneration action of the particulate filter 16 is stopped. As described above, in the present embodiment, the selection region ASLCT is selected based on the engine operating state history, and the particulate filter 16 is regenerated when the engine operating state belongs to the selection region ASLCT. on the other hand,
The first to fourth reproduction methods are set in the regions I to IV, respectively. Therefore, it can be considered that at least one regeneration method is selected from a plurality of regeneration methods based on the engine operation state history, and the particulate filter 16 is regenerated by the selected regeneration method. Further, as long as the particulate collection amount SP is larger than the upper limit threshold value SPU, the particulate filter 16 is regenerated every time the engine operating state belongs to the selection region ASLCT. Therefore, it can be considered that the time when the particulate filter 16 should be regenerated is determined based on the engine operation state history.

【0032】ところで、例えば第4の再生方法のように
燃料消費率が大きい再生方法でもって一度に多量のパテ
ィキュレートを除去するのは好ましくない。一方、上限
しきい値SPUを小さくすると一回の再生作用において
除去されるべきパティキュレート量を低減できる。そこ
で本実施態様では、パティキュレートフィルタ16の再
生作用に用いられるべき再生方法の燃料消費率が大きい
ときには小さいときに比べて上限しきい値SPUを小さ
く定めるようにしている。その結果、パティキュレート
フィルタ16の再生作用に用いられるべき再生方法の燃
料消費率が大きいときには小さいときに比べて、一回の
再生作用において除去されるべきパティキュレート量が
少なくされる。
By the way, it is not preferable to remove a large amount of particulates at once by a regeneration method having a high fuel consumption rate such as the fourth regeneration method. On the other hand, if the upper threshold SPU is made smaller, the amount of particulates to be removed in one regeneration operation can be reduced. Therefore, in this embodiment, when the fuel consumption rate of the regeneration method to be used for the regeneration operation of the particulate filter 16 is high, the upper limit threshold value SPU is set smaller than when it is low. As a result, when the fuel consumption rate of the regeneration method to be used for the regeneration action of the particulate filter 16 is high, the amount of particulates to be removed in one regeneration action is smaller than when it is low.

【0033】すなわち、機関運転状態が最も頻繁に属す
る領域AFRQが領域IVのときの上限しきい値SPU
が最も小さくされ、領域AFRQが領域IIIのときの
SPU、領域AFRQが領域IIのときのSPU、領域
AFRQが領域IのときのSPUの順に大きくされる。
図4は選択領域ASLCTを決定するためのルーチンで
ある。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り
込みによって実行される。
That is, the upper threshold SPU when the region AFRQ to which the engine operating state belongs most frequently is the region IV.
Is made the smallest, and the SPU when the area AFRQ is the area III, the SPU when the area AFRQ is the area II, and the SPU when the area AFRQ is the area I are made larger in this order.
FIG. 4 shows a routine for determining the selection area ASLCT. This routine is executed by interruption every predetermined set time.

【0034】図4を参照すると、まずステップ50では
現在の機関運転状態が属している領域DOCAが図2
(A)のマップを用いて決定される。続くステップ51
では現在の領域DOCAが前回の処理サイクルにおける
領域AOLDと同じであるか否かが判別される。DOC
A=AOLDのときには次いでステップ52に進み、機
関運転状態の属する領域が同一に維持されている時間を
表すカウント値CAが1だけインクリメントされる。次
いでステップ56に進む。これに対し、ステップ51に
おいてDOCA≠AOLDのとき、すなわち現在の領域
DOCAが前回の領域AOLDから移行したときには次
いでステップ53に進み、カウント値CAが一定値CA
Tよりも大きいか否かが判別される。CA≦CATのと
きにはステップ55にジャンプする。CA>CATのと
きには次いでステップ54に進み、領域AOLDの頻度
S(AOLD)が1だけインクリメントされる。この場
合、カウント値CAは機関運転状態がAOLDに維持さ
れた時間を表しており、機関運転状態がAOLDに一定
時間以上維持されると頻度S(AOLD)が増大され
る。続くステップ55ではカウント値CAがクリアされ
る。次いでステップ56に進む。
Referring to FIG. 4, first, at step 50, the area DOCA to which the current engine operating state belongs is shown in FIG.
It is determined using the map of (A). Continued Step 51
Then, it is determined whether or not the current area DOCA is the same as the area AOLD in the previous processing cycle. DOC
When A = AOLD, then the routine proceeds to step 52, where the count value CA representing the time during which the region to which the engine operating state belongs is kept the same is incremented by one. Then, it proceeds to step 56. On the other hand, when DOCA ≠ AOLD in step 51, that is, when the current area DOCA is shifted from the previous area AOLD, the routine proceeds to step 53, where the count value CA is a constant value CA.
It is determined whether or not it is larger than T. When CA≤CAT, the routine jumps to step 55. If CA> CAT, then the routine proceeds to step 54, where the frequency S (AOLD) of the area AOLD is incremented by one. In this case, the count value CA represents the time during which the engine operating state is maintained at AOLD, and the frequency S (AOLD) is increased when the engine operating state is maintained at AOLD for a certain time or longer. In the following step 55, the count value CA is cleared. Then, it proceeds to step 56.

【0035】ステップ56では現在の領域DOCAがA
OLDとして記憶される。続くステップ57では頻度S
(i)(i=I,II,III,IV)のうち最も大き
いものがAFRQとされる。続くステップ58ではAF
RQに基づいて選択領域ASLCTが決定される。図5
および図6はフラグ制御を実行するためのルーチンであ
る。このルーチンは予め定められた設定時間DLT毎の
割り込みによって実行される。
At step 56, the current area DOCA is A
It is stored as OLD. In the following step 57, the frequency S
The largest of (i) (i = I, II, III, IV) is set as AFRQ. AF is continued in step 58.
The selection area ASLCT is determined based on the RQ. Figure 5
And FIG. 6 is a routine for executing the flag control. This routine is executed by interruption every predetermined set time DLT.

【0036】図5および図6を参照すると、まずステッ
プ60では現在の機関運転状態が属している領域DOC
Aが図2(A)のマップを用いて決定される。続くステ
ップ61では現在の領域DOCAが領域Iであるか否か
が判別される。現在の領域DOCAが領域Iでない(D
OCA≠“I”)ときには次いでステップ62に進み、
再生実行フラグXCRがセットされているか否かが判別
される。この再生実行フラグXCRは第2から第4の再
生方法によりパティキュレートフィルタ16を強制的に
再生すべきときにセットされ(XCR=“1”)、それ
以外はリセットされる(XCR=“0”)ものである。
再生実行フラグXCRがリセットされているときには次
いでステップ63に進み、再生要求フラグXRDがセッ
トされているか否かが判別される。この再生要求フラグ
XRDはパティキュレートフィルタ16を再生すべきと
きにセットされ(XRD=“1”)、それ以外はリセッ
トされる(XRD=“0”)ものである。再生要求フラ
グXRDがリセットされているときには次いでステップ
64に進み、単位時間当たりパティキュレートフィルタ
16に捕集されるパティキュレート量dCPが算出され
る。このパティキュレート量dCPは例えば燃料噴射弁
11から噴射される燃料量の積算値、吸入空気質量流量
Ga、機関回転数N、およびパティキュレートフィルタ
16のパティキュレート捕集効率の関数として予めRO
M32内に記憶されている。続くステップ65では本ル
ーチンの割り込み時間間隔DLTおよびdCPの積(d
CP・DLT)を積算することによりパティキュレート
フィルタ16のパティキュレート捕集量SPが算出され
る(SP=SP+dCP・DLT)。続くステップ66
では機関運転状態が最も頻繁に属する領域AFRQに基
づいて上限しきい値SPUが算出される。続くステップ
67ではパティキュレート捕集量SPが上限しきい値S
PUよりも大きいか否かが判別される。SP≦SPUの
ときには処理サイクルを終了する。SP>SPUのとき
には次いでステップ68に進み、再生要求フラグXRD
がセットされる。
Referring to FIGS. 5 and 6, first, at step 60, the region DOC to which the current engine operating state belongs.
A is determined using the map of FIG. In the following step 61, it is judged whether or not the current area DOCA is the area I. Current area DOCA is not area I (D
If OCA ≠ “I”), then proceed to step 62,
It is determined whether or not the reproduction execution flag XCR is set. The reproduction execution flag XCR is set when the particulate filter 16 is forcibly reproduced by the second to fourth reproduction methods (XCR = "1"), and is reset otherwise (XCR = "0"). ).
When the reproduction execution flag XCR is reset, the routine proceeds to step 63, where it is judged if the reproduction request flag XRD is set. The reproduction request flag XRD is set when the particulate filter 16 is to be reproduced (XRD = "1"), and is reset otherwise (XRD = "0"). When the reproduction request flag XRD is reset, the routine then proceeds to step 64, where the particulate amount dCP collected by the particulate filter 16 per unit time is calculated. This particulate amount dCP is RO in advance as a function of, for example, the integrated value of the amount of fuel injected from the fuel injection valve 11, the intake air mass flow rate Ga, the engine speed N, and the particulate collection efficiency of the particulate filter 16.
It is stored in M32. In the following step 65, the product of the interrupt time interval DLT of this routine and dCP (d
CP * DLT) is integrated to calculate the particulate collection amount SP of the particulate filter 16 (SP = SP + dCP * DLT). Continued Step 66
Then, the upper limit threshold value SPU is calculated based on the region AFRQ to which the engine operating state belongs most frequently. In the following step 67, the particulate collection amount SP is the upper limit threshold value S.
It is determined whether or not it is larger than PU. When SP ≦ SPU, the processing cycle is ended. When SP> SPU, then the routine proceeds to step 68, where the reproduction request flag XRD
Is set.

【0037】再生要求フラグXRDがセットされたとき
にはステップ63からステップ69に進み、現在の領域
DOCAが選択領域ASLCTと一致するか否かが判別
される。DOCA≠ASLCTのときには次いでステッ
プ70に進み、再生実行フラグXCRがリセットされ
る。すなわちパティキュレートフィルタ16の再生作用
が禁止される。次いでステップ64に進み、パティキュ
レート捕集量SPの加算処理が行われる。これに対し、
DOCA=ASLCTのときには次いでステップ71に
進み、再生実行フラグXCRがセットされる。すなわち
パティキュレートフィルタ16の再生作用が開始され
る。
When the reproduction request flag XRD is set, the routine proceeds from step 63 to step 69, where it is judged if the current area DOCA matches the selected area ASLCT. When DOCA ≠ ASLCT, the routine proceeds to step 70, where the reproduction execution flag XCR is reset. That is, the regeneration action of the particulate filter 16 is prohibited. Next, at step 64, an addition process of the particulate collection amount SP is performed. In contrast,
When DOCA = ASLCT, the routine proceeds to step 71, where the reproduction execution flag XCR is set. That is, the regeneration action of the particulate filter 16 is started.

【0038】再生実行フラグXCRがセットされたとき
にはステップ62からステップ72に進み、単位時間当
たりパティキュレートフィルタ16から除去されるパテ
ィキュレート量dRPが算出される。このパティキュレ
ート量dRPは例えば再生方法、パティキュレートフィ
ルタ温度TPF、吸入空気質量流量Ga、および機関回
転数Nの関数として予めROM32内に記憶されてい
る。続くステップ73では本ルーチンの割り込み時間間
隔DLTおよびdRPの積の負値(−dRP・DLT)
を積算することによりパティキュレートフィルタ16の
パティキュレート捕集量SPが算出される(SP=SP
−dRP・DLT)。続くステップ74ではパティキュ
レートフィルタ16のパティキュレート捕集量SPが下
限しきい値SPLよりも小さいか否かが判別される。S
P≧SPLのときには処理サイクルを終了し、SP<S
PLのときには次いでステップ75に進み、再生実行フ
ラグXCRおよび再生要求フラグXRDがリセットされ
る。
When the reproduction execution flag XCR is set, the routine proceeds from step 62 to step 72, and the particulate amount dRP removed from the particulate filter 16 per unit time is calculated. The particulate amount dRP is stored in advance in the ROM 32 as a function of the regeneration method, the particulate filter temperature TPF, the intake air mass flow rate Ga, and the engine speed N, for example. In the following step 73, the negative value of the product of the interrupt time intervals DLT and dRP of this routine (-dRP · DLT)
The particulate collection amount SP of the particulate filter 16 is calculated by integrating (SP = SP
-DRP / DLT). At the following step 74, it is judged if the particulate collection amount SP of the particulate filter 16 is smaller than the lower limit threshold value SPL. S
When P ≧ SPL, the processing cycle is ended, and SP <S
If it is PL, then the routine proceeds to step 75, where the reproduction execution flag XCR and the reproduction request flag XRD are reset.

【0039】一方、現在の領域DOCAが領域Iのとき
(DOCA=“I”)にはステップ61からステップ7
6に進み、第1の再生方法により単位時間当たりパティ
キュレートフィルタ16から除去されるパティキュレー
ト量dRPが算出される。続くステップ77ではパティ
キュレート捕集量SPが算出される(SP=SP−dR
P・DLT)。続くステップ78では再生実行フラグX
CRがリセットされる。
On the other hand, when the current area DOCA is the area I (DOCA = "I"), steps 61 to 7 are executed.
6, the particulate amount dRP removed from the particulate filter 16 per unit time by the first reproduction method is calculated. In the following step 77, the particulate collection amount SP is calculated (SP = SP-dR).
P ・ DLT). In the following step 78, the reproduction execution flag X
CR is reset.

【0040】図7および図8は再生制御を実行するため
のルーチンである。このルーチンは予め定められた設定
時間毎の割り込みによって実行される。図7および図8
を参照すると、まずステップ100では再生実行フラグ
XCRがセットされているか否かが判別される。再生実
行フラグXCRがセットされているときには次いでステ
ップ101に進み、現在の機関運転状態が属している領
域DOCAが図2(A)のマップを用いて決定される。
続くステップ102では現在の領域DOCAが領域II
であるか否かが判別される。現在の領域DOCAが領域
II(DOCA=“II”)のとき、すなわち第2の再
生方法を行うべきときには次いでステップ103に進
み、主燃料噴射時期TMIの補正係数KT(>0)が算
出される。この補正係数KTは例えばパティキュレート
フィルタ温度TPF、吸入空気質量流量Ga、および機
関回転数Nの関数として予めROM32内に記憶されて
いる。続くステップ104では2次燃料噴射量QSIが
零にされる。続くステップ105ではEGR制御弁25
の開度DEGRの補正係数KEGRが零にされる。続く
ステップ106では排気絞り弁26の開度DEXの補正
係数KEXが零にされる。次いでステップ120に進
む。
7 and 8 show a routine for executing the reproduction control. This routine is executed by interruption every predetermined set time. 7 and 8
Referring to, first, at step 100, it is judged if the reproduction execution flag XCR is set. If the regeneration execution flag XCR is set, then the routine proceeds to step 101, where the area DOCA to which the current engine operating state belongs is determined using the map of FIG. 2 (A).
In the following step 102, the current area DOCA is changed to the area II.
Is determined. When the current region DOCA is the region II (DOCA = "II"), that is, when the second regeneration method should be performed, the routine proceeds to step 103, where the correction coefficient KT (> 0) of the main fuel injection timing TMI is calculated. . The correction coefficient KT is stored in advance in the ROM 32 as a function of the particulate filter temperature TPF, the intake air mass flow rate Ga, and the engine speed N, for example. In the following step 104, the secondary fuel injection amount QSI is made zero. In the following step 105, the EGR control valve 25
The correction coefficient KEGR of the opening degree DEGR is set to zero. In the following step 106, the correction coefficient KEX of the opening degree DEX of the exhaust throttle valve 26 is made zero. Then, it proceeds to step 120.

【0041】現在の領域DOCAが領域IIでない(D
OCA≠“II”)ときにはステップ102からステッ
プ107に進み、現在の領域DOCAが領域IIIであ
るか否かが判別される。現在の領域DOCAが領域II
I(DOCA=“III”)のとき、すなわち第3の再
生方法を行うべきときには次いでステップ108に進
み、主燃料噴射時期TMIの補正係数KTが零にされ
る。続くステップ109では2次燃料噴射量QSIが算
出され、続くステップ110ではEGR制御弁開度DE
GRの補正係数KEGR(>0)が算出される。これら
2次燃料噴射量QSIおよび補正係数KEGRは例えば
パティキュレートフィルタ温度TPF、吸入空気質量流
量Ga、および機関回転数Nの関数として予めROM3
2内にそれぞれ記憶されている。続くステップ111で
は排気絞り弁開度DEXの補正係数KEXが零にされ
る。次いでステップ120に進む。
The current area DOCA is not area II (D
When OCA ≠ “II”), the routine proceeds from step 102 to step 107, where it is judged if the current area DOCA is the area III. Current area DOCA is area II
When I (DOCA = "III"), that is, when the third regeneration method is to be performed, the routine proceeds to step 108, where the correction coefficient KT of the main fuel injection timing TMI is made zero. In the following step 109, the secondary fuel injection amount QSI is calculated, and in the following step 110, the EGR control valve opening degree DE
The GR correction coefficient KEGR (> 0) is calculated. The secondary fuel injection amount QSI and the correction coefficient KEGR are previously stored in the ROM 3 as a function of the particulate filter temperature TPF, the intake air mass flow rate Ga, and the engine speed N, for example.
2 are stored in each. In the following step 111, the correction coefficient KEX of the exhaust throttle valve opening DEX is made zero. Then, it proceeds to step 120.

【0042】現在の領域DOCAが領域IIIでない
(DOCA≠“III”)とき、すなわち現在の領域D
OCAが領域IVのとき(DOCA=“IV”)、すな
わち第4の再生方法を行うべきときには次いでステップ
107からステップ112に進み、主燃料噴射時期TM
Iの補正係数KTが零にされる。続くステップ109で
は2次燃料噴射量QSIが算出され、続くステップ11
0ではEGR制御弁開度DEGRの補正係数KEGRが
零にされる。続くステップ111では排気絞り弁開度D
EXの補正係数KEX(<0)が算出される。この補正
係数KEXは例えばパティキュレートフィルタ温度TP
F、吸入空気質量流量Ga、および機関回転数Nの関数
として予めROM32内に記憶されている。次いでステ
ップ120に進む。
When the current area DOCA is not the area III (DOCA ≠ “III”), that is, the current area D
When the OCA is in the region IV (DOCA = "IV"), that is, when the fourth regeneration method should be performed, the routine proceeds from step 107 to step 112, where the main fuel injection timing TM
The correction coefficient KT of I is set to zero. In the following step 109, the secondary fuel injection amount QSI is calculated, and in the following step 11
At 0, the correction coefficient KEGR of the EGR control valve opening degree DEGR is made zero. In the following step 111, the exhaust throttle valve opening D
A correction coefficient KEX (<0) of EX is calculated. This correction coefficient KEX is, for example, the particulate filter temperature TP.
It is stored in the ROM 32 in advance as a function of F, the intake air mass flow rate Ga, and the engine speed N. Then, it proceeds to step 120.

【0043】ステップ120では基本主燃料噴射時期T
MBが算出され、続くステップ121では基本主燃料噴
射時期TMBおよび補正係数KTから主燃料噴射時期T
MIが算出される(TMI=TMB+KT)。続くステ
ップ122では基本EGR制御弁開度DEGRBが算出
され、続くステップ123では基本EGR制御弁開度D
EGRBおよび補正係数KEGRからEGR制御弁開度
DEGRが算出される(DEGR=DEGRB+KEG
R)。続くステップ124では基本排気絞り弁開度DE
XBが算出され、続くステップ125では基本排気絞り
弁開度DEXBおよび補正係数KEXから排気絞り弁開
度DEXが算出される(DEX=DEXB+KEX)。
なお、基本主燃料噴射時期TMB、基本EGR制御弁開
度DEGRB、および基本排気絞り弁開度DEXは例え
ば吸入空気質量流量Gaおよび機関回転数Nの関数とし
て予めROM32内にそれぞれ記憶されている。
At step 120, the basic main fuel injection timing T
MB is calculated, and in the following step 121, the main fuel injection timing T is calculated from the basic main fuel injection timing TMB and the correction coefficient KT.
MI is calculated (TMI = TMB + KT). In the following step 122, the basic EGR control valve opening degree DEGRB is calculated, and in the following step 123, the basic EGR control valve opening degree D
The EGR control valve opening degree DEGR is calculated from EGRB and the correction coefficient KEGR (DEGR = DEGRB + KEG
R). In the following step 124, the basic exhaust throttle valve opening degree DE
XB is calculated, and in the following step 125, the exhaust throttle valve opening DEX is calculated from the basic exhaust throttle valve opening DEXB and the correction coefficient KEX (DEX = DEXB + KEX).
The basic main fuel injection timing TMB, the basic EGR control valve opening degree DEGRB, and the basic exhaust throttle valve opening degree DEX are stored in advance in the ROM 32 as functions of the intake air mass flow rate Ga and the engine speed N, for example.

【0044】これまで述べてきた実施態様では、2次燃
料噴射を用いてパティキュレートフィルタ16にパティ
キュレートフィルタ加熱用の燃料を供給し、それにより
パティキュレートフィルタ16を再生するようにしてい
る。しかしながら、パティキュレートフィルタ16上流
の排気通路内に追加の燃料噴射弁を配置し、この追加の
燃料噴射弁からパティキュレートフィルタ16に加熱用
燃料を供給するようにしてもよい。また、これまで述べ
てきた実施態様では、排気絞り弁26の開度を制御する
ことによりパティキュレートフィルタ16に流入する排
気流量を制御するようにしている。しかしながら、機関
吸気通路内に配置されたスロットル弁10の開度を制御
することによりパティキュレートフィルタ16に流入す
る排気流量を制御するようにしてもよい。
In the embodiments described so far, the fuel for heating the particulate filter is supplied to the particulate filter 16 by using the secondary fuel injection, so that the particulate filter 16 is regenerated. However, an additional fuel injection valve may be arranged in the exhaust passage upstream of the particulate filter 16 and the heating fuel may be supplied from the additional fuel injection valve to the particulate filter 16. Further, in the embodiments described thus far, the flow rate of exhaust gas flowing into the particulate filter 16 is controlled by controlling the opening degree of the exhaust throttle valve 26. However, the flow rate of exhaust gas flowing into the particulate filter 16 may be controlled by controlling the opening degree of the throttle valve 10 arranged in the engine intake passage.

【0045】さらに、パティキュレートフィルタ16の
強制再生方法として、パティキュレートフィルタ16に
電気ヒータを設けてパティキュレートフィルタ16を直
接加熱する方法、バーナを用いる方法、機関燃焼室で燃
焼せしめられる混合気の空燃比を通常運転時よりもリッ
チ側に変更する方法、或いは火花点火式内燃機関では点
火時期を通常運転時よりも遅角する方法を用いることが
できる。
Further, as a method for forcibly regenerating the particulate filter 16, a method of directly heating the particulate filter 16 by providing an electric heater on the particulate filter 16, a method of using a burner, and a mixture gas burned in the engine combustion chamber are used. A method of changing the air-fuel ratio to a richer side than in normal operation, or a method of retarding the ignition timing in normal operation in a spark ignition internal combustion engine can be used.

【0046】[0046]

【発明の効果】エネルギ効率を高く維持しつつパティキ
ュレートフィルタを確実に再生することができる。
The particulate filter can be reliably regenerated while maintaining high energy efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】内燃機関の全体図である。FIG. 1 is an overall view of an internal combustion engine.

【図2】領域IからV、および各領域と再生方法との対
応関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing areas I to V, and a correspondence relationship between each area and a reproduction method.

【図3】パティキュレートフィルタの再生作用を説明す
るためのタイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart for explaining a reproducing operation of the particulate filter.

【図4】選択領域ASLCTを決定するためのフローチ
ャートである。
FIG. 4 is a flowchart for determining a selection area ASLCT.

【図5】フラグ制御を実行するためのフローチャートで
ある。
FIG. 5 is a flowchart for executing flag control.

【図6】フラグ制御を実行するためのフローチャートで
ある。
FIG. 6 is a flowchart for executing flag control.

【図7】再生制御を実行するためのフローチャートであ
る。
FIG. 7 is a flowchart for executing reproduction control.

【図8】再生制御を実行するためのフローチャートであ
る。
FIG. 8 is a flowchart for executing reproduction control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…機関本体 11…燃料噴射弁 16…パティキュレートフィルタ 25…EGR制御弁 26…排気絞り弁 1 ... Engine body 11 ... Fuel injection valve 16 ... Particulate filter 25 ... EGR control valve 26 ... Exhaust throttle valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/02 F02M 25/07 F01N 3/36 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F01N 3/02 F02M 25/07 F01N 3/36

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
した内燃機関の排気浄化装置において、パティキュレー
トフィルタを再生する再生手段を複数具備し、機関運転
状態領域を複数の領域に分割し、各領域毎に異なる再生
手段を設定し、機関運転状態履歴に基づいて機関運転状
態が最も頻繁に属する領域を前記複数の領域のなかから
決定し、該決定された領域と、該決定された領域に対し
設定された再生手段よりもエネルギ効率が高い再生手段
が設定されている領域とを選択し、パティキュレートフ
ィルタを再生すべきときに機関運転状態が該選択された
領域に属さないときにはパティキュレートフィルタの再
生作用を禁止し、次いで機関運転状態が該選択された領
域に移行したときに、機関運転状態が属する領域に対し
設定された再生手段によりパティキュレートフィルタを
再生するようにした内燃機関の排気浄化装置。
1. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, wherein a particulate filter for collecting particulates in exhaust gas is arranged in an engine exhaust passage, and a plurality of regeneration means for regenerating the particulate filter are provided to operate the engine.
Divide the status area into multiple areas and play differently for each area
Set the method and set the engine operating condition based on the engine operating state history.
The area to which the state most frequently belongs belongs to the area
Determine the determined area and the determined area
Regeneration means having higher energy efficiency than the set regeneration means
Area and the area where the
The engine operating condition is selected when the filter should be regenerated.
If it does not belong to the area, the particulate filter
Prohibit live action and then the engine operating condition is
To the region to which the engine operating state belongs when
An exhaust gas purification device for an internal combustion engine, wherein a particulate filter is regenerated by a set regenerating means.
【請求項2】 前記再生手段がパティキュレートフィル
タを自然に再生する自然再生手段と、パティキュレート
フィルタを強制的に再生する複数の強制再生手段とを具
備し、これら強制再生手段はエネルギ効率および昇温性
能が互いに異なっている請求項1に記載の内燃機関の排
気浄化装置。
2. The regenerating means is a particulate fill.
Natural regeneration means to regenerate water naturally, and particulates
And a plurality of forced regeneration means for forcibly regenerating the filter.
Equipped, these forced regeneration means are energy efficient and temperature rising
The exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the functions are different from each other .
【請求項3】 パティキュレートフィルタに捕集されて
いるパティキュレート量を求めて該パティキュレート量
が設定量よりも多くなったときにパティキュレートフィ
ルタを再生すべきと判断するようにした請求項1に記載
内燃機関の排気浄化装置。
3. Collected by a particulate filter
The amount of particulates present
Is greater than the set amount, the particulate filter
The method according to claim 1, wherein it is determined that the computer should be regenerated.
Exhaust gas purification device for internal combustion engine.
【請求項4】 前記選択された領域に応じて前記設定量
を変更するようにした請求項に記載の内燃機関の排気
浄化装置。
4. The set amount according to the selected area
An exhaust purification system of an internal combustion engine according to claim 3 which is adapted to change the.
【請求項5】 排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
した内燃機関の排気浄化装置において、パティキュレー
トフィルタを再生するために主燃料噴射時期を通常運転
時よりも遅角する遅角再生手段と、パティキュレートフ
ィルタを再生するために機関膨張行程または排気行程に
2次燃料噴射を行うと共にEGRガス量を通常運転時よ
りも増大する2次噴射EGR再生手段とを具備し、パテ
ィキュレートフィルタを再生す べきときに機関負荷が予
め定められた設定負荷よりも高いときには遅角再生手段
によりパティキュレートフィルタを再生し、パティキュ
レートフィルタを再生すべきときに機関負荷が該設定負
荷よりも低いときには2次噴射EGR再生手段によりパ
ティキュレートフィルタを再生するようにした内燃機関
の排気浄化装置。
5. A device for collecting particulates in exhaust gas
A particulate filter for engine is installed in the engine exhaust passage
In an exhaust gas purification device for an internal combustion engine,
Normal fuel injection timing to regenerate the filter
A retard angle regeneration means that is behind time, and a particulate trap
In the engine expansion stroke or exhaust stroke to regenerate the filter
Perform secondary fuel injection and change the EGR gas amount during normal operation.
Equipped with secondary injection EGR regeneration means for increasing
When the iculate filter should be regenerated , the engine load
When the load is higher than the specified load, the retard angle regeneration means
To regenerate the particulate filter and
When the rate filter should be regenerated, the engine load is
When the load is lower than the load, the secondary injection EGR regeneration means is used to
Internal combustion engine with regenerated ticulate filter
Exhaust purification device.
【請求項6】 排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
した内燃機関の排気浄化装置において、パティキュレー
トフィルタに流入する排気流量を制御可能な排気流量制
御手段を具備し、パティキュレートフィルタを再生する
ために機関膨張行程または排気行程に2次燃料噴射を行
うと共にEGRガス量を通常運転時よりも増大する2次
噴射EGR再生手段と、パティキュレートフィルタを再
生するために機関膨張行程または排気行程に2次燃料噴
射を行うと共にパティキュレートフィルタに流入する排
気流量を通常運転時よりも減少させる2次噴射排気流量
再生手段とを具備し、パティキュレートフィルタを再生
すべきときに機関負荷が予め定められた設定負荷よりも
高いときには2次噴射EGR再生手段によりパティキュ
レートフィルタを再生し、パティキュレートフィルタを
再生すべきときに機関負荷が該設定負荷よりも低いとき
には2次噴射排気流量再生手段によりパティキュレート
フィルタを再生するようにした内燃機関の排気浄化装
置。
6. A device for collecting particulate matter in exhaust gas.
A particulate filter for engine is installed in the engine exhaust passage
In an exhaust gas purification device for an internal combustion engine,
Exhaust flow rate control that can control the exhaust flow rate flowing into the filter
Equipped with control means to regenerate the particulate filter
In order to perform secondary fuel injection in the engine expansion stroke or exhaust stroke
The secondary that increases the EGR gas amount as compared with the normal operation
The injection EGR regeneration means and the particulate filter are
Secondary fuel injection in the engine expansion stroke or exhaust stroke
Exhausted into the particulate filter as well as
Secondary injection exhaust flow rate that reduces the air flow rate compared to normal operation
It is equipped with regeneration means and regenerates the particulate filter.
When the engine load should be higher than the preset load
If it is high, the secondary injection EGR regeneration means is used to
Play the rate filter and turn the particulate filter on.
When the engine load is lower than the set load when regenerating
The secondary injection exhaust flow rate regeneration means is used for particulates.
Exhaust gas purification device for internal combustion engine with filter regeneration
Place
JP01683999A 1998-12-01 1999-01-26 Exhaust gas purification device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP3456429B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01683999A JP3456429B2 (en) 1999-01-26 1999-01-26 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
DE19957715A DE19957715C2 (en) 1998-12-01 1999-11-30 Exhaust emission control device for an internal combustion engine
FR9915162A FR2786529B1 (en) 1998-12-01 1999-12-01 EXHAUST EMISSION CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01683999A JP3456429B2 (en) 1999-01-26 1999-01-26 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000213332A JP2000213332A (en) 2000-08-02
JP3456429B2 true JP3456429B2 (en) 2003-10-14

Family

ID=11927385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP01683999A Expired - Fee Related JP3456429B2 (en) 1998-12-01 1999-01-26 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3456429B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4269927B2 (en) 2003-12-17 2009-05-27 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP4597876B2 (en) * 2006-01-24 2010-12-15 本田技研工業株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP5155671B2 (en) * 2008-01-08 2013-03-06 本田技研工業株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
EP2246534B1 (en) * 2008-01-08 2013-10-16 Honda Motor Co., Ltd. Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP5281488B2 (en) * 2009-06-08 2013-09-04 ヤンマー株式会社 diesel engine
JP2010281312A (en) * 2009-06-08 2010-12-16 Yanmar Co Ltd Diesel engine
US8096125B2 (en) * 2009-12-23 2012-01-17 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for emission system control
DE102010013696A1 (en) * 2010-04-01 2011-10-06 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Method for operating an exhaust gas treatment device
KR101669290B1 (en) 2010-12-24 2016-10-25 두산인프라코어 주식회사 Dpf regeneration apparatus for construction machinery and dpf regenation method for the same
SG2013082060A (en) * 2013-11-05 2015-06-29 Neutrinos Engineering Pte Ltd System and method for hydrogen basedengine decarbonization

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000213332A (en) 2000-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6837042B2 (en) System for aiding the regeneration of pollution-control means that are integrated in an exhaust line of a motor vehicle engine
US6962045B2 (en) Exhaust gas apparatus and method for purifying exhaust gas in internal combustion engine
US7891174B2 (en) Management of regeneration of a diesel particulate filter
US7104048B2 (en) Low emission diesel particulate filter (DPF) regeneration
US20070000238A1 (en) Enhanced post injection control system for diesel particulate filters
US6907862B2 (en) Combustion control apparatus for internal combustion engine
US7334398B2 (en) Combustion control apparatus and method for internal combustion engine
JP3456429B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4595521B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3454350B2 (en) Regeneration control device for particulate filter
JP3104692B2 (en) Internal combustion engine
US7594390B2 (en) Combustion control apparatus and method for internal combustion engine
JP3551789B2 (en) Internal combustion engine
EP1496223B1 (en) Combustion control apparatus for internal combustion engine
JP3149781B2 (en) Engine exhaust gas purifier
JP2004245046A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP3901526B2 (en) Particulate filter regeneration method
JP4293890B2 (en) Exhaust purification equipment
JP4727472B2 (en) Exhaust purification device
JP6447214B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine, internal combustion engine, and exhaust gas purification method for internal combustion engine
JP3785870B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3551797B2 (en) Internal combustion engine
JP2007255308A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP4432658B2 (en) Engine exhaust purification system
JP4154589B2 (en) Combustion control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070801

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080801

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080801

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090801

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100801

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120801

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130801

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees