JP4140387B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

【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。
【0002】
【従来の技術】
機関排気通路内に排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタを配置し、機関運転状態が予め定められた基準状態のときの吸入空気量である基準状態吸入空気量を検出し、比較対象値に対する基準状態吸入空気量の減少量が予め定められた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上に堆積している微粒子を酸化除去するためにリーン空燃比のもとでパティキュレートフィルタの温度を上昇させる昇温処理を行うようにした内燃機関が公知である(特許文献1参照)。
【0003】
パティキュレートフィルタ上の堆積微粒子量が多くなるにつれてパティキュレートフィルタにおける圧力損失が次第に大きくなり、その結果基準状態吸入空気量が次第に少なくなる。即ち、概略的に言うと、基準状態吸入空気量それ自体、又は比較対象値に対する基準状態吸入空気量の減少量はパティキュレートフィルタ上の堆積微粒子量の増大量を表している。そこでこの内燃機関では、比較対象値に対する基準状態吸入空気量の減少量が設定量よりも多くなったときに昇温処理を行うようにしている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−89234号公報
【特許文献2】
特開2000−97011号公報
【特許文献3】
特開平11−229848号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、吸気系部品又は排気系部品、例えばエアクリーナの圧力損失も時間の経過と共に少しずつ大きくなる。このため、例えばエアクリーナが新品に交換されてエアクリーナの圧力損失が小さくなると、パティキュレートフィルタ上の堆積微粒子量が多いときであっても、基準状態吸入空気量が大幅に増大する場合がある。この場合、基準状態吸入空気量が多いということで昇温制御が行われないと、パティキュレートフィルタ上の堆積微粒子量がかなり多くなる恐れがある。即ち、この場合の比較対象値に対する基準状態吸入空気量の減少量は堆積微粒子量を正確に表しておらず、従ってこの減少量に基づいて昇温処理を行うべきか否かを判断しても、必ずしも最適な昇温処理を行うことができないという問題点がある。
【0006】
そこで本発明の目的は、パティキュレートフィルタの昇温処理を行うべきか否かを正確に判断することができる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために1番目の発明によれば、機関排気通路内に排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタを配置し、機関運転状態が予め定められた基準状態のときの吸入空気量である基準状態吸入空気量を検出し、該検出された基準状態吸入空気量が許容下限量よりも少なくなったときに、前記パティキュレートフィルタ上に堆積している微粒子を酸化除去するためにリーン空燃比のもとで前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させる昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置において、先の昇温処理が行われてから次の昇温処理が行われるまでの間において、今回検出された基準状態吸入空気量が、前回検出された基準状態吸入空気量に応じて定められる許容上限量よりも多いときには昇温処理を行うようにしている。
【0008】
また、前記課題を解決するために2番目の発明によれば、機関排気通路内に排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタを配置し、機関運転状態が予め定められた基準状態のときの吸入空気量である基準状態吸入空気量を検出し、該検出された基準状態吸入空気量が許容下限量よりも少なくなったときに、前記パティキュレートフィルタ上に堆積している微粒子を酸化除去するためにリーン空燃比のもとで前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させる昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置において、先の昇温処理が行われてから次の昇温処理が行われるまでの間において、今回検出された基準状態吸入空気量が、前回検出された基準状態吸入空気量に応じて定められる許容上限量よりも多いときには、前回検出された基準状態吸入空気量に対する今回検出された基準状態吸入空気量の変化量を求めて記憶し、その後に検出される基準状態吸入空気量を該記憶されている変化量に基づいて補正し、該補正された基準状態吸入空気量が前記許容下限量よりも少なくなったときに昇温処理を行うようにしている。
【0009】
また、3番目の発明によれば1番目又は2番目の発明において、吸気通路内に配置されたエアクリーナが交換されると、今回検出された基準状態吸入空気量が前記許容上限量よりも多くなる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明を圧縮着火式内燃機関に適用した場合を示している。なお、本発明は火花点火式内燃機関にも適用することもできる。
【0012】
図1を参照すると、1は機関本体、2はシリンダブロック、3はシリンダヘッド、4はピストン、5は燃焼室、6は電気制御式燃料噴射弁、7は吸気弁、8は吸気ポート、9は排気弁、10は排気ポートを夫々示す。吸気ポート8は対応する吸気枝管11を介してサージタンク12に連結され、サージタンク12は吸気ダクト13を介してエアクリーナ14に連結される。吸気ダクト13内にはステップモータ15により駆動されるスロットル弁16が配置される。本発明による実施例では、スロットル開度はほぼ全ての運転領域において最大開度に維持され、要求負荷Lがかなり小さくなると最大開度よりも小さくされ、要求負荷Lがゼロになると小さなアイドル開度にされる。
【0013】
一方、排気ポート10は排気マニホルド17及び排気管18を介してケーシング19に連結される。ケーシング19内には、排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタ20が収容され、パティキュレートフィルタ20上には酸化能を有する触媒が担持されている。
【0014】
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、バッテリ35aに接続されているB−RAM(バックアップRAM)35、入力ポート36、及び出力ポート37を具備する。スロットル弁16上流の吸気ダクト13内には吸入空気量を検出するためのエアフローメータ40が取り付けられる。また、図示しないアクセルペダルにはアクセルペダルの踏み込み量に比例した出力電圧を発生する踏み込み量センサ41が接続される。このアクセルペダルの踏み込み量は要求負荷を表している。これらセンサ40,41の出力電圧は対応するAD変換器38を介して入力ポート36に入力される。更に入力ポート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42が接続される。一方、出力ポート37は対応する駆動回路39を介して燃料噴射弁6及びスロットル弁駆動用ステップモータ15にそれぞれ接続される。
【0015】
図1に示される内燃機関では、圧縮上死点付近で行われる機関出力を得るための燃料噴射が、機関減速運転時に一時的に停止される。即ち、要求負荷Lがゼロになりこのとき機関回転数NEが第1のしきい値NE1よりも高いときには、燃料噴射が一時的に停止される。次いで、要求負荷Lがゼロよりも大きくなるか又は機関回転数NEが第2のしきい値NE2(<NE1)よりも低くなると、燃料噴射が再開される。
【0016】
さて、排気ガス中に含まれる主に炭素の固体からなる微粒子はパティキュレートフィルタ20上に捕集される。図1に示される内燃機関はリーン空燃比のもとでの燃焼が継続して行われており、また、パティキュレートフィルタ20は酸化能を有する触媒を担持しているので、パティキュレートフィルタ20の温度が微粒子を酸化しうる温度、例えば250℃以上に維持されていれば、パティキュレートフィルタ20上で微粒子が酸化せしめられ除去される。
【0017】
ところが、パティキュレートフィルタ20の温度が微粒子を酸化しうる温度に維持されなくなるか又は単位時間当たりにパティキュレートフィルタ20内に流入する微粒子の量がかなり多くなると、パティキュレートフィルタ20上に堆積する微粒子の量が次第に増大し、パティキュレートフィルタ20の圧損が次第に増大する。
【0018】
そこで本発明による実施例では、パティキュレートフィルタ20上の堆積微粒子量を減少させるべきか否かを判断し、堆積微粒子量を減少させるべきと判断されたときには、パティキュレートフィルタ20に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持しつつ、パティキュレートフィルタ20の温度を例えば600℃以上まで上昇し600℃以上に維持する昇温処理を行うようにしている。この昇温処理が行われると、パティキュレートフィルタ20上に堆積した微粒子が着火燃焼せしめられて除去され、パティキュレートフィルタ20上の堆積微粒子量が例えばほぼゼロまで減少される。
【0019】
ここで、パティキュレートフィルタ20の温度を上昇させる方法には様々な方法があり、例えばパティキュレートフィルタ20の上流端に電気ヒータを配置して電気ヒータによりパティキュレートフィルタ20又はパティキュレートフィルタ20に流入する排気ガスを加熱する方法や、パティキュレートフィルタ20上流の排気通路内に燃料を二次的に噴射してこの燃料を燃焼させることによりパティキュレートフィルタ20を加熱する方法や、内燃機関から排出される排気ガスの温度を上昇させてパティキュレートフィルタ20の温度を上昇させる方法がある。ここで、内燃機関から排出される排気ガスの温度を上昇させるために、例えば燃料噴射時期を遅角することもできるし、又は膨張行程中又は排気行程中に追加の燃料を噴射することもできる。
【0020】
ところで、パティキュレートフィルタ20上の堆積微粒子量が多くなってパティキュレートフィルタ20の圧力損失が大きくなるにつれて、吸入空気量が次第に少なくなる。そこで本発明による実施例では、機関運転状態が予め定められた基準状態になる毎に吸入空気量(以下、基準状態吸入空気量と称する)Gnを検出し、検出された基準状態吸入空気量Gnが許容下限量LLよりも少なくなったときに上述した昇温処理を行うようにしている。
【0021】
図2は昇温処理が完了してからi回目(i=1,2,…)に検出された基準状態吸入空気量Gn(i)を示している。図2に示されるように、検出回数iが増えるにつれて基準状態吸入空気量Gn(i)は次第に減少する。次いで、例えばk回目に検出された基準状態吸入空気量Gn(k)が許容下限量LLよりも少ないときには、図2において矢印Tで示されるように昇温処理が行われる。昇温処理が行われるとパティキュレートフィルタ20の圧力損失が低減されるので、基準状態吸入空気量Gn(i)が再び大きくなる。
【0022】
基準状態は一定の状態である限りどのような機関運転状態であってもよいが、本発明による実施例では上述した機関減速運転時の燃料供給停止時が基準状態とされる。このようにすると吸入空気量に対する機関回転数変動の影響を除去することができる。
【0023】
一方、許容下限量LLは本発明による実施例では次のように設定される。即ち、昇温処理が完了した後機関運転状態が初めて基準状態になったときの基準状態吸入空気量Gn(1)から例えば一定値Zだけ減算した結果が許容下限量LLとされる(LL=Gn(1)−Z)。言い換えると、基準値Gn(1)に対する基準状態吸入空気量Gn(i)の減少量(=Gn(1)−Gn(i))がしきい値Zよりも多くなったときに、昇温処理が行われる。
【0024】
昇温処理が完了した後機関運転状態が初めて基準状態になったときには、パティキュレートフィルタ20上の堆積微粒子量はかなり少なく、従ってこのときの基準状態吸入空気量Gn(1)は堆積微粒子量がかなり少ないときの吸入空気量ということになる。そうすると、基準状態吸入空気量Gn(1)に対する基準状態吸入空気量Gn(i)の減少量は堆積微粒子量を表していると考えることができる。そこで本発明による実施例では、基準値Gn(1)に対する基準状態吸入空気量Gn(i)の減少量(=Gn(1)−Gn(i))がしきい値Zよりも多くなったときに、パティキュレートフィルタ20上の堆積微粒子量が許容量よりも多くなったと判断し、このとき昇温処理を行うようにしている。なお、許容下限量LLは算出される毎にB−RAM35内に記憶される。また、基準値Gn(1)を検出される毎にB−RAM35内に記憶しておき、基準状態吸入空気量Gn(i)(i=2,3,…)が検出される毎に許容下限量LLを算出するようにすることもできる。
【0025】
ここで、パティキュレートフィルタ20以外の吸気系部品又は排気系部品の経時変化によっても、基準状態吸入空気量Gn(i)は次第に減少する。この場合の吸気系部品又は排気系部品には、例えばエアクリーナ14、吸気管、排気管の他、EGR(排気ガス再循環)装置を備えた内燃機関ではEGR通路やEGR制御弁、排気ガス駆動式過給機を備えた内燃機関では過給機のタービンやコンプレッサ、ウェストゲート弁などが含まれる。しかしながら、昇温処理直後のGn(i)は吸気系部品又は排気系部品の経時変化があろうとなかろうと、パティキュレートフィルタ20上の堆積微粒子量がかなり少ないときの吸入空気量である。従って、基準値Gn(1)に対する基準状態吸入空気量Gn(i)の減少量、又は基準状態吸入空気量Gn(i)それ自体は吸気系部品又は排気系部品の経時変化の大小に関わらず、堆積微粒子量を表しているということになる。
【0026】
このように、時間の経過と共に基準状態吸入空気量Gn(i)は次第に小さくなる。ところが、例えばエアクリーナ14が新品に交換されその結果エアクリーナ14の圧力損失が小さくなると、パティキュレートフィルタ20上の堆積微粒子量が多いときであっても、基準状態吸入空気量Gn(i)が大幅に増大する恐れがある。この場合の基準状態吸入空気量Gn(i)はもはや堆積微粒子量を表しておらず、従ってこの場合の基準状態吸入空気量Gn(i)に基づいて昇温処理を行うか否かを判断しても、昇温処理を行うべきか否かを正確に判断できないということになる。
【0027】
そこで本発明による実施例では、今回検出された基準状態吸入空気量Gn(i)が前回検出された基準状態吸入空気量Gn(i−1)よりも大幅に増大したときには、例えばエアクリーナ14が交換されたと判断し、このとき昇温処理を行うようにしている。昇温処理が行われた後には、基準値Gn(1)に対する基準状態吸入空気量Gn(i)の減少量、又は基準状態吸入空気量Gn(i)それ自体が堆積微粒子量を表すようになる。
【0028】
具体的に説明すると、図3に矢印Rで示されるように、今回検出された基準状態吸入空気量Gn(i)が前回検出された基準状態吸入空気量Gn(i−1)に応じて定められる許容上限量ULよりも多いときには、エアクリーナ14が交換されたと判断し、矢印Tで示されるように昇温処理が行われる。この許容上限量ULは前回検出された基準状態吸入空気量Gn(i−1)から例えば一定値Xだけ減算した結果の形で設定される(UL=Gn(i−1)−X)。言い換えると、前回検出された基準状態吸入空気量Gn(i−1)に対する今回検出された基準状態吸入空気量Gn(i)の減少量(=Gn(i−1)−Gn(i))がしきい値Xよりも少ないときに、昇温処理が行われる。
【0029】
即ち、エアクリーナ14が交換されなければ、図3に破線で示されるように、今回検出される基準状態吸入空気量Gn(i)は許容上限量ULよりも少なくなるはずであり、従って図3に実線で示されるようにGn(i)>ULのときにはエアクリーナ14が交換されたと判断できることになる。
【0030】
図4は上述した微粒子酸化制御を実行するためのルーチンを示している。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。
【0031】
図4を参照すると、まずステップ100では現在の機関運転状態が基準状態であるか否かが判別される。現在の機関運転状態が基準状態でないときには処理サイクルを終了し、基準状態であるときには次いでステップ101に進んでこのときの吸入空気量Gnが検出される。この基準状態吸入空気量Gnは図3を参照して説明したGn(i)に相当する。続くステップ102では今回検出された基準状態吸入空気量Gnが許容下限量LLよりも少ないか否かが判別される。Gn<LLのときには次いでステップ103に進み、上述した昇温処理が行われる。続くステップ104では現在の機関運転状態が基準状態であるか否かが判別される。機関運転状態が基準状態になると、即ち昇温処理が完了した後機関運転状態が初めて基準状態になると、ステップ105に進んでこのときの吸入空気量Gnが検出される。この基準状態吸入空気量Gnは図2を参照して説明したGn(1)に相当する。続くステップ106ではステップ105で検出された基準状態吸入空気量Gnに基づいて許容下限量LLが設定される(LL=Gn−Z)。次いでステップ107に進み、ステップ105で検出された基準状態吸入空気量Gnが前回検出された基準状態吸入空気量GnOとして記憶される。
【0032】
一方、ステップ102においてGn≧LLのときには次いでステップ108に進み、前回検出された基準状態吸入空気量GnOに基づいて許容上限量ULが設定される(UL=GnO−X)。この基準状態吸入空気量GnOは図3を参照して説明したGn(i−1)に相当する。続くステップ109では今回検出された基準状態吸入空気量Gnが許容上限量ULよりも多いか否かが判別される。Gn>ULのときには次いでステップ103に進み、昇温処理が行われる。次いでステップ104から107に順次進む。これに対し、Gn≦ULのときには次いでステップ107に進んだ後に処理サイクルを終了する。
【0033】
次に、図5を参照しながら本発明による別の実施例を説明する。
【0034】
図5において実線はエアフローメータ40により検出される実際の基準状態吸入空気量Gn(i)を表している。図5に示される例では、矢印Rで示されるように、j回目に検出された基準状態吸入空気量Gn(j)が許容上限量ULよりも多くなっている。
【0035】
上述した実施例では、基準状態吸入空気量Gn(j)が許容上限量ULよりも多くなると、直ちに昇温処理が開始される。ところが、このときパティキュレートフィルタ20上の堆積微粒子量がかなり少ない場合もあり、この場合にも昇温処理を行うのはエネルギ消費の観点から好ましくない。
【0036】
一方、図5に示されるように、j回目に検出された基準状態吸入空気量Gn(j)は(j−1)回目に検出された基準状態吸入空気量Gn(j−1)に対してY(=Gn(j)−Gn(j−1))だけ変化している。この変化量Yは概略的に言うと、例えばエアクリーナ14の交換の影響によるものである。
【0037】
そうすると、基準状態吸入空気量Gnが許容上限量ULよりも多くなった後に検出される基準状態吸入空気量Gnから変化量Yだけ減算すれば、この減算結果はエアクリーナ14の交換の影響が排除されているということになる。
【0038】
そこで本発明による実施例では、Gn(i)>ULとなった後には、エアフローメータ40により検出された基準状態吸入空気量Gnから変化量Yだけ減算することにより基準状態吸入空気量補正値GnC(=Gn−Y)を求め、この基準状態吸入空気量補正値GnCが許容下限量LLよりも少なくなったときに、昇温処理を行うようにしている。このようにすると、微粒子酸化制御のためにエネルギを有効に利用することができる。
【0039】
具体的には、図5に示されるように、j回目に検出された基準状態吸入空気量Gn(j)が許容上限量ULよりも多いときには、(j−1)回目に検出された基準状態吸入空気量Gn(j−1)に対するGn(j)の変化量Y(=Gn(j)−Gn(j−1))が算出され、記憶される。その上で、(j+1)回目以降は、Gn(i)から変化量Yだけ減算することにより、図5に破線で示されるように基準状態吸入空気量補正値GnC(i)が逐次算出される。
【0040】
次いで、例えばk回目に検出された基準状態吸入空気量Gn(k)が許容下限量LLよりも少ないときには、図5において矢印Tで示されるように昇温処理が行われる。このとき、検出されたGn(k)は許容下限量LLよりも多いけれども、本発明による別の実施例では昇温処理が行われるのである。
【0041】
従って、一般的にいうと、先の昇温処理が行われてから次の昇温処理が行われるまでの間において、今回検出された基準状態吸入空気量Gn(i)が許容上限量ULよりも多いときには、前回検出された基準状態吸入空気量Gn(i−1)に対する今回検出された基準状態吸入空気量Gn(i)の変化量Yを求めて記憶し、その後に検出される基準状態吸入空気量Gn(i)を変化量Yに基づいて補正し、補正された基準状態吸入空気量GnCが許容下限量LLよりも少なくなったときに昇温処理を行うようにしているということになる。
【0042】
図6及び図7は上述した本発明による別の実施例の微粒子酸化制御を実行するためのルーチンを示している。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。
【0043】
図6及び図7を参照すると、まずステップ120では現在の機関運転状態が基準状態であるか否かが判別される。現在の機関運転状態が基準状態でないときには処理サイクルを終了し、基準状態であるときには次いでステップ121に進んでこのときの吸入空気量Gnが検出される。続くステップ122ではフラグがセットされているか否かが判別される。このフラグは基準状態吸入空気量Gnを補正すべきときにセットされ、それ以外はリセットされる。フラグがリセットされているときには次いでステップ123に進み、今回検出された基準状態吸入空気量Gnが許容下限量LLよりも少ないか否かが判別される。Gn<LLのときには次いでステップ124に進み、上述した昇温処理が行われる。続くステップ125では現在の機関運転状態が基準状態であるか否かが判別される。機関運転状態が基準状態になると、即ち機関運転状態が昇温処理が完了した後初めて基準状態になると、ステップ126に進んでこのときの吸入空気量Gnが検出される。この基準状態吸入空気量Gnは図2を参照して説明したGn(1)に相当する。続くステップ127ではステップ126で検出された基準状態吸入空気量Gnに基づいて許容下限量LLが設定される(LL=Gn−Z)。次いでステップ128に進み、ステップ126で検出された基準状態吸入空気量Gnが前回検出された基準状態吸入空気量GnOとして記憶される。
【0044】
一方、ステップ123においてGn≧LLのときには次いでステップ129に進み、前回検出された基準状態吸入空気量GnOに基づいて許容上限量ULが設定される(UL=GnO−X)。続くステップ130では今回検出された基準状態吸入空気量Gnが許容上限量ULよりも多いか否かが判別される。Gn>ULのときには次いでステップ131に進み、変化量Yが算出される(Y=Gn−GnO)。この基準状態吸入空気量GnOは図5を参照して説明したGn(j−1)に相当する。続くステップ132ではフラグがセットされる。次いでステップ128に進む。これに対し、Gn≦ULのときにはステップ130からステップ128にジャンプする。この場合のステップ128では、ステップ121で検出された基準状態吸入空気量Gnが前回検出された基準状態吸入空気量GnOとして記憶される。
【0045】
フラグがセットされたときにはステップ122からステップ133に進み、基準状態吸入空気量補正値GnCが算出される(GnC=Gn−Y)。続くステップ134では、基準状態吸入空気量補正値GnCが許容下限量LLよりも少ないか否かが判別される。GnC≧LLのときにはステップ128にジャンプし、ステップ121で検出された基準状態吸入空気量Gnが前回検出された基準状態吸入空気量GnOとして記憶される。これに対し、GnC<LLのときにはステップ135に進んでフラグをリセットした後に、ステップ124からステップ128に順次進む。
【0046】
次に、本発明による更に別の実施例を説明する。
【0047】
上述したように許容下限量LLは算出される毎にB−RAM35内に記憶され、保持される。ところが、バッテリ35aが交換のために一時的に取り外されると、B−RAM35内の記憶内容がクリアされる。この場合、許容下限量LLは例えばゼロにリセットされ、このとき検出された基準状態吸入空気量Gnと許容下限量LLとを比較しても意味がない。基準値Gn(1)をB−RAM35内に記憶しておく場合も同様である。
【0048】
そこで本発明による更に別の実施例では、B−RAM35の記憶内容がクリアされたか否かを判断し、B−RAM35の記憶内容がクリアされたと判断されたときには、昇温処理を行うようにしている。
【0049】
図8は上述した本発明による別の実施例の微粒子酸化制御を実行するためのルーチンを示している。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。
【0050】
図8を参照すると、まずステップ140ではバッテリ35aが交換されたか否かが判別される。バッテリ35aが交換されたときには次いでステップ141に進み、上述した昇温処理が行われる。続くステップ142では現在の機関運転状態が基準状態であるか否かが判別される。機関運転状態が基準状態になると、即ち機関運転状態が昇温処理が完了した後初めて基準状態になると、ステップ143に進んでこのときの吸入空気量Gnが検出される。この基準状態吸入空気量Gnは図2を参照して説明したGn(1)に相当する。続くステップ144ではステップ143で検出された基準状態吸入空気量Gnに基づいて許容下限量LLが設定される(LL=Gn−Z)。次いでステップ145に進み、ステップ143で検出された基準状態吸入空気量Gnが前回検出された基準状態吸入空気量GnOとして記憶される。
【0051】
一方、バッテリ35aが交換されていないときには次いでステップ146に進み、現在の機関運転状態が基準状態であるか否かが判別される。現在の機関運転状態が基準状態でないときには処理サイクルを終了し、基準状態であるときには次いでステップ147に進んでこのときの吸入空気量Gnが検出される。続くステップ148では今回検出された基準状態吸入空気量Gnが許容下限量LLよりも少ないか否かが判別される。Gn<LLのときには次いでステップ141に進み、昇温処理が行われる。次いでステップ142から145に順次進む。これに対し、Gn≧LLのときには次いでステップ145に進み、ステップ147で検出された基準状態吸入空気量Gnが前回検出された基準状態吸入空気量GnOとして記憶される。
【0052】
【発明の効果】
パティキュレートフィルタの昇温処理を行うべきか否かを正確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】内燃機関の全体図である。
【図2】昇温処理を説明するための図である。
【図3】本発明による実施例を説明するための図である。
【図4】本発明による実施例の微粒子酸化制御ルーチンを実行するためのフローチャートである。
【図5】本発明による更に別の実施例を説明するための図である。
【図6】本発明による別の実施例の微粒子酸化制御ルーチンを実行するためのフローチャートである。
【図7】本発明による別の実施例の微粒子酸化制御ルーチンを実行するためのフローチャートである。
【図8】本発明による更に別の実施例の微粒子酸化制御ルーチンを実行するためのフローチャートである。
【符号の説明】
1…機関本体
7…吸気弁
14…エアクリーナ
18…排気管
20…パティキュレートフィルタ
40…エアフローメータ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
A particulate filter for collecting particulates in the exhaust gas is arranged in the engine exhaust passage, and a reference state intake air amount that is an intake air amount when the engine operation state is a predetermined reference state is detected, When the reduction amount of the reference state intake air amount with respect to the comparison target value is larger than a predetermined set amount, the lean air-fuel ratio is used under the lean air-fuel ratio in order to oxidize and remove the fine particles accumulated on the particulate filter. An internal combustion engine in which a temperature raising process for raising the temperature of a particulate filter is performed is known (see Patent Document 1).
[0003]
As the amount of accumulated particulates on the particulate filter increases, the pressure loss in the particulate filter gradually increases, and as a result, the reference state intake air amount gradually decreases. That is, roughly speaking, the reference state intake air amount itself or the decrease amount of the reference state intake air amount with respect to the comparison target value represents an increase amount of the amount of accumulated particulates on the particulate filter. Therefore, in this internal combustion engine, the temperature raising process is performed when the amount of decrease in the reference state intake air amount with respect to the comparison target value is larger than the set amount.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-89234 A
[Patent Document 2]
JP 2000-97011 A
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-229848
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the pressure loss of intake system components or exhaust system components, for example, an air cleaner, gradually increases with time. For this reason, for example, when the air cleaner is replaced with a new one and the pressure loss of the air cleaner decreases, the reference state intake air amount may increase significantly even when the amount of accumulated particulates on the particulate filter is large. In this case, if the temperature rise control is not performed due to the large reference state intake air amount, the amount of accumulated particulates on the particulate filter may be considerably increased. That is, the amount of decrease in the reference state intake air amount with respect to the comparison target value in this case does not accurately represent the amount of accumulated particulate matter, and therefore, even if it is determined whether or not the temperature raising process should be performed based on this amount of decrease. However, there is a problem that it is not always possible to perform the optimum temperature raising process.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that can accurately determine whether or not a temperature increase process for a particulate filter should be performed.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, according to the first invention, when the particulate filter for collecting particulates in the exhaust gas is disposed in the engine exhaust passage, and the engine operating state is a predetermined reference state, The reference state intake air amount that is the amount of intake air is detected, and when the detected reference state intake air amount is less than the allowable lower limit amount, the particulates deposited on the particulate filter are removed by oxidation. Therefore, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, which performs a temperature raising process for raising the temperature of the particulate filter under a lean air-fuel ratio, the next temperature raising process is performed after the previous temperature raising process is performed. Until the reference state intake air amount detected this time is larger than the allowable upper limit amount determined according to the previously detected reference state intake air amount. They are to perform.
[0008]
In order to solve the above problem, according to the second invention, a particulate filter for collecting particulates in the exhaust gas is disposed in the engine exhaust passage, and the engine operating state is set in a predetermined reference state. When the reference state intake air amount that is the intake air amount at the time is detected, and the detected reference state intake air amount is less than the allowable lower limit amount, the particulates deposited on the particulate filter are removed. In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine in which a temperature raising process for raising the temperature of the particulate filter is performed under a lean air-fuel ratio in order to remove oxidation, the next rise after the previous temperature raising process is performed. Until the temperature processing is performed, when the reference state intake air amount detected this time is larger than the allowable upper limit amount determined according to the reference state intake air amount detected last time, The change amount of the currently detected reference state intake air amount with respect to the detected reference state intake air amount is obtained and stored, and thereafter the detected reference state intake air amount is corrected based on the stored change amount. When the corrected reference state intake air amount becomes smaller than the allowable lower limit amount, the temperature raising process is performed.
[0009]
According to the third invention, in the first or second invention, when the air cleaner disposed in the intake passage is replaced, the reference state intake air amount detected this time is larger than the allowable upper limit amount. .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to a compression ignition type internal combustion engine. The present invention can also be applied to a spark ignition type internal combustion engine.
[0012]
Referring to FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a cylinder block, 3 is a cylinder head, 4 is a piston, 5 is a combustion chamber, 6 is an electrically controlled fuel injection valve, 7 is an intake valve, 8 is an intake port, 9 Is an exhaust valve, and 10 is an exhaust port. The intake port 8 is connected to a surge tank 12 via a corresponding intake branch pipe 11, and the surge tank 12 is connected to an air cleaner 14 via an intake duct 13. A throttle valve 16 driven by a step motor 15 is disposed in the intake duct 13. In the embodiment according to the present invention, the throttle opening degree is maintained at the maximum opening degree in almost all operation regions, and is made smaller than the maximum opening degree when the required load L becomes considerably small, and small when the required load L becomes zero. To be.
[0013]
On the other hand, the exhaust port 10 is connected to a casing 19 via an exhaust manifold 17 and an exhaust pipe 18. A particulate filter 20 for collecting particulates in the exhaust gas is accommodated in the casing 19, and a catalyst having oxidation ability is supported on the particulate filter 20.
[0014]
The electronic control unit 30 is composed of a digital computer, and is connected to a ROM (Read Only Memory) 32, a RAM (Random Access Memory) 33, a CPU (Microprocessor) 34, and a battery 35a connected to each other by a bidirectional bus 31. A B-RAM (backup RAM) 35, an input port 36, and an output port 37 are provided. An air flow meter 40 for detecting the amount of intake air is attached in the intake duct 13 upstream of the throttle valve 16. Further, an accelerator pedal (not shown) is connected to a depression amount sensor 41 that generates an output voltage proportional to the depression amount of the accelerator pedal. The amount of depression of the accelerator pedal represents a required load. The output voltages of these sensors 40 and 41 are input to the input port 36 via the corresponding AD converter 38. Further, a rotational speed sensor 42 that generates an output pulse representing the engine rotational speed is connected to the input port 36. On the other hand, the output port 37 is connected to the fuel injection valve 6 and the throttle valve driving step motor 15 via a corresponding drive circuit 39.
[0015]
In the internal combustion engine shown in FIG. 1, fuel injection for obtaining engine output performed near the compression top dead center is temporarily stopped during engine deceleration operation. That is, when the required load L becomes zero and the engine speed NE is higher than the first threshold value NE1 at this time, the fuel injection is temporarily stopped. Next, when the required load L becomes greater than zero or the engine speed NE becomes lower than the second threshold value NE2 (<NE1), fuel injection is resumed.
[0016]
Now, fine particles mainly made of carbon solid contained in the exhaust gas are collected on the particulate filter 20. The internal combustion engine shown in FIG. 1 is continuously combusted under a lean air-fuel ratio, and the particulate filter 20 carries a catalyst having oxidation ability. If the temperature is maintained at a temperature at which the fine particles can be oxidized, for example, 250 ° C. or higher, the fine particles are oxidized on the particulate filter 20 and removed.
[0017]
However, if the temperature of the particulate filter 20 is not maintained at a temperature that can oxidize the particulates, or if the amount of particulates flowing into the particulate filter 20 per unit time becomes considerably large, the particulates that accumulate on the particulate filter 20. And the pressure loss of the particulate filter 20 gradually increases.
[0018]
Therefore, in the embodiment according to the present invention, it is determined whether or not the amount of deposited particulates on the particulate filter 20 should be decreased, and when it is determined that the amount of deposited particulates should be decreased, the exhaust gas flowing into the particulate filter 20 is determined. The temperature of the particulate filter 20 is increased to, for example, 600 ° C. or higher and maintained at 600 ° C. or higher while the air-fuel ratio of the engine is kept lean. When this temperature raising process is performed, the fine particles deposited on the particulate filter 20 are ignited and burned and removed, and the amount of the fine particles deposited on the particulate filter 20 is reduced to almost zero, for example.
[0019]
Here, there are various methods for raising the temperature of the particulate filter 20. For example, an electric heater is disposed at the upstream end of the particulate filter 20 and flows into the particulate filter 20 or the particulate filter 20 by the electric heater. The exhaust gas to be heated, the method of heating the particulate filter 20 by secondarily injecting fuel into the exhaust passage upstream of the particulate filter 20 and burning the fuel, and the exhaust gas discharged from the internal combustion engine There is a method of raising the temperature of the particulate filter 20 by raising the temperature of the exhaust gas. Here, in order to increase the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine, for example, the fuel injection timing can be retarded, or additional fuel can be injected during the expansion stroke or the exhaust stroke. .
[0020]
By the way, as the amount of particulate matter deposited on the particulate filter 20 increases and the pressure loss of the particulate filter 20 increases, the amount of intake air gradually decreases. Accordingly, in the embodiment according to the present invention, the intake air amount (hereinafter referred to as the reference state intake air amount) Gn is detected every time the engine operation state becomes a predetermined reference state, and the detected reference state intake air amount Gn is detected. When the temperature becomes smaller than the allowable lower limit amount LL, the above-described temperature rise process is performed.
[0021]
FIG. 2 shows the reference state intake air amount Gn (i) detected i-th (i = 1, 2,...) After the temperature raising process is completed. As shown in FIG. 2, the reference state intake air amount Gn (i) gradually decreases as the number of detections i increases. Next, for example, when the reference state intake air amount Gn (k) detected for the kth time is smaller than the allowable lower limit amount LL, the temperature raising process is performed as indicated by an arrow T in FIG. Since the pressure loss of the particulate filter 20 is reduced when the temperature raising process is performed, the reference state intake air amount Gn (i) increases again.
[0022]
Any engine operating state may be used as long as the reference state is a constant state, but in the embodiment according to the present invention, the fuel supply stop time during the engine deceleration operation described above is set as the reference state. In this way, it is possible to eliminate the influence of engine speed fluctuations on the intake air amount.
[0023]
On the other hand, the allowable lower limit amount LL is set as follows in the embodiment according to the present invention. That is, a result obtained by subtracting, for example, a constant value Z from the reference state intake air amount Gn (1) when the engine operating state becomes the reference state for the first time after the temperature raising process is completed is set as the allowable lower limit amount LL (LL = Gn (1) -Z). In other words, when the decrease amount (= Gn (1) −Gn (i)) of the reference state intake air amount Gn (i) with respect to the reference value Gn (1) becomes larger than the threshold value Z, the temperature raising process is performed. Is done.
[0024]
When the engine operating state becomes the reference state for the first time after the temperature raising process is completed, the amount of accumulated particulates on the particulate filter 20 is considerably small. Therefore, the reference state intake air amount Gn (1) at this time has the amount of accumulated particulates. This is the amount of intake air when it is considerably low. Then, it can be considered that the amount of decrease in the reference state intake air amount Gn (i) with respect to the reference state intake air amount Gn (1) represents the amount of accumulated particulate matter. Therefore, in the embodiment according to the present invention, when the reduction amount (= Gn (1) −Gn (i)) of the reference state intake air amount Gn (i) with respect to the reference value Gn (1) is larger than the threshold value Z. In addition, it is determined that the amount of the deposited fine particles on the particulate filter 20 is larger than the allowable amount, and at this time, the temperature raising process is performed. The allowable lower limit amount LL is stored in the B-RAM 35 every time it is calculated. The reference value Gn (1) is stored in the B-RAM 35 every time it is detected, and the reference value Gn (1) is allowed each time the reference state intake air amount Gn (i) (i = 2, 3,...) Is detected. The limit amount LL can also be calculated.
[0025]
Here, the reference state intake air amount Gn (i) gradually decreases even with the passage of time of intake system components or exhaust system components other than the particulate filter 20. In this case, the intake system components or exhaust system components include, for example, an EGR passage, an EGR control valve, and an exhaust gas drive type in an internal combustion engine equipped with an EGR (exhaust gas recirculation) device in addition to an air cleaner 14, an intake pipe and an exhaust pipe An internal combustion engine equipped with a supercharger includes a turbocharger turbine, a compressor, a wastegate valve, and the like. However, Gn (i) immediately after the temperature raising process is the amount of intake air when the amount of particulate matter deposited on the particulate filter 20 is considerably small regardless of whether the intake system component or the exhaust system component changes over time. Therefore, the decrease amount of the reference state intake air amount Gn (i) with respect to the reference value Gn (1) or the reference state intake air amount Gn (i) itself is irrespective of the magnitude of the time-dependent change of the intake system components or the exhaust system components. This represents the amount of deposited fine particles.
[0026]
As described above, the reference state intake air amount Gn (i) gradually decreases as time elapses. However, for example, when the air cleaner 14 is replaced with a new one and, as a result, the pressure loss of the air cleaner 14 is reduced, the reference state intake air amount Gn (i) is greatly increased even when the amount of accumulated particulates on the particulate filter 20 is large. May increase. The reference state intake air amount Gn (i) in this case no longer represents the amount of accumulated particulates, and therefore it is determined whether or not the temperature raising process is to be performed based on the reference state intake air amount Gn (i) in this case. However, it cannot be accurately determined whether or not the temperature raising process should be performed.
[0027]
Therefore, in the embodiment according to the present invention, when the currently detected reference state intake air amount Gn (i) is significantly larger than the previously detected reference state intake air amount Gn (i-1), for example, the air cleaner 14 is replaced. At this time, the temperature raising process is performed. After the temperature raising process is performed, the reduction amount of the reference state intake air amount Gn (i) with respect to the reference value Gn (1) or the reference state intake air amount Gn (i) itself represents the amount of accumulated particulates. Become.
[0028]
More specifically, as indicated by an arrow R in FIG. 3, the currently detected reference state intake air amount Gn (i) is determined according to the previously detected reference state intake air amount Gn (i-1). When the amount is larger than the allowable upper limit amount UL, it is determined that the air cleaner 14 has been replaced, and the temperature raising process is performed as indicated by an arrow T. This allowable upper limit amount UL is set in the form of a result obtained by subtracting, for example, a constant value X from the previously detected reference state intake air amount Gn (i−1) (UL = Gn (i−1) −X). In other words, a decrease amount (= Gn (i−1) −Gn (i)) of the currently detected reference state intake air amount Gn (i) with respect to the previously detected reference state intake air amount Gn (i−1). When it is less than the threshold value X, the temperature raising process is performed.
[0029]
That is, if the air cleaner 14 is not replaced, the reference state intake air amount Gn (i) detected this time should be smaller than the allowable upper limit amount UL as shown by a broken line in FIG. As indicated by the solid line, when Gn (i)> UL, it can be determined that the air cleaner 14 has been replaced.
[0030]
FIG. 4 shows a routine for executing the fine particle oxidation control described above. This routine is executed by interruption every predetermined time.
[0031]
Referring to FIG. 4, first, at step 100, it is judged if the current engine operating state is the reference state. When the current engine operating state is not the reference state, the processing cycle is terminated, and when it is the reference state, the routine proceeds to step 101 where the intake air amount Gn at this time is detected. This reference state intake air amount Gn corresponds to Gn (i) described with reference to FIG. In the following step 102, it is determined whether or not the currently detected reference state intake air amount Gn is smaller than the allowable lower limit amount LL. When Gn <LL, the routine proceeds to step 103 where the above-described temperature increase process is performed. In the following step 104, it is determined whether or not the current engine operation state is a reference state. When the engine operation state becomes the reference state, that is, when the engine operation state becomes the reference state for the first time after the temperature raising process is completed, the routine proceeds to step 105 where the intake air amount Gn at this time is detected. This reference state intake air amount Gn corresponds to Gn (1) described with reference to FIG. In the subsequent step 106, an allowable lower limit amount LL is set based on the reference state intake air amount Gn detected in step 105 (LL = Gn−Z). Next, the routine proceeds to step 107, where the reference state intake air amount Gn detected at step 105 is stored as the previously detected reference state intake air amount GnO.
[0032]
On the other hand, when Gn ≧ LL in step 102, the routine proceeds to step 108, where the allowable upper limit amount UL is set based on the previously detected reference state intake air amount GnO (UL = GnO−X). This reference state intake air amount GnO corresponds to Gn (i-1) described with reference to FIG. In the following step 109, it is determined whether or not the currently detected reference state intake air amount Gn is larger than the allowable upper limit amount UL. When Gn> UL, the routine proceeds to step 103 where a temperature raising process is performed. Next, the process proceeds from step 104 to step 107 in sequence. On the other hand, when Gn ≦ UL, the routine proceeds to step 107 and the processing cycle is terminated.
[0033]
Next, another embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0034]
In FIG. 5, the solid line represents the actual reference state intake air amount Gn (i) detected by the air flow meter 40. In the example shown in FIG. 5, as indicated by an arrow R, the reference state intake air amount Gn (j) detected at the j-th time is larger than the allowable upper limit amount UL.
[0035]
In the above-described embodiment, when the reference state intake air amount Gn (j) exceeds the allowable upper limit amount UL, the temperature raising process is started immediately. However, at this time, the amount of deposited fine particles on the particulate filter 20 may be considerably small. In this case, it is not preferable to perform the temperature raising process from the viewpoint of energy consumption.
[0036]
On the other hand, as shown in FIG. 5, the reference state intake air amount Gn (j) detected at the j-th time is compared with the reference state intake air amount Gn (j-1) detected at the (j-1) -th time. It changes by Y (= Gn (j) −Gn (j−1)). Generally speaking, the amount of change Y is due to, for example, the effect of replacing the air cleaner 14.
[0037]
Then, if the change amount Y is subtracted from the reference state intake air amount Gn detected after the reference state intake air amount Gn exceeds the allowable upper limit amount UL, this subtraction result eliminates the influence of the replacement of the air cleaner 14. It will be that.
[0038]
Therefore, in the embodiment according to the present invention, after Gn (i)> UL, the reference state intake air amount correction value GnC is obtained by subtracting the change amount Y from the reference state intake air amount Gn detected by the air flow meter 40. (= Gn−Y) is obtained, and when the reference state intake air amount correction value GnC becomes smaller than the allowable lower limit amount LL, the temperature raising process is performed. If it does in this way, energy can be used effectively for particulate oxidation control.
[0039]
Specifically, as shown in FIG. 5, when the reference state intake air amount Gn (j) detected at the jth time is larger than the allowable upper limit amount UL, the reference state detected at the (j−1) th time. A change amount Y (= Gn (j) −Gn (j−1)) of Gn (j) with respect to the intake air amount Gn (j−1) is calculated and stored. In addition, after the (j + 1) th time, the reference state intake air amount correction value GnC (i) is sequentially calculated as indicated by the broken line in FIG. 5 by subtracting the change amount Y from Gn (i). .
[0040]
Next, for example, when the reference state intake air amount Gn (k) detected for the kth time is smaller than the allowable lower limit amount LL, a temperature raising process is performed as indicated by an arrow T in FIG. At this time, although the detected Gn (k) is larger than the allowable lower limit amount LL, in another embodiment according to the present invention, the temperature raising process is performed.
[0041]
Therefore, generally speaking, the reference state intake air amount Gn (i) detected this time is greater than the allowable upper limit UL between the previous temperature raising process and the next temperature raising process. If there is too much, the change amount Y of the currently detected reference state intake air amount Gn (i) with respect to the previously detected reference state intake air amount Gn (i-1) is obtained and stored, and the reference state detected thereafter The intake air amount Gn (i) is corrected based on the change amount Y, and the temperature raising process is performed when the corrected reference state intake air amount GnC becomes smaller than the allowable lower limit amount LL. Become.
[0042]
6 and 7 show a routine for executing the fine particle oxidation control according to another embodiment of the present invention described above. This routine is executed by interruption every predetermined time.
[0043]
Referring to FIGS. 6 and 7, first, at step 120, it is judged if the current engine operating state is the reference state. When the current engine operation state is not the reference state, the processing cycle is terminated, and when it is the reference state, the routine proceeds to step 121 where the intake air amount Gn at this time is detected. In the following step 122, it is determined whether or not the flag is set. This flag is set when the reference state intake air amount Gn is to be corrected, and is reset otherwise. When the flag is reset, the routine proceeds to step 123, where it is determined whether or not the currently detected reference state intake air amount Gn is smaller than the allowable lower limit amount LL. When Gn <LL, the routine proceeds to step 124 where the above-described temperature raising process is performed. In the following step 125, it is determined whether or not the current engine operating state is the reference state. When the engine operation state becomes the reference state, that is, when the engine operation state becomes the reference state for the first time after the temperature raising process is completed, the routine proceeds to step 126 where the intake air amount Gn at this time is detected. This reference state intake air amount Gn corresponds to Gn (1) described with reference to FIG. In the following step 127, the allowable lower limit amount LL is set based on the reference state intake air amount Gn detected in step 126 (LL = Gn−Z). Next, the routine proceeds to step 128, where the reference state intake air amount Gn detected at step 126 is stored as the previously detected reference state intake air amount GnO.
[0044]
On the other hand, when Gn ≧ LL in step 123, the routine proceeds to step 129, where the allowable upper limit amount UL is set based on the previously detected reference state intake air amount GnO (UL = GnO−X). In the following step 130, it is determined whether or not the currently detected reference state intake air amount Gn is larger than the allowable upper limit amount UL. When Gn> UL, the routine proceeds to step 131 where the change amount Y is calculated (Y = Gn−GnO). This reference state intake air amount GnO corresponds to Gn (j−1) described with reference to FIG. In the following step 132, a flag is set. Next, the routine proceeds to step 128. On the other hand, when Gn ≦ UL, the routine jumps from step 130 to step 128. In step 128 in this case, the reference state intake air amount Gn detected in step 121 is stored as the previously detected reference state intake air amount GnO.
[0045]
When the flag is set, the routine proceeds from step 122 to step 133, where the reference state intake air amount correction value GnC is calculated (GnC = Gn−Y). In the following step 134, it is determined whether or not the reference state intake air amount correction value GnC is smaller than the allowable lower limit amount LL. When GnC ≧ LL, the routine jumps to step 128, where the reference state intake air amount Gn detected at step 121 is stored as the previously detected reference state intake air amount GnO. On the other hand, when GnC <LL, the routine proceeds to step 135 to reset the flag, and then proceeds from step 124 to step 128 in sequence.
[0046]
Next, another embodiment according to the present invention will be described.
[0047]
As described above, the allowable lower limit amount LL is stored and held in the B-RAM 35 every time it is calculated. However, when the battery 35a is temporarily removed for replacement, the stored contents in the B-RAM 35 are cleared. In this case, the allowable lower limit amount LL is reset to, for example, zero, and it does not make sense to compare the reference state intake air amount Gn detected at this time with the allowable lower limit amount LL. The same applies when the reference value Gn (1) is stored in the B-RAM 35.
[0048]
Therefore, in yet another embodiment according to the present invention, it is determined whether or not the stored contents of the B-RAM 35 have been cleared. When it is determined that the stored contents of the B-RAM 35 have been cleared, a temperature raising process is performed. Yes.
[0049]
FIG. 8 shows a routine for executing fine particle oxidation control according to another embodiment of the present invention described above. This routine is executed by interruption every predetermined time.
[0050]
Referring to FIG. 8, first, at step 140, it is judged if the battery 35a has been replaced. When the battery 35a is replaced, the routine proceeds to step 141 where the above-described temperature raising process is performed. In the following step 142, it is determined whether or not the current engine operating state is a reference state. When the engine operation state becomes the reference state, that is, when the engine operation state becomes the reference state for the first time after the temperature raising process is completed, the routine proceeds to step 143 where the intake air amount Gn at this time is detected. This reference state intake air amount Gn corresponds to Gn (1) described with reference to FIG. In the following step 144, the allowable lower limit amount LL is set based on the reference state intake air amount Gn detected in step 143 (LL = Gn−Z). Next, the routine proceeds to step 145, where the reference state intake air amount Gn detected at step 143 is stored as the previously detected reference state intake air amount GnO.
[0051]
On the other hand, when the battery 35a has not been replaced, the routine proceeds to step 146, where it is determined whether or not the current engine operating state is the reference state. When the current engine operating state is not the reference state, the processing cycle is terminated, and when it is the reference state, the routine proceeds to step 147 where the intake air amount Gn at this time is detected. In the following step 148, it is determined whether or not the currently detected reference state intake air amount Gn is smaller than the allowable lower limit amount LL. When Gn <LL, the routine proceeds to step 141 where a temperature raising process is performed. Next, the process proceeds from step 142 to step 145 sequentially. On the other hand, when Gn ≧ LL, the routine proceeds to step 145 where the reference state intake air amount Gn detected at step 147 is stored as the previously detected reference state intake air amount GnO.
[0052]
【The invention's effect】
It is possible to accurately determine whether or not to raise the temperature of the particulate filter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of an internal combustion engine.
FIG. 2 is a diagram for explaining a temperature raising process.
FIG. 3 is a diagram for explaining an embodiment according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart for executing a fine particle oxidation control routine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining still another embodiment according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart for executing a particulate oxidation control routine according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart for executing a particulate oxidation control routine according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart for executing a fine particle oxidation control routine according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Engine body
7 ... Intake valve
14 ... Air cleaner
18 ... Exhaust pipe
20 ... Particulate filter
40 ... Air flow meter

Claims (3)

機関排気通路内に排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタを配置し、機関運転状態が予め定められた基準状態のときの吸入空気量である基準状態吸入空気量を検出し、該検出された基準状態吸入空気量が許容下限量よりも少なくなったときに、前記パティキュレートフィルタ上に堆積している微粒子を酸化除去するためにリーン空燃比のもとで前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させる昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置において、先の昇温処理が行われてから次の昇温処理が行われるまでの間において、今回検出された基準状態吸入空気量が、前回検出された基準状態吸入空気量に応じて定められる許容上限量よりも多いときには昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置。  A particulate filter for collecting particulates in the exhaust gas is arranged in the engine exhaust passage, and a reference state intake air amount that is an intake air amount when the engine operation state is a predetermined reference state is detected, When the detected reference state intake air amount is smaller than the allowable lower limit amount, the particulate filter is operated under a lean air-fuel ratio in order to oxidize and remove particulates accumulated on the particulate filter. In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine in which the temperature raising process for increasing the temperature is performed, the reference state suction detected this time is performed after the previous temperature raising process until the next temperature raising process is performed. An exhaust emission control device for an internal combustion engine, which performs a temperature raising process when the air amount is larger than an allowable upper limit amount determined according to a previously detected reference state intake air amount. 機関排気通路内に排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタを配置し、機関運転状態が予め定められた基準状態のときの吸入空気量である基準状態吸入空気量を検出し、該検出された基準状態吸入空気量が許容下限量よりも少なくなったときに、前記パティキュレートフィルタ上に堆積している微粒子を酸化除去するためにリーン空燃比のもとで前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させる昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置において、先の昇温処理が行われてから次の昇温処理が行われるまでの間において、今回検出された基準状態吸入空気量が、前回検出された基準状態吸入空気量に応じて定められる許容上限量よりも多いときには、前回検出された基準状態吸入空気量に対する今回検出された基準状態吸入空気量の変化量を求めて記憶し、その後に検出される基準状態吸入空気量を該記憶されている変化量に基づいて補正し、該補正された基準状態吸入空気量が前記許容下限量よりも少なくなったときに昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置。  A particulate filter for collecting particulates in the exhaust gas is arranged in the engine exhaust passage, and a reference state intake air amount that is an intake air amount when the engine operation state is a predetermined reference state is detected, When the detected reference state intake air amount becomes smaller than the allowable lower limit amount, the particulate filter is operated under a lean air-fuel ratio to oxidize and remove particulates accumulated on the particulate filter. In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine in which the temperature raising process for increasing the temperature is performed, the reference state suction detected this time is performed after the previous temperature raising process until the next temperature raising process is performed. When the air amount is larger than the allowable upper limit amount determined in accordance with the reference state intake air amount detected last time, the current detection with respect to the reference state intake air amount detected last time is detected. The amount of change in the reference state intake air amount is obtained and stored, the reference state intake air amount detected thereafter is corrected based on the stored amount of change, and the corrected reference state intake air amount is the allowable amount. An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, which performs a temperature raising process when it becomes less than a lower limit amount. 吸気通路内に配置されたエアクリーナが交換されると、今回検出された基準状態吸入空気量が前記許容上限量よりも多くなる請求項1又は2に記載の内燃機関の排気浄化装置。  3. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the air cleaner disposed in the intake passage is replaced, the reference state intake air amount detected this time becomes larger than the allowable upper limit amount.
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