JP4162017B2 - 内燃機関の排気浄化装置および内燃機関の排気浄化方法 - Google Patents
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Description
排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
吸気通路を流れる新気の量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記パティキュレートフィルタよりも下流の排気通路と前記吸入空気量検出手段よりも下流の吸気通路とを接続し排気通路を流れる排気の一部を吸気通路に還流するEGR通路と、
前記EGR通路を流通する排気の量を推定するEGRガス量推定手段と、
前記EGRガス量推定手段により推定される排気の量および前記吸入空気量検出手段により検出される新気の量に基づいて、前記パティキュレートフィルタを通過する排気の量を検出するフィルタ通過ガス量検出手段と、
前記パティキュレートフィルタに流入する排気の温度を検出する排気温度検出手段と、
前記フィルタ通過ガス量検出手段により検出される排気の量および前記排気温度検出手段により検出される排気の温度に基づいて、排気が前記パティキュレートフィルタに与える熱量を推定することで、前記パティキュレートフィルタの温度を推定するフィルタ温度推定手段と、
を備えることを特徴とする。
前記EGRガス量推定手段は、前記吸入空気量検出手段により検出される新気の量と、前記吸気圧力検出手段により検出される圧力と、前記EGR通路を流通する排気の量と、の関係を記憶しており、この関係から前記EGR通路を流通する排気の量を推定することができる。
新気の量と、吸気通路の圧力と、の関係を予め実験等により求めておくことができる。そして、新気の量を吸入空気量検出手段により検出し、且つEGR通路が接続されるよりも下流側の吸気通路の圧力を吸気圧力検出手段により検出すれば、EGR通路を通過する排気の量を求めることができる。
排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
前記パティキュレートフィルタよりも上流側と下流側との差圧を検出する差圧検出手段と、
前記パティキュレートフィルタの詰まり度合いを推定する詰まり推定手段と、
前記詰まり推定手段により推定されるパティキュレートフィルタの詰まり度合いに基づいて、前記差圧検出手段により検出される差圧のうちで該パティキュレートフィルタの詰まりにより発生する分の差圧を推定する詰まり差圧推定手段と、
前記差圧検出手段により検出される差圧から前記詰まり差圧推定手段により推定される差圧を減じた値に基づいて前記パティキュレートフィルタを通過する排気の量を検出するフィルタ通過ガス量検出手段と、
前記パティキュレートフィルタに流入する排気の温度を検出する排気温度検出手段と、
前記フィルタ通過ガス量検出手段により検出される排気の量および前記排気温度検出手段により検出される排気の温度に基づいて、排気が前記パティキュレートフィルタに与える熱量を推定することで、前記パティキュレートフィルタの温度を推定するフィルタ温度推定手段と、
を備えることを特徴としてもよい。
排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
吸気通路を流れる新気の量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記パティキュレートフィルタよりも下流の排気通路と前記吸入空気量検出手段よりも下流の吸気通路とを接続し排気通路を流れる排気の一部を吸気通路に還流するEGR通路と、
前記EGR通路が接続されるよりも下流側の吸気通路内の空燃比を検出する吸気空燃比検出手段と、
前記吸入空気量検出手段により検出される新気の量、内燃機関に供給される燃料量、および前記吸気空燃比検出手段により検出される空燃比に基づいて、前記パティキュレートフィルタを通過する排気の量を検出するフィルタ通過ガス量検出手段と、
前記パティキュレートフィルタに流入する排気の温度を検出する排気温度検出手段と、
前記フィルタ通過ガス量検出手段により検出される排気の量および前記排気温度検出手段により検出される排気の温度に基づいて、排気が前記パティキュレートフィルタに与える熱量を推定することで、前記パティキュレートフィルタの温度を推定するフィルタ温度推定手段と、
を備えることを特徴としてもよい。
吸気通路からパティキュレートフィルタに至る間に出入する少なくともEGRガスを含む気体の量に基づいて該パティキュレートフィルタを通過する排気の量を求める第1の工程と、
第1の工程で得られる排気の量と、前記パティキュレートフィルタに流入する排気の温度と、に基づいて得られる該パティキュレートフィルタに与えられる熱量から該パティキュレートフィルタの温度を推定する第2の工程と、
を含んでなることができる。
方、該NOx触媒に流入する排気の酸素濃度が低下したときは吸蔵していたNOxを放出する。その際、排気中に炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)等の還元成分が存在していれば、該NOx触媒から放出されたNOxが還元される。
粒子状物質(以下、PMともいう。)の量を検出することができる。なお、本実施例においては差圧センサ11が、本発明における差圧検出手段に相当する。
されており、該ECU20によりこれらの機器が制御される。
Ein=Gdpf×R×Tin
ただし、Rは排気のガス定数である。
dT=Ein/(κ・M)
該フィルタ10の温度の制御が容易となる。そのため、これらの制御を効率良く行なうことができる。
ΔPb」と称する。
Ein=f(ΔPa−Pp)×R×Tin
ただし、Rは排気のガス定数である。また、f(ΔPa−Pp)では、排気のみに応じた差圧を質量流量に変換している。なお、本実施例においてはf(ΔPa−Pp)の処理を実行するECU20が、本発明におけるフィルタ通過ガス量検出手段に相当する。
dT=Ein/(κ・M)
いる。
か判定される。例えば、内燃機関1が定常状態であるか否か、フィルタ10の温度が所定の範囲内であるか否か判定される。また、PMが多く堆積し得る所定の距離を走行したか否か判定してもよい。ステップS301で肯定判定がなされた場合にはステップS302へ進み、一方否定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了させる。
る。
被毒回復を行なうときに該フィルタ10の温度の制御が容易となる。そのため、これらの制御を効率良く行なうことができる。
Gdpf=Ga+Gf+Ga/AFR
ネルギEinは、フィルタ10の温度上昇値を求めるために用いられる。そして、流入エネルギEinは以下の式により得ることができる。
Ein=Gdpf×R×Tin
ただし、Rは排気のガス定数である。
dT=Ein/(κ・M)
は硫黄被毒回復を行なうときに該フィルタ10の温度の制御が容易となる。これにより、これらの制御を効率良く行なうことができる。
2 気筒
3 吸気管
4 排気管
5 ターボチャージャ
5a コンプレッサハウジング
5b タービンハウジング
6 第1スロットル
7 エアフローメータ
8 インタークーラ
9 第2スロットル
10 パティキュレートフィルタ
11 差圧センサ
12 排気温度センサ
13 吸気空燃比センサ
14 アクセルペダル
15 アクセル開度センサ
16 クランクポジションセンサ
17 吸気圧力センサ
20 ECU
30 低圧EGR装置
31 低圧EGR通路
32 低圧EGR弁
33 EGRクーラ
40 高圧EGR装置
41 高圧EGR通路
42 高圧EGR弁
Claims (5)
- 排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
吸気通路を流れる新気の量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記パティキュレートフィルタよりも下流の排気通路と前記吸入空気量検出手段よりも下流の吸気通路とを接続し排気通路を流れる排気の一部を吸気通路に還流するEGR通路と、
前記EGR通路を流通する排気の量を推定するEGRガス量推定手段と、
前記EGRガス量推定手段により推定される排気の量および前記吸入空気量検出手段により検出される新気の量に基づいて、前記パティキュレートフィルタを通過する排気の量を検出するフィルタ通過ガス量検出手段と、
前記パティキュレートフィルタに流入する排気の温度を検出する排気温度検出手段と、
前記フィルタ通過ガス量検出手段により検出される排気の量および前記排気温度検出手段により検出される排気の温度に基づいて、排気が前記パティキュレートフィルタに与える熱量を推定することで、前記パティキュレートフィルタの温度を推定するフィルタ温度推定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 前記EGR通路が接続されるよりも下流側の吸気通路の圧力を検出する吸気圧力検出手段を更に備え、
前記EGRガス量推定手段は、前記吸入空気量検出手段により検出される新気の量と、前記吸気圧力検出手段により検出される圧力と、前記EGR通路を流通する排気の量と、の関係を記憶しており、この関係から前記EGR通路を流通する排気の量を推定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
前記パティキュレートフィルタよりも上流側と下流側との差圧を検出する差圧検出手段と、
前記パティキュレートフィルタの詰まり度合いを推定する詰まり推定手段と、
前記詰まり推定手段により推定されるパティキュレートフィルタの詰まり度合いに基づいて、前記差圧検出手段により検出される差圧のうちで該パティキュレートフィルタの詰まりにより発生する分の差圧を推定する詰まり差圧推定手段と、
前記差圧検出手段により検出される差圧から前記詰まり差圧推定手段により推定される差圧を減じた値に基づいて前記パティキュレートフィルタを通過する排気の量を検出するフィルタ通過ガス量検出手段と、
前記パティキュレートフィルタに流入する排気の温度を検出する排気温度検出手段と、
前記フィルタ通過ガス量検出手段により検出される排気の量および前記排気温度検出手段により検出される排気の温度に基づいて、排気が前記パティキュレートフィルタに与える熱量を推定することで、前記パティキュレートフィルタの温度を推定するフィルタ温度推定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
吸気通路を流れる新気の量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記パティキュレートフィルタよりも下流の排気通路と前記吸入空気量検出手段よりも下流の吸気通路とを接続し排気通路を流れる排気の一部を吸気通路に還流するEGR通路と、
前記EGR通路が接続されるよりも下流側の吸気通路内の空燃比を検出する吸気空燃比検出手段と、
前記吸入空気量検出手段により検出される新気の量、内燃機関に供給される燃料量、お
よび前記吸気空燃比検出手段により検出される空燃比に基づいて、前記パティキュレートフィルタを通過する排気の量を検出するフィルタ通過ガス量検出手段と、
前記パティキュレートフィルタに流入する排気の温度を検出する排気温度検出手段と、
前記フィルタ通過ガス量検出手段により検出される排気の量および前記排気温度検出手段により検出される排気の温度に基づいて、排気が前記パティキュレートフィルタに与える熱量を推定することで、前記パティキュレートフィルタの温度を推定するフィルタ温度推定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 吸気通路からパティキュレートフィルタに至る間に出入する少なくともEGRガスを含む気体の量に基づいて該パティキュレートフィルタを通過する排気の量を求める第1の工程と、
第1の工程で得られる排気の量と、前記パティキュレートフィルタに流入する排気の温度と、に基づいて得られる該パティキュレートフィルタに与えられる熱量から該パティキュレートフィルタの温度を推定する第2の工程と、
を含んでなる内燃機関の排気浄化方法。
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