JP4261325B2 - Exhaust purification equipment - Google Patents

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Description

本発明は、排気浄化装置に関するものである。   The present invention relates to an exhaust emission control device.

内燃機関としてのディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート(Particulate Matter:粒子状物質)は、炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るSOF分(Soluble Organic Fraction:可溶性有機成分)とを主成分とし、更に微量のサルフェート(硫酸塩成分)を含んだ組成を成すものであるが、この種のパティキュレートの低減対策としては、排気ガスが流通する排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備することが従来より行われている。   Particulate matter (particulate matter) discharged from a diesel engine as an internal combustion engine is mainly composed of carbonaceous soot and SOF (Soluble Organic Fraction) composed of high-boiling hydrocarbon components. As a component, it is composed of a small amount of sulfate (sulfate component), but as a measure to reduce this type of particulates, a particulate filter is installed in the middle of the exhaust pipe through which exhaust gas flows. It has been done conventionally.

この種のパティキュレートフィルタは、コージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路については、その出口が目封じされるようになっており、各流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下流側へ排出されるようにしてある。   This type of particulate filter has a porous honeycomb structure made of ceramics such as cordierite, and the inlets of the respective flow paths partitioned in a lattice shape are alternately sealed, and the inlets are not sealed. About the flow path, the exit is sealed, and only the exhaust gas which permeate | transmitted the porous thin wall which divides each flow path is discharged | emitted downstream.

そして、排気ガス中のパティキュレートは、前記多孔質薄壁の内側表面に捕集されて堆積するので、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティキュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィルタの再生を図る必要があるが、通常のディーゼルエンジンの運転状態においては、パティキュレートが自己燃焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少ない為、例えばアルミナに白金を担持させたものに適宜な量のセリウム等の希土類元素を添加して成る酸化触媒を一体的に担持させた触媒再生型のパティキュレートフィルタの実用化が進められている。   Then, the particulates in the exhaust gas are collected and deposited on the inner surface of the porous thin wall, so that the particulates are appropriately burned and removed before the exhaust resistance increases due to clogging. It is necessary to regenerate, but in normal diesel engine operating conditions, there are few opportunities to obtain exhaust temperatures that are high enough for the particulates to self-combust. For example, an appropriate amount for platinum-supported alumina A catalyst regeneration type particulate filter in which an oxidation catalyst formed by adding a rare earth element such as cerium is integrally supported is being put to practical use.

即ち、このような触媒再生型のパティキュレートフィルタを採用すれば、捕集されたパティキュレートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来より低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去することが可能となるのである。   That is, if such a catalyst regeneration type particulate filter is employed, the oxidation reaction of the collected particulates is promoted to lower the ignition temperature, and the particulates can be burned and removed even at an exhaust temperature lower than the conventional one. It becomes possible.

但し、斯かる触媒再生型のパティキュレートフィルタを採用した場合であっても、該パティキュレートフィルタに担持される酸化触媒には活性温度領域があり、この活性下限温度を下まわるような排気温度の低い運転領域では、パティキュレートが良好に燃焼除去されず、パティキュレートの処理量よりも捕集量が上まわってしまうので、このような低い排気温度での運転状態が続くと、酸化触媒が活性化しないためにパティキュレートフィルタの再生が良好に進まずに該パティキュレートフィルタが過捕集状態に陥る虞れがあることから、パティキュレートの堆積量が増加してきた段階で燃料噴射装置を用いてパティキュレートフィルタより上流側の排気ガス中に燃料を添加し、パティキュレートフィルタの再生を行うことが考えられている。   However, even when such a catalyst regeneration type particulate filter is employed, the oxidation catalyst supported by the particulate filter has an active temperature region, and the exhaust temperature is below the lower limit of activation temperature. In the low operating range, the particulates are not burned and removed well, and the trapped amount exceeds the processing amount of the particulates, so if the operating state at such a low exhaust temperature continues, the oxidation catalyst becomes active. Since the particulate filter does not progress well and the particulate filter may fall into an excessive collection state, the fuel injection device is used at the stage where the amount of particulate accumulation has increased. It is considered to regenerate the particulate filter by adding fuel to the exhaust gas upstream of the particulate filter. .

つまり、パティキュレートフィルタより上流側で燃料を添加すれば、その添加された燃料がパティキュレートフィルタの酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上げられてパティキュレートが燃やし尽くされ、パティキュレートフィルタの再生が図られることになる。   In other words, if fuel is added upstream from the particulate filter, the added fuel undergoes an oxidation reaction on the oxidation catalyst of the particulate filter, and the heat of the reaction raises the catalyst bed temperature to burn out the particulate. Thus, the particulate filter is reproduced.

又、エンジンには、排気マニホールドから排気ガスの一部を抜き出してエンジンの吸気マニホールド側へ再循環させるようEGRパイプやEGRバルブ等のEGR手段を備え、パティキュレートフィルタを再生する場合には、燃料添加手段により燃料を添加し且つEGRバルブを閉じて排気ガスの再循環を停止し、パティキュレートフィルタを再生しない場合には、燃料添加手段を停止し且つEGRバルブを開いて排気ガスを再循環させることが考えられている。   In addition, the engine is provided with EGR means such as an EGR pipe and an EGR valve so that a part of the exhaust gas is extracted from the exhaust manifold and recirculated to the intake manifold side of the engine. When adding fuel by adding means and closing the EGR valve to stop the exhaust gas recirculation and not regenerating the particulate filter, stop the fuel adding means and open the EGR valve to recirculate the exhaust gas. It is considered.

なお、ここで、このような排気浄化装置の一般的な例を示すものは既に特許公報として幾つか示されている(例えば特許文献1参照。)。
特開2003−155915号公報
Here, some examples of such exhaust purification devices that are general examples have already been disclosed as patent publications (see, for example, Patent Document 1).
JP 2003-155915 A

しかしながら、パティキュレートフィルタの再生する場合からパティキュレートフィルタを再生しない場合に移行する際には、燃料添加手段の燃料噴射装置により燃料を添加し且つEGR手段による再循環を停止している状態から、燃料添加手段の燃料噴射装置を停止し且つEGR手段により排気ガスを再循環させる状態へ直ちに移行するため、排気マニホールド等に付着していた未燃の燃料がEGR手段や吸気マニホールドへ流れ込み、それが何度も繰り返されることによりEGR手段の性能を低下させてしまうという問題があった。   However, when shifting from the regeneration of the particulate filter to the case where the particulate filter is not regenerated, the fuel is added by the fuel injection device of the fuel addition means and the recirculation by the EGR means is stopped. Since the fuel injection device of the fuel adding means is stopped and the exhaust gas is immediately recirculated by the EGR means, the unburned fuel adhering to the exhaust manifold and the like flows into the EGR means and the intake manifold. There has been a problem that the performance of the EGR means is lowered by being repeated many times.

本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、排気マニホールド等に付着していた未燃の燃料がEGR手段や吸気マニホールドへ流れ込むことを防止する排気浄化装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an exhaust purification device that prevents unburned fuel adhering to an exhaust manifold or the like from flowing into the EGR means or the intake manifold.

本発明の請求項1は、エンジンからの排気ガスが流通する排気管の途中に装備されたパティキュレートフィルタと、前記エンジンの排気マニホールドから排気ガスの一部を抜き出してエンジンの吸気マニホールド側へ再循環させるEGR手段と、前記パティキュレートフィルタとEGR手段の上流に配置して燃料を添加する燃料添加手段とを備え、
燃料添加手段により燃料を添加し且つEGR手段を停止している状態から、燃料添加手段を停止し且つEGR手段により排気ガスを再循環させる状態へ移行する際に、燃料添加手段を停止すると共にEGR手段を停止している状態をしばらく設け
燃料添加手段を停止すると共にEGR手段を停止している状態を、エンジン回転数とエンジン負荷に基づいて終了するよう構成したことを特徴とする排気浄化装置、に係るものである。
According to the first aspect of the present invention, a particulate filter provided in the middle of an exhaust pipe through which exhaust gas from the engine circulates, and a part of the exhaust gas is extracted from the exhaust manifold of the engine and then recirculated to the intake manifold side of the engine. An EGR means for circulation, and a fuel addition means for adding fuel arranged upstream of the particulate filter and the EGR means,
When shifting from the state where the fuel is added by the fuel addition means and the EGR means is stopped to the state where the fuel addition means is stopped and the exhaust gas is recirculated by the EGR means, the fuel addition means is stopped and the EGR is stopped. For a while to stop the means ,
The present invention relates to an exhaust emission control device configured to stop the fuel addition means and stop the EGR means based on the engine speed and the engine load .

このように、本発明によれば、燃料添加手段により燃料を添加し且つEGR手段を停止している状態から、燃料添加手段を停止し且つEGR手段により排気ガスを再循環させる状態へ移行する際に、燃料添加手段を停止すると共にEGR手段を停止している状態をしばらく設けるので、排気マニホールド等に付着していた未燃の燃料を取り除き、EGR手段や吸気マニホールドに対する未燃の燃料の流れ込みを防止し、結果的にEGR手段の性能を好適に維持することができる。   As described above, according to the present invention, when the fuel addition means is added and the EGR means is stopped, the fuel addition means is stopped and the exhaust gas is recirculated by the EGR means. In addition, since the fuel addition means is stopped and the EGR means is stopped for a while, the unburned fuel adhering to the exhaust manifold and the like is removed, and the unburned fuel flows into the EGR means and the intake manifold. As a result, the performance of the EGR means can be suitably maintained.

燃料添加手段を停止すると共にEGR手段を停止している状態を、エンジン回転数とエンジン負荷に基づいて終了するよう構成すると、燃料添加手段を停止すると共にEGR手段を停止する状態を適切に終了し得るので、排気マニホールド等に付着していた未燃の燃料を取り除き、EGR手段や吸気マニホールドに対する未燃の燃料の流れ込みを好適に防止することができる。   When the fuel addition unit is stopped and the EGR unit is stopped based on the engine speed and the engine load, the fuel addition unit is stopped and the EGR unit is stopped properly. Therefore, unburned fuel adhering to the exhaust manifold or the like can be removed, and the flow of unburned fuel into the EGR means or the intake manifold can be suitably prevented.

上記した本発明の排気浄化装置によれば、燃料添加手段を停止すると共にEGR手段を停止している状態をしばらく設けるので、排気マニホールド等に付着していた未燃の燃料を取り除き、EGR手段に対する未燃の燃料の流れ込みを防止することができるという優れた効果を奏し得る。   According to the exhaust purification apparatus of the present invention described above, since the fuel addition means is stopped and the EGR means is stopped for a while, unburned fuel adhering to the exhaust manifold and the like is removed, and the EGR means is removed. The outstanding effect that the inflow of unburned fuel can be prevented can be produced.

以下、本発明の実施の形態を図示例とともに説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1〜図4は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図1は本発明を実施する形態の一例を示す概略図、図2は図1のパティキュレートフィルタの詳細を示す断面図、図3は、図1の酸化触媒の詳細を示す一部を切り欠いた斜視図、図4は、再生制御から通常制御に移行する際の処理の一例を示すフロー図である。   1 to 4 show an example of an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic view showing an example of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing details of the particulate filter of FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a detail of the oxidation catalyst of FIG. 1 with a part cut away, and FIG. 4 is a flowchart showing an example of processing when shifting from regeneration control to normal control.

図1中における1はターボチャージャ2を装備したディーゼルエンジンを示しており、エアクリーナ3から導かれた吸気4が吸気管5を通し前記ターボチャージャ2のコンプレッサ2aへと送られ、該コンプレッサ2aで加圧された吸気4がインタークーラ6へと送られて冷却され、該インタークーラ6から更に吸気マニホールド7へと吸気4が導かれてディーゼルエンジン1の各気筒8(図1では直列6気筒の場合を例示している)に分配されるようになっている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a diesel engine equipped with a turbocharger 2. The intake air 4 guided from the air cleaner 3 is sent to the compressor 2a of the turbocharger 2 through the intake pipe 5 and added by the compressor 2a. The compressed intake air 4 is sent to the intercooler 6 to be cooled, and the intake air 4 is further guided from the intercooler 6 to the intake manifold 7 to each cylinder 8 of the diesel engine 1 (in the case of inline 6 cylinders in FIG. 1). Is distributed).

更に、このディーゼルエンジン1の各気筒8から排出された排気ガス9は、排気マニホールド10を介しターボチャージャ2のタービン2bへと送られ、該タービン2bを駆動した排気ガス9が排気管11(排気流路)を介し車外へ排出されるようにしてある。   Further, the exhaust gas 9 discharged from each cylinder 8 of the diesel engine 1 is sent to the turbine 2b of the turbocharger 2 through the exhaust manifold 10, and the exhaust gas 9 that has driven the turbine 2b is discharged to the exhaust pipe 11 (exhaust gas). It is designed to be discharged out of the vehicle through the flow path).

そして、この排気管11の途中には、フィルタケース12が介装されており、該フィルタケース12内における後段には、酸化触媒を一体的に担持して成る触媒再生型のパティキュレートフィルタ13が収容されており、図2に拡大して示す如く、このパティキュレートフィルタ13は、セラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路13aの入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路13aについては、その出口が目封じされるようになっており、各流路13aを区画する多孔質薄壁13bを透過した排気ガス9のみが下流側へ排出されるようにしてある。   A filter case 12 is interposed in the middle of the exhaust pipe 11, and a catalyst regeneration type particulate filter 13 that integrally carries an oxidation catalyst is provided in the rear stage in the filter case 12. As shown in an enlarged view in FIG. 2, the particulate filter 13 has a porous honeycomb structure made of ceramic, and the inlets of the respective flow paths 13a partitioned in a lattice pattern are alternately arranged. For the flow path 13a that is sealed and whose inlet is not sealed, the outlet is sealed, and only the exhaust gas 9 that has permeated through the porous thin wall 13b that defines each flow path 13a is downstream. It is designed to be discharged to the side.

又、フィルタケース12内におけるパティキュレートフィルタ13の上流側の直前位置には、図3に拡大して示す如きハニカム構造を有するフロースルー型の酸化触媒14が収容されている。   In addition, a flow-through type oxidation catalyst 14 having a honeycomb structure as shown in an enlarged view in FIG. 3 is accommodated at a position immediately upstream of the particulate filter 13 in the filter case 12.

更に、図1に示している例では、排気マニホールド10における各気筒8の並び方向の一端部と、吸気マニホールド7に接続されている吸気管5の一端部との間をEGR手段のEGRパイプ15で接続し、排気マニホールド10から抜き出した排気ガス9の一部を水冷式でEGR手段のEGRクーラ16及びEGRバルブ17を介して吸気管5に再循環するようになっており、排気側から吸気側へ再循環された排気ガス9で各気筒8内での燃料の燃焼を抑制して燃焼温度を下げることによりNOxの発生を低減し得るようにしてある。   Further, in the example shown in FIG. 1, the EGR pipe 15 of the EGR means extends between one end of the exhaust manifold 10 in the direction in which the cylinders 8 are arranged and one end of the intake pipe 5 connected to the intake manifold 7. And a part of the exhaust gas 9 extracted from the exhaust manifold 10 is recirculated to the intake pipe 5 via the EGR cooler 16 and the EGR valve 17 of the EGR means in a water-cooled manner. The exhaust gas 9 recirculated to the side suppresses the combustion of fuel in each cylinder 8 and lowers the combustion temperature so that the generation of NOx can be reduced.

そして、前記フィルタケース12における酸化触媒14とパティキュレートフィルタ13との間には、排気ガス9の温度を触媒床温度の代用値として計測するための温度センサ18が装備されており、該温度センサ18の温度信号18aがエンジン制御コンピュータ(ECU:Electronic Control Unit)を成す制御装置19に対し入力されるようになっている。   A temperature sensor 18 for measuring the temperature of the exhaust gas 9 as a substitute value of the catalyst bed temperature is provided between the oxidation catalyst 14 and the particulate filter 13 in the filter case 12, and the temperature sensor 18 temperature signals 18a are input to a control device 19 constituting an engine control computer (ECU: Electronic Control Unit).

この制御装置19は、エンジン制御コンピュータを兼ねていることから燃料の噴射に関する制御も担うようになっており、より具体的には、アクセル開度をディーゼルエンジン1の負荷として検出するアクセルセンサ20(負荷センサ)からのアクセル開度信号20aと、ディーゼルエンジン1の機関回転数を検出する回転センサ21からの回転数信号21aとに基づき、ディーゼルエンジン1の各気筒8に燃料を噴射する燃料添加手段の燃料噴射装置22に向け燃料噴射信号22aが出力されるようになっている。   Since this control device 19 also serves as an engine control computer, it is also responsible for control relating to fuel injection. More specifically, the control device 19 detects an accelerator opening as a load of the diesel engine 1 ( Fuel addition means for injecting fuel into each cylinder 8 of the diesel engine 1 based on the accelerator opening signal 20a from the load sensor) and the rotation speed signal 21a from the rotation sensor 21 that detects the engine speed of the diesel engine 1 A fuel injection signal 22 a is output to the fuel injection device 22.

ここで、前記燃料噴射装置22は、各気筒8毎に装備される複数のインジェクタ23により構成されており、これら各インジェクタ23の電磁弁が前記燃料噴射信号22aにより適宜に開弁制御されて燃料の噴射タイミング(開弁時期)及び噴射量(開弁時間)が適切に制御されるようになっている。   Here, the fuel injection device 22 is composed of a plurality of injectors 23 provided for each cylinder 8, and the electromagnetic valves of these injectors 23 are appropriately controlled to open by the fuel injection signal 22a. The injection timing (valve opening timing) and the injection amount (valve opening time) are appropriately controlled.

又、前記制御装置19においては、インタークーラ6下流の吸気管5に設けられた吸気絞り24と、パティキュレートフィルタ13より上流側の排気管11に設けられた排気ブレーキ25と、EGRパイプ15のEGRバルブ17とに対し夫々の開度を指令する開度指令信号24a,25a,17aが出力されるようになっている。   Further, in the control device 19, the intake throttle 24 provided in the intake pipe 5 downstream of the intercooler 6, the exhaust brake 25 provided in the exhaust pipe 11 upstream of the particulate filter 13, and the EGR pipe 15 Opening command signals 24a, 25a and 17a for commanding the respective opening to the EGR valve 17 are output.

ここで、吸気絞り24は、アイドリングストップ装置と併用されるインテークシャッタや、補助ブレーキと併用されるノイズサプレッサ等を機能的に兼用するもので良く、本形態例においては、このような吸気絞り24やEGRバルブ17に本来の作動から独立した別の作動を指令することにより、後述する如き触媒床温度を上げるための吸気絞り手段(昇温手段)として活用するようにしているのである。又、排気ブレーキ25は、吸気絞り24と略同様に構成してもよい。   Here, the intake throttle 24 may be functionally used as an intake shutter used in combination with an idling stop device, a noise suppressor used in combination with an auxiliary brake, or the like. In the present embodiment, such an intake throttle 24 is used. By instructing the EGR valve 17 to perform another operation independent of the original operation, the EGR valve 17 is utilized as an intake throttle means (temperature raising means) for raising the catalyst bed temperature as will be described later. The exhaust brake 25 may be configured in substantially the same manner as the intake throttle 24.

尚、アイドリングストップ装置とは、低公害を目的として停車中にエンジン1を止めることで排出ガス量を減らす装置のことを指し、このようなアイドリングストップ装置では、エンジン1を滑らかに止めるために吸気を遮断し得るようインテークシャッタが設けられているのが通常であり、又、排気ブレーキ25やエンジンリターダ等の補助ブレーキには、その作動時の騒音を外部に極力漏らさないようにするために吸気管5内にノイズサプレッサが設けられているのが通常である。   The idling stop device refers to a device that reduces the amount of exhaust gas by stopping the engine 1 while the vehicle is stopped for the purpose of low pollution. In such an idling stop device, the intake air is used to smoothly stop the engine 1. In general, an intake shutter is provided so as to shut off the intake air, and the auxiliary brake such as the exhaust brake 25 and the engine retarder is provided with an intake air in order to prevent the noise during the operation from leaking to the outside as much as possible. A noise suppressor is usually provided in the tube 5.

そして、前記制御装置19では、アクセル開度信号20a及び回転数信号21aに基づき通常モードの燃料噴射信号22aが決定されるようになっている一方、パティキュレートフィルタ13の強制再生を行う必要が生じた際に、通常モードから強制再生モードに切り替わり、圧縮上死点(クランク角0゜)付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングでポスト噴射を行うような燃料噴射信号22aが決定されるようになっている。   In the control device 19, the fuel injection signal 22a in the normal mode is determined based on the accelerator opening signal 20a and the rotation speed signal 21a. On the other hand, the particulate filter 13 needs to be forcibly regenerated. In this case, the normal mode is switched to the forced regeneration mode, and the post-injection is performed at the non-ignition timing later than the compression top dead center following the main injection of the fuel near the compression top dead center (crank angle 0 °). The correct fuel injection signal 22a is determined.

つまり、このようにメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングでポスト噴射が行われると、このポスト噴射により排気ガス9中に未燃の燃料(主としてHC:炭化水素)が酸化触媒とパティキュレートフィルタ13より上流側で添加されることになり、この未燃の燃料がパティキュレートフィルタ13表面の酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上昇してパティキュレートフィルタ13内のパティキュレートが燃焼除去されることになる。   That is, when post-injection is performed at the non-ignition timing later than the compression top dead center following main injection, unburned fuel (mainly HC: hydrocarbon) is oxidized in the exhaust gas 9 by this post-injection. The catalyst and the particulate filter 13 are added upstream, and this unburned fuel undergoes an oxidation reaction on the oxidation catalyst on the surface of the particulate filter 13, and the heat of the reaction raises the catalyst bed temperature, causing the particulates. The particulates in the filter 13 are burned and removed.

ここで、パティキュレートを燃焼除去してパティキュレートフィルタ13を再生する再生制御の際には、燃料添加手段の燃料噴射装置22により燃料を添加し、且つEGR手段のEGRバルブ17を閉じてEGRパイプ15等による再循環の処理を停止しており、一方、パティキュレートフィルタ13を再生しない通常制御の際には、燃料添加手段の燃料噴射装置22による燃料の添加を停止し、且つEGR手段のEGRバルブ17を開いてEGRパイプ15等により再循環をしており、制御装置19は、適宜、燃料噴射装置22、吸気絞り24、排気ブレーキ25、EGRバルブ17を制御している。   Here, in the regeneration control for regenerating the particulate filter 13 by burning and removing the particulates, the fuel is added by the fuel injection device 22 of the fuel addition means, and the EGR valve 17 of the EGR means is closed to close the EGR pipe. On the other hand, in the normal control in which the particulate filter 13 is not regenerated, the fuel addition by the fuel injection device 22 of the fuel addition means is stopped and the EGR of the EGR means is stopped. The valve 17 is opened and recirculated through the EGR pipe 15 and the like, and the control device 19 appropriately controls the fuel injection device 22, the intake throttle 24, the exhaust brake 25, and the EGR valve 17.

又、制御装置19は、再生制御から通常制御へ切り替る際に、下記の作用で説明する図4の如きフローの処理を備えている。   Further, the control device 19 is provided with a flow process as shown in FIG. 4 described in the following operation when switching from regeneration control to normal control.

以下、本発明の実施の形態例の作用を説明する。   The operation of the embodiment of the present invention will be described below.

すなわちパティキュレートフィルタ13の再生制御から通常制御へ切り替る際には、制御装置19において、図4に示す如く、初めにステップS1でパティキュレートフィルタ13の再生制御が要求されているか否かを判断し、パティキュレートフィルタ13の再生制御の要求がある場合にはステップ2へ進み、再生制御を行って終了する。一方、パティキュレートフィルタ13の再生制御の要求がない場合にはステップ3へ進み、ステップ3では、直前まで再生制御をしていたか否かを判断し、直前まで再生制御をしていた場合にはステップS4へ進み、ステップ4で掃気制御に移行し終了する。   That is, when switching from regeneration control of the particulate filter 13 to normal control, the control device 19 first determines in step S1 whether regeneration control of the particulate filter 13 is requested in step S1, as shown in FIG. If there is a request for regeneration control of the particulate filter 13, the process proceeds to step 2, where regeneration control is performed and the process ends. On the other hand, if there is no request for regeneration control of the particulate filter 13, the process proceeds to step 3. In step 3, it is determined whether or not the regeneration control has been performed immediately before. It progresses to step S4, transfers to scavenging control at step 4, and complete | finishes.

ここで、掃気制御は、燃料添加手段の燃料噴射装置22による燃料の添加を停止すると共に、EGR手段のEGRバルブ17を閉じてEGRパイプ15等による再循環の処理を停止している状態をしばらく続け、排気マニホールド10等に付着していた未燃の燃料を取り除いて問題のないレベルにしている。   Here, in the scavenging control, the addition of fuel by the fuel injection device 22 of the fuel addition means is stopped, and the EGR valve 17 of the EGR means is closed to stop the recirculation process by the EGR pipe 15 and the like for a while. Subsequently, unburned fuel adhering to the exhaust manifold 10 or the like is removed to a level that does not cause any problem.

又、掃気制御の終了は、エンジン回転数とエンジン負荷に基づいて判定されており、具体的には、エンジン負荷とエンジン回転数を所定の間隔で抽出し、この抽出値に基づき、車両の走行状態に対応したエンジン負荷とエンジン回転数のマップに付した係数を積算して、その値が閾値を超えた際に、車両が通常の運転状態に復帰したとの判定を下して掃気制御が終了するように設定してある。   Further, the end of the scavenging control is determined based on the engine speed and the engine load. Specifically, the engine load and the engine speed are extracted at predetermined intervals, and based on the extracted value, the vehicle travels. The engine load corresponding to the state and the coefficient attached to the map of the engine speed are integrated, and when the value exceeds the threshold, it is judged that the vehicle has returned to the normal driving state, and the scavenging control is performed. It is set to end.

一方、パティキュレートフィルタ13の再生制御から通常制御へ切り替る際のフローにおいて、ステップ3で、直前まで再生制御をしていない場合にはステップS5へ進み、ステップ5では掃気制御中であるか否かを判断し、掃気制御中でない場合にはステップS7へ進み、ステップ7で通常制御へ移行して終了する。又、掃気制御中である場合にはステップS6へ進み、ステップ6では掃気制御を終了しているか否かを判断し、掃気制御を終了していない場合にはステップS4へ進み、ステップ4で掃気制御を続け、掃気制御を終了している場合にはステップS7へ進み、ステップ7で通常制御へ移行して終了する。   On the other hand, in the flow when switching from regeneration control to normal control of the particulate filter 13, if the regeneration control is not performed immediately before in step 3, the process proceeds to step S5, and whether or not the scavenging control is being performed in step 5. If the scavenging control is not being performed, the process proceeds to step S7, and the process shifts to the normal control in step 7 and ends. If the scavenging control is being performed, the process proceeds to step S6. In step 6, it is determined whether the scavenging control has been completed. If the scavenging control has not been completed, the process proceeds to step S4. If the control is continued and the scavenging control is finished, the process proceeds to step S7, and the process shifts to the normal control in step 7 and is finished.

このように、本実施例によれば、燃料添加手段の燃料噴射装置22により燃料添加をし且つEGR手段のEGRバルブ17を閉じて再循環の処理を停止している状態から、燃料噴射装置22の燃料添加を停止し且つEGRバルブ17等により排気ガス9を再循環させる状態へ移行する際に、燃料噴射装置22による燃料添加を停止すると共にEGRバルブ17等による再循環を停止している状態をしばらく設けるので、排気マニホールド10等に付着していた未燃の燃料を取り除き、EGRバルブ17や吸気マニホールド7に対する未燃の燃料の流れ込みを防止し、結果的にEGRバルブ17等の性能を好適に維持することができる。   Thus, according to the present embodiment, the fuel injection device 22 is in a state where fuel is added by the fuel injection device 22 of the fuel addition device and the recirculation process is stopped by closing the EGR valve 17 of the EGR device. The fuel addition by the fuel injection device 22 is stopped and the recirculation by the EGR valve 17 or the like is stopped when shifting to the state where the exhaust gas 9 is stopped and the exhaust gas 9 is recirculated by the EGR valve 17 or the like Since the unburned fuel adhering to the exhaust manifold 10 and the like is removed, the flow of unburned fuel to the EGR valve 17 and the intake manifold 7 is prevented, so that the performance of the EGR valve 17 and the like is favorable. Can be maintained.

燃料添加手段の燃料噴射装置22による燃料添加を停止すると共にEGRバルブ17等による再循環を停止している状態を、エンジン回転数とエンジン負荷に基づいて終了するよう構成すると、燃料噴射装置22による燃料添加を停止すると共にEGRバルブ17等による再循環を停止する状態を適切に終了し得るので、排気マニホールド10等に付着していた未燃の燃料を取り除き、EGRバルブ17や吸気マニホールド7に対する未燃の燃料の流れ込みを好適に防止することができる。   When the fuel addition by the fuel injection device 22 of the fuel addition means is stopped and the recirculation by the EGR valve 17 or the like is stopped based on the engine speed and the engine load, the fuel injection device 22 The state in which the fuel addition is stopped and the recirculation by the EGR valve 17 or the like can be appropriately terminated, so that the unburned fuel adhering to the exhaust manifold 10 or the like is removed, and the unremoved fuel to the EGR valve 17 and the intake manifold 7 is removed. The inflow of fuel can be suitably prevented.

又、本形態例においては、パティキュレートフィルタ13より上流側で排気ガス9中に燃料を添加する燃料添加手段として、燃料噴射装置22を例示しているが、この種の燃料添加手段としては、例えば、排気ポート10aから排気マニホールド10にかけての排気流路中における何れかの場所に燃料添加用のインジェクタを別途配設し、このインジェクタにより燃料を排気ガス9中に添加するようにすることも可能である。更には、前述した如きポスト噴射だけを行う場合や、アフタ噴射とポスト噴射を併用する場合や、昇温手段として用いる場合よりも噴射量を大幅に増やしたアフタ噴射で行う場合等も燃料添加手段として有効である。   Further, in this embodiment, the fuel injection device 22 is illustrated as a fuel addition means for adding fuel into the exhaust gas 9 on the upstream side of the particulate filter 13, but as this kind of fuel addition means, For example, a fuel addition injector may be separately provided at any location in the exhaust passage from the exhaust port 10a to the exhaust manifold 10, and the fuel may be added into the exhaust gas 9 by this injector. It is. Furthermore, the fuel addition means can be used when only post injection as described above, after injection and post injection are used together, or after injection with a significantly increased injection amount than when used as a temperature raising means. It is effective as

なお、本発明の排気浄化装置は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更を加え得ることは勿論である。   It should be noted that the exhaust emission control device of the present invention is not limited to the embodiment described above, and it is needless to say that changes can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the form which implements this invention. 図1のパティキュレートフィルタの詳細を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detail of the particulate filter of FIG. 図1の酸化触媒の詳細を示す一部を切り欠いた斜視図である。It is the perspective view which notched a part which shows the detail of the oxidation catalyst of FIG. 再生制御から通常制御に移行する際の処理の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the process at the time of transfer from reproduction | regeneration control to normal control.

符号の説明Explanation of symbols

1 ディーゼルエンジン(エンジン)
9 排気ガス
11 排気管
13 パティキュレートフィルタ
15 EGRパイプ(EGR手段)
16 EGRクーラ(EGR手段)
17 EGRバルブ(EGR手段)
22 燃料噴射装置(燃料添加手段)
1 Diesel engine (engine)
9 Exhaust gas 11 Exhaust pipe 13 Particulate filter 15 EGR pipe (EGR means)
16 EGR cooler (EGR means)
17 EGR valve (EGR means)
22 Fuel injector (fuel addition means)

Claims (1)

エンジンからの排気ガスが流通する排気管の途中に装備されたパティキュレートフィルタと、前記エンジンの排気マニホールドから排気ガスの一部を抜き出してエンジンの吸気マニホールド側へ再循環させるEGR手段と、前記パティキュレートフィルタとEGR手段の上流に配置して燃料を添加する燃料添加手段とを備え、
燃料添加手段により燃料を添加し且つEGR手段を停止している状態から、燃料添加手段を停止し且つEGR手段により排気ガスを再循環させる状態へ移行する際に、燃料添加手段を停止すると共にEGR手段を停止している状態をしばらく設け
燃料添加手段を停止すると共にEGR手段を停止している状態を、エンジン回転数とエンジン負荷に基づいて終了するよう構成したことを特徴とする排気浄化装置。
A particulate filter installed in the middle of an exhaust pipe through which exhaust gas from the engine flows, EGR means for extracting a part of the exhaust gas from the exhaust manifold of the engine and recirculating it to the intake manifold side of the engine; A fuel addition means for adding fuel by being arranged upstream of the curate filter and the EGR means,
When shifting from the state where the fuel is added by the fuel addition means and the EGR means is stopped to the state where the fuel addition means is stopped and the exhaust gas is recirculated by the EGR means, the fuel addition means is stopped and the EGR is stopped. For a while to stop the means ,
An exhaust emission control device configured to stop the fuel addition means and stop the EGR means based on the engine speed and the engine load .
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