JP4390656B2 - Exhaust gas purification system for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は内燃機関の排気浄化システムに関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification system for an internal combustion engine.
内燃機関の排気にはカーボンを主成分とする微粒子物質が含まれている。これらの微粒子物質の大気への放散を防止するために内燃機関の排気系に微粒子物質を捕集するパティキュレートフィルタ(以下、「フィルタ」という。)を設ける技術が知られている。 The exhaust gas of the internal combustion engine contains particulate matter mainly composed of carbon. A technique for providing a particulate filter (hereinafter referred to as “filter”) for collecting particulate matter in an exhaust system of an internal combustion engine is known in order to prevent such particulate matter from being released into the atmosphere.
かかるフィルタにおいては、捕集された微粒子物質の堆積量が増加すると、フィルタの目詰まりによって排気における背圧が上昇し機関性能が低下する。これに対し、フィルタの温度を上昇させることにより、捕集された微粒子物質を酸化除去し、フィルタの排気浄化性能の再生を図るようにしている(以下、「フィルタの再生処理」という。)。 In such a filter, when the amount of collected particulate matter increases, the back pressure in the exhaust increases due to clogging of the filter, and the engine performance decreases. On the other hand, by raising the temperature of the filter, the collected particulate matter is oxidized and removed to regenerate the exhaust purification performance of the filter (hereinafter referred to as “filter regeneration process”).
ここで、上記再生処理においてフィルタの温度を上昇させる方法として、フィルタに酸化能を有する酸化触媒を担持しまたは、フィルタの上流側に酸化能を有する酸化触媒を配置し、再生処理時に、該酸化触媒に還元剤としての燃料を供給する方法が知られている。このことにより、該酸化触媒において前記燃料の酸化反応を起し、フィルタの温度を上昇させることができる。 Here, as a method for raising the temperature of the filter in the regeneration process, an oxidation catalyst having an oxidation ability is carried on the filter or an oxidation catalyst having an oxidation ability is disposed on the upstream side of the filter. A method of supplying a fuel as a reducing agent to a catalyst is known. As a result, the oxidation reaction of the fuel can occur in the oxidation catalyst, and the temperature of the filter can be raised.
そして、上記のフィルタの温度を再生処理に適した温度に維持するためには、前記還元剤の添加量の制御が必要となる。そこで、例えば、前記還元剤の単位時間当たりの供給量は、前記内燃機関への吸入空気量とフィルタ入口温度とに基いて基本的に設定され、且つフィルタ入口温度とフィルタ出口温度との関係に基いて前記還元剤の供給量が減量補正される技術などが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 And in order to maintain the temperature of said filter at the temperature suitable for a regeneration process, control of the addition amount of the said reducing agent is needed. Therefore, for example, the supply amount of the reducing agent per unit time is basically set on the basis of the intake air amount to the internal combustion engine and the filter inlet temperature, and the relationship between the filter inlet temperature and the filter outlet temperature. Based on this, there has been proposed a technique in which the supply amount of the reducing agent is corrected to decrease (see, for example, Patent Document 1).
しかし、上記の技術においても、前記フィルタの再生処理中に、内燃機関が加速した場合などにおいては、該加速中にフィルタに供給された還元剤が、該加速中に酸化反応を完了することができずに加速終了後に酸化され、加速終了後にフィルタの温度が過度に上昇してしまうなどの現象が生じる場合があった。結果として、前記フィルタの温度を精度良く制御することが困難となる場合があった。
本発明の目的とするところは、酸化触媒に還元剤を供給することにより、フィルタの温度を上昇させ、フィルタの再生処理を実施する内燃機関の排気浄化システムにおいて、前記フィルタの再生処理中に前記内燃機関が加速した場合でも、前記フィルタの温度をより正確に目標温度に制御できる技術を提供することである。 An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification system for an internal combustion engine that raises the temperature of a filter by supplying a reducing agent to an oxidation catalyst and performs the regeneration process of the filter, during the regeneration process of the filter. The present invention provides a technique capable of controlling the temperature of the filter to a target temperature more accurately even when the internal combustion engine is accelerated.
上記目的を達成するための本発明は、酸化触媒を担持しまたは別体として有するフィルタに、還元剤供給手段から還元剤を供給することにより、再生処理を行う内燃機関の排気浄化システムにおいて、
前記再生処理中における前記内燃機関の加速中に、前記フィルタにおいて酸化されなか
った未燃還元剤量を算出し、前記再生処理中における前記内燃機関の加速後には、本来、前記フィルタの温度を目標温度に制御するために供給される基本還元剤量から前記未燃還元剤量を差し引いた量の還元剤を、前記還元剤供給手段から前記フィルタに供給することを最大の特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an exhaust gas purification system for an internal combustion engine that performs a regeneration process by supplying a reducing agent from a reducing agent supply means to a filter that carries an oxidation catalyst or has a separate body.
The amount of unburned reducing agent that has not been oxidized in the filter during acceleration of the internal combustion engine during the regeneration process is calculated, and after the acceleration of the internal combustion engine during the regeneration process, the temperature of the filter is originally targeted. The greatest feature is that an amount of reducing agent obtained by subtracting the amount of unburned reducing agent from the amount of basic reducing agent supplied to control the temperature is supplied from the reducing agent supply means to the filter.
より詳しくは、内燃機関の排気通路に設けられて前記内燃機関の排気中の微粒子物質を捕集するとともに、酸化触媒を担持しまたは別体として有するフィルタと、
前記排気通路における前記フィルタの上流側から前記フィルタに還元剤を供給する還元剤供給手段と、を備え、
前記フィルタに堆積した微粒子物質を酸化除去する再生処理においては、前記還元剤供給手段から前記フィルタに還元剤を供給することにより、前記フィルタの温度を上昇させる内燃機関の排気浄化システムにおいて、
前記フィルタの温度を検出するフィルタ温度検出手段と、
前記再生処理中において前記フィルタが制御されるべき目標温度と、前記フィルタ温度検出手段により検出されたフィルタの温度との差に基いて前記還元剤供給手段から前記フィルタに供給すべき基本還元剤量を算出する基本還元剤量算出手段と、
前記再生処理中における前記内燃機関の加速中に、前記フィルタが制御されるべき目標温度と、前記フィルタ温度検出手段により検出されたフィルタの温度との差に基いて、前記加速中の前記フィルタにおける未燃還元剤量を算出する未燃還元剤量算出手段と、
をさらに備え、
前記再生処理中における前記内燃機関の加速後には、前記基本還元剤量算出手段により算出された基本還元剤量から前記未燃還元剤量算出手段により算出された未燃還元剤量を減じた量の還元剤を、前記還元剤供給手段から前記フィルタに供給することを特徴とする。
More specifically, a filter that is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and collects particulate matter in the exhaust of the internal combustion engine, and carries an oxidation catalyst or has a separate body,
A reducing agent supply means for supplying a reducing agent to the filter from the upstream side of the filter in the exhaust passage,
In the regeneration process for removing the particulate matter deposited on the filter by oxidation, in the exhaust gas purification system for an internal combustion engine that raises the temperature of the filter by supplying the reducing agent to the filter from the reducing agent supply means,
Filter temperature detecting means for detecting the temperature of the filter;
A basic reducing agent amount to be supplied from the reducing agent supply means to the filter based on a difference between a target temperature at which the filter is to be controlled during the regeneration process and a filter temperature detected by the filter temperature detection means. A basic reducing agent amount calculating means for calculating
During acceleration of the internal combustion engine during the regeneration process, based on the difference between the target temperature at which the filter is to be controlled and the temperature of the filter detected by the filter temperature detecting means, in the filter during acceleration An unburned reducing agent amount calculating means for calculating an unburned reducing agent amount;
Further comprising
After acceleration of the internal combustion engine during the regeneration process, an amount obtained by subtracting the unburned reducing agent amount calculated by the unburned reducing agent amount calculating unit from the basic reducing agent amount calculated by the basic reducing agent amount calculating unit. The reducing agent is supplied to the filter from the reducing agent supply means.
ここで、フィルタの再生処理を実施する場合、その時のフィルタの温度と、再生処理において制御されるべきフィルタの目標温度との差に基き、前記還元剤供給手段から前記フィルタに供給する基本還元剤量が算出される。そして、該基本還元剤量に相当する量の還元剤が前記還元剤供給手段から前記フィルタに供給される。 Here, when the filter regeneration process is performed, the basic reducing agent supplied from the reducing agent supply means to the filter based on the difference between the filter temperature at that time and the target temperature of the filter to be controlled in the regeneration process. A quantity is calculated. An amount of reducing agent corresponding to the basic reducing agent amount is supplied from the reducing agent supply means to the filter.
しかし、フィルタの再生処理中に内燃機関が加速した場合、フィルタに多量に供給された還元剤が加速中に酸化しきらず、未燃燃料となる場合があった。その場合、内燃機関の加速が終了した後に前記未燃燃料の酸化反応が生じることにより、フィルタの温度が、加速終了後に過度に上昇してしまう場合があった。これにより、フィルタの温度を精度良く制御することが困難になる場合があった。 However, when the internal combustion engine is accelerated during the regeneration process of the filter, the reducing agent supplied in a large amount to the filter may not be oxidized during the acceleration and become unburned fuel. In that case, the oxidation temperature of the unburned fuel occurs after the acceleration of the internal combustion engine is finished, so that the temperature of the filter may increase excessively after the acceleration is finished. This sometimes makes it difficult to accurately control the temperature of the filter.
そこで、本発明においては、フィルタ再生処理中に内燃機関が加速した場合には、加速中の、フィルタの目標温度と、実際のフィルタ温度との差から、前記基本還元剤量のうち、フィルタでまだ酸化されていない還元剤の量である未燃還元剤量を算出する。そして、当該フィルタ再生処理中において内燃機関の加速が終了した後は、前記基本還元剤量から前記未燃還元剤量を差し引いた量の還元剤をフィルタに供給することとする。そうすれば、前記加速中にフィルタで酸化されていない還元剤が、内燃機関の加速後にフィルタで酸化された場合に、合計で基本還元剤量に相当する量の還元剤をフィルタにおいて酸化させることができる。その結果、内燃機関の加速後におけるフィルタ温度をより精度良く目標温度に制御することができる。 Therefore, in the present invention, when the internal combustion engine is accelerated during the filter regeneration process, the filter uses the filter among the basic reducing agent amount from the difference between the target temperature of the filter during acceleration and the actual filter temperature. The amount of unburned reducing agent, which is the amount of reducing agent that has not yet been oxidized, is calculated. Then, after the acceleration of the internal combustion engine is completed during the filter regeneration process, an amount of reducing agent obtained by subtracting the amount of unburned reducing agent from the amount of basic reducing agent is supplied to the filter. Then, when the reducing agent not oxidized by the filter during the acceleration is oxidized by the filter after the acceleration of the internal combustion engine, a total amount of the reducing agent corresponding to the basic reducing agent amount is oxidized by the filter. Can do. As a result, the filter temperature after acceleration of the internal combustion engine can be controlled to the target temperature with higher accuracy.
そうすれば、フィルタ再生処理中に内燃機関が加速した場合にも、加速終了後にフィルタ温度が目標温度から大きく外れることを抑制でき、フィルタの再生処理をより確実に行うことができる。 Then, even when the internal combustion engine is accelerated during the filter regeneration process, it is possible to suppress the filter temperature from greatly deviating from the target temperature after the acceleration is completed, and the filter regeneration process can be performed more reliably.
また、本発明においては、前記再生処理中における前記内燃機関の加速中に、前記フィルタが制御されるべき目標温度と、前記フィルタ温度検出手段により検出されたフィルタの温度との差が所定値より大きい場合には、前記再生処理中における前記内燃機関の加速後にも、前記基本還元剤量の還元剤を前記還元剤供給手段から前記フィルタに供給するようにしてもよい。 In the present invention, during acceleration of the internal combustion engine during the regeneration process, a difference between a target temperature at which the filter is to be controlled and a temperature of the filter detected by the filter temperature detecting means is greater than a predetermined value. If larger, the basic reducing agent amount of reducing agent may be supplied from the reducing agent supply means to the filter even after acceleration of the internal combustion engine during the regeneration process.
ここで、上記所定値とは、前記再生処理中における前記内燃機関の加速中に、前記フィルタが制御されるべき目標温度と、前記フィルタ温度検出手段により検出されたフィルタの温度との差がこれより大きい場合には、前記再生処理の最初におけるフィルタの昇温中であり、未だフィルタの温度が定常状態に達していないと判断できる閾値としての温度差とする。 Here, the predetermined value is the difference between the target temperature at which the filter is to be controlled and the filter temperature detected by the filter temperature detecting means during acceleration of the internal combustion engine during the regeneration process. If it is larger, the temperature difference is set as a threshold value at which it is possible to determine that the temperature of the filter has not yet reached the steady state because the temperature of the filter is being raised at the beginning of the regeneration process.
そうすると、前記目標温度と、前記フィルタの温度との差が前記所定値より大きい場合には、前記再生処理中において、フィルタ温度を昇温させている途中であり、まだ定常状態に達していない可能性が高いと判断できる。このような場合には、前述した、内燃機関の加速中及び加速後の制御を行ったとしても、フィルタの温度を目標温度に近づけることが困難になると考えられる。従って、このような場合には、内燃機関の加速後にも通常どおり前記基本還元剤量の還元剤をフィルタに供給し、フィルタの温度が定常状態となることを促進することとした。 Then, when the difference between the target temperature and the temperature of the filter is larger than the predetermined value, the filter temperature is being raised during the regeneration process and may not yet reach a steady state. Judgment is high. In such a case, it is considered that it is difficult to bring the temperature of the filter close to the target temperature even if the above-described control during and after acceleration of the internal combustion engine is performed. Therefore, in such a case, the basic reducing agent amount of the reducing agent is supplied to the filter as usual even after the acceleration of the internal combustion engine, thereby promoting the steady state of the temperature of the filter.
こうすれば、本当に効果のある場合にのみ、内燃機関の加速終了後に、前記基本還元剤量から前記未燃還元剤量を差し引いた量の還元剤をフィルタに供給することができ、無駄に複雑な制御が行われることを抑制できる。また、前記フィルタが昇温中であり定常状態に達していない状態で、前記フィルタに基本還元剤量以外の量の還元剤を供給することにより、逆にフィルタの温度が定常状態になる時間を遅らせてしまうことを抑制できる。 In this way, only when it is really effective, after the acceleration of the internal combustion engine is completed, the amount of reducing agent obtained by subtracting the amount of unburned reducing agent from the amount of basic reducing agent can be supplied to the filter. Can be prevented from being controlled. In addition, when the filter is being heated and has not reached a steady state, by supplying a reducing agent in an amount other than the basic reducing agent amount to the filter, the time for the filter temperature to reach a steady state is reversed. It can suppress delaying.
また、本発明においては、前記再生処理中における前記内燃機関の加速後に、前記基本還元剤量算出手段により算出された基本還元剤量から、前記未燃還元剤量算出手段により算出された未燃還元剤量を複数回に分割して減じ、該基本還元剤量から未燃還元剤量を分割して減じた量の還元剤を、前記分割の分割数に応じた回数に亘って前記還元剤供給手段から前記フィルタに供給するようにしてもよい。 In the present invention, after the acceleration of the internal combustion engine during the regeneration process, the unburned reducing agent amount calculating means is calculated from the basic reducing agent amount calculated by the basic reducing agent amount calculating means. Reduce the amount of reducing agent by dividing it into a plurality of times, and reduce the amount of reducing agent by dividing the amount of unburned reducing agent from the basic reducing agent amount by the number of times corresponding to the number of divisions. You may make it supply to the said filter from a supply means.
すなわち、本発明における制御を行わない場合には、前記内燃機関の加速中に酸化反応を起さなかった未燃燃料が、前記内燃機関の加速後に酸化反応を起すことにより、前記フィルタの温度が過度に昇温してしまう場合があったが、この場合でも、前記未燃還元剤が一時に酸化反応を起すわけではなく、その反応時期にはバラツキが生じる。従って、フィルタの温度も瞬時にして上昇するのではなく、所定の時間幅を持って上昇し下降する。 That is, when the control according to the present invention is not performed, unburned fuel that has not caused an oxidation reaction during acceleration of the internal combustion engine causes an oxidation reaction after acceleration of the internal combustion engine, so that the temperature of the filter is increased. In some cases, the temperature rises excessively, but even in this case, the unburned reducing agent does not cause an oxidation reaction at once, and the reaction time varies. Therefore, the temperature of the filter does not rise instantaneously but rises and falls with a predetermined time width.
そこで、本発明における制御を行う場合にも、内燃機関の加速中に算出された前記未燃還元剤量の全てを前記基本還元剤量から一度に減じるのではなく、前記未燃還元剤量を適宜分割し、分割された未燃還元剤量を前記基本還元剤量から減じた量の還元剤を前記前記分割数に応じた回数に亘ってフィルタに供給するようにする。 Therefore, also in the case of performing the control in the present invention, not all the unburned reducing agent amount calculated during acceleration of the internal combustion engine is reduced from the basic reducing agent amount at once, but the unburned reducing agent amount is reduced. The amount of unburned reducing agent is divided as appropriate, and the amount of reducing agent obtained by subtracting the amount of unburned reducing agent from the basic reducing agent amount is supplied to the filter over the number of times corresponding to the number of divisions.
そうすれば、内燃機関の加速後に、前記未燃還元剤が酸化反応を起す場合の時間分布により近づけた分布で、基本還元剤量から未燃還元剤量を減じることができるので、フィルタの温度を、より精度よく目標温度に近づけることができる。また、一回の還元剤供給時についてのみ、供給還元剤量が極端に少なくなることを抑制でき、フィルタ温度の目標温度への収束性を向上させることができる。 Then, after the acceleration of the internal combustion engine, the unburned reducing agent amount can be subtracted from the basic reducing agent amount with a distribution closer to the time distribution when the unburned reducing agent causes an oxidation reaction, so that the temperature of the filter Can be brought closer to the target temperature with higher accuracy. Further, it is possible to suppress the amount of the supplied reducing agent from being extremely reduced only when the reducing agent is supplied once, and it is possible to improve the convergence of the filter temperature to the target temperature.
また、本発明においては、前記再生処理中における前記内燃機関の加速後、前記基本還
元剤量算出手段により算出された基本還元剤量から前記未燃還元剤量算出手段により算出された未燃還元剤量を減じた量の還元剤を、前記還元剤供給手段から前記フィルタに供給し終わるまでに、前記内燃機関が再加速した場合には、該未燃還元剤量を消去した上で、未燃還元剤量算出手段によって、該再加速中における未燃還元剤量を新たに算出するようにしてもよい。
Further, in the present invention, after the acceleration of the internal combustion engine during the regeneration process, the unburned reducing agent calculated by the unburned reducing agent amount calculating means from the basic reducing agent amount calculated by the basic reducing agent amount calculating means. When the internal combustion engine is re-accelerated by the time when the reducing agent amount reduced in amount is completely supplied from the reducing agent supply means to the filter, the unburned reducing agent amount is erased and The amount of unburned reducing agent during the reacceleration may be newly calculated by the fuel reducing agent amount calculating means.
すなわち、フィルタの再生処理中における内燃機関の加速後に、内燃機関の加速中に算出された未燃還元剤量を、前記基本還元剤量から減じた量の還元剤をフィルタに供給する制御が行われている途中に、前記内燃機関が再加速した場合には、前回の加速中に算出された未燃還元剤量はクリアして、再加速中において、新たに未燃還元剤量を算出するようにした。 That is, after the acceleration of the internal combustion engine during the filter regeneration process, control is performed to supply the filter with an amount of reducing agent calculated by subtracting the amount of unburned reducing agent calculated during acceleration of the internal combustion engine from the basic reducing agent amount. If the internal combustion engine re-accelerates during the process, the unburned reducing agent amount calculated during the previous acceleration is cleared, and a new unburned reducing agent amount is calculated during the re-acceleration. I did it.
そうすれば、内燃機関の各加速動作において、独立に未燃還元剤量を算出でき、当該加速が終了した後には、さらに前の加速における未燃還元剤の影響をうけることなく、当該加速時における未燃還元剤量のみを基本還元剤量から減じることができる。その結果、フィルタの再生処理中において、内燃機関の加速状態が複雑に変化したとしても、簡単なフローによって、より正確にフィルタの温度を目標温度に制御することができる。 Then, in each acceleration operation of the internal combustion engine, the amount of the unburned reducing agent can be calculated independently.After the acceleration is completed, the unburned reducing agent is not affected by the previous acceleration. Only the amount of unburned reducing agent in can be subtracted from the basic reducing agent amount. As a result, even if the acceleration state of the internal combustion engine changes in a complicated manner during the filter regeneration process, the temperature of the filter can be more accurately controlled to the target temperature by a simple flow.
また、本発明においては、前記再生処理中における前記内燃機関の加速中に前記未燃還元剤量算出手段により算出された前記未燃還元剤量が、所定量より多い場合には、該所定量をもって、前記未燃還元剤量算出手段により算出された前記未燃還元剤量とするようにしてもよい。 Further, in the present invention, when the unburned reducing agent amount calculated by the unburned reducing agent amount calculation means during acceleration of the internal combustion engine during the regeneration process is larger than a predetermined amount, the predetermined amount The unburned reducing agent amount calculated by the unburned reducing agent amount calculating means may be used.
すなわち、前記内燃機関の加速中における未燃還元剤量が過剰に多くなった場合、内燃機関の加速後において、基本還元剤量から減じられる還元剤の量が異常に多くなるおそれがある。本発明において、基本還元剤量から未燃還元剤量を減じる制御は、フィルタの温度に対する補正であることを考慮すると、未燃還元剤量として扱う値にはある上限を設けることが望ましい。換言すると、補正量としての未燃還元剤量が上限以上に多くなると、フィルタの温度を目標温度に適切に制御することが困難になる場合がある。 That is, if the amount of unburned reducing agent during acceleration of the internal combustion engine becomes excessive, the amount of reducing agent subtracted from the basic reducing agent amount after acceleration of the internal combustion engine may increase abnormally. In the present invention, considering that the control for subtracting the unburned reducing agent amount from the basic reducing agent amount is correction for the temperature of the filter, it is desirable to provide a certain upper limit for the value handled as the unburned reducing agent amount. In other words, if the amount of unburned reducing agent as the correction amount increases beyond the upper limit, it may be difficult to appropriately control the filter temperature to the target temperature.
そこで、本発明においては、前記再生処理中における前記内燃機関の加速中に、前記未燃還元剤量算出手段によって算出された前記未燃還元剤量が、所定量より多い場合には、前記所定量をもって前記未燃還元剤量とすることとした。 Therefore, in the present invention, when the unburned reducing agent amount calculated by the unburned reducing agent amount calculating means is greater than a predetermined amount during acceleration of the internal combustion engine during the regeneration process, The amount of unburned reducing agent was determined by quantification.
そうすれば、フィルタの温度を目標温度に適切に制御可能な範囲でのみ、前記基本還元剤量から前記未燃還元剤量を減じる制御を行うことができる。結果として、フィルタの温度を、より正確に目標温度に制御することができる。 If it does so, control which subtracts the unburned reducing agent amount from the basic reducing agent amount can be performed only within a range in which the temperature of the filter can be appropriately controlled to the target temperature. As a result, the temperature of the filter can be controlled to the target temperature more accurately.
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。 The means for solving the problems in the present invention can be used in combination as much as possible.
本発明にあっては、酸化触媒に還元剤を供給することにより、フィルタの温度を上昇させ、フィルタの再生処理を実施する内燃機関の排気浄化システムにおいて、前記フィルタの再生処理中に前記内燃機関が加速した場合でも、前記フィルタの温度をより正確に目標温度に制御できる。 According to the present invention, in the exhaust gas purification system for an internal combustion engine that raises the temperature of the filter by supplying a reducing agent to the oxidation catalyst and performs the regeneration process of the filter, the internal combustion engine during the regeneration process of the filter Even when the temperature of the filter is accelerated, the temperature of the filter can be controlled to the target temperature more accurately.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings.
図1は、本実施例に係る内燃機関と、その排気系及び制御系の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、ディーゼル機関である。なお、図1においては、内燃機関1の内部及びその吸気系は省略されている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine according to the present embodiment and its exhaust system and control system. An
図1において、内燃機関1には、内燃機関1から排出される排気が流通する排気管5が接続され、この排気管5は下流にて図示しないマフラーに接続されている。また、排気管5の途中には、排気中の微粒子物質(例えば、煤)を浄化するフィルタ10が配置されている。
In FIG. 1, an
本実施例におけるフィルタ10は、多孔質の基材からなるウォールフロー型のパティキュレートフィルタに酸化触媒が担持されたものである。但し、フィルタ10は、必ずしも酸化触媒を担持していないものでもよく、その場合には例えば、排気管5における排気浄化装置10の上流側に、独立して酸化触媒を設けてもよい。
The
排気管5におけるフィルタ10の上流側には、フィルタ10の再生処理の際に、フィルタ10に還元剤としての燃料を供給する燃料添加弁12が配置されている。燃料添加弁12から添加された燃料は、内燃機関1からの排気とともにフィルタ10に担持された酸化触媒において酸化反応を起こす。その結果、フィルタ10の温度が上昇する。なお、燃料添加弁12は、本実施例における還元剤供給手段を構成する。
On the upstream side of the
また、排気管5における、フィルタ10の下流側には、フィルタ10から排出される排気の温度を検出するフィルタ温度センサ17が備えられている。ここで、フィルタ温度センサ17により検出された、フィルタ10から排出される排気の温度は、フィルタ10の温度と略同一であるので、これをもって、フィルタ10の温度とすることができる。ここで、本実施例におけるフィルタ温度検出手段は、フィルタ温度センサ17を含んで構成される。
A
以上述べたように構成された内燃機関1及びその排気系には、該内燃機関1及び排気系を制御するための電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)20が併設さ
れている。このECU20は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1の運転状態等を制御する他、内燃機関1の排気浄化装置10に係る制御を行うユニットである。
The
ECU20には、図示しないクランクポジションセンサや、アクセルポジションセンサ、吸入空気量を検出するエアフローメータなどの内燃機関1の運転状態の制御に係るセンサ類の他、本実施例におけるフィルタ温度センサ17などが電気配線を介して接続され、出力信号がECU20に入力されるようになっている。一方、ECU20には、内燃機関1内の図示しない燃料噴射弁等が電気配線を介して接続される他、本実施例における燃料添加弁12が電気配線を介して接続され、ECU20によって制御されるようになっている。
The
また、ECU20には、CPU、ROM、RAM等が備えられており、ROMには、内燃機関1の種々の制御を行うためのプログラムや、データを格納したマップが記憶されている。フィルタ10の微粒子物質を酸化除去することにより、フィルタ10における背圧を低減するための再生処理ルーチン(説明は省略)や、後述する、本発明におけるフィルタ再生時燃料添加ルーチンも、ECU20のROMに記憶されているプログラムの一つである。
The
ここで、上記内燃機関1においては、先述のとおり、フィルタ10によって排気中の微粒子物質を捕集することにより排気浄化を行っている。しかし、フィルタ10中に捕集された微粒子物質の堆積量が増加すると、フィルタ10の目詰まりが生じ、その結果、内燃機関1の背圧が上昇し、運転性能が劣化するおそれがある。
Here, in the
そこで、内燃機関1においては、所定期間毎に、あるいは、フィルタ10に所定量以上の微粒子物質が捕集されたことが検出される毎に、フィルタ10内の微粒子物質を酸化除去する再生処理が行われる。
Therefore, in the
この再生処理においては、燃料添加弁12から、還元剤としての燃料がフィルタ10上の酸化触媒に供給される。このことにより、酸化触媒において燃料の酸化反応が起こり、酸化触媒及び、酸化触媒を担持したフィルタ10の温度も上昇し、フィルタ10の温度が微粒子物質の着火温度以上になる。そのことにより、フィルタ10内の微粒子物質を酸化除去させることができる。
In this regeneration process, fuel as a reducing agent is supplied from the
また、上記の再生処理においては、フィルタ10の温度が制御されるべき目標温度が設定されている。そして、フィルタ温度検出センサ17の出力により取得されるフィルタ10の実際の温度と、前記目標温度との差ΔTに基いて、燃料添加弁12からフィルタ10に供給される基本燃料量が決定される。この基本燃料量と、ΔTとの関係は実験的に求められ、予めマップ化されている。従って、基本燃料量は、このマップから、目標温度及びフィルタ10の実際の温度の差ΔTに対応する基本燃料量の値が読み出されることにより決定される。ここで、本実施例における基本還元剤量算出手段は、ECU20によって構成される。また、本実施例においては、フィルタ10に供給すべき還元剤として燃料を用いているため、ここでいう基本燃料量は基本還元剤量を意味している。
In the regeneration process, a target temperature at which the temperature of the
次に図2を用いて、上記した内燃機関1の再生処理中における加速状態と、フィルタ10の温度との関係について説明する。図2は、内燃機関1におけるフィルタ10の再生処理時における内燃機関1の機関回転数と、それに伴う燃料添加弁12からの燃料供給量及び、フィルタ10の温度との関係を示している。
Next, the relationship between the acceleration state during the regeneration process of the
図2における時点t1以前は、機関回転数は比較的小さい値で安定している。この場合は基本還元剤量算出手段であるECU20により算出された基本燃料量に相当する燃料を燃料添加弁12から添加することにより、フィルタ10の温度は図2中破線で示す目標温度に制御されている。
Before the time t1 in FIG. 2, the engine speed is stable at a relatively small value. In this case, the temperature of the
次に、時点t1において、内燃機関1が加速することにより、機関回転数が急激に高くなる場合について考える。この場合は、吸入空気量及び、排気流量が急激に増加するため、フィルタ10から排気によって持ち去られる熱量が増加し、フィルタ10の温度は目標温度に対して低くなる。そうすると、基本還元剤量算出手段であるECU20は、フィルタ温度センサ17によって検出されたフィルタ10の実際の温度と目標温度との差に基いて、基本燃料量を増加させる。結果として燃料供給量が増加する。
Next, let us consider a case where the engine speed rapidly increases due to acceleration of the
そして、上記の時点t1と時点t2との間には、多量の燃料が燃料添加弁12から短期間に添加されるため、そのうちの一部については、時点t1とt2の間にフィルタ10上で酸化反応が終了せず、未燃のまま残される場合がある。そしてその場合、時点t2の後、機関回転数が安定してから、未燃のままフィルタ10上に残された燃料が酸化されるため、時点t2の後、フィルタ10の温度は目標温度と比較して高い温度まで上昇する。
Since a large amount of fuel is added from the
このように、燃料添加弁12からの燃料添加量を、基本還元剤量算出手段であるECU20により算出された基本還元剤量のみに基いて決定すると、フィルタ10の再生処理中
において内燃機関1が加速した場合に、フィルタ10の温度が不安定になり、特に加速後において、目標温度に正確に制御することが困難になる場合がある。
As described above, when the fuel addition amount from the
そこで、本発明においては、図2における時点t1と時点t2の間に燃料添加弁12からフィルタ10に供給された燃料のうち、時点t1と時点t2の間に酸化されなかった未燃燃料の量を推定し、時点t2以降に燃料添加弁12からフィルタ10に供給する基本燃料量から、前述の未燃燃料の量を差し引いて供給することとした。なお、本実施例においては、フィルタ10に供給する還元剤として燃料を用いているので、ここでいう未燃燃料量は未燃還元剤量を意味する。また、本実施例における未燃還元剤量算出手段は、ECU20によって構成される。
Therefore, in the present invention, of the fuel supplied from the
図3には、本実施例におけるフィルタ再生時燃料添加ルーチンについてのフローチャートを示す。本ルーチンはECU20内のROMに記憶されたプログラムであり、フィルタ10の再生処理中に所定期間毎に実行されるルーチンである。
FIG. 3 shows a flow chart of the filter regeneration fuel addition routine in this embodiment. This routine is a program stored in the ROM in the
本ルーチンが実行されると、まずS101において、フィルタ10の再生処理時における目標温度と、その時のフィルタ10の実際の温度との差ΔTが検出される。具体的には、フィルタ温度センサ17の出力信号がECU20に読み込まれ、予め準備されたマップから読み出された目標温度から減算することにより検出される。
When this routine is executed, first, in S101, a difference ΔT between the target temperature during the regeneration process of the
次に、S102に進み、基本還元剤量算出手段であるECU20によって基本燃料量FBが算出される。具体的には、ΔTと基本燃料量FBとの関係を格納した前述のマップから、S101において検出されたΔTに対応する基本燃料量FBを読み出すことにより算出される。
Next, proceeding to S102, the basic fuel amount FB is calculated by the
次に、S103に進み、S101で検出されたΔTがT0より大きいかどうかが判定される。ここでT0は、フィルタ10の目標温度と、フィルタ10の実際の温度との差ΔTの値がこれより大きい場合は、フィルタ10は、再生処理の初期段階における昇温中であると判定される閾値としての温度差であり、例えば30℃〜50℃の間で定義してもよい。すなわち、フィルタ10の再生処理において、フィルタ10が昇温中で未だ定常状態に達していない場合には、本実施例におけるフィルタ再生時燃料添加ルーチンを実行させても、フィルタ10の温度を目標温度に正確に制御することは困難と判断できるので、そのような場合には本ルーチンによる制御を適用しない。
Next, the process proceeds to S103, and it is determined whether or not ΔT detected in S101 is larger than T0. Here, when the difference ΔT between the target temperature of the
従って、S103において、ΔTがT0より大きいと判定される場合にはそのまま本ルーチンを一旦終了する。ΔTがT0以下と判定される場合には、S104に進む。 Therefore, if it is determined in S103 that ΔT is larger than T0, the present routine is once terminated. When it is determined that ΔT is equal to or less than T0, the process proceeds to S104.
S104においては、本ルーチンによる制御が適用される内燃機関1が加速中であるかどうかが判定される。具体的には、図示しないエアフローメータの出力より、吸入空気量の変化が所定量以上かどうか、あるいは、図示しないアクセルポジションセンサの出力が所定値以上かどうかなどによって判定してもよい。
In S104, it is determined whether or not the
S104において、内燃機関1が加速中であると判定された場合には、加速中に燃料添加弁12からフィルタ10に添加された燃料のうちの未燃燃料の量を算出すべくS109に進む。一方、加速中でないと判定された場合には、内燃機関1の加速が終了したか、あるいは定常運転状態であると判断できるので、S105に進む。
If it is determined in S104 that the
S109においては、フィルタ10の目標温度と、この時点でのフィルタ10の実際の温度の差ΔTを、フィルタ温度センサ17の出力に基いて再度検出する。そして、S110に進み、S109で得られたΔTと、この時点での吸入空気量Gaより、燃料添加弁1
2からフィルタ10に添加された燃料のうち、フィルタ10で酸化されていない未燃燃料量Qを算出する。
In S109, the difference ΔT between the target temperature of the
Among the fuels added to the
ここで、未燃燃料量Qは、フィルタ10の目標温度と、フィルタ10の実際の温度との差ΔTが大きいほど多いと考えられる。また、この時点での吸入空気量Gaが多いほど、A/F比を等しくするために燃料添加弁12から供給される燃料の量は多くなる。従って、S110において、この処理の実行時点における未燃燃料量Qは下記の計算式で算出することができる。
Here, it is considered that the unburned fuel amount Q increases as the difference ΔT between the target temperature of the
未燃燃料量Q=(目標温度−フィルタ10の実際の温度)×α×Ga (1) Unburnt fuel amount Q = (target temperature−actual temperature of filter 10) × α × Ga (1)
上記の数式において、αは比例定数であり、予め実験的に求められる。S110において、この処理の実行時点における未燃燃料量Qを算出すると、S111に進む。 In the above formula, α is a proportionality constant and is experimentally obtained in advance. If the unburned fuel amount Q at the time of execution of this process is calculated in S110, the process proceeds to S111.
S111においては、S110において算出された、S110の実行時点における未燃燃料量Qを加速期間にわたって積算するべく、未燃燃料量Qの合計値である合計未燃燃料量QTを算出する。具体的には、前回の本ルーチン実行時における合計未燃燃料量QTに対し、今回の本ルーチンのS110の実行時に算出された未燃燃料量Qを加算し、新たな合計未燃燃料量QTを算出する。S111の処理が終了するとS112に進む。 In S111, a total unburned fuel amount QT, which is a total value of the unburned fuel amount Q, is calculated so as to integrate the unburned fuel amount Q calculated in S110 at the time of execution of S110 over the acceleration period. Specifically, the unburned fuel amount Q calculated at the time of execution of S110 of the present routine is added to the total unburned fuel amount QT at the previous execution of the routine, and a new total unburned fuel amount QT is obtained. Is calculated. When the process of S111 ends, the process proceeds to S112.
S112においては、算出された合計未燃燃料量QTが本ルーチンにおいて未燃燃料量として扱いうる最大値であるQMAX以下かどうかが判定される。そして、QTがQMAX以下である場合は、S113に進み、QTをそのままQTの値として保存する。一方、QTがQMAXより大きい場合には、S114に進み、QTにQMAXの値を代入した上で保存する。ここでQMAXは、本ルーチンにおいて後述する処理において、基本燃料量FBから合計未燃燃料量QTを差し引いた値を燃料添加弁12から添加した場合に、制御が不安定とならない閾値としての合計未燃燃料量としてもよい。
In S112, it is determined whether or not the calculated total unburned fuel amount QT is equal to or less than QMAX, which is the maximum value that can be handled as the unburned fuel amount in this routine. If QT is equal to or less than QMAX, the process proceeds to S113, and QT is stored as it is as the value of QT. On the other hand, if QT is larger than QMAX, the process proceeds to S114, where the value of QMAX is substituted into QT and stored. Here, QMAX is the sum of the threshold values that do not cause the control to become unstable when a value obtained by subtracting the total unburned fuel amount QT from the basic fuel amount FB is added from the
ここで、S104の説明に戻る。S104において加速中でないと判定された場合には、S105に進む。S105においては前回の本ルーチンの実行時には、S104において加速中と判定されたかどうかを判定する。換言すると、今回の本ルーチンの実行が、内燃機関1の加速が終了した直後の実行かどうかが判定される。ここで、前回は加速中であったと判定された場合には、S108に進む。そして、基本燃料量FBから、前回の本ルーチンの実行時、換言すると加速中の最後の本ルーチンの実行時における合計未燃燃料量QTを差し引く。そして、S107に進み、基本燃料量FBから加速中の最後の実行時における合計未燃燃料量QTを差し引いた量の燃料を燃料添加弁12から添加し、本ルーチンを一旦終了する。
Here, the description returns to S104. If it is determined in S104 that the vehicle is not accelerating, the process proceeds to S105. In S105, it is determined whether or not acceleration is determined in S104 at the time of the previous execution of this routine. In other words, it is determined whether or not the current execution of this routine is executed immediately after the acceleration of the
このように、加速中における合計未燃燃料量QTを、基本燃料量FBから差し引くことにより、加速後のフィルタ10の温度が未燃燃料の酸化によって過度に上昇し、目標温度に正確に制御できなくなることを抑制できる。
Thus, by subtracting the total unburned fuel amount QT during acceleration from the basic fuel amount FB, the temperature of the
一方、S105において、前回も加速中でなかったと判定された場合、換言すると、今回の本ルーチンの実施が定常運転中に行われたと判定された場合には、S106に進み、QTの値をクリアした後、S107に進み、S102で算出されたままの基本燃料量FBの燃料を燃料添加弁12から添加する。S107の処理が実行されると、本ルーチンを一旦終了する。
On the other hand, if it is determined in S105 that the previous acceleration was not being performed, in other words, if it is determined that the current execution of this routine was performed during steady operation, the process proceeds to S106 and the value of QT is cleared. Then, the process proceeds to S107, and the fuel of the basic fuel amount FB calculated in S102 is added from the
以上、説明したとおり、本実施例に係るフィルタ再生時燃料添加ルーチンにおいては、内燃機関1の加速中の各時点における未燃燃料量を積算して合計未燃燃料量を算出し、加
速後に、基本還元剤量算出手段であるECU20によって算出された基本燃料量から差し引いてフィルタ10に添加する。これにより、内燃機関1の加速中における未燃燃料が加速後にフィルタ10内で酸化され、フィルタ10の温度を過度に上昇させることを抑制できる。その結果、内燃機関1の加速後において、フィルタ10の温度が目標温度となるようにより正確に制御することができる。
As described above, in the filter regeneration fuel addition routine according to the present embodiment, the unburned fuel amount at each time point during acceleration of the
また本実施例においては、フィルタ10の目標温度と実際の温度との差が所定値(T0)より大きい場合には、未燃燃料量の算出を行わず、基本燃料量に相当する燃料を燃料添加弁12から添加する。従って、再生処理の初期段階における昇温途中など、内燃機関1の加速に起因せずにフィルタ10の温度が目標温度に対してずれが大きくなっている場合には、基本燃料量の燃料をそのまま燃料添加弁12から添加するようにした。これにより、本当に効果のある場合にのみ、内燃機関1の加速終了後に、基本燃料量から合計未燃燃料量を差し引いた量の燃料をフィルタ10に供給することができ、無駄に複雑な制御が行われることを抑制できる。また、フィルタ10が昇温中であり定常状態に達していない状態で、フィルタ10に基本燃料量と異なる量の燃料を供給することにより、逆にフィルタの温度が定常状態になる時間を遅らせてしまうことを抑制できる。
Further, in this embodiment, when the difference between the target temperature of the
さらに、本実施例においては、内燃機関1の加速時に積算された合計未燃燃料量が、本ルーチンにおいて未燃燃料量として扱いうる最大値(QMAX)より大きい場合には、加速後は、基本燃料量から本ルーチンにおいて未燃燃料量として扱いうる最大値(QMAX)を差し引いた量の燃料を燃料噴射弁12から添加する。そうすれば、加速後における燃料添加量の補正量が過多になって、制御が不安定になることを抑制できる。
Furthermore, in this embodiment, when the total unburned fuel amount accumulated during acceleration of the
次に、本発明における実施例2について説明する。本実施例における内燃機関1及びその排気系、制御系のハード構成は、実施例1で説明したものと同じであるので説明は省略する。本実施例におけるフィルタ再生時燃料添加ルーチンは、フィルタ10の再生処理中に内燃機関1が加速した場合、加速後の一回目の本ルーチン実行時に合計未燃燃料量QTを基本燃料量FBから一回で差し引くのではなく、複数回に分割して差し引く例であって、加えて、内燃機関1が一旦加速した後であって、この加速中に積算した合計未燃燃料量QTによる基本燃料量FBの補正が完了する前に、内燃機関1が再加速した場合には、前回の加速中に積算算出した合計未燃燃料量QTをクリアする例である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The hardware configuration of the
図4は、本実施例におけるフィルタ再生時燃料添加ルーチンについてのフローチャートである。本ルーチンは、ECU20のROMに記憶されたプログラムであり、フィルタ10の再生処理中に、所定期間毎にECU20によって繰り返し実行される。
FIG. 4 is a flowchart for the filter regeneration fuel addition routine in this embodiment. This routine is a program stored in the ROM of the
本ルーチンが実行されると、まずS101からS103の処理が実行されるが、これらの処理は、実施例1における処理と同様であるのでここでは説明を省略する。そして、次に、S201において、内燃機関1の加速後の燃料添加量補正期間中であるかどうかが判定される。ここで、燃料添加量補正期間とは、内燃機関1の加速後において、基本燃料量FBから合計未燃燃料量QTを差し引いて燃料添加量を補正する期間をいう。すなわち、本ルーチンにおいては、先述のように、フィルタ10の再生処理中に内燃機関1が加速した場合、加速後の一回目の本ルーチン実行時に合計未燃燃料量QTを基本燃料量FBから一回で差し引くのではなく、複数回に分割して差し引くので、加速終了後の本ルーチンの数回の実行にわたって、基本燃料量FBから合計未燃燃料量QTの一部が差し引かれる補正が行われる。S201においては、今回の本ルーチンの実行において、そのような補正が行われる予定かどうかが判定される。
When this routine is executed, the processing from S101 to S103 is first executed. Since these processing are the same as the processing in the first embodiment, description thereof is omitted here. Next, in S201, it is determined whether or not the fuel addition amount correction period after acceleration of the
具体的には、例えば、この時点における合計未燃燃料量QTの値が、前回の本ルーチン
の実行開始時における合計未燃燃料量QTより小さく、且つ0より大きいかどうかを判定してもよい。これは、内燃機関1の加速後の燃料添加量補正期間中であれば、合計未燃燃料量QTは、本ルーチンの実行の度に、後述するS209の処理によって減少している筈であり、且つ0ではない筈であるという判断に基く。
Specifically, for example, it may be determined whether the value of the total unburned fuel amount QT at this time point is smaller than the total unburned fuel amount QT at the start of execution of the previous routine and greater than zero. . This is because, during the fuel addition amount correction period after acceleration of the
ここで、S201において加速後の燃料添加量補正期間中であると判定された場合には、S204に進む。S204においては、内燃機関1が加速中かどうかが判定される。ここでは、実施例1におけるS104の処理と同じ方法で判定してもよい。そして、S204において内燃機関1が加速中と判断された場合は、加速後の燃料添加量補正期間中に再加速したと判断される。この場合には、S205に進み、合計未燃燃料量QTを一旦クリアする。そして、S109〜S114の処理において、再加速中の合計未燃燃料量QTの積算を新たに開始する。ここで、S109〜S114の処理の内容は実施例1において説明したものと同等であるので説明は省略する。
If it is determined in S201 that the fuel addition amount correction period after acceleration is in progress, the process proceeds to S204. In S204, it is determined whether the
一方、S204において加速中でないと判定された場合、すなわち、加速後の燃料添加量補正期間中であって、加速されていない状態と判断された場合には、S206に進む。S206の処理の内容については後述する。また、S201において加速後の燃料添加量補正期間中でないと判定された場合には、S202に進む。S202においても、内燃機関1が加速中かどうかが判定される。ここでも、判定方法は実施例1におけるS104と同じでもよい。
On the other hand, if it is determined in S204 that the vehicle is not accelerating, that is, if it is determined that the vehicle has not been accelerated during the fuel addition amount correction period after acceleration, the process proceeds to S206. The contents of the process of S206 will be described later. If it is determined in S201 that the fuel addition amount correction period after acceleration is not in progress, the process proceeds to S202. Also in S202, it is determined whether the
S202において加速中と判定された場合には、S109〜S114の処理に進む。すなわち、この場合は、加速後の燃料添加量補正期間ではない期間において、内燃機関1が再加速した場合に該当する。そして、この場合には合計未燃燃料量QTはクリアするまでもなく0となっているので、S205ではなくS109に進み、新たに、今回の加速における合計未燃燃料量QTの積算を開始する。
When it is determined in S202 that acceleration is in progress, the process proceeds to S109 to S114. That is, this case corresponds to a case where the
一方、S202において加速中でないと判定された場合には、S203に進む。S203においては、合計未燃燃料量QTの値が0より大きいかどうかが判定される。ここで、合計未燃燃料量QTの値が0より大きいと判定された場合には、S204において加速中でないと判定された場合と同様、S206に進む。 On the other hand, if it is determined in S202 that the vehicle is not accelerating, the process proceeds to S203. In S203, it is determined whether or not the total unburned fuel amount QT is greater than zero. If it is determined that the total unburned fuel amount QT is greater than 0, the process proceeds to S206 as in the case where it is determined in S204 that the vehicle is not accelerating.
S206においては、合計未燃燃料量QTを所定値Aで除した分割未燃燃料量QT/Aが閾値Cよりより大きいかどうかが判定される。ここでAは、合計未燃燃料量QTをどの程度分割した上で燃料供給量を補正するかを決定する値であり、本実施例においては例えばA=2と設定する。また、閾値Cの値は、合計未燃燃料量QTを分割して少しずつ補正した場合に、合計未燃燃料量QTの残量がどの程度になれば、分割せずに合計未燃燃料量QTの残量を一気に補正するかを決定する値である。 In S206, it is determined whether or not the divided unburned fuel amount QT / A obtained by dividing the total unburned fuel amount QT by the predetermined value A is larger than the threshold value C. Here, A is a value that determines how much the total unburned fuel amount QT is divided and then the fuel supply amount is corrected. In this embodiment, A = 2, for example. Further, the threshold value C is calculated by dividing the total unburned fuel amount QT and correcting it little by little. If the remaining amount of the total unburned fuel amount QT is, the total unburned fuel amount is not divided. It is a value that determines whether or not the remaining amount of QT is corrected all at once.
S206において分割未燃燃料量QT/Aが閾値Cより大きいと判定された場合には、S207に進み、S102で算出された基本燃料量FBから、分割された分割未燃燃料量QT/Aを差し引く、そして、S209に進んで合計未燃燃料量QTから分割未燃燃料量QT/Aを差し引いたものを新たな合計未燃燃料量QTする。そして、その上で、S107に進み、燃料添加弁12からS207で算出された燃料量FBを添加する。
When it is determined in S206 that the divided unburned fuel amount QT / A is larger than the threshold value C, the process proceeds to S207, and the divided divided unburned fuel amount QT / A is calculated from the basic fuel amount FB calculated in S102. Then, the process proceeds to S209, and a value obtained by subtracting the divided unburned fuel amount QT / A from the total unburned fuel amount QT is used as a new total unburned fuel amount QT. Then, the process proceeds to S107, and the fuel amount FB calculated in S207 from the
一方、S206で分割未燃燃料量QT/Aが閾値C以下であると判定された場合には、合計未燃燃料量QTの残量を一気に補正してもよいと判断されるので、S208に進み、基本燃料量FBから合計未燃燃料量の残量QTを差し引く。そして、S210に進んで合計未燃燃料量TQの値をクリアする。そして、その上で、S107に進み、S208で算出された燃料量FBを燃料添加弁12から添加する。
On the other hand, if it is determined in S206 that the divided unburned fuel amount QT / A is equal to or less than the threshold value C, it is determined that the remaining amount of the total unburned fuel amount QT may be corrected at once. Then, the remaining amount QT of the total unburned fuel amount is subtracted from the basic fuel amount FB. Then, the process proceeds to S210 and the value of the total unburned fuel amount TQ is cleared. Then, the process proceeds to S107, and the fuel amount FB calculated in S208 is added from the
また、S203において合計未燃燃料量QT=0と判定された場合には、加速後における燃料添加量補正期間が終了していると判断されるので、S107に進み、S102で算出された基本燃料量FBをそのまま燃料添加弁12から添加する。
Further, if it is determined in S203 that the total unburned fuel amount QT = 0, it is determined that the fuel addition amount correction period after acceleration has ended, so the process proceeds to S107 and the basic fuel calculated in S102 is reached. The amount FB is added as it is from the
以上、説明したように、本実施例におけるフィルタ再生時燃料添加ルーチンにおいては、加速中に算出された合計未燃燃料量を分割した分割未燃燃料量を基本燃料量から差し引き、基本燃料量から分割未燃燃料量を差し引いた量の燃料を燃料添加弁12から添加することにより、燃料添加量を少しずつ補正する。従って、基本燃料量から一度に合計未燃燃料量を差し引くことによって補正する場合と比較して、フィルタ10の温度を目標温度に安定させ易い。また、加速後の燃料添加量補正期間中に、さらに再加速する場合には、合計未燃燃料量の残量をクリアしてから、新たに未燃燃料量の積算を開始するので、内燃機関1の各加速動作に対して独立に未燃燃料量の補正を行うことができる。その結果、フィルタ10の再生処理中において、内燃機関1の加速状態が複雑に変化したとしても、簡単なフローによって、より正確にフィルタ10の温度を目標温度に制御することができる。
As described above, in the filter regeneration fuel addition routine in this embodiment, the divided unburned fuel amount obtained by dividing the total unburned fuel amount calculated during acceleration is subtracted from the basic fuel amount, and the basic fuel amount is calculated. By adding an amount of fuel obtained by subtracting the divided unburned fuel amount from the
なお、上記の説明において基本還元剤量算出手段であるECU20は、目標温度とフィルタ10の実際の温度の差ΔTに基いて、基本燃料量(基本還元剤量)FBを算出したが、基本燃料量(基本還元剤量)FBの算出の仕方はこの方法に限られない。例えば、吸入空気量Gaと、フィルタ10の入口付近の温度とに基いて算出してもよい。
In the above description, the
また、上記の実施例2において、分割未燃燃料量はQT/Aなる数式によって定義され、加速後の燃料添加量補正期間中、基本燃料量FBから差し引く燃料量はフィルタ再生時燃料添加ルーチンの実行毎に変化した。しかし、分割未燃燃料量の定義はこれに限定されるものではない。例えば、加速終了時の合計未燃燃料量QTを単純に等量分割してもよいし、合計未燃燃料量QTにかかわらず、一定燃料量ずつ基本燃料量FBから差し引いて補正するようにしてもよい。 In the second embodiment, the divided unburned fuel amount is defined by the mathematical formula QT / A. During the fuel addition amount correction period after acceleration, the fuel amount to be subtracted from the basic fuel amount FB is determined by the fuel regeneration routine in the filter regeneration. Changed from run to run. However, the definition of the amount of divided unburned fuel is not limited to this. For example, the total unburned fuel amount QT at the end of acceleration may be simply divided into equal amounts, or may be corrected by subtracting a certain amount of fuel from the basic fuel amount FB regardless of the total unburned fuel amount QT. Also good.
1・・・内燃機関
5・・・排気管
10・・・フィルタ
12・・・燃料添加弁
17・・・フィルタ温度センサ
20・・・ECU
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記排気通路における前記フィルタの上流側から前記フィルタに還元剤を供給する還元剤供給手段と、を備え、
前記フィルタに堆積した微粒子物質を酸化除去する再生処理においては、前記還元剤供給手段から前記フィルタに還元剤を供給することにより、前記フィルタの温度を上昇させる内燃機関の排気浄化システムにおいて、
前記フィルタの温度を検出するフィルタ温度検出手段と、
前記再生処理中において前記フィルタが制御されるべき目標温度と、前記フィルタ温度検出手段により検出されたフィルタの温度との差に基いて前記還元剤供給手段から前記フィルタに供給すべき基本還元剤量を算出する基本還元剤量算出手段と、
前記再生処理中における前記内燃機関の加速中に、前記フィルタが制御されるべき目標温度と、前記フィルタ温度検出手段により検出されたフィルタの温度との差に基いて、前記加速中の前記フィルタにおける未燃還元剤量を算出する未燃還元剤量算出手段と、
をさらに備え、
前記再生処理中における前記内燃機関の加速後には、前記基本還元剤量算出手段により算出された基本還元剤量から前記未燃還元剤量算出手段により算出された未燃還元剤量を減じた量の還元剤を、前記還元剤供給手段から前記フィルタに供給することを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。 A filter provided in an exhaust passage of the internal combustion engine for collecting particulate matter in the exhaust of the internal combustion engine and carrying an oxidation catalyst or having a separate body;
A reducing agent supply means for supplying a reducing agent to the filter from the upstream side of the filter in the exhaust passage,
In the regeneration process for removing the particulate matter deposited on the filter by oxidation, in the exhaust gas purification system for an internal combustion engine that raises the temperature of the filter by supplying the reducing agent to the filter from the reducing agent supply means,
Filter temperature detecting means for detecting the temperature of the filter;
A basic reducing agent amount to be supplied from the reducing agent supply means to the filter based on a difference between a target temperature at which the filter is to be controlled during the regeneration process and a filter temperature detected by the filter temperature detection means. A basic reducing agent amount calculating means for calculating
During acceleration of the internal combustion engine during the regeneration process, based on the difference between the target temperature at which the filter is to be controlled and the temperature of the filter detected by the filter temperature detecting means, in the filter during acceleration An unburned reducing agent amount calculating means for calculating an unburned reducing agent amount;
Further comprising
After acceleration of the internal combustion engine during the regeneration process, an amount obtained by subtracting the unburned reducing agent amount calculated by the unburned reducing agent amount calculating unit from the basic reducing agent amount calculated by the basic reducing agent amount calculating unit. An exhaust gas purification system for an internal combustion engine, wherein the reducing agent is supplied from the reducing agent supply means to the filter.
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