JP4710815B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の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 for an internal combustion engine.

従来より、車載用ディーゼルエンジン等の内燃機関に適用される排気浄化装置として、排気系に煤を主成分とする粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕集するフィルタを設けたものが知られている。こうした排気浄化装置では、フィルタにPMの堆積による目詰まりが生じ、それに起因してフィルタにおけるPMの捕集能力が低下したり機関出力が低下したりするおそれがあるため、フィルタに堆積したPMを燃焼させて同フィルタの目詰まりを解消するフィルタ再生が行われる。   Conventionally, as an exhaust purification device applied to an internal combustion engine such as a vehicle-mounted diesel engine, an exhaust system provided with a filter for collecting particulate matter (PM) that contains soot as a main component is known. ing. In such an exhaust purification device, the filter is clogged due to the accumulation of PM, which may lead to a decrease in the PM collection ability of the filter or a decrease in engine output. Filter regeneration is performed to eliminate clogging of the filter by burning.

具体的には、以下のようにフィルタ再生が実施される。
フィルタでのPM堆積量が許容上限値まで上昇すると、燃料噴射弁から燃焼室への機関運転のための燃料噴射である主燃料噴射が行われた後、排気系の触媒への燃料成分の供給を行うための同燃料噴射弁からの燃料噴射であるポスト噴射が実行される。このポスト噴射を通じて排気系の触媒に燃料成分が供給されると、炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)等の成分が排気中や触媒上で酸化反応され、その酸化反応に伴う発熱でフィルタが高温環境下におかれる。これにより、フィルタに堆積するPMが燃焼して除去され、同フィルタのPMによる目詰まりが解消される。
Specifically, filter regeneration is performed as follows.
When the PM accumulation amount in the filter rises to the allowable upper limit value, the main fuel injection, which is the fuel injection for engine operation from the fuel injection valve to the combustion chamber, is performed, and then the fuel component is supplied to the exhaust system catalyst. Post-injection, which is fuel injection from the fuel injection valve, is performed. When fuel components are supplied to the exhaust system catalyst through this post injection, components such as hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) are oxidized in the exhaust and on the catalyst, and the heat generated by the oxidation reaction is generated. The filter is placed in a high temperature environment. Thereby, PM accumulated on the filter is burned and removed, and clogging due to PM of the filter is eliminated.

ところで、内燃機関の搭載された車両が高地など大気圧の低い場所、言い換えれば空気の密度が低い場所にあるとき、フィルタ再生を行うべくポスト噴射が実施されると、フィルタ温度の過上昇が生じるおそれがある。これは、大気圧の低い場所では標準大気圧の場所に比べて空気の密度が低くなることが関係している。すなわち、空気の密度が低くなると、内燃機関において単位時間あたりに吸入される空気の質量(吸入空気量)が小となり、例えば図4に実線L1で示される状態から実線L2で示される状態へ変化する。その結果、燃焼室内への燃料噴射後における同燃焼室内のガスの空燃比がリッチになり、燃焼室内での燃料燃焼後に排気系に送り出される排気の温度が高くなる。このことが大気圧の低い状態でのポスト噴射時にフィルタ温度の過上昇が生じる原因となる。   By the way, when the vehicle equipped with the internal combustion engine is in a place with a low atmospheric pressure such as a high altitude, in other words, in a place where the density of air is low, if post injection is performed to perform filter regeneration, the filter temperature will rise excessively. There is a fear. This is related to the fact that the density of air is lower in places where atmospheric pressure is lower than in places where standard atmospheric pressure is present. That is, when the density of air decreases, the mass of air sucked per unit time (intake air amount) in the internal combustion engine decreases, and changes from, for example, the state indicated by the solid line L1 to the state indicated by the solid line L2 in FIG. To do. As a result, the air-fuel ratio of the gas in the combustion chamber after fuel injection into the combustion chamber becomes rich, and the temperature of the exhaust gas sent to the exhaust system after fuel combustion in the combustion chamber becomes high. This causes an excessive increase in the filter temperature during post injection at a low atmospheric pressure.

以上のことを考慮して、特許文献1に示されるように、圧力センサや空気密度センサによって求められる大気の酸素濃度に基づきフィルタ温度を予測し、そのフィルタ温度が所定温度よりも高いときにポスト噴射量を減量することが考えられる。この場合、大気圧が低くなることによるフィルタ温度の上昇を検出することができるとともに、そのフィルタ温度の過上昇を上記ポスト噴射量の減量を通じて抑制することができるようになる。
特開2004−218440公報(段落[0080]、[0085])
In consideration of the above, as shown in Patent Document 1, a filter temperature is predicted based on the atmospheric oxygen concentration obtained by a pressure sensor or an air density sensor, and the filter temperature is postponed when the filter temperature is higher than a predetermined temperature. It is conceivable to reduce the injection amount. In this case, it is possible to detect an increase in the filter temperature due to a decrease in atmospheric pressure, and it is possible to suppress an excessive increase in the filter temperature through a decrease in the post injection amount.
JP 2004-218440 A (paragraphs [0080] and [0085])

特許文献1に示されるように、大気の酸素濃度に基づきフィルタ温度を予測し、そのフィルタ温度が所定温度以上になったときにポスト噴射量を減量することで、大気圧の低い状態でのフィルタ再生中におけるフィルタ温度の過上昇を抑制することができるようにはなる。ただし、大気圧の低い状態でフィルタ再生のためのポスト噴射が行われるときには、排気系における触媒よりも上流側の部分の温度も上昇し、例えば図5に実線L3で示す状態から実線L4で示す状態へと変化する。   As shown in Patent Document 1, the filter temperature is predicted based on the oxygen concentration in the atmosphere, and the post-injection amount is reduced when the filter temperature exceeds a predetermined temperature. An excessive increase in the filter temperature during regeneration can be suppressed. However, when post-injection for filter regeneration is performed in a state where the atmospheric pressure is low, the temperature of the portion upstream of the catalyst in the exhaust system also rises. For example, the state shown by the solid line L4 from the state shown by the solid line L3 in FIG. Change to state.

ここで、排気系における触媒よりも上流側の部分の温度に関しては、大気圧の低い状態でのフィルタ再生中におけるポスト噴射を通じて、フィルタ温度にも増して上昇することが確認されている。こうした現象が生じる理由としては、以下の[1]及び[2]に示される理由があると推測される。   Here, it has been confirmed that the temperature of the portion upstream of the catalyst in the exhaust system also rises higher than the filter temperature through post-injection during filter regeneration at a low atmospheric pressure. The reason why such a phenomenon occurs is presumed to be the reason shown in the following [1] and [2].

[1]ポスト噴射による燃焼室への燃料の噴射が実行されたとき、その燃料の一部が高温環境下にある燃焼室内にて燃焼することは避けられない。そして、大気圧が低くなって内燃機関の吸入空気量が少なくなると、ポスト噴射直後に燃焼室内に存在するガスの空燃比がリッチになり、ポスト噴射によって燃焼室に噴射された燃料が同燃焼室にて燃焼しやすくなる。その結果、ポスト噴射によって燃焼室に噴射された燃料のうち、燃焼室内にて燃焼する燃料の量が増え、燃焼室から排出された直後の排気の温度が上昇し、同排気によって排気系における触媒よりも上流側の部分が加熱される。   [1] When fuel is injected into the combustion chamber by post injection, it is inevitable that a part of the fuel burns in the combustion chamber in a high temperature environment. When the atmospheric pressure decreases and the intake air amount of the internal combustion engine decreases, the air-fuel ratio of the gas existing in the combustion chamber immediately after the post-injection becomes rich, and the fuel injected into the combustion chamber by the post-injection becomes the same in the combustion chamber. It becomes easy to burn at. As a result, of the fuel injected into the combustion chamber by post injection, the amount of fuel combusted in the combustion chamber increases, the temperature of the exhaust immediately after being discharged from the combustion chamber rises, and the exhaust in the exhaust system becomes a catalyst. The upstream portion is heated.

[2]上記[1]において排気系における触媒よりも上流側の部分が排気によって加熱されると、フィルタには上記部分によって熱の奪われた温度の低い排気が到達することになる。また、上記[1]に示されるように、ポスト噴射によって燃焼室に噴射された燃料のうち、燃焼室内にて燃焼する燃料の量が増えると、それに対応して触媒に到達する燃料の量が減り、同触媒上での燃料成分の酸化反応に伴う発熱が少なくなることから、その熱のフィルタへの伝達も少なくなる。以上によってフィルタ温度の上昇が鈍くなる。   [2] In the above [1], when a portion upstream of the catalyst in the exhaust system is heated by exhaust, the low temperature exhaust gas from which heat has been removed by the portion reaches the filter. Further, as shown in [1] above, when the amount of fuel combusted in the combustion chamber among the fuel injected into the combustion chamber by post injection increases, the amount of fuel reaching the catalyst correspondingly increases. Since the heat generated by the oxidation reaction of the fuel component on the catalyst is reduced, the transmission of the heat to the filter is also reduced. As a result, the increase in the filter temperature becomes dull.

このように大気圧の低い状態でのフィルタ再生中におけるポスト噴射を通じて、排気系における触媒よりも上流側の部分の温度がフィルタ温度にも増して上昇すると、フィルタ温度が所定温度となってポスト噴射量が減量される前に、排気系における触媒よりも上流側の部分の温度が許容上限値に達する可能性が高くなる。この場合、排気系における触媒よりも上流側の部分の温度が許容上限値以上になっても、フィルタ温度が所定温度に達していないためにポスト噴射量が減量されないことから、上記部分の温度が下がらず同部分が熱によって破損するおそれがある。   As described above, when the temperature of the upstream portion of the exhaust system with respect to the catalyst increases through the post-injection during filter regeneration at a low atmospheric pressure, the filter temperature becomes a predetermined temperature and the post-injection. There is a high possibility that the temperature of the portion upstream of the catalyst in the exhaust system reaches the allowable upper limit before the amount is reduced. In this case, even if the temperature of the portion upstream of the catalyst in the exhaust system exceeds the allowable upper limit value, the post injection amount is not reduced because the filter temperature does not reach the predetermined temperature. The part may not be lowered and may be damaged by heat.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、大気圧の低い状態でフィルタ再生のためのポスト噴射が行われたとき、排気系における触媒よりも上流側の部分で熱による破損が生じることを抑制できる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to provide a portion upstream of the catalyst in the exhaust system when post-injection for filter regeneration is performed at a low atmospheric pressure. An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine that can suppress the occurrence of damage due to heat.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、内燃機関の排気系に設けられて排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを備え、機関運転のための燃料噴射弁から燃焼室への燃料噴射の後に行われる同燃料噴射弁からの燃料噴射であるポスト噴射を通じて前記排気系の触媒に燃料成分を供給し、その燃料成分の当該触媒での酸化熱によりフィルタ温度を上昇させることにより、前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生を行う内燃機関の排気浄化装置において、前記ポスト噴射の際に前記燃料噴射弁から噴射される燃料量であるポスト噴射量をガード値を用いて上限ガードするガード手段と、前記ガード値を大気圧が低いときには同大気圧が高いときよりも小となるよう可変設定する設定手段と、を備え、前記設定手段は、前記大気圧が低いとき、前記ポスト噴射による前記排気系における前記触媒よりも上流側の部分の温度の過上昇を抑制し得る値まで前記ガード値を小さくするものであることを要旨とした。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a filter provided in an exhaust system of the internal combustion engine for collecting particulate matter in the exhaust, from the fuel injection valve for engine operation to the combustion chamber. A fuel component is supplied to the exhaust system catalyst through post-injection, which is fuel injection from the fuel injection valve performed after the fuel injection, and the filter temperature is raised by oxidation heat of the fuel component in the catalyst. In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that performs filter regeneration for burning and removing particulate matter accumulated on the filter, the post injection amount that is the amount of fuel injected from the fuel injection valve during the post injection is guarded Guard means for performing an upper limit guard using a value, and setting means for variably setting the guard value to be smaller when the atmospheric pressure is low than when the atmospheric pressure is high. The setting means is such that when the atmospheric pressure is low, the guard value is reduced to a value that can suppress an excessive increase in temperature of the portion upstream of the catalyst in the exhaust system due to the post injection. It was.

上記構成によれば、フィルタ再生中にポスト噴射量のガード値による上限ガードが行われ、大気圧が低い状態にあっては上記ガード値がポスト噴射による排気系における触媒よりも上流側の部分の温度の過上昇を抑制し得る値まで小さくされる。従って、大気圧が低いとき、ポスト噴射により排気系における触媒よりも上流側の部分の温度が過上昇することは抑制され、その部分の熱による破損が抑制されるようになる。   According to the above configuration, the upper limit guard based on the guard value of the post-injection amount is performed during filter regeneration, and when the atmospheric pressure is low, the guard value is higher than the catalyst in the exhaust system by the post-injection. The value is reduced to a value that can suppress an excessive increase in temperature. Therefore, when the atmospheric pressure is low, the post-injection prevents the temperature of the portion upstream of the catalyst in the exhaust system from being excessively raised, and the portion is prevented from being damaged by heat.

請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記ポスト噴射量は、前記フィルタ温度が前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼可能な値である目標温度に達するよう、それらフィルタ温度及び目標温度に基づき増減されるフィードバック補正値によって補正されるものであり、前記ガード手段は、前記フィードバック補正値による補正後のポスト噴射量を前記ガード値を用いて上限ガードするものとした。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the post-injection amount is set so that the filter temperature reaches a target temperature that is a value at which particulate matter deposited on the filter can burn. The guard means is configured to guard the post-injection amount corrected by the feedback correction value by using the guard value as an upper limit.

上記構成によれば、大気圧が低い状態でのフィルタ再生中であって、フィルタ温度が目標温度よりも低いときには、そのフィルタ温度が目標温度に到達するまでフィードバック補正値が大きくされてゆき、同フィードバック補正値によるポスト噴射量の増量補正が増大してゆくこととなる。このような状況のもとでは、排気系における触媒よりも上流側の部分の温度が上昇しやすくなり、その部分の熱による破損が生じやすくなる。しかし、フィードバック補正値による補正後のポスト噴射量は、大気圧の低い状態のときに上述したように小さくされるガード値を用いて上限ガードされるため、上記排気系における触媒よりも上流側の部分の熱による破損を的確に抑制できるようになる。   According to the above configuration, when the filter is being regenerated at a low atmospheric pressure and the filter temperature is lower than the target temperature, the feedback correction value is increased until the filter temperature reaches the target temperature. The post-injection amount increase correction based on the feedback correction value will increase. Under such circumstances, the temperature of the portion upstream of the catalyst in the exhaust system tends to rise, and the portion is easily damaged by heat. However, since the post-injection amount after correction by the feedback correction value is guarded at the upper limit using the guard value that is reduced as described above when the atmospheric pressure is low, the upstream side is more upstream than the catalyst in the exhaust system. It becomes possible to accurately suppress the damage caused by the heat of the part.

請求項3記載の発明では、請求項1又は2記載の発明において、前記ポスト噴射量は、機関負荷及び機関回転速度に基づき定められるものであって、前記設定手段は、機関負荷、機関回転速度、及び大気圧に基づき、前記ガード値を可変設定するものとした。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the post injection amount is determined based on an engine load and an engine speed, and the setting means includes the engine load, the engine speed. The guard value is variably set based on the atmospheric pressure.

上記構成によれば、機関負荷及び機関回転速度に基づき定められるポスト噴射量に対応して、ガード値を機関負荷及び機関回転速度に基づきフィルタ温度の過上昇を抑制するうえで最適な値となるよう可変としつつ、大気圧の低い状態にあってはガード値を排気系における触媒よりも上流側の部分の温度が過上昇しないようポスト噴射量を制限可能な値とすることができる。   According to the above configuration, the guard value is an optimum value for suppressing an excessive increase in the filter temperature based on the engine load and the engine rotation speed, corresponding to the post injection amount determined based on the engine load and the engine rotation speed. In such a state that the atmospheric pressure is low, the guard value can be set to a value that can limit the post-injection amount so that the temperature of the portion upstream of the catalyst in the exhaust system does not rise excessively.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図3に従って説明する。
図1は、本実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関1の構成を示している。この内燃機関1は、コモンレール方式の燃料噴射装置及びターボチャージャを備えるディーゼル機関となっている。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a configuration of an internal combustion engine 1 to which the exhaust emission control device of the present embodiment is applied. The internal combustion engine 1 is a diesel engine including a common rail fuel injection device and a turbocharger.

内燃機関1の各燃焼室2には吸気通路3及び排気通路4が接続されている。
そして、吸気通路3には、その上流部から下流側に向けて順に、エアフローメータ5、ターボチャージャ6のコンプレッサ6a、インタークーラ7、及び吸気絞り弁8が配設されている。また、吸気通路3は、吸気絞り弁8の下流側に設けられた吸気マニホールド9にて各気筒に対応して分岐している。
An intake passage 3 and an exhaust passage 4 are connected to each combustion chamber 2 of the internal combustion engine 1.
In the intake passage 3, an air flow meter 5, a compressor 6 a of a turbocharger 6, an intercooler 7, and an intake throttle valve 8 are arranged in order from the upstream portion to the downstream side. The intake passage 3 is branched corresponding to each cylinder at an intake manifold 9 provided on the downstream side of the intake throttle valve 8.

一方、排気通路4は、各気筒の燃焼室2と繋がる排気マニホールド10によって各気筒毎に分岐した状態から一つに集合するようにされ、その排気マニホールド10の下流側でターボチャージャ6の排気タービン6bに接続されている。また、排気通路4の排気タービン6b下流には、上流側から順に、第1酸化触媒11、第2酸化触媒12、フィルタ13、排気絞り弁14が配設されている。上記第1酸化触媒11及び第2酸化触媒12は、排気中の炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)を酸化して浄化するものである。また、上記フィルタ13は、多孔質材料によって形成されており、排気中の煤を主成分とする粒子状物質(PM)を捕集する。   On the other hand, the exhaust passage 4 is gathered together from a state branched for each cylinder by an exhaust manifold 10 connected to the combustion chamber 2 of each cylinder, and the exhaust turbine of the turbocharger 6 is downstream of the exhaust manifold 10. 6b. A first oxidation catalyst 11, a second oxidation catalyst 12, a filter 13, and an exhaust throttle valve 14 are disposed downstream from the exhaust turbine 6 b in the exhaust passage 4 in order from the upstream side. The first oxidation catalyst 11 and the second oxidation catalyst 12 oxidize and purify hydrocarbon (HC) and carbon monoxide (CO) in the exhaust gas. The filter 13 is made of a porous material and collects particulate matter (PM) mainly composed of soot in the exhaust gas.

なお、排気通路4における第2酸化触媒12の上流側及び下流側には、第2酸化触媒12に流入する排気の温度を検出する第1排気温度センサ15、及びフィルタ13に流入する排気の温度を検出する第2排気温度センサ16がそれぞれ配設されている。また、排気通路4における第2酸化触媒12とフィルタ13との間には、フィルタ13の上流側の圧力を検出する圧力センサ17が配設されている。   Note that, on the upstream side and the downstream side of the second oxidation catalyst 12 in the exhaust passage 4, a first exhaust temperature sensor 15 that detects the temperature of the exhaust gas flowing into the second oxidation catalyst 12, and the temperature of the exhaust gas that flows into the filter 13. A second exhaust temperature sensor 16 is provided for detecting the above. Further, a pressure sensor 17 that detects the pressure on the upstream side of the filter 13 is disposed between the second oxidation catalyst 12 and the filter 13 in the exhaust passage 4.

更に、この内燃機関1には、排気の一部を吸気通路3内の空気に再循環させる排気再循環(以下、EGRと記載する)装置が設けられている。EGR装置は、排気通路4と吸気通路3とを連通するEGR通路18を備えて構成されている。EGR通路18の最上流部は、排気通路4の上記排気タービン6bの排気上流側に接続されている。EGR通路18には、その上流側から、再循環される排気を冷却するEGRクーラ19、その排気の流量を調整するEGR弁20が順に配設されている。そしてEGR通路18の最下流部は、吸気通路3の上記吸気絞り弁8の下流側に接続されている。   Further, the internal combustion engine 1 is provided with an exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as EGR) device that recirculates a part of the exhaust gas to the air in the intake passage 3. The EGR device includes an EGR passage 18 that allows the exhaust passage 4 and the intake passage 3 to communicate with each other. The most upstream part of the EGR passage 18 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust turbine 6 b of the exhaust passage 4. An EGR cooler 19 that cools the recirculated exhaust gas and an EGR valve 20 that adjusts the flow rate of the exhaust gas are sequentially arranged in the EGR passage 18 from the upstream side. The most downstream portion of the EGR passage 18 is connected to the downstream side of the intake throttle valve 8 in the intake passage 3.

一方、内燃機関1各気筒の燃焼室2には、同燃焼室2内での燃焼に供される燃料を噴射する燃料噴射弁21がそれぞれ配設されている。各気筒の燃料噴射弁21はコモンレール22に接続されており、コモンレール22には高圧ポンプ23を通じて高圧燃料が供給される。そして、コモンレール22内の高圧燃料の圧力は、同コモンレール22に取り付けられたレール圧センサ24によって検出されるようになっている。   On the other hand, a fuel injection valve 21 for injecting fuel to be used for combustion in the combustion chamber 2 is disposed in the combustion chamber 2 of each cylinder of the internal combustion engine 1. The fuel injection valve 21 of each cylinder is connected to a common rail 22, and high pressure fuel is supplied to the common rail 22 through a high pressure pump 23. The pressure of the high-pressure fuel in the common rail 22 is detected by a rail pressure sensor 24 attached to the common rail 22.

こうした内燃機関1の各種制御は、制御装置25により実施されている。制御装置25は、機関制御に係る各種演算処理を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM、CPUの演算結果等が一時記憶されるRAM、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。   Various controls of the internal combustion engine 1 are performed by the control device 25. The control device 25 is a CPU that executes various arithmetic processes related to engine control, a ROM that stores programs and data necessary for the control, a RAM that temporarily stores CPU calculation results, and signals externally. An input / output port for input / output is provided.

制御装置25の入力ポートには、上述した各センサに加え、アクセル操作量を検出するアクセルセンサ26、機関回転速度を検出する機関回転速度センサ27、大気圧を検出する大気圧センサ28、及び吸気絞り弁8の開度を検出する絞り弁センサ29等が接続されている。また、制御装置25の出力ポートには、上記吸気絞り弁8、排気絞り弁14、EGR弁20、燃料噴射弁21、及び高圧ポンプ23等の駆動回路が接続されている。   In addition to the above-described sensors, the input port of the control device 25 includes an accelerator sensor 26 that detects an accelerator operation amount, an engine rotation speed sensor 27 that detects an engine rotation speed, an atmospheric pressure sensor 28 that detects atmospheric pressure, and an intake air. A throttle valve sensor 29 and the like for detecting the opening degree of the throttle valve 8 are connected. The output port of the control device 25 is connected to drive circuits such as the intake throttle valve 8, the exhaust throttle valve 14, the EGR valve 20, the fuel injection valve 21, and the high-pressure pump 23.

制御装置25は、上記各センサから入力される検出信号より把握される機関運転状態に応じて、上記出力ポートに接続された各機器類の駆動回路に指令信号を出力する。こうして上記吸気絞り弁8の開度制御、上記排気絞り弁14の開度制御、上記EGR弁20の開度制御に基づくEGR制御、上記燃料噴射弁21の燃料噴射制御、及び高圧ポンプ23の吐出圧力制御等の各種制御が制御装置25により実施されている。   The control device 25 outputs a command signal to the drive circuit of each device connected to the output port according to the engine operating state grasped from the detection signal input from each sensor. Thus, the opening control of the intake throttle valve 8, the opening control of the exhaust throttle valve 14, the EGR control based on the opening control of the EGR valve 20, the fuel injection control of the fuel injection valve 21, and the discharge of the high pressure pump 23 Various controls such as pressure control are performed by the control device 25.

以上の如く構成された本実施形態では、上記フィルタ13でのPMによる目詰まりを防止すべく、同フィルタ13に堆積したPMを燃焼させて浄化するフィルタ再生が実施される。こうしたフィルタ再生を行うには、上記フィルタを十分に高温化する必要がある。このため、フィルタ再生の実行時には、第1酸化触媒11及び第2酸化触媒12に燃料成分を供給し、フィルタ13の温度を上記PMの燃焼に必要な値(例えば600〜700℃)まで上昇させることが行われる。   In the present embodiment configured as described above, in order to prevent clogging of the filter 13 due to PM, filter regeneration is performed in which PM accumulated on the filter 13 is burned and purified. In order to perform such filter regeneration, it is necessary to sufficiently raise the temperature of the filter. For this reason, when filter regeneration is performed, fuel components are supplied to the first oxidation catalyst 11 and the second oxidation catalyst 12, and the temperature of the filter 13 is increased to a value (for example, 600 to 700 ° C.) necessary for PM combustion. Is done.

フィルタ再生に関しては、圧力センサ17の検出信号に基づき推定される非フィルタ再生時におけるフィルタ13でのPM堆積量が許容上限値以上になったときに開始される。なお、上記PM堆積量を圧力センサ17の検出信号に基づき推定できるのは、そのPM堆積量と圧力センサ17によって検出される圧力との間に、PM堆積量の増大に伴い当該圧力が高くなるという関係があるためである。フィルタ再生が開始されると、第1酸化触媒11及び第2酸化触媒12に燃料成分を供給し、それら触媒11,12での燃料の酸化に伴う酸化熱により、フィルタ13の温度が上記PMの燃焼に必要な値まで上昇される。   The filter regeneration is started when the PM accumulation amount in the filter 13 during the non-filter regeneration estimated based on the detection signal of the pressure sensor 17 becomes equal to or greater than the allowable upper limit value. Note that the PM accumulation amount can be estimated based on the detection signal of the pressure sensor 17, and the pressure increases as the PM accumulation amount increases between the PM accumulation amount and the pressure detected by the pressure sensor 17. This is because of the relationship. When the filter regeneration is started, the fuel component is supplied to the first oxidation catalyst 11 and the second oxidation catalyst 12, and the temperature of the filter 13 becomes the above PM due to the oxidation heat accompanying the oxidation of the fuel in the catalysts 11 and 12. Raised to the value required for combustion.

具体的には、燃料噴射弁21から燃焼室2への機関運転のための燃料噴射である主燃料噴射が行われた後、第1酸化触媒11及び第2酸化触媒12に燃料成分を供給するための同燃料噴射弁21からの燃料噴射であるポスト噴射が実行される。こうしたポスト噴射に関しては、機関運転状態に基づき算出されたポスト噴射量Qpが上記主燃料噴射後に燃料噴射弁21から噴射されるよう、当該燃料噴射弁21を駆動制御することによって実現される。   Specifically, after the main fuel injection, which is fuel injection for engine operation from the fuel injection valve 21 to the combustion chamber 2, is performed, the fuel component is supplied to the first oxidation catalyst 11 and the second oxidation catalyst 12. Therefore, post injection that is fuel injection from the fuel injection valve 21 is executed. Such post injection is realized by driving and controlling the fuel injection valve 21 so that the post injection amount Qp calculated based on the engine operating state is injected from the fuel injection valve 21 after the main fuel injection.

そして、ポスト噴射によって燃料噴射弁21から噴射された燃料は、排気通路4に送り出されて第1酸化触媒11に達する。第1酸化触媒11に燃料成分が達すると、炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)等の成分が排気中や触媒上で酸化反応され、その酸化反応に伴う発熱で排気温度が上昇する。更に、この排気温度の上昇作用によって第2酸化触媒12の昇温が図られ、これにより第2酸化触媒12の活性化が促進される。また、第1酸化触媒11で酸化されることなく通過した燃料成分が第2酸化触媒12に達すると、その第2酸化触媒12においても燃料成分の酸化反応が行われ、それに伴う発熱で排気温度が上昇する。そして、以上のように昇温された排気がフィルタ13に流入することにより、フィルタ13の温度が上記PMを燃焼させ得る値へと上昇される。   The fuel injected from the fuel injection valve 21 by post injection is sent to the exhaust passage 4 and reaches the first oxidation catalyst 11. When the fuel component reaches the first oxidation catalyst 11, components such as hydrocarbon (HC) and carbon monoxide (CO) are oxidized in the exhaust or on the catalyst, and the exhaust temperature rises due to heat generated by the oxidation reaction. . Further, the temperature of the second oxidation catalyst 12 is raised by the action of increasing the exhaust temperature, and thereby the activation of the second oxidation catalyst 12 is promoted. Further, when the fuel component that has passed without being oxidized by the first oxidation catalyst 11 reaches the second oxidation catalyst 12, the oxidation reaction of the fuel component is also performed in the second oxidation catalyst 12, and the exhaust gas temperature is generated due to the accompanying heat generation. Rises. The exhaust gas whose temperature has been increased as described above flows into the filter 13, whereby the temperature of the filter 13 is increased to a value at which the PM can be combusted.

こうしたフィルタ再生が行われることにより、フィルタ13に堆積したPMが燃焼され、同フィルタ13でのPM堆積量が減少する。なお、フィルタ再生開始後のフィルタ13でのPM堆積量、言い換えればフィルタ再生中の同PM堆積量は、式「(フィルタ再生中のPM堆積量PMsm)=(フィルタ再生開始時のPM堆積量PMsm)+PM排出量PMe−PM酸化量PMc …(1)」に基づいて推定される。   By performing such filter regeneration, PM deposited on the filter 13 is burned, and the amount of PM deposited on the filter 13 decreases. The PM deposition amount on the filter 13 after the filter regeneration is started, in other words, the PM deposition amount during the filter regeneration is expressed by the equation “(PM deposition amount PMsm during filter regeneration) = (PM deposition amount PMsm at the start of filter regeneration). ) + PM emission amount PMe−PM oxidation amount PMc (1) ”.

式(1)のPM排出量PMeは、内燃機関1から排気通路4に排出されるPMの量であって、実験等を通じて予め設定されたマップを参照して機関回転速度NE及び機関負荷に基づき求められる。なお、ここで用いられる機関負荷としては、燃料噴射弁21からの主燃料噴射の際の燃料噴射量Qfin が用いられる。また、式(1)のPM酸化量PMcは、フィルタ13に堆積したPMの燃焼量であって、実験等を通じて予め設定されたマップを参照してフィルタ温度Tf及び吸入空気量GAに基づき求められる。なお、ここで用いられるフィルタ温度Tfは第2排気温度センサ16の検出信号に基づき求められるものであり、吸入空気量GAはエアフローメータ5の検出信号に基づき求められるものである。   The PM emission amount PMe in the formula (1) is the amount of PM discharged from the internal combustion engine 1 to the exhaust passage 4, and is based on the engine rotational speed NE and the engine load with reference to a map set in advance through experiments or the like. Desired. As the engine load used here, the fuel injection amount Qfin at the time of main fuel injection from the fuel injection valve 21 is used. Further, the PM oxidation amount PMc in the equation (1) is the combustion amount of PM deposited on the filter 13 and is obtained based on the filter temperature Tf and the intake air amount GA with reference to a map set in advance through experiments or the like. . The filter temperature Tf used here is obtained based on the detection signal of the second exhaust temperature sensor 16, and the intake air amount GA is obtained based on the detection signal of the air flow meter 5.

そして、式(1)に基づき推定されるPM堆積量がフィルタ再生の実行によって十分に少なくなり、例えばほぼ「0」と判断できるほど少なくなると、フィルタ再生が完了した旨判断されてポスト噴射が停止される。このポスト噴射の停止を通じてフィルタ再生が終了されることとなる。   Then, when the PM accumulation amount estimated based on the formula (1) is sufficiently reduced by executing the filter regeneration, for example, when the amount of PM accumulation is reduced to be substantially “0”, it is determined that the filter regeneration is completed, and the post injection is stopped. Is done. The filter regeneration is completed through the stop of the post injection.

ここで、フィルタ再生のためのポスト噴射を実行する際に用いられるポスト噴射量Qpの算出手順について、ポスト噴射量算出ルーチンを示す図2のフローチャートを参照して説明する。このポスト噴射量算出ルーチンは、制御装置25を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。   Here, the calculation procedure of the post injection amount Qp used when performing the post injection for filter regeneration will be described with reference to the flowchart of FIG. 2 showing the post injection amount calculation routine. This post injection amount calculation routine is periodically executed through the control device 25, for example, with a time interruption every predetermined time.

同ルーチンにおいては、基本噴射量Qpbの算出(S101)、フィードバック補正値Hの算出(S102)が順に行われ、それら基本噴射量Qpb及びフィードバック補正値Hを用いて次の式(2)に基づきポスト噴射量Qpの算出が行われる(S103)。   In this routine, the calculation of the basic injection amount Qpb (S101) and the calculation of the feedback correction value H (S102) are performed in order, and the basic injection amount Qpb and the feedback correction value H are used in accordance with the following equation (2). The post injection amount Qp is calculated (S103).

Qp=Qpb+H …(2)
Qp:ポスト噴射量
Qpb:基本噴射量
H :フィードバック補正値
上記基本噴射量Qpbは、ポスト噴射量Qpのベース値であり、ステップS101で燃料噴射量Qfin 及び機関回転速度NEに基づき算出される。こうして算出された基本噴射量Qpbに関しては、機関回転速度NE一定の条件下では、燃料噴射量Qfin が大となるほど小さい値とされる。これは、燃料噴射量Qfin が大となるほど内燃機関1の排気温度が高くなり、少ない量のポスト噴射でフィルタ温度Tfを上昇させることが可能なためである。また、上記算出された基本噴射量Qpbは、機関回転速度NEの上昇に伴い大になるという、大まかな傾向を有する。これは、機関回転速度NEが大となるほど、排気がフィルタ13を通過する時間、言い換えれば排気からフィルタ13への熱の伝達が行われる時間が短くなり、フィルタ温度Tfを上昇させにくくなるためである。
Qp = Qpb + H (2)
Qp: Post injection amount
Qpb: Basic injection amount
H: Feedback correction value The basic injection amount Qpb is a base value of the post injection amount Qp, and is calculated based on the fuel injection amount Qfin and the engine speed NE in step S101. The basic injection amount Qpb calculated in this way is set to a smaller value as the fuel injection amount Qfin increases under a condition where the engine speed NE is constant. This is because the exhaust temperature of the internal combustion engine 1 increases as the fuel injection amount Qfin increases, and the filter temperature Tf can be increased with a small amount of post injection. Further, the calculated basic injection amount Qpb has a general tendency to increase as the engine speed NE increases. This is because as the engine rotational speed NE increases, the time during which the exhaust gas passes through the filter 13, in other words, the time during which heat is transferred from the exhaust gas to the filter 13 is shortened, and the filter temperature Tf is less likely to increase. is there.

また、フィードバック補正値Hは、フィルタ温度Tfを目標温度Ttとすべくポスト噴射量を増減補正するためのものであって、ステップS102において目標温度Ttに対するフィルタ温度Tfの増加側または減少側への乖離量に応じて算出される。より詳しくは、フィードバック補正値Hに関しては、フィルタ温度Tfが目標温度Ttよりも高いときには同フィルタ温度Tfの目標温度Ttに対する乖離量が大きいほど小さな値となり、フィルタ温度Tfが目標温度Ttよりも低いときには同フィルタ温度Tfの目標温度Ttに対する乖離量が大きいほど大きな値となる。なお、上記目標温度Ttとしては、フィルタ13に堆積したPMを燃焼させて同フィルタ13でのPM堆積量を減少可能な値が採用される。   The feedback correction value H is used to correct the post injection amount so that the filter temperature Tf becomes the target temperature Tt. In step S102, the feedback correction value H increases or decreases the filter temperature Tf with respect to the target temperature Tt. Calculated according to the amount of deviation. More specifically, regarding the feedback correction value H, when the filter temperature Tf is higher than the target temperature Tt, the larger the deviation amount of the filter temperature Tf from the target temperature Tt, the smaller the value, and the filter temperature Tf is lower than the target temperature Tt. Sometimes, the larger the deviation amount of the filter temperature Tf from the target temperature Tt, the larger the value. As the target temperature Tt, a value capable of reducing the PM accumulation amount in the filter 13 by burning PM accumulated in the filter 13 is adopted.

ところで、大気圧の低い状態でフィルタ再生のためのポスト噴射が行われるときには、標準大気圧のときに比べて、フィルタ温度Tfの温度が上昇しやすくなる。更に、そのフィルタ温度Tfにも増して、排気マニホールド10など内燃機関1の排気系における第1酸化触媒11及び第2酸化触媒12よりも上流側に位置する部分の温度が上昇しやすくなることは、[発明の解決しようとする課題]の欄に記載したとおりである。より詳しくは、排気マニホールド10における排気通路4の集合部分Sの温度T4が、フィルタ温度Tfにも増して上昇しやすくなる。従って、大気圧の低い状態でのポスト噴射の実行時には、排気マニホールド10における集合部分Sの温度T4の過上昇が生じ、その集合部分Sが熱によって破損することにもなりかねない。   By the way, when post-injection for filter regeneration is performed in a state where the atmospheric pressure is low, the temperature of the filter temperature Tf is likely to increase as compared with the case where the atmospheric pressure is normal. Further, the temperature of the portion located upstream of the first oxidation catalyst 11 and the second oxidation catalyst 12 in the exhaust system of the internal combustion engine 1 such as the exhaust manifold 10 is likely to increase further than the filter temperature Tf. As described in the [Problems to be solved by the invention] column. More specifically, the temperature T4 of the collective portion S of the exhaust passage 4 in the exhaust manifold 10 is more likely to rise than the filter temperature Tf. Therefore, when post injection is performed in a state where the atmospheric pressure is low, the temperature T4 of the collective portion S in the exhaust manifold 10 is excessively increased, and the collective portion S may be damaged by heat.

そこで本実施形態では、フィルタ温度Tfの温度の過上昇、及び排気マニホールド10の集合部分Sの温度T4の過上昇を抑制すべく、式(2)に基づき算出されたポスト噴射量Qpをガード値Gを用いて上限ガードする。具体的には、ガード値Gを燃料噴射量Qfin 、機関回転速度NE、及び大気圧Paに基づきマップを参照して可変設定し(S104)、式(2)に基づき算出されたポスト噴射量Qpが上記ガード値Gよりも大きい値とならないよう同ポスト噴射量Qpをガードする(S105)。   Therefore, in the present embodiment, the post injection amount Qp calculated based on the equation (2) is used as a guard value in order to suppress an excessive increase in the filter temperature Tf and an excessive increase in the temperature T4 of the collective portion S of the exhaust manifold 10. Guard the upper limit using G. Specifically, the guard value G is variably set with reference to a map based on the fuel injection amount Qfin, the engine speed NE, and the atmospheric pressure Pa (S104), and the post injection amount Qp calculated based on the equation (2). The post-injection amount Qp is guarded so that does not become larger than the guard value G (S105).

上記ガード値Gは、燃料噴射量Qfin 及び機関回転速度NEに基づき定められるポスト噴射量Qp(基本噴射量Qpb)に対応して、それら燃料噴射量Qfin 及び機関回転速度NEに基づきフィルタ温度Tfの過上昇を抑制するうえで、最適な値となるよう可変とされる。また、ガード値Gに関しては、大気圧Paが標準大気圧よりも低い状態にあるとき、同大気圧Pa標準大気圧であるときに比べて小となるよう可変設定される。具体的には、内燃機関1の排気温度が高くなる運転領域、すなわち図3に斜線で示されるような高負荷領域であって、大気圧Paが標準大気圧よりも低い状態にあるとき、上記集合部分Sの温度T4を許容上限値未満に抑制して同温度T4の過上昇を抑制し得る値までガード値Gが小さくなるよう、同ガード値Gの大気圧Paに基づく可変設定が行われる。   The guard value G corresponds to the post injection amount Qp (basic injection amount Qpb) determined based on the fuel injection amount Qfin and the engine rotational speed NE, and the filter temperature Tf is determined based on the fuel injection amount Qfin and the engine rotational speed NE. In order to suppress the excessive increase, it is made variable so as to be an optimum value. Further, the guard value G is variably set to be smaller when the atmospheric pressure Pa is lower than the standard atmospheric pressure compared to when the atmospheric pressure Pa is the standard atmospheric pressure. Specifically, when the exhaust gas temperature of the internal combustion engine 1 is high, that is, in a high load region as shown by hatching in FIG. 3, when the atmospheric pressure Pa is lower than the standard atmospheric pressure, The guard value G is variably set based on the atmospheric pressure Pa so as to reduce the guard value G to a value that can suppress the temperature T4 of the collective portion S below the allowable upper limit value and suppress an excessive increase in the temperature T4. .

このように可変設定されるガード値Gを用いてポスト噴射量Qpの上限ガードを行うことにより、ポスト噴射量Qp分のポスト噴射に起因してフィルタ温度Tfが過上昇すること、及び、大気圧が低い状態になったときに上記ポスト噴射に起因して排気マニホールド10における集合部分Sの温度T4が過上昇することを抑制できるようになる。   By performing the upper limit guard of the post injection amount Qp using the guard value G variably set in this way, the filter temperature Tf is excessively increased due to the post injection by the post injection amount Qp, and the atmospheric pressure It becomes possible to prevent the temperature T4 of the collecting portion S in the exhaust manifold 10 from excessively rising due to the post injection when the temperature becomes low.

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)大気圧Paに応じて可変設定されるガード値Gを用いてポスト噴射量Qpを上限ガードすることにより、大気圧の低い状態でのポスト噴射時に排気マニホールド10の集合部分Sの温度T4が許容上限値以上に上昇(過上昇)することを抑制でき、その集合部分Sが熱により破損することを抑制できる。
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) By using the guard value G variably set according to the atmospheric pressure Pa, the upper limit of the post injection amount Qp is guarded, so that the temperature T4 of the collective portion S of the exhaust manifold 10 at the time of post injection at a low atmospheric pressure. Can be prevented from rising above the allowable upper limit (over rise), and the assembly portion S can be prevented from being damaged by heat.

(2)大気圧が低い状態でのポスト噴射時であって、フィルタ温度Tfが目標温度Ttよりも低いときには、そのフィルタ温度Tfが目標温度Ttに到達するまでフィードバック補正値Hが大きくされてゆき、同フィードバック補正値Hによるポスト噴射量Qpの増量補正が増大してゆくこととなる。このような状況のもとでは、排気マニホールド10における集合部分Sの温度T4が上昇しやすくなり、その集合部分Sの熱による破損が生じやすくなる。しかし、フィードバック補正値Hによる補正後のポスト噴射量Qpが上記ガード値Gを用いて上限ガードされるため、上述した集合部分Sの熱による破損を的確に抑制できるようになる。   (2) During post-injection with a low atmospheric pressure, when the filter temperature Tf is lower than the target temperature Tt, the feedback correction value H is increased until the filter temperature Tf reaches the target temperature Tt. Therefore, the increase correction of the post injection amount Qp by the feedback correction value H increases. Under such circumstances, the temperature T4 of the collective portion S in the exhaust manifold 10 is likely to increase, and the collective portion S is easily damaged by heat. However, since the post-injection amount Qp after the correction by the feedback correction value H is guarded at the upper limit using the guard value G, the above-described damage due to heat of the collective portion S can be accurately suppressed.

(3)上記ガード値Gは、燃料噴射量Qfin 、機関回転速度NE、及び大気圧Paに基づき、上述したように可変設定される。従って、燃料噴射量Qfin 及び機関回転速度NEに基づき定められるポスト噴射量Qpに対応して、ガード値Gを燃料噴射量Qfin 及び機関回転速度NEに基づきフィルタ温度Tfの過上昇を抑制するうえで最適な値となるよう可変としつつ、大気圧の低い状態にあっては同ガード値Gを上記温度T4の過上昇を抑制可能な値とすることができる。   (3) The guard value G is variably set as described above based on the fuel injection amount Qfin, the engine speed NE, and the atmospheric pressure Pa. Accordingly, the guard value G is used to suppress an excessive increase in the filter temperature Tf based on the fuel injection amount Qfin and the engine rotational speed NE in correspondence with the post injection amount Qp determined based on the fuel injection amount Qfin and the engine rotational speed NE. While being variable so as to be an optimum value, the guard value G can be set to a value that can suppress an excessive increase in the temperature T4 when the atmospheric pressure is low.

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ガード値Gの可変設定をマップを参照して行ったが、これにかえて同ガード値Gを予め定められた計算式によって算出し設定してもよい。
In addition, the said embodiment can also be changed as follows, for example.
Although the variable setting of the guard value G is performed with reference to the map, the guard value G may be calculated and set by a predetermined calculation formula instead.

・ポスト噴射量Qpを算出する際、フィードバック補正値Hによる同ポスト噴射量Qpの補正を行ったが、こうした補正に関しては必ずしも行う必要はない。
・主燃料噴射の後に行われるポスト噴射を二回や三回などの複数回に分割して行うようにしてもよい。この場合、分割したポスト噴射の際のポスト噴射量の合計値がポスト噴射量Qpとなるよう燃料噴射弁21が駆動制御されることとなり、そのポスト噴射量Qp(合計値)に対してガード値G以上とならないよう上限ガードがかけられる。
When calculating the post injection amount Qp, the post injection amount Qp is corrected by the feedback correction value H, but such correction is not necessarily performed.
The post injection performed after the main fuel injection may be divided into a plurality of times such as twice or three times. In this case, the fuel injection valve 21 is driven and controlled so that the total value of the post injection amounts in the divided post injection becomes the post injection amount Qp, and the guard value with respect to the post injection amount Qp (total value). An upper limit guard is applied so as not to exceed G.

・フィルタ13に酸化触媒が担持されて同フィルタ13上で燃料成分を酸化反応させることによりフィルタ温度Tfを上昇させる排気浄化装置に本発明を適用してもよい。この場合、第1酸化触媒11や第2酸化触媒12を省略してもよい。   The present invention may be applied to an exhaust purification device that raises the filter temperature Tf by carrying an oxidation catalyst on the filter 13 and oxidizing the fuel component on the filter 13. In this case, the first oxidation catalyst 11 and the second oxidation catalyst 12 may be omitted.

本実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関及びその周辺構造を示す略図。1 is a schematic diagram showing an internal combustion engine to which an exhaust emission control device of this embodiment is applied and its peripheral structure. ポスト噴射量の算出手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the calculation procedure of post injection quantity. 大気圧の低い状態にあるときにガード値が小さくされる機関運転領域を示す説明図。Explanatory drawing which shows the engine operation area | region where a guard value is made small when it exists in the state where atmospheric pressure is low. 機関回転速度の変化に対する吸入空気量の変化についての大気圧による違いを示すグラフ。The graph which shows the difference by atmospheric pressure about the change of the amount of intake air with respect to the change of an engine speed. 機関回転速度の変化に対する排気系における触媒よりも上流側の部分の温度の変化についての大気圧による違いを示すグラフ。The graph which shows the difference by the atmospheric pressure about the change of the temperature of the part upstream from the catalyst in an exhaust system with respect to the change of an engine speed.

符号の説明Explanation of symbols

1…内燃機関、2…燃焼室、3…吸気通路、4…排気通路、5…エアフローメータ、6…ターボチャージャ、6a…コンプレッサ、6b…排気タービン、7…インタークーラ、8…吸気絞り弁、9…吸気マニホールド、10…排気マニホールド、11…第1酸化触媒、12…第2酸化触媒、13…フィルタ、14…排気絞り弁、15…第1排気温度センサ、16…第2排気温度センサ、17…圧力センサ、18…EGR通路、19…EGRクーラ、20…EGR弁、21…燃料噴射弁、22…コモンレール、23…高圧ポンプ、24…レール圧センサ、25…制御装置(ガード手段、設定手段)、26…アクセルセンサ、27…機関回転速度センサ、28…大気圧センサ、29…絞り弁センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 2 ... Combustion chamber, 3 ... Intake passage, 4 ... Exhaust passage, 5 ... Air flow meter, 6 ... Turbocharger, 6a ... Compressor, 6b ... Exhaust turbine, 7 ... Intercooler, 8 ... Intake throttle valve, DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Intake manifold, 10 ... Exhaust manifold, 11 ... 1st oxidation catalyst, 12 ... 2nd oxidation catalyst, 13 ... Filter, 14 ... Exhaust throttle valve, 15 ... 1st exhaust temperature sensor, 16 ... 2nd exhaust temperature sensor, DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 ... Pressure sensor, 18 ... EGR passage, 19 ... EGR cooler, 20 ... EGR valve, 21 ... Fuel injection valve, 22 ... Common rail, 23 ... High pressure pump, 24 ... Rail pressure sensor, 25 ... Control device (guard means, setting Means), 26 ... accelerator sensor, 27 ... engine rotational speed sensor, 28 ... atmospheric pressure sensor, 29 ... throttle valve sensor.

Claims (3)

内燃機関の排気系に設けられて排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを備え、機関運転のための燃料噴射弁から燃焼室への燃料噴射の後に行われる同燃料噴射弁からの燃料噴射であるポスト噴射を通じて前記排気系の触媒に燃料成分を供給し、その燃料成分の当該触媒での酸化熱によりフィルタ温度を上昇させることにより、前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生を行う内燃機関の排気浄化装置において、
前記ポスト噴射の際に前記燃料噴射弁から噴射される燃料量であるポスト噴射量をガード値を用いて上限ガードするガード手段と、
前記ガード値を大気圧が低いときには同大気圧が高いときよりも小となるよう可変設定する設定手段と、
を備え、
前記設定手段は、前記大気圧が低いとき、前記ポスト噴射による前記排気系における前記触媒よりも上流側の部分の温度の過上昇を抑制し得る値まで前記ガード値を小さくするものである
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Fuel injection from the fuel injection valve provided after the fuel injection from the fuel injection valve for engine operation to the combustion chamber is provided with a filter provided in the exhaust system of the internal combustion engine for collecting particulate matter in the exhaust The fuel component is supplied to the exhaust system catalyst through post-injection, and the filter temperature is increased by the oxidation heat of the fuel component in the catalyst, so that the particulate matter deposited on the filter is burned and removed. In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that performs filter regeneration,
Guard means for guarding the upper limit of the post injection amount, which is the amount of fuel injected from the fuel injection valve during the post injection, using a guard value;
Setting means for variably setting the guard value to be smaller when the atmospheric pressure is low than when the atmospheric pressure is high;
With
When the atmospheric pressure is low, the setting means reduces the guard value to a value that can suppress an excessive increase in the temperature of the portion upstream of the catalyst in the exhaust system due to the post injection. An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine characterized by the above.
前記ポスト噴射量は、前記フィルタ温度が前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼可能な値である目標温度に達するよう、それらフィルタ温度及び目標温度に基づき増減されるフィードバック補正値によって補正されるものであり、
前記ガード手段は、前記フィードバック補正値による補正後のポスト噴射量を前記ガード値を用いて上限ガードするものである
請求項1記載の内燃機関の排気浄化装置。
The post-injection amount is corrected by a feedback correction value that is increased or decreased based on the filter temperature and the target temperature so that the filter temperature reaches a target temperature that can burn the particulate matter deposited on the filter. And
2. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the guard means guards an upper limit of the post-injection amount corrected by the feedback correction value using the guard value.
前記ポスト噴射量は、機関負荷及び機関回転速度に基づき定められるものであって、
前記設定手段は、機関負荷、機関回転速度、及び大気圧に基づき、前記ガード値を可変設定する
請求項1又は2記載の内燃機関の排気浄化装置。
The post injection amount is determined based on the engine load and the engine speed,
The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the setting means variably sets the guard value based on an engine load, an engine speed, and an atmospheric pressure.
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