JP4957343B2 - EGR system for internal combustion engine - Google Patents
EGR system for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP4957343B2 JP4957343B2 JP2007103598A JP2007103598A JP4957343B2 JP 4957343 B2 JP4957343 B2 JP 4957343B2 JP 2007103598 A JP2007103598 A JP 2007103598A JP 2007103598 A JP2007103598 A JP 2007103598A JP 4957343 B2 JP4957343 B2 JP 4957343B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- egr
- passage
- internal combustion
- combustion engine
- exhaust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
- Y02A50/2351—Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
本発明は、内燃機関のEGRシステムに関する。 The present invention relates to an EGR system for an internal combustion engine.
内燃機関からのNOxの排出量を低減する技術として、排気の一部を吸気系に流入させて内燃機関の燃焼室に戻すEGRが知られている。また、ターボチャージャを備えた内燃機関において、ターボチャージャのタービンより上流の排気通路とターボチャージャのコンプレッサより下流の吸気通路とを接続するHPL通路を介して排気の一部を内燃機関に戻すHPL手段と、タービンより下流の排気通路とコンプレッサより上流の吸気通路とを接続するLPL通路を介して排気の一部を内燃機関に戻すLPL手段と、を備え、内燃機関の運転状態に応じてHPL手段とLPL手段とを併用又は切り替えてEGRを行う技術も知られている(例えば特許文献1を参照)。 As a technique for reducing the amount of NOx emitted from an internal combustion engine, EGR is known in which a part of exhaust gas flows into an intake system and is returned to the combustion chamber of the internal combustion engine. Further, in an internal combustion engine equipped with a turbocharger, HPL means for returning a part of the exhaust gas to the internal combustion engine via an HPL passage connecting an exhaust passage upstream of the turbine of the turbocharger and an intake passage downstream of the compressor of the turbocharger. And an LPL means for returning a part of the exhaust gas to the internal combustion engine via an LPL passage connecting the exhaust passage downstream from the turbine and the intake passage upstream from the compressor, and HPL means according to the operating state of the internal combustion engine There is also known a technique for performing EGR by using or switching between LPL and LPL means (see, for example, Patent Document 1).
また、酸化能及び排気中のPMを捕集する能力を有する排気浄化触媒を排気通路の途中に設け、内燃機関から排出されたPMを該排気浄化触媒によって捕集する技術が知られている。この技術に関して、排気浄化触媒におけるPMの堆積量が所定の許容量を越えた時に排気中に燃料等の還元剤を供給し、該還元剤が排気浄化触媒において酸化反応する際の反応熱によって排気浄化触媒に堆積したPMを酸化除去する処理(以下、PM再生処理という)を実行することで、排気浄化触媒のPM捕集能力を維持する技術も知られている。 There is also known a technique in which an exhaust purification catalyst having an oxidizing ability and an ability to collect PM in exhaust gas is provided in the middle of an exhaust passage, and PM discharged from an internal combustion engine is collected by the exhaust purification catalyst. With regard to this technology, when a PM accumulation amount in the exhaust purification catalyst exceeds a predetermined allowable amount, a reducing agent such as a fuel is supplied into the exhaust, and the exhaust gas is exhausted by reaction heat when the reducing agent undergoes an oxidation reaction in the exhaust purification catalyst. There is also known a technique for maintaining the PM collection ability of the exhaust purification catalyst by executing a process of oxidizing and removing PM deposited on the purification catalyst (hereinafter referred to as PM regeneration process).
ところで、減速時等のフューエルカット運転中に吸気通路やLPL通路等が低温の空気によって掃気され、当該低温の空気が吸気通路やLPL通路に残留すると、再加速等によってフューエルカット運転から通常運転に復帰する時に、当該残留している低温の空気がまず内燃機関に吸入されることになる。そのため、フューエルカット運転から復帰直後、吸気温度が想定よりも過剰に低下して燃焼不良やHC排出量の増加等の不具合が生じる可能性があった。 By the way, if the intake passage or LPL passage is scavenged by low-temperature air during fuel cut operation during deceleration, etc., and the low-temperature air remains in the intake passage or LPL passage, the fuel cut operation is changed to normal operation due to reacceleration or the like. When returning, the remaining low-temperature air is first sucked into the internal combustion engine. For this reason, immediately after returning from the fuel cut operation, the intake air temperature may be excessively lowered than expected, leading to problems such as poor combustion and increased HC emissions.
これに対し、フューエルカット運転中、吸気通路に流入する空気の量を調節するスロットル弁を閉弁するとともに、LPL通路を流通するEGRガスの量を調節するLPL弁を開弁することによって、フューエルカット運転に移行する直前の運転状態におけるEGRガスを、LPL通路より上流の排気通路、LPL通路、及びLPL通路より下流の吸気通路を含むループ(以下、EGR循環経路という)内に閉じこめる技術が提案されている。 On the other hand, during the fuel cut operation, the throttle valve that adjusts the amount of air flowing into the intake passage is closed, and the LPL valve that adjusts the amount of EGR gas that flows through the LPL passage is opened. Proposed technology to confine EGR gas in the operating state immediately before shifting to the cut operation in a loop including an exhaust passage upstream of the LPL passage, an LPL passage, and an intake passage downstream of the LPL passage (hereinafter referred to as an EGR circulation route). Has been.
この技術によれば、フューエルカット運転中に吸気通路やLPL通路が低温の空気によって掃気されることが抑制され、フューエルカット運転から復帰直後、EGR循環経路内に閉じこめられた高温のEGRガスが内燃機関に吸入されることになるため、失火等の燃焼不良を回避することができる。また、フューエルカット運転に移行する直前の運転状態等に基づいて当該閉じこめられるEGRガスの酸素濃度や二酸化炭素濃度等の諸特性を推定することができるため、フューエルカット運転から復帰直後に既知の濃度のEGRガスを内燃機関に供給することができ、フューエルカット運転から復帰直後のエミッションを精度良く制御できる。この技術においてフューエルカット時に行われる上記スロットル弁やLPL弁の制御を、以下EGRガス循環制御と呼ぶ。
ところで、上記EGRガス循環制御を実行可能なEGRシステムにおいて、PM再生処
理が実行されている時に内燃機関がフューエルカット運転状態となり、上記EGRガス循環制御が実行された場合、PM再生処理中の排気浄化触媒から排出される高温のガスがEGR循環経路内を循環することになる。この時、EGR循環経路内のガス中に酸素が存在している限り、排気浄化触媒において還元剤やPMの酸化反応が進行するため、EGR循環経路を循環するガスの温度はさらに上昇する。その結果、排気浄化触媒が過剰に高温になり熱劣化等の不具合をもたらしたり、フューエルカット運転からの復帰時に吸気温度が過剰に高温になってスモークやNOx等の排気特性を悪化させる虞があった。
By the way, in the EGR system capable of performing the EGR gas circulation control, when the internal combustion engine is in a fuel cut operation state when the PM regeneration process is being performed, and the EGR gas circulation control is performed, the exhaust during the PM regeneration process is performed. High-temperature gas discharged from the purification catalyst circulates in the EGR circulation path. At this time, as long as oxygen is present in the gas in the EGR circulation path, the oxidation reaction of the reducing agent and PM proceeds in the exhaust purification catalyst, so the temperature of the gas circulating in the EGR circulation path further increases. As a result, the exhaust purification catalyst may become excessively hot and cause problems such as thermal deterioration, or when returning from fuel cut operation, the intake air temperature may become excessively high and exhaust characteristics such as smoke and NOx may deteriorate. It was.
また、この時EGR循環経路内のガス中の酸素がPM再生処理によって消費し尽くされてしまうと、それ以上PMの酸化反応が進行しなくなるため、PM再生処理によって排気浄化触媒に堆積したPMを十分に除去することができず、排気浄化触媒のPM捕集能力を好適に維持することができなくなる虞がある。また、それ以上還元剤の酸化反応も進行しなくなるため、供給された還元剤が未反応のまま排気浄化触媒に付着してしまうという問題もある。さらに、フューエルカット運転から復帰後に酸素濃度の極めて低いガスが内燃機関に吸入されることになるため、失火等の燃焼不良を招く虞もある。 At this time, if the oxygen in the gas in the EGR circulation path is exhausted by the PM regeneration process, the oxidation reaction of PM does not proceed any more. Therefore, the PM deposited on the exhaust purification catalyst by the PM regeneration process is reduced. There is a possibility that it cannot be removed sufficiently and the PM trapping ability of the exhaust purification catalyst cannot be suitably maintained. Further, since the oxidation reaction of the reducing agent does not proceed any more, there is a problem that the supplied reducing agent adheres to the exhaust purification catalyst without being reacted. Furthermore, since the gas having a very low oxygen concentration is sucked into the internal combustion engine after returning from the fuel cut operation, there is a risk of causing a combustion failure such as misfire.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、EGRガス循環制御を実行可能なEGRシステムにおいて、PM再生処理を実行中にEGRガス循環制御を実行する条件が成立した場合においても、好適に排気浄化を行うことを可能にする技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and in an EGR system capable of executing EGR gas circulation control, even when a condition for executing EGR gas circulation control is satisfied during execution of PM regeneration processing. It is an object of the present invention to provide a technique that makes it possible to suitably perform exhaust purification.
上記目的を達成するための本発明は、内燃機関の排気通路に設けられ酸化能力及び排気中のPMを捕集する能力を有する排気浄化装置と、排気中に還元剤を供給することで前記排気浄化装置に堆積したPMを酸化させるPM再生処理を行うPM再生手段と、前記排気浄化装置より下流の排気通路と前記内燃機関の吸気通路とを接続するEGR通路を介して排気の一部をEGRガスとして内燃機関の燃焼室に戻すEGR手段と、前記EGR通路に設けられ前記EGR通路を流れるEGRガスの量を調節するEGR弁と、前記吸気通路における前記EGR通路の接続箇所より上流に設けられ前記吸気通路に流入する吸気の量を調節するスロットル弁と、前記内燃機関がフューエルカット運転状態の時に前記スロットル弁を閉弁するとともに前記EGR弁を開弁することで、フューエルカット運転中に前記EGR通路より上流の排気通路、前記EGR通路、及び前記EGR通路より下流の吸気通路を含むEGRガス循環経路内にEGRガスを循環させるEGRガス循環制御を行うEGRガス循環制御手段と、を備えた内燃機関のEGRシステムを前提としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides an exhaust purification device provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and having an oxidation capability and a capability of collecting PM in the exhaust, and the exhaust gas by supplying a reducing agent into the exhaust. A part of the exhaust gas is EGRed through a PM regeneration unit that performs a PM regeneration process that oxidizes PM accumulated in the purification device, and an EGR passage that connects an exhaust passage downstream of the exhaust purification device and an intake passage of the internal combustion engine. EGR means for returning to the combustion chamber of the internal combustion engine as gas, an EGR valve provided in the EGR passage for adjusting the amount of EGR gas flowing through the EGR passage, and provided upstream of the connection portion of the EGR passage in the intake passage. A throttle valve for adjusting the amount of intake air flowing into the intake passage; and closing the throttle valve when the internal combustion engine is in a fuel cut operation state; By opening the R valve, EGR gas is circulated in an EGR gas circulation path including an exhaust passage upstream of the EGR passage, the EGR passage, and an intake passage downstream of the EGR passage during fuel cut operation. An EGR system for an internal combustion engine provided with EGR gas circulation control means for performing gas circulation control is assumed.
このEGRシステムでは、内燃機関がフューエルカット運転中に低温の空気が吸気通路やEGR通路に流入することが抑制される。これにより、フューエルカット運転からの復帰時に吸気通路やEGR通路内に存在する低温の吸気が内燃機関に吸入されて吸気温度が過剰に低下することを回避できる。よって、フューエルカット運転からの復帰時に失火等の燃焼不良が発生することを抑制できる。また、このEGRシステムでは、フューエルカット運転からの復帰時にEGRガス循環経路内のガスが内燃機関に吸入されるが、このガスの酸素濃度や二酸化炭素濃度等の諸特性はフューエルカット運転に移行する直前の内燃機関の運転状態に基づいて推定することができるので、フューエルカット運転からの復帰時のNOx等のエミッションを精度良く制御できる。 In this EGR system, low-temperature air is prevented from flowing into the intake passage and the EGR passage during the fuel cut operation of the internal combustion engine. As a result, it is possible to avoid the intake air temperature from being excessively lowered due to the low-temperature intake air existing in the intake passage or the EGR passage being taken into the internal combustion engine when returning from the fuel cut operation. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of poor combustion such as misfire when returning from the fuel cut operation. In this EGR system, the gas in the EGR gas circulation path is sucked into the internal combustion engine when returning from the fuel cut operation, and various characteristics such as oxygen concentration and carbon dioxide concentration of this gas shift to the fuel cut operation. Since it can be estimated based on the operation state of the immediately preceding internal combustion engine, it is possible to accurately control emissions such as NOx at the time of return from the fuel cut operation.
さて、このようなEGRガス循環制御を実行可能なEGRシステムにおいて、本発明は、前記PM再生手段が、前記PM再生処理の実行中に前記EGRガス循環制御が行われる場合には、還元剤の供給を停止することを特徴とする。 Now, in an EGR system capable of executing such EGR gas circulation control, the present invention relates to a reducing agent that is used when the PM regeneration means performs the EGR gas circulation control during execution of the PM regeneration processing. The supply is stopped.
この構成によれば、PM再生処理が実行されている時に内燃機関がフューエルカット運
転状態となり、EGRガス循環制御手段によってEGRガス循環制御が実行された場合には、PM再生処理の実行中であっても還元剤の供給が停止される。これにより、EGRガス循環制御の実行中は排気浄化装置における還元剤の酸化反応が行われなくなる。従って、還元剤の酸化反応熱によってEGRガス循環経路を循環するガスが昇温されることがなくなるため、EGRガス循環経路を循環するガスが過剰に高温になることが抑制される。よって、排気浄化装置が熱劣化したり、フューエルカット運転からの復帰時にスモークやNOx等の排気特性が悪化したりすることを抑制できる。
According to this configuration, when the internal combustion engine is in the fuel cut operation state when the PM regeneration process is being performed and the EGR gas circulation control is performed by the EGR gas circulation control means, the PM regeneration process is being performed. However, the supply of the reducing agent is stopped. As a result, during the execution of the EGR gas circulation control, the reducing agent oxidation reaction is not performed in the exhaust purification device. Accordingly, the temperature of the gas circulating in the EGR gas circulation path is not increased by the oxidation reaction heat of the reducing agent, and therefore, the temperature of the gas circulating in the EGR gas circulation path is suppressed from becoming excessively high. Therefore, it is possible to suppress the exhaust gas purification device from being thermally deteriorated and the exhaust characteristics such as smoke and NOx from being deteriorated when returning from the fuel cut operation.
また、本発明は、前記EGRガス循環制御手段が、前記PM再生処理の実行中に前記内燃機関がフューエルカット運転状態になった場合は、前記スロットル弁を全閉より開き側の所定の開度とする構成とすることもできる。 Further, according to the present invention, when the EGR gas circulation control means is in a fuel cut operation state during execution of the PM regeneration process, the throttle valve is opened at a predetermined opening degree from the fully closed state. It can also be set as the structure.
ここで、「所定の開度」とは、少なくとも排気浄化装置におけるPMの酸化反応に必要な量の酸素をEGRガス循環経路を循環するガス中に供給可能なスロットル弁の開度である。また、「所定の開度」は、スロットル弁を当該所定の開度とした場合に、スロットル弁を通過して吸気通路に流入する空気によって吸気通路やEGR通路等が掃気されてしまわない開度より小さい開度に設定される。「所定の開度」は、予め実験等によりマップ化された開度であっても良いし、或いは、吸気酸素濃度にかかわる何らかの物理量を取得するセンサ(例えばエアフローメータ)による測定値に基づくフィードバック制御によって決定される開度であっても良い。 Here, the “predetermined opening degree” is an opening degree of a throttle valve that can supply at least an amount of oxygen necessary for the oxidation reaction of PM in the exhaust gas purifier to the gas circulating in the EGR gas circulation path. The “predetermined opening” is an opening at which the intake passage, the EGR passage, etc. are not scavenged by the air passing through the throttle valve and flowing into the intake passage when the throttle valve is set to the predetermined opening. A smaller opening is set. The “predetermined opening” may be an opening mapped in advance by experiments or the like, or feedback control based on a measured value by a sensor (for example, an air flow meter) that acquires some physical quantity related to the intake oxygen concentration The opening degree determined by
この構成によれば、EGRガス循環制御の実行中であっても、PMの酸化反応に必要な量の酸素がEGRガス循環経路を循環するガス中に供給されることになる。従って、EGRガス循環経路内のガス中の酸素がPM再生処理によって消費し尽くされてしまうことによってそれ以上PMの酸化反応を進行させることができなくなる事態を回避できる。これにより、EGRガス循環制御を実行中であっても、PMの酸化を促進させることができ、排気浄化装置のPM捕集能力を好適に維持することができる。 According to this configuration, even when the EGR gas circulation control is being executed, an amount of oxygen necessary for the oxidation reaction of PM is supplied to the gas circulating in the EGR gas circulation path. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the oxidation reaction of PM can no longer proceed because oxygen in the gas in the EGR gas circulation path is exhausted by the PM regeneration process. Thereby, even if it is performing EGR gas circulation control, oxidation of PM can be accelerated | stimulated and the PM collection capability of an exhaust gas purification apparatus can be maintained suitably.
また、スロットル弁が全閉より開き側の開度とされても、スロットル弁を通過して吸気通路に流入する空気によって吸気通路やEGR通路が掃気されてしまわない程度の開度とされるので、低温の空気によってEGRガス循環経路内の高温のEGRガスが掃気されてしまうことも抑制できる。 Even if the opening of the throttle valve is opened from the fully closed position, the opening is such that the intake passage and the EGR passage are not scavenged by the air passing through the throttle valve and flowing into the intake passage. Further, scavenging of high-temperature EGR gas in the EGR gas circulation path by low-temperature air can be suppressed.
上記構成の場合、EGRガス循環制御中における排気中への還元剤の供給を継続しても良い。その場合であっても、EGRガス循環系路に酸素が供給され続けるので、排気浄化装置における還元剤の酸化反応も進行させ続けることができる。従って、酸化反応できなくなった還元剤が未反応のまま排気浄化装置に付着してしまう事態を回避できる。 In the case of the above configuration, the supply of the reducing agent into the exhaust during the EGR gas circulation control may be continued. Even in this case, oxygen continues to be supplied to the EGR gas circulation system, so that the oxidation reaction of the reducing agent in the exhaust purification device can also continue to proceed. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the reducing agent that has become unable to undergo the oxidation reaction adheres to the exhaust purification device without being reacted.
上記各構成において、前記内燃機関がフューエルカット運転状態から復帰直後に前記EGR手段によって前記内燃機関に戻されるEGRガスの量を、復帰直前のフューエルカット運転状態における前記EGRガス循環制御の実行時間に応じて制御することが好適である。 In each of the above configurations, the amount of EGR gas returned to the internal combustion engine by the EGR means immediately after the internal combustion engine returns from the fuel cut operation state is set to the execution time of the EGR gas circulation control in the fuel cut operation state immediately before the return. It is preferable to control accordingly.
EGRガス循環制御中にPM再生処理が実行されていると、PMの酸化反応によって酸素が消費されるとともに二酸化炭素が生成され、EGRガス循環経路を循環するガス中の酸素濃度が低下するとともに二酸化炭素濃度が高くなっていく。つまり、EGRガス循環経路を循環するガス中の二酸化炭素濃度(又は酸素濃度)は、EGRガス循環制御の実行時間に依存して変化する。従って、フューエルカット運転から復帰した直後の内燃機関には、EGRガス循環制御の実行時間に依って異なる濃度のEGRガスが供給されることになる。 When the PM regeneration process is executed during the EGR gas circulation control, oxygen is consumed and carbon dioxide is generated by the oxidation reaction of PM, and the oxygen concentration in the gas circulating in the EGR gas circulation path is reduced and the carbon dioxide is reduced. The carbon concentration increases. That is, the carbon dioxide concentration (or oxygen concentration) in the gas circulating through the EGR gas circulation path varies depending on the execution time of the EGR gas circulation control. Therefore, the EGR gas having a different concentration is supplied to the internal combustion engine immediately after returning from the fuel cut operation depending on the execution time of the EGR gas circulation control.
そのため、フューエルカット運転からの復帰直後のEGRガス量を、例えば復帰後の内燃機関の運転状態に応じて定められる規定量に一律に設定してしまうと、EGRガス循環制御の実行時間が短いほど想定よりも多くの酸素が内燃機関に供給されることになり、NOx発生量が想定よりも多くなる可能性がある。一方、EGRガス循環制御の実行時間が長いほど、想定よりも少ない酸素が内燃機関に供給されることになり、失火等の燃焼不良を招く可能性がある。 Therefore, if the EGR gas amount immediately after returning from the fuel cut operation is uniformly set to a prescribed amount that is determined according to the operating state of the internal combustion engine after the return, for example, the shorter the execution time of EGR gas circulation control is, the shorter the execution time is. More oxygen than expected is supplied to the internal combustion engine, and there is a possibility that the amount of NOx generated will be larger than expected. On the other hand, as the execution time of the EGR gas circulation control is longer, less oxygen than expected is supplied to the internal combustion engine, which may cause a combustion failure such as misfire.
これに対し、上記構成に依れば、フューエルカット運転からの復帰直後のEGRガス量がEGRガス循環制御の実行時間に応じて制御されるので、EGRガス循環制御が終了した時点でのEGRガス循環経路内のガスの二酸化炭素濃度(又は酸素濃度)を反映させた適切な量のEGRガスを内燃機関に供給できる。そのため、内燃機関に供給される酸素量に過不足が生じることが抑制され、フューエルカット運転からの復帰直後におけるNOx発生量の増加や燃焼不安定を回避できる。 On the other hand, according to the above configuration, the amount of EGR gas immediately after the return from the fuel cut operation is controlled according to the execution time of the EGR gas circulation control. Therefore, the EGR gas at the time when the EGR gas circulation control is terminated. An appropriate amount of EGR gas reflecting the carbon dioxide concentration (or oxygen concentration) of the gas in the circulation path can be supplied to the internal combustion engine. Therefore, it is possible to suppress an excess or deficiency in the amount of oxygen supplied to the internal combustion engine, and to avoid an increase in the amount of NOx generated and combustion instability immediately after the return from the fuel cut operation.
上記構成において、前記EGRガス循環制御の実行時間が長いほど、フューエルカット運転状態から復帰直後に前記EGR手段によって前記内燃機関に戻されるEGRガスの量を少なくすることが好適である。 In the above configuration, as the execution time of the EGR gas circulation control is longer, it is preferable to reduce the amount of EGR gas returned to the internal combustion engine by the EGR means immediately after returning from the fuel cut operation state.
上述のように、PM再生処理中にEGRガス循環制御が実行された場合、フューエルカット運転からの復帰直後(EGRガス循環制御の終了直後)に内燃機関に供給されるEGRガス中の酸素濃度は、EGRガス循環制御の実行時間が長いほど低くなる(二酸化炭素濃度は、EGRガス循環制御の実行時間が長いほど高くなる)傾向がある。よって、上記構成に依れば、フューエルカット運転からの復帰直後の内燃機関に供給されるEGRガス中の酸素濃度が過剰に低くなったり、或いは、過剰に高くなったりすることを抑制できる。従って、フューエルカット運転からの復帰直後におけるNOx発生量の増加や燃焼不安定を回避できる。 As described above, when the EGR gas circulation control is executed during the PM regeneration process, the oxygen concentration in the EGR gas supplied to the internal combustion engine immediately after returning from the fuel cut operation (immediately after the end of the EGR gas circulation control) is There is a tendency that the longer the execution time of EGR gas circulation control is, the lower the carbon dioxide concentration is (the longer the execution time of EGR gas circulation control is, the higher the execution time is). Therefore, according to the above configuration, it is possible to suppress the oxygen concentration in the EGR gas supplied to the internal combustion engine immediately after returning from the fuel cut operation from becoming excessively low or excessively high. Therefore, an increase in the amount of NOx generated and combustion instability immediately after returning from the fuel cut operation can be avoided.
以上、PM再生処理中にEGRガス循環制御を実行する場合に、PM再生処理及びEGRガス循環制御をともに好適に実行可能とするために本発明のEGRシステムが採用した構成について説明したが、PM再生処理中にEGRガス循環制御を実行すべき条件が成立した場合、すなわち、内燃機関がフューエルカット運転状態に移行した場合には、EGRガス循環制御を行わない用にすることも可能である。 As described above, when the EGR gas circulation control is executed during the PM regeneration process, the configuration adopted by the EGR system of the present invention in order to suitably execute both the PM regeneration process and the EGR gas circulation control has been described. When the condition for executing the EGR gas circulation control is established during the regeneration process, that is, when the internal combustion engine shifts to the fuel cut operation state, the EGR gas circulation control can be omitted.
この場合、PM再生処理の実行に伴う高温の排気がEGRガス循環経路内を循環することによる排気浄化装置の熱劣化や、フューエルカット運転からの復帰直後のスモークやNOx発生量の増加といった不具合を回避できる。 In this case, there are problems such as thermal deterioration of the exhaust purification device due to high-temperature exhaust gas circulated in the EGR gas circulation path due to the execution of the PM regeneration process, and smoke and NOx increase immediately after returning from the fuel cut operation. Can be avoided.
上述したように、EGRシステムとしては、LPL手段及びHPL手段を併設し、内燃機関の運転状態に応じて両者を併用又は切り替えてEGRを行うシステムが開発されている。このようなEGRシステムでは、LPL手段によって内燃機関に戻される排気(LPLガス)の諸特性(温度、酸素濃度等)の内燃機関の運転状態の変化に対する応答がHPL手段によるそれと比較して遅い傾向がある。そのため、フューエルカット運転中にLPL通路が低温の空気によって掃気された場合、LPL通路を掃気してLPL通路内に残留した当該低温の空気が、フューエルカット運転から復帰した後の内燃機関から排出される高温の排気によって入れ替わられるまでに、比較的長い時間を要する。従って、本発明の前提となるフューエルカット運転中にEGRガス循環制御を行うEGRシステムは、LPL手段に対して適用することが好適である。 As described above, as an EGR system, a system has been developed in which an LPL unit and an HPL unit are provided together, and EGR is performed by using or switching both in accordance with the operating state of the internal combustion engine. In such an EGR system, the response to changes in the operating state of the internal combustion engine of various characteristics (temperature, oxygen concentration, etc.) of the exhaust gas (LPL gas) returned to the internal combustion engine by the LPL means tends to be slower than that by the HPL means. There is. Therefore, when the LPL passage is scavenged by low-temperature air during the fuel cut operation, the low-temperature air remaining in the LPL passage after scavenging the LPL passage is discharged from the internal combustion engine after returning from the fuel cut operation. It takes a relatively long time to be replaced by hot exhaust gas. Therefore, the EGR system that performs EGR gas circulation control during the fuel cut operation that is the premise of the present invention is preferably applied to the LPL means.
本発明により、EGRガス循環制御を実行可能なEGRシステムにおいて、PM再生処理を実行中にEGRガス循環制御を実行する条件が成立した場合においても、好適に排気浄化を行うことが可能になる。 According to the present invention, in an EGR system capable of executing EGR gas circulation control, it is possible to perform exhaust gas purification even when a condition for executing EGR gas circulation control is satisfied during execution of PM regeneration processing.
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。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention only to those unless otherwise specified.
図1は、本実施例に係るEGRシステムを適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を模式的に示す図である。内燃機関1は4つの気筒2を有する水冷式4サイクルディーゼルエンジンである。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the EGR system according to the present embodiment is applied and its intake system and exhaust system. The internal combustion engine 1 is a water-cooled four-cycle diesel engine having four cylinders 2.
各気筒2の吸気ポート(不図示)は吸気マニホールド17において集合し、吸気通路3と連通している。吸気マニホールド17と吸気通路3との接続部近傍には、後述するHPL通路41が接続されている。HPL通路41の接続箇所より上流の吸気通路3には、吸気通路3を流通する吸気の量を調節する第2スロットル弁9が配置されている。第2スロットル弁9より上流の吸気通路3には、吸気を冷却するインタークーラ8が配置されている。インタークーラ8より上流の吸気通路3には、ターボチャージャ13のコンプレッサ11が配置されている。コンプレッサ11より上流の吸気通路3には、後述するLPL通路31が接続されている。LPL通路31の接続箇所より上流の吸気管3には、吸気通路3に流入する新気の量を調節する第1スロットル弁6が配置されている。第1スロットル弁6より上流の吸気通路3には、吸気通路3に流入する新気の量を測定するエアフローメータ7が設けられている。吸気通路3には、さらに上流においてエアクリーナ(図示略)が接続されている。以下、吸気通路3、吸気マニホールド17、及びこれらに配置されたインタークーラ8やコンプレッサ11等を総称して「吸気系」と呼ぶことがある。
The intake ports (not shown) of the respective cylinders 2 gather in the intake manifold 17 and communicate with the intake passage 3. An HPL passage 41, which will be described later, is connected in the vicinity of the connection portion between the intake manifold 17 and the intake passage 3. A second throttle valve 9 that adjusts the amount of intake air flowing through the intake passage 3 is disposed in the intake passage 3 upstream from the connection location of the HPL passage 41. An intercooler 8 for cooling the intake air is disposed in the intake passage 3 upstream of the second throttle valve 9. A compressor 11 of a
このように構成された吸気系では、エアクリーナを通過して塵や埃等が除去された空気が吸気通路3に流入する。吸気通路3に流入した空気は、コンプレッサ11を通過して加圧された後インタークーラ8を通過して冷却されるとともに、後述するLPL装置30及びHPL装置40によって吸気通路3に導かれたEGRガスと混合しつつ吸気マニホールド17に流入し、吸気マニホールド17の各枝管を介して各気筒2の吸気ポートへ分配される。吸気ポートへ分配された吸気は、吸気バルブ(不図示)が開弁した際に各気筒2の燃焼室内へ吸入される。
In the intake system configured as described above, the air from which dust or dust has been removed through the air cleaner flows into the intake passage 3. The air flowing into the intake passage 3 is pressurized after passing through the compressor 11 and then cooled through the intercooler 8 and is also introduced into the intake passage 3 by the
各気筒2の排気ポート(不図示)は排気マニホールド18において集合し、排気通路4と連通している。排気マニホールド18には排気中に還元剤としての燃料を添加する燃料添加弁21が設けられている。排気マニホールド18と排気通路4との接続部近傍には、HPL通路41が接続されている。HPL通路41の接続箇所より下流の排気通路4には、ターボチャージャ13のタービン12が配置されている。ターボチャージャ13はタービン12を通過する排気の流路面積を可変にするノズルベーン5を備えた可変容量型のターボチャージャである。タービン12より下流の排気通路4には、排気浄化装置10が配置されている。排気浄化装置10は、酸化触媒と、当該酸化触媒の後段に配置され排気中のPMを捕集し内部に堆積させるたパティキュレートフィルタ(以下、フィルタという)とを有して構成される。排気浄化装置10の構成はこの例に限られず、例えば更に吸蔵還元型NOx触媒等を備えていても良い。排気浄化装置10より下流の排気通路4には、排気通路4を流通する排気の量を調節する排気絞り弁19が配置されている。排気絞り弁19より下流の排気通路4には、LPL通路31が接続されている。なお、排気絞り弁19がLPL通路31の接続箇所より下流の排気通路4に配置されている構成も採用可能であ
る。以下、排気通路4、排気マニホールド18、及びこれらに配置されたタービン12や排気浄化装置10等を総称して「排気系」と呼ぶことがある。
The exhaust ports (not shown) of the respective cylinders 2 are gathered in the exhaust manifold 18 and communicate with the exhaust passage 4. The exhaust manifold 18 is provided with a fuel addition valve 21 for adding fuel as a reducing agent to the exhaust. An HPL passage 41 is connected in the vicinity of the connection portion between the exhaust manifold 18 and the exhaust passage 4. A turbine 12 of the
このように構成された排気系では、内燃機関1の各気筒2で燃焼した既燃ガスが排気ポートを介して排気マニホールド18に排出され、排気通路4に流入する。排気通路4に流入した排気はタービン13を回転駆動した後排気浄化装置10において含有するPM等の有害物質が浄化されるとともに、その一部が後述するLPL装置30及びHPL装置40によってEGRガスとして吸気通路3に導かれる。排気浄化装置10において浄化された後に排気は大気中に放出される。
In the exhaust system configured as described above, the burned gas burned in each cylinder 2 of the internal combustion engine 1 is discharged to the exhaust manifold 18 through the exhaust port and flows into the exhaust passage 4. Exhaust gas flowing into the exhaust passage 4 is driven to rotate the
内燃機関1には、タービン12より上流の排気通路4を流れる排気の一部をコンプレッサ11より下流の吸気通路3に導き、該排気を内燃機関1の燃焼室に戻すHPL装置40が備えられている。HPL装置40は、タービン12より上流の排気通路4と第2スロットル弁9より下流の吸気通路3とを接続するHPL通路41を有し、該HPL通路41を介して前記排気の一部を吸気通路3に流入させる。HPL装置40によって燃焼室に戻される排気を以下「HPLガス」という。 The internal combustion engine 1 includes an HPL device 40 that guides a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 4 upstream from the turbine 12 to the intake passage 3 downstream from the compressor 11 and returns the exhaust gas to the combustion chamber of the internal combustion engine 1. Yes. The HPL device 40 includes an HPL passage 41 that connects the exhaust passage 4 upstream of the turbine 12 and the intake passage 3 downstream of the second throttle valve 9, and intakes a part of the exhaust through the HPL passage 41. It flows into the passage 3. The exhaust gas returned to the combustion chamber by the HPL device 40 is hereinafter referred to as “HPL gas”.
HPL通路41には、HPL通路41の流路面積を変更するHPL弁42が配置されている。HPL弁42の開度を調節することによってHPL通路41を流れるHPLガスの量が調節される。なお、HPLガス量を調節する手段としては、第2スロットル弁9の開度を調節したりノズルベーン5の開度を調節したりすることによって背圧を調節する手段を採用することもできる。 An HPL valve 42 that changes the flow area of the HPL passage 41 is disposed in the HPL passage 41. The amount of HPL gas flowing through the HPL passage 41 is adjusted by adjusting the opening degree of the HPL valve 42. As means for adjusting the amount of HPL gas, means for adjusting the back pressure by adjusting the opening of the second throttle valve 9 or adjusting the opening of the nozzle vane 5 may be employed.
内燃機関1には、タービン12より下流の排気通路4を流れる排気の一部をコンプレッサ11より上流の吸気通路3に導き、該排気を内燃機関1の燃焼室に戻すLPL装置30が備えられている。LPL装置30は、排気絞り弁19より下流の排気通路4とコンプレッサ11より上流の吸気通路3とを接続するLPL通路31を有し、該LPL通路31を介して前記排気の一部を吸気通路3に流入させる。LPL装置30によって燃焼室に戻される排気を以下「LPLガス」という。
The internal combustion engine 1 is provided with an
LPL通路31の途中にはLPLガスを冷却するLPLクーラ33が配置されている。LPLクーラ33より下流側(吸気通路3側)のLPL通路31には、LPL通路31の流路面積を変更するLPL弁32が配置されている。LPL弁32の開度を調節することによってLPL通路31を流れるLPLガスの量が調節される。なお、LPLガス量を調節する手段としては、第1スロットル弁6の開度を調節してLPL通路31の上流と下流との差圧を調節する手段を採用することもできる。
An LPL cooler 33 for cooling the LPL gas is disposed in the middle of the LPL passage 31. An
このように構成されたHPL装置40及びLPL装置30によってEGRが行われると、水や二酸化炭素等の不燃性且つ吸熱性を有する不活性ガス成分が吸気中に混入されるので、燃焼室における燃料の燃焼温度が低下し、NOxの発生量が減少する。
When EGR is performed by the HPL device 40 and the
内燃機関1には、内燃機関1を制御する電子制御装置(ECU)20が併設されている。ECU20は、CPU、ROM、RAM、入出力ポート等を備えたマイクロコンピュータである。ECU20には、上述したエアフローメータ7の他、内燃機関1のウォータージャケットを循環する冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温センサ14、アクセルペダルの操作量に対応した電気信号を出力するアクセル開度センサ15、内燃機関1のクランクシャフトが所定角度(例えば10°)回転する度にパルス信号を出力するクランクポジションセンサ16等のセンサが電気的に接続され、各センサからの出力信号がECU20に入力される。また、ECU20には、第1スロットル弁6、第2スロットル弁9、ノズルベーン5、排気絞り弁19、LPL弁32、HPL弁42、燃料添加弁21が
電気的に接続され、ECU20から出力される制御信号によってこれらの機器が制御される。
The internal combustion engine 1 is provided with an electronic control unit (ECU) 20 that controls the internal combustion engine 1. The
ECU20は、上記各センサから入力される信号に基づいて内燃機関1の運転状態や運転者の要求を取得する。例えば、ECU20は、クランクポジションセンサ16から入力される信号に基づいて機関回転数を算出し、アクセル開度センサ15から入力される信号に基づいて要求されている機関負荷を算出する。そして、算出した機関負荷や機関回転数に応じて上記各機器を制御することで、燃料噴射制御やEGR制御を行う。
ECU20 acquires the driving | running state of the internal combustion engine 1, and a driver | operator's request | requirement based on the signal input from each said sensor. For example, the
ここで、本実施例のEGRシステムにおいて行われるEGR制御について説明する。 Here, the EGR control performed in the EGR system of the present embodiment will be described.
図2に示すように、本実施例のEGRシステムでは、内燃機関1の運転状態に応じてHPL装置40及びLPL装置30を併用又は切り替えてEGRを行う。図2において、横軸は内燃機関1の機関回転数を表し、縦軸は内燃機関1の機関負荷を表す。図2に示すように、本実施例のEGR制御では、内燃機関1の運転状態が低負荷且つ低回転の時には主にHPL装置40によってEGRを行い、機関負荷又は機関回転数が高くなるほどHPL装置40によって行われるEGR量(HPLガス量)を減少させるとともにLPL装置30によって行われるEGR量(LPLガス量)を増加させ、内燃機関1の運転状態が高負荷乃至高回転側の時には主にLPL装置30によってEGRを行う。
As shown in FIG. 2, in the EGR system of the present embodiment, EGR is performed by using or switching the HPL device 40 and the
図2において、「HPL」で示された領域が、主にHPL装置40によってEGRが行われる運転状態の領域を表す。この領域を以下HPL領域と呼ぶ。また、「LPL」で示された領域が、主にLPL装置30によってEGRが行われる運転状態の領域を表す。この領域を以下LPL領域と呼ぶ。HPL領域とLPL領域との間の「MIX」で表された中負荷乃至中回転の領域が、HPL装置40及びLPL装置30が併用されてEGRが行われる領域を表す。この領域を以下MIX領域と呼ぶ。上述のように、MIX領域では高負荷乃至高回転側の運転状態になるほどHPLガス量を減少させるとともにLPLガス量を増加させる制御が行われる。換言すれば、高負荷乃至高回転側になるほど全EGRガス中のHPLガスの割合を低くするとともに、LPLガスの割合を高くする。
In FIG. 2, an area indicated by “HPL” represents an operating state area where EGR is mainly performed by the HPL device 40. This region is hereinafter referred to as an HPL region. An area indicated by “LPL” represents an operating state area where EGR is performed mainly by the
各運転状態に対応するHPLガス量やLPLガス量の制御目標値は、内燃機関1が当該運転状態で定常運転している時のNOx発生量、スモーク発生量、HC発生量、燃料消費率等の機関性能や排気性能に関する諸特性が所定の規制値や所望の目標値を達成するように適合作業によって予め定められ、ECU20のROMに記憶される。ECU20は取得した機関運転状態に基づいて、当該運転状態に対応するHPLガス量やLPLガス量の制御目標値をROMから読み込み、HPL装置40やLPL装置30によって燃焼室に戻される排気の量がそれぞれ当該制御目標値になるように、HPL弁42、LPL弁32、第1スロットル弁6、第2スロットル弁9、排気絞り弁19、ノズルベーン5等の開度を制御する。
The control target values of the HPL gas amount and the LPL gas amount corresponding to each operation state are the NOx generation amount, smoke generation amount, HC generation amount, fuel consumption rate, etc. when the internal combustion engine 1 is in steady operation in the operation state. Various characteristics relating to the engine performance and the exhaust performance are determined in advance by an adaptation operation so as to achieve a predetermined regulation value and a desired target value, and are stored in the ROM of the
ECU20は、フィルタに堆積したPMの量が所定の許容値を超えたと判定すると、燃料添加弁21から排気中に燃料を添加させる。燃料添加弁21から排気中に燃料が添加されると、添加された燃料はフィルタ前段の酸化触媒において酸化反応し、その際の反応熱によって後段のフィルタに堆積したPMの酸化反応が促進され、フィルタに堆積したPMが除去される。このように、適宜フィルタに堆積したPMを酸化除去することで、フィルタのPM捕集能力が維持される。このように、燃料添加弁21から排気中に燃料を添加してフィルタに堆積したPMを酸化除去する処理を以下、PM再生処理という。本実施例においては、PM再生処理を行うECU20が、本発明におけるPM再生手段に相当する。
When the
フィルタに堆積したPMの量を推定する方法としては、既知のPM堆積量推定方法を採
用できる。例えば、前回PM再生処理が実行されてからの吸入空気量及び燃料消費量や、車両の走行距離、フィルタの前後差圧等に基づいて推定することができる。また、「所定の許容量」とは、フィルタにおける圧損が内燃機関の正常な運転に支障を来さない大きさになるようなPM堆積量の上限値又は当該上限値に所定のマージンを見込んで定められる量である。
As a method for estimating the amount of PM deposited on the filter, a known PM accumulation amount estimation method can be employed. For example, it can be estimated on the basis of the intake air amount and fuel consumption since the previous PM regeneration process, the travel distance of the vehicle, the differential pressure across the filter, and the like. In addition, the “predetermined allowable amount” is an upper limit value of the PM accumulation amount such that the pressure loss in the filter does not hinder normal operation of the internal combustion engine, or a predetermined margin is expected for the upper limit value. It is a fixed amount.
減速時等において内燃機関1がフューエルカット運転をしている時に吸気通路3、LPL通路31、HPL通路41等が低温の空気(新気)によって掃気され、当該低温の空気が吸気通路3やLPL通路31に残留すると、再加速等によって内燃機関1がフューエルカット運転から通常運転に復帰する時に、当該残留している低温の空気がまず内燃機関1に吸入され、しかる後、フューエルカットから復帰後の内燃機関1から排出された高温の排気が当該低温の空気をLPL通路31内から掃気してから、復帰後の内燃機関1からの排気がEGRガスとして内燃機関1に吸入される。そのため、フューエルカット運転から復帰直後において、吸気温度が想定よりも過剰に低下して燃焼不良やHC排出量の増加等の不具合が生じる可能性があった。 When the internal combustion engine 1 is performing a fuel cut operation during deceleration or the like, the intake passage 3, the LPL passage 31, the HPL passage 41, and the like are scavenged by low-temperature air (fresh air), and the low-temperature air is removed from the intake passage 3 and the LPL. When remaining in the passage 31, when the internal combustion engine 1 returns from the fuel cut operation to the normal operation due to reacceleration or the like, the remaining low-temperature air is first sucked into the internal combustion engine 1 and then returned from the fuel cut. The high-temperature exhaust gas discharged from the internal combustion engine 1 scavenges the low-temperature air from the LPL passage 31, and the exhaust gas from the internal combustion engine 1 after being restored is taken into the internal combustion engine 1 as EGR gas. Therefore, immediately after returning from the fuel cut operation, the intake air temperature may be excessively lowered than expected, leading to problems such as poor combustion and increased HC emissions.
これに対し、本実施例のEGRシステムでは、フューエルカット運転中に第1スロットル弁6を閉弁するとともにLPL弁32を開弁することによって、フューエルカット運転に移行する直前の運転状態におけるLPLガスを、LPL通路31より上流の排気通路4、LPL通路31、及びLPL通路31より下流の吸気通路3を含むループ(以下、EGR循環経路という)内に閉じこめる。
In contrast, in the EGR system of the present embodiment, the LPL gas in the operating state immediately before the shift to the fuel cut operation is performed by closing the first throttle valve 6 and opening the
これにより、フューエルカット運転中に吸気通路3やLPL通路31が低温の空気によって掃気されることが抑制され、フューエルカット運転から復帰直後、EGR循環経路内に閉じこめられた高温のLPLガスが内燃機関1に吸入されることになるため、失火等の燃焼不良を回避することができる。また、フューエルカット運転に移行する直前の運転状態等に基づいて当該閉じこめられるLPLガスの酸素濃度や二酸化炭素濃度等の諸特性を推定することができるため、フューエルカット運転から復帰直後に既知の濃度のEGRガスを内燃機関1に供給することができ、フューエルカット運転から復帰直後のエミッションを精度良く制御できる。本実施例において、フューエルカット時に第1スロットル弁6及びLPL弁32を上述のように開閉制御することでEGR循環経路にEGRガスを循環させる制御をEGR循環制御と呼ぶ。
As a result, the intake passage 3 and the LPL passage 31 are prevented from being scavenged by the low temperature air during the fuel cut operation, and the high temperature LPL gas confined in the EGR circulation path immediately after returning from the fuel cut operation is Therefore, a combustion failure such as misfire can be avoided. Further, since various characteristics such as the oxygen concentration and carbon dioxide concentration of the LPL gas confined can be estimated based on the operation state immediately before shifting to the fuel cut operation, a known concentration immediately after returning from the fuel cut operation. The EGR gas can be supplied to the internal combustion engine 1, and the emission immediately after returning from the fuel cut operation can be accurately controlled. In the present embodiment, the control for circulating the EGR gas in the EGR circulation path by controlling the opening and closing of the first throttle valve 6 and the
ところで、PM再生処理の実行中に内燃機関1がフューエルカット運転状態となり、上記EGRガス循環制御が実行された場合、PM再生処理中のフィルタから排出される高温のガスがEGR循環経路内を循環することになる。この時、EGR循環経路内のガス中に酸素が存在している限り、酸化触媒やフィルタにおいて還元剤やPMの酸化反応が進行するため、それらの酸化反応の反応熱により加熱されたガスがEGR循環経路を循環し続け、EGR循環経路内のガスの温度は非常に高温になる。そうすると、排気浄化装置10が過剰に高温になり酸化触媒やフィルタに熱劣化等の不具合をもたらしたり、フューエルカット運転からの復帰時に吸気温度が過剰に高温になってスモークやNOx等の排気特性を悪化させる虞があった。
By the way, when the internal combustion engine 1 is in the fuel cut operation state during the PM regeneration process and the EGR gas circulation control is performed, the high-temperature gas discharged from the filter during the PM regeneration process circulates in the EGR circulation path. Will do. At this time, as long as oxygen is present in the gas in the EGR circulation path, the oxidation reaction of the reducing agent and PM proceeds in the oxidation catalyst and the filter. Therefore, the gas heated by the reaction heat of the oxidation reaction becomes EGR. The circulation path continues to circulate and the temperature of the gas in the EGR circulation path becomes very high. As a result, the
また、この時EGR循環経路内のガス中の酸素がPM再生処理によって消費し尽くされてしまうと、PM再生処理中であっても排気浄化装置10においてそれ以上PMの酸化反応が進行しなくなるため、フィルタに堆積したPMを十分に除去することができず、PM再生処理を行ってもフィルタのPM捕集能力を好適に維持することができなくなる虞がある。また、酸化触媒においてもそれ以上燃料の酸化反応も進行しなくなるため、添加された燃料が未反応のまま酸化触媒やフィルタに付着してしまうという問題もある。さらに、フューエルカット運転から復帰後に酸素濃度の極めて低いガスが内燃機関1に吸入される
ことになるため、失火等の燃焼不良を招く虞もある。
Further, at this time, if the oxygen in the gas in the EGR circulation path is exhausted by the PM regeneration process, the oxidation reaction of PM does not proceed any more in the
これに対し、本実施例のEGRシステムでは、PM再生処理の実行中にEGRガス循環制御が行われる場合には、燃料添加弁21からの燃料の添加を停止する。これにより、EGRガス循環制御の実行中は酸化触媒における燃料の酸化反応が行われなくなる。従って、燃料の酸化反応に伴う反応熱によってEGRガス循環経路を循環するガスが昇温されることが無くなるため、EGRガス循環経路を循環するガスが過剰に高温になることが抑制される。よって、酸化触媒やフィルタが熱劣化したり、フューエルカット運転からの復帰時にスモークやNOx等の排気特性が悪化したりすることを抑制できる。 On the other hand, in the EGR system of the present embodiment, when the EGR gas circulation control is performed during the execution of the PM regeneration process, the fuel addition from the fuel addition valve 21 is stopped. Thereby, the oxidation reaction of the fuel in the oxidation catalyst is not performed during the execution of the EGR gas circulation control. Accordingly, the temperature of the gas circulating through the EGR gas circulation path is not increased by the reaction heat accompanying the oxidation reaction of the fuel, and therefore, the temperature of the gas circulating through the EGR gas circulation path is suppressed from becoming excessively high. Therefore, it is possible to prevent the oxidation catalyst and the filter from being thermally deteriorated and the exhaust characteristics such as smoke and NOx from being deteriorated when returning from the fuel cut operation.
以下、ECU20によって行われる上述のPM再生処理中のEGRガス循環制御について、図3に基づいて説明する。図3は、PM再生処理中のEGRガス循環制御を行うためのルーチンを示すフローチャートである。このルーチンはECU20によって内燃機関1の運転中所定時間毎に繰り返し実行される。
Hereinafter, the EGR gas circulation control performed by the
まず、ステップS101において、ECU20は内燃機関1の運転状態を取得する。具体的には、クランクポジションセンサ16から入力される信号に基づいて機関回転数を算出し、アクセル開度センサ15から入力される信号に基づいて要求されている機関負荷を算出する。
First, in step S101, the
ステップS102において、ECU20はステップS101において取得した運転状態に基づいて内燃機関1がフューエルカット運転を行うべき運転状態であるか否かを判定する。例えば、ECU20は減速運転中にフューエルカット運転を行うべき運転状態であると判定する。ステップS102において肯定判定された場合、ECU20はステップS103に進む。ステップS102において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。
In step S102, the
ステップS103において、ECU20はPM再生処理が実行中であるか否かを判定する。ステップS103において肯定判定された場合、ECU20はステップS104に進む。ステップS103において否定判定された場合、ECU20はステップS105に進む。
In step S103, the
ステップS104において、ECU20は燃料添加弁21による排気中への燃料添加を停止する。
In step S <b> 104, the
ステップS105において、ECU20はEGRガス循環制御を実行する。具体的には、第1スロットル弁6を全閉にするとともに、LPL弁32を全開にする。
In step S105, the
次に、本発明の実施例2について説明する。本実施例2に係るEGRシステムを適用する内燃機関及びその吸気系及び排気系の概略構成は実施例1のものと同様である。以下では、実施例1と同一又は同等の構成要素については説明を省略し、実施例1で用いた符号及び名称をを用いる。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The schematic configuration of the internal combustion engine to which the EGR system according to the second embodiment is applied and its intake system and exhaust system are the same as those of the first embodiment. Below, description is abbreviate | omitted about the component same or equivalent to Example 1, and the code | symbol and name which were used in Example 1 are used.
本実施例のEGRシステムにおいては、PM再生処理の実行中にEGRガス循環制御を行うべき条件が成立した場合、すなわち、内燃機関1がフューエルカット運転状態になった場合は、第1スロットル弁6の開度を全閉より開き側の所定の開度に制御してEGRガス循環制御を行う。つまり、PM再生処理の実行中でない場合には第1スロットル弁を全閉にするとともにLPL弁32を全開にすることによってEGRガス循環制御を行うのに対し、PM再生処理の実行中の場合には第1スロットル弁を全閉より開き側の所定開度に
するとともにLPL弁32を全開にすることによってEGRガス循環制御を行う。
In the EGR system of the present embodiment, when the condition for performing the EGR gas circulation control is satisfied during the execution of the PM regeneration process, that is, when the internal combustion engine 1 enters the fuel cut operation state, the first throttle valve 6 The EGR gas circulation control is performed by controlling the opening degree to a predetermined opening degree on the opening side from the fully closed state. That is, when the PM regeneration process is not being executed, the EGR gas circulation control is performed by fully closing the first throttle valve and fully opening the
ここで、「所定の開度」とは、少なくともフィルタにおけるPMの酸化反応に必要な量の酸素をEGRガス循環経路を循環するガス中に供給可能な第1スロットル弁6の開度である。また、「所定の開度」は、第1スロットル弁6を当該所定の開度にした場合に、大量の低温の空気が第1スロットル弁6を通過して吸気通路3に流入し、当該空気によって吸気通路3やLPL通路31が掃気されてしまわない開度より小さい開度である。 Here, the “predetermined opening” is the opening of the first throttle valve 6 that can supply at least an amount of oxygen necessary for the oxidation reaction of PM in the filter into the gas circulating in the EGR gas circulation path. Further, the “predetermined opening” means that when the first throttle valve 6 is set to the predetermined opening, a large amount of low-temperature air passes through the first throttle valve 6 and flows into the intake passage 3. Therefore, the opening is smaller than the opening at which the intake passage 3 and the LPL passage 31 are not scavenged.
ここで、フィルタにおけるPMの酸化反応に必要な量の酸素は、例えばフィルタの温度に基づいて決定する。すなわち、フィルタの温度が決まると単位時間あたりに酸化され得るPMの量が決まる。そして、この量に基づいて、当該酸化され得るPMの中に含まれる全ての炭素を二酸化炭素にするために必要な酸素の量を求めることができる。このようにして算出された酸素量を少なくともEGR循環経路内のガス中に供給可能な第1スロットル弁6の開度として「所定の開度」を決定することができる。 Here, the amount of oxygen necessary for the oxidation reaction of PM in the filter is determined based on, for example, the temperature of the filter. That is, when the temperature of the filter is determined, the amount of PM that can be oxidized per unit time is determined. Based on this amount, the amount of oxygen necessary to convert all the carbon contained in the oxidizable PM to carbon dioxide can be determined. The “predetermined opening degree” can be determined as the opening degree of the first throttle valve 6 that can supply the oxygen amount thus calculated at least into the gas in the EGR circulation path.
「所定の開度」はフィルタの温度や内燃機関1の運転状態などに応じたマップとして予め実験等により定めておいても良いし、エアフローメータ7による測定値に基づいて第1スロットル弁6の開度をフィードバック制御しても良い。 The “predetermined opening” may be determined in advance by experiments or the like as a map according to the temperature of the filter, the operating state of the internal combustion engine 1, or the first throttle valve 6 may be determined based on the measured value by the air flow meter 7. The opening degree may be feedback controlled.
これにより、EGRガス循環制御の実行中であっても、フィルタに堆積したPMの酸化反応に必要な量の酸素がEGRガス循環経路を循環するガス中に供給されることになる。従って、EGRガス循環経路内のガス中の酸素がPM再生処理によって消費し尽くされてしまうことによってそれ以上フィルタに堆積したPMの酸化反応を進行させることができなくなる事態を回避できる。これにより、EGRガス循環制御を実行中であっても、好適にPM再生処理を実行することができ、フィルタのPM捕集能力を好適に維持することができる。 As a result, even during the execution of the EGR gas circulation control, an amount of oxygen necessary for the oxidation reaction of PM deposited on the filter is supplied to the gas circulating in the EGR gas circulation path. Therefore, it is possible to avoid a situation in which oxygen in the gas in the EGR gas circulation path is exhausted by the PM regeneration process and the oxidation reaction of PM deposited on the filter can no longer proceed. Thereby, even if it is performing EGR gas circulation control, PM regeneration processing can be performed suitably and the PM collection ability of a filter can be maintained suitably.
また、第1スロットル弁6が全閉より開き側の開度とされても、第1スロットル弁6を通過して吸気通路3に流入する空気によって吸気通路3やLPL通路31が掃気されてしまうような開度より小さい開度に制御されるので、低温の空気によってEGRガス循環経路内の高温のEGRガスが掃気されてしまうことも抑制できる。 Even if the first throttle valve 6 is opened from the fully closed position, the intake passage 3 and the LPL passage 31 are scavenged by the air passing through the first throttle valve 6 and flowing into the intake passage 3. Since the opening is controlled to be smaller than the opening, it is possible to suppress scavenging of the high temperature EGR gas in the EGR gas circulation path by the low temperature air.
本実施例の場合、実施例1の場合と異なり、EGRガス循環制御中における排気中への燃料の添加を継続することができる。つまり、本実施例によればEGRガス循環系路に酸素が供給され続けるので、触媒における還元剤の酸化反応も進行させ続けることができる。従って、酸化反応できなくなった還元剤が未反応のまま酸化触媒やフィルタに付着してしまう事態を回避できる。 In the case of the present embodiment, unlike the case of Embodiment 1, the addition of fuel into the exhaust during the EGR gas circulation control can be continued. That is, according to the present embodiment, oxygen continues to be supplied to the EGR gas circulation system, so that the oxidation reaction of the reducing agent in the catalyst can also proceed. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the reducing agent that has become unable to undergo the oxidation reaction adheres to the oxidation catalyst and the filter without being reacted.
以下、ECU20によって行われる上述のPM再生処理中のEGRガス循環制御について、図4に基づいて説明する。図4は、PM再生処理中のEGRガス循環制御を行うためのルーチンを示すフローチャートである。このルーチンはECU20によって内燃機関1の運転中所定時間毎に繰り返し実行される。
Hereinafter, the EGR gas circulation control performed by the
まず、ステップS201において、ECU20は内燃機関1の運転状態を取得する。具体的には、クランクポジションセンサ16から入力される信号に基づいて機関回転数を算出し、アクセル開度センサ15から入力される信号に基づいて要求されている機関負荷を算出する。
First, in step S201, the
ステップS202において、ECU20はステップS201において取得した運転状態に基づいて内燃機関1がフューエルカット運転を行うべき運転状態であるか否かを判定す
る。例えば、ECU20は減速運転中にフューエルカット運転を行うべき運転状態であると判定する。ステップS202において肯定判定された場合、ECU20はステップS203に進む。ステップS202において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。
In step S202, the
ステップS203において、ECU20はPM再生処理が実行中であるか否かを判定する。ステップS203において肯定判定された場合、ECU20はステップS204に進む。ステップS203において否定判定された場合、ECU20はステップS205に進む。
In step S203, the
ステップS204において、ECU20は第1スロットル弁6の開度を全閉より開き側の所定の開度に制御するとともに、LPL弁32を全開にする。
In step S204, the
ステップS205において、ECU20は第1スロットル弁6の開度を全閉にするとともに、LPL弁32を全開にする。
In step S205, the
次に、本発明の実施例3について説明する。本実施例3に係るEGRシステムを適用する内燃機関及びその吸気系及び排気系の概略構成は実施例1のものと同様である。以下では、実施例1と同一又は同等の構成要素については説明を省略し、実施例1で用いた符号及び名称をを用いる。 Next, Embodiment 3 of the present invention will be described. The schematic configuration of the internal combustion engine to which the EGR system according to the third embodiment is applied and its intake system and exhaust system are the same as those of the first embodiment. Below, description is abbreviate | omitted about the component same or equivalent to Example 1, and the code | symbol and name which were used in Example 1 are used.
本実施例のEGRシステムにおいては、PM再生処理の実行中にEGRガス循環制御が実行された場合、内燃機関1がフューエルカット運転から復帰してEGRガス循環制御が終了した直後のLPL弁32の開度を、当該フューエルカット運転中のEGRガス循環制御の実行時間に応じて制御する。具体的には、EGRガス循環制御の実行時間が長いほど、フューエルカット運転からの復帰直後のLPL弁32の開度を閉じ側の開度に制御する。
In the EGR system of the present embodiment, when the EGR gas circulation control is executed during the PM regeneration process, the
EGRガス循環制御中にPM再生処理が実行されていると、PMの酸化反応によって酸素が消費されるとともに二酸化炭素が生成され、EGRガス循環経路を循環するガス中の酸素濃度が低下するとともに二酸化炭素濃度が高くなっていく。つまり、EGRガス循環経路を循環するガス中の二酸化炭素濃度は、EGRガス循環制御の実行時間が長いほど高くなり、逆に、EGRガス循環経路を循環するガス中の酸素濃度は、EGRガス循環制御の実行時間が短いほど低くなる傾向がある。 When the PM regeneration process is executed during the EGR gas circulation control, oxygen is consumed and carbon dioxide is generated by the oxidation reaction of PM, and the oxygen concentration in the gas circulating in the EGR gas circulation path is reduced and the carbon dioxide is reduced. The carbon concentration increases. That is, the carbon dioxide concentration in the gas circulating through the EGR gas circulation path becomes higher as the execution time of the EGR gas circulation control is longer, and conversely, the oxygen concentration in the gas circulating through the EGR gas circulation path is higher than the EGR gas circulation path. The control execution time tends to be lower as the execution time is shorter.
そのため、フューエルカット運転からの復帰直後のLPL弁32の開度を、例えば復帰後の内燃機関の運転状態に応じて定められる規定開度に一律に設定してしまうと、EGRガス循環制御の実行時間が短い場合には想定よりも多くの酸素が内燃機関1に供給されることになり、NOx発生量が想定よりも多くなる可能性がある。一方、EGRガス循環制御の実行時間が長い場合には、想定よりも少ない酸素が内燃機関1に供給されることになり、失火等の燃焼不良を招く可能性がある。
Therefore, if the opening degree of the
これに対し、本実施例に依れば、フューエルカット運転からの復帰直後のLPL弁32の開度がEGRガス循環制御の実行時間が長いほど閉じ側の開度に制御される。つまり、EGRガス循環制御の実行時間が長く、従ってEGRガス循環経路内のガス中の二酸化炭素濃度が高くなるほど、フューエルカット運転からの復帰直後のLPL弁32の開度が小さくされる。これにより、フューエルカット運転からの復帰直後に内燃機関1に過剰な量の不活性成分が供給されることが抑制され、失火等の燃焼不良を招くことを抑制できる。逆に、EGRガス循環制御の実行時間が短く、従ってEGRガス循環経路内のガス中の酸
素濃度が高くなるほど、フューエルカット運転からの復帰直後のLPL弁32の開度が大きくされる。これにより、フューエルカット運転からの復帰直後に内燃機関1に想定よりも多い量の酸素が供給されることが抑制され、NOx発生量が増加することを抑制できる。
On the other hand, according to the present embodiment, the opening degree of the
以下、ECU20によって行われる上述のPM再生処理中のEGRガス循環制御について、図5に基づいて説明する。図5は、PM再生処理中のEGRガス循環制御を行うためのルーチンを示すフローチャートである。このルーチンはECU20によって内燃機関1の運転中所定時間毎に繰り返し実行される。
Hereinafter, the EGR gas circulation control during the PM regeneration process performed by the
まず、ステップS301において、ECU20は内燃機関1の運転状態を取得する。具体的には、クランクポジションセンサ16から入力される信号に基づいて機関回転数を算出し、アクセル開度センサ15から入力される信号に基づいて要求されている機関負荷を算出する。
First, in step S301, the
ステップS302において、ECU20はステップS301において取得した運転状態に基づいて内燃機関1がフューエルカット運転を行うべき運転状態であるか否かを判定する。例えば、ECU20は減速運転中にフューエルカット運転を行うべき運転状態であると判定する。ステップS302において肯定判定された場合、ECU20はステップS303に進む。ステップS302において否定判定された場合、ECU20はステップS304に進む。
In step S302, the
ステップS303において、ECU20はEGRガス循環制御を実行する。すなわち、第1スロットル弁6を閉弁するとともにLPL弁32を全開にする。なお、この時PM再生処理が実行中であるならば、前記各実施例で説明したように、燃料添加を停止したり、或いは、第1スロットル弁6の開度を全閉より開き側の所定の開度に制御しても良い。ステップS303を実行した後、ECU20はステップS302に戻る。
In step S303, the
ステップS304において、ECU20はEGRガス循環制御の実行を終了する。すなわち、第1スロットル弁6の開度を内燃機関1の運転状態に応じた規定開度に制御する。LPL弁32の開度はステップS305以降のステップにおいて決定される。
In step S304, the
ステップS305において、ECU20は前記ステップS303において実行されたEGRガス循環制御がPM再生処理中に行われたものであるか否かを判定する。ステップS305で肯定判定された場合、ECU20はステップS306に進む。一方、ステップS304で否定判定された場合、ECU20はステップS307に進む。
In step S305, the
ステップS306において、ECU20はLPL弁32の開度をEGRガス循環制御の実行時間に応じた開度に制御する。具体的には、上述のようにEGRガス循環制御の実行時間が長いほど閉じ側の開度に制御され、EGRガス循環制御の実行時間が短いほど開き側の開度に制御される。EGRガス循環制御の実行時間とLPL弁32の開度との関係は、例えば予め実験等により求めマップ化しておく。
In step S306, the
ステップS307において、ECU20はLPL弁32の開度を規定の開度に制御する。規定の開度とは、例えば内燃機関1の運転状態に応じて予め定められた開度であっても良いし、或いは、フューエルカット運転に移行する直前の内燃機関1の運転状態に基づいて推定されるEGRガス循環経路内のガス中の酸素濃度や二酸化炭素濃度に基づいて決定される開度であっても良い。
In step S307, the
次に、本発明の実施例4について説明する。本実施例4に係るEGRシステムを適用する内燃機関及びその吸気系及び排気系の概略構成は実施例1のものと同様である。以下では、実施例1と同一又は同等の構成要素については説明を省略し、実施例1で用いた符号及び名称をを用いる。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The general configuration of the internal combustion engine to which the EGR system according to the fourth embodiment is applied and the intake system and exhaust system thereof are the same as those of the first embodiment. Below, description is abbreviate | omitted about the component same or equivalent to Example 1, and the code | symbol and name which were used in Example 1 are used.
本実施例のEGRシステムにおいては、PM再生処理の実行中にEGRガス循環制御を行うべき条件が成立した場合、すなわち、内燃機関1がフューエルカット運転状態になった場合は、EGRガス循環制御を実行しない。つまり、PM再生処理が実行されていない通常時であれば、内燃機関1がフューエルカット運転状態になった場合にはEGRガス循環制御が実行されるが、PM再生処理が実行中の場合には、内燃機関1がフューエルカット運転状態になった場合においてもEGRガス循環制御を実行しない。 In the EGR system of the present embodiment, when the condition for performing the EGR gas circulation control is satisfied during the execution of the PM regeneration process, that is, when the internal combustion engine 1 enters the fuel cut operation state, the EGR gas circulation control is performed. Do not execute. That is, in the normal time when the PM regeneration process is not executed, the EGR gas circulation control is executed when the internal combustion engine 1 is in the fuel cut operation state, but when the PM regeneration process is being executed. Even when the internal combustion engine 1 is in the fuel cut operation state, the EGR gas circulation control is not executed.
本実施例によれば、PM再生処理の実行中に排気浄化装置10から排出される高温の排気がEGRガス循環経路内を循環することが無くなるため、酸化触媒やフィルタが過剰な高温状態となって熱劣化したり、フューエルカット運転状態からの復帰直後の吸気温度が過剰に高温になることによってフューエルカット運転からの復帰直後におけるスモークやNOxの排気性能が悪化することを抑制できる。
According to the present embodiment, high-temperature exhaust discharged from the
以下、ECU20によって行われる上述のEGR制御について、図6に基づいて説明する。図6は、上述のEGR制御を行うためのルーチンを示すフローチャートである。このルーチンはECU20によって内燃機関1の運転中所定時間毎に繰り返し実行される。
Hereinafter, the above-described EGR control performed by the
まず、ステップS401において、ECU20は内燃機関1の運転状態を取得する。具体的には、クランクポジションセンサ16から入力される信号に基づいて機関回転数を算出し、アクセル開度センサ15から入力される信号に基づいて要求されている機関負荷を算出する。
First, in step S401, the
ステップS402において、ECU20はステップS401において取得した運転状態に基づいて内燃機関1がフューエルカット運転を行うべき運転状態であるか否かを判定する。例えば、ECU20は減速運転中にフューエルカット運転を行うべき運転状態であると判定する。ステップS402において肯定判定された場合、ECU20はステップS403に進む。ステップS402において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。
In step S402, the
ステップS403において、ECU20はPM再生処理が実行中であるか否かを判定する。ステップS403において肯定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。すなわち、EGRガス循環制御を実行することなく本ルーチンの実行を終了する。一方、ステップS403において否定判定された場合、ECU20はステップS404に進む。
In step S403, the
ステップS404において、ECU20はEGRガス循環制御を実行する。すなわち、第1スロットル弁6を閉弁するとともにLPL弁32を全開にする。ステップS404を実行した後、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。
In step S404, the
なお、以上説明した各実施例は本発明を説明するための一例であって、本発明の本旨を逸脱しない範囲内において上記各実施例に変更を加えたり、各実施例を組み合わせて本発明を実施することができる。 Each of the embodiments described above is an example for explaining the present invention, and the above-described embodiments may be modified or combined with each other without departing from the spirit of the present invention. Can be implemented.
1 内燃機関
2 気筒
3 吸気通路
4 排気通路
5 ノズルベーン
6 第1スロットル弁
7 エアフローメータ
8 インタークーラ
9 第2スロットル弁
10 排気浄化装置
11 コンプレッサ
12 タービン
13 ターボチャージャ
14 水温センサ
15 アクセル開度センサ
16 クランクポジションセンサ
17 吸気マニホールド
18 排気マニホールド
19 排気絞り弁
20 ECU
21 燃料添加弁
30 LPL装置
31 LPL通路
32 LPL弁
33 LPLクーラ
40 HPL装置
41 HPL通路
42 HPL弁
1 Internal combustion engine 2 Cylinder 3 Intake passage 4 Exhaust passage 5 Nozzle vane 6 First throttle valve 7 Air flow meter 8 Intercooler 9
21
Claims (8)
排気中に還元剤を供給することで前記排気浄化装置に堆積したPMを酸化させるPM再生処理を行うPM再生手段と、
前記排気浄化装置より下流の排気通路と前記内燃機関の吸気通路とを接続するEGR通路を介して排気の一部をEGRガスとして内燃機関の燃焼室に戻すEGR手段と、
前記EGR通路に設けられ前記EGR通路を流れるEGRガスの量を調節するEGR弁と、
前記吸気通路における前記EGR通路の接続箇所より上流に設けられ前記吸気通路に流入する吸気の量を調節するスロットル弁と、
前記内燃機関がフューエルカット運転状態の時に前記スロットル弁を閉弁するとともに前記EGR弁を開弁することで、フューエルカット運転中に前記EGR通路より上流の排気通路、前記EGR通路、及び前記EGR通路より下流の吸気通路を含むEGRガス循環経路内にEGRガスを循環させるEGRガス循環制御を行うEGRガス循環制御手段と、を備えた内燃機関のEGRシステムにおいて、
前記PM再生手段は、前記PM再生処理の実行中に前記EGRガス循環制御が行われる場合、還元剤の供給を停止することを特徴とする内燃機関のEGRシステム。 An exhaust purification device provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and having an oxidation capability and a capability of collecting PM in exhaust;
PM regeneration means for performing PM regeneration processing for oxidizing PM deposited in the exhaust purification device by supplying a reducing agent into the exhaust;
EGR means for returning a part of the exhaust gas as EGR gas to the combustion chamber of the internal combustion engine via an EGR passage connecting an exhaust passage downstream of the exhaust purification device and an intake passage of the internal combustion engine;
An EGR valve that is provided in the EGR passage and adjusts an amount of EGR gas flowing through the EGR passage;
A throttle valve that is provided upstream of the connection portion of the EGR passage in the intake passage and adjusts the amount of intake air flowing into the intake passage;
By closing the throttle valve and opening the EGR valve when the internal combustion engine is in the fuel cut operation state, the exhaust passage upstream of the EGR passage, the EGR passage, and the EGR passage are opened during the fuel cut operation. In an EGR system for an internal combustion engine, comprising: EGR gas circulation control means for performing EGR gas circulation control for circulating EGR gas in an EGR gas circulation path including a downstream intake passage.
The EGR system for an internal combustion engine, wherein the PM regeneration means stops the supply of the reducing agent when the EGR gas circulation control is performed during the execution of the PM regeneration process.
排気中に還元剤を供給することで前記排気浄化装置に堆積したPMを酸化させるPM再生処理を行うPM再生手段と、
前記排気浄化装置より下流の排気通路と前記内燃機関の吸気通路とを接続するEGR通路を介して排気の一部をEGRガスとして内燃機関の燃焼室に戻すEGR手段と、
前記EGR通路に設けられ前記EGR通路を流れるEGRガスの量を調節するEGR弁と、
前記吸気通路における前記EGR通路の接続箇所より上流に設けられ前記吸気通路に流入する吸気の量を調節するスロットル弁と、
前記内燃機関がフューエルカット運転状態の時に前記スロットル弁を閉弁するとともに前
記EGR弁を開弁することで、フューエルカット運転中に前記EGR通路より上流の排気通路、前記EGR通路、及び前記EGR通路より下流の吸気通路を含むEGRガス循環経路内にEGRガスを循環させるEGRガス循環制御を行うEGRガス循環制御手段と、を備えた内燃機関のEGRシステムにおいて、
前記EGRガス循環制御手段は、前記PM再生処理の実行中に前記内燃機関がフューエルカット運転状態になった場合は、前記スロットル弁を全閉より開き側の所定の開度とすることを特徴とする内燃機関のEGRシステム。 An exhaust purification device provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and having an oxidation capability and a capability of collecting PM in exhaust;
PM regeneration means for performing PM regeneration processing for oxidizing PM deposited in the exhaust purification device by supplying a reducing agent into the exhaust;
EGR means for returning a part of the exhaust gas as EGR gas to the combustion chamber of the internal combustion engine via an EGR passage connecting an exhaust passage downstream of the exhaust purification device and an intake passage of the internal combustion engine;
An EGR valve that is provided in the EGR passage and adjusts an amount of EGR gas flowing through the EGR passage;
A throttle valve that is provided upstream of the connection portion of the EGR passage in the intake passage and adjusts the amount of intake air flowing into the intake passage;
By closing the throttle valve and opening the EGR valve when the internal combustion engine is in the fuel cut operation state, the exhaust passage upstream of the EGR passage, the EGR passage, and the EGR passage are opened during the fuel cut operation. In an EGR system for an internal combustion engine, comprising: EGR gas circulation control means for performing EGR gas circulation control for circulating EGR gas in an EGR gas circulation path including a downstream intake passage.
The EGR gas circulation control means sets the throttle valve to a predetermined opening on the opening side from the fully closed state when the internal combustion engine is in a fuel cut operation state during the execution of the PM regeneration process. EGR system for internal combustion engines.
前記内燃機関がフューエルカット運転状態から復帰直後に前記EGR手段によって前記内燃機関に戻されるEGRガスの量を、復帰直前のフューエルカット運転状態における前記EGRガス循環制御の実行時間に応じて制御することを特徴とする内燃機関のEGRシステム。 In claim 1 or 2,
The amount of EGR gas returned to the internal combustion engine by the EGR means immediately after the internal combustion engine returns from the fuel cut operation state is controlled according to the execution time of the EGR gas circulation control in the fuel cut operation state immediately before the return. An EGR system for an internal combustion engine.
前記EGRガス循環制御の実行時間が長いほど、フューエルカット運転状態から復帰直後に前記EGR手段によって前記内燃機関に戻されるEGRガスの量を少なくすることを特徴とする内燃機関のEGRシステム。 In claim 3,
An EGR system for an internal combustion engine, wherein the longer the execution time of the EGR gas circulation control is, the smaller the amount of EGR gas returned to the internal combustion engine by the EGR means immediately after returning from the fuel cut operation state.
排気中に還元剤を供給することで前記排気浄化装置に堆積したPMを酸化させるPM再生処理を行うPM再生手段と、
前記排気浄化装置より下流の排気通路と前記内燃機関の吸気通路とを接続するEGR通路を介して排気の一部をEGRガスとして内燃機関の燃焼室に戻すEGR手段と、
前記EGR通路に設けられ前記EGR通路を流れるEGRガスの量を調節するEGR弁と、
前記吸気通路における前記EGR通路の接続箇所より上流に設けられ前記吸気通路に流入する吸気の量を調節するスロットル弁と、
前記内燃機関がフューエルカット運転状態の時に前記スロットル弁を閉弁するとともに前記EGR弁を開弁することで、フューエルカット運転中に前記EGR通路より上流の排気通路、前記EGR通路、及び前記EGR通路より下流の吸気通路を含むEGRガス循環経路内にEGRガスを循環させるEGRガス循環制御を行うEGRガス循環制御手段と、を備えた内燃機関のEGRシステムにおいて、
前記EGRガス循環制御手段は、前記PM再生処理の実行中に前記内燃機関がフューエルカット運転状態になった場合は、前記EGRガス循環制御を行わないことを特徴とする内燃機関のEGRシステム。 An exhaust purification device provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and having an oxidation capability and a capability of collecting PM in exhaust;
PM regeneration means for performing PM regeneration processing for oxidizing PM deposited in the exhaust purification device by supplying a reducing agent into the exhaust;
EGR means for returning a part of the exhaust gas as EGR gas to the combustion chamber of the internal combustion engine via an EGR passage connecting an exhaust passage downstream of the exhaust purification device and an intake passage of the internal combustion engine;
An EGR valve that is provided in the EGR passage and adjusts an amount of EGR gas flowing through the EGR passage;
A throttle valve that is provided upstream of the connection portion of the EGR passage in the intake passage and adjusts the amount of intake air flowing into the intake passage;
By closing the throttle valve and opening the EGR valve when the internal combustion engine is in the fuel cut operation state, the exhaust passage upstream of the EGR passage, the EGR passage, and the EGR passage are opened during the fuel cut operation. In an EGR system for an internal combustion engine, comprising: EGR gas circulation control means for performing EGR gas circulation control for circulating EGR gas in an EGR gas circulation path including a downstream intake passage.
The EGR gas circulation control means does not perform the EGR gas circulation control when the internal combustion engine is in a fuel cut operation state during execution of the PM regeneration process.
前記吸気通路に設けられたコンプレッサと前記排気通路の前記排気浄化装置より上流に設けられたタービンとを有するターボチャージャを更に備え、
前記EGR通路は、前記排気浄化装置より下流の排気通路と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを接続する通路であることを特徴とする内燃機関のEGRシステム。 In any one of Claims 1-5,
A turbocharger further comprising a compressor provided in the intake passage and a turbine provided upstream of the exhaust purification device in the exhaust passage;
The EGR system for an internal combustion engine, wherein the EGR passage is a passage connecting an exhaust passage downstream of the exhaust purification device and an intake passage upstream of the compressor.
前記所定の開度は、スロットル弁を当該所定の開度とした場合に、スロットル弁を通過して吸気通路に流入する空気によって吸気通路及びEGR通路が掃気されてしまわない開度より小さい開度であることを特徴とする内燃機関のEGRシステム。The predetermined opening is an opening smaller than the opening at which the intake passage and the EGR passage are not scavenged by the air flowing through the throttle valve and flowing into the intake passage when the throttle valve is set to the predetermined opening. An EGR system for an internal combustion engine.
前記EGRガス循環制御手段が前記スロットル弁を前記所定の開度とした場合に、前記PM再生手段は、排気中への還元剤の供給を継続することを特徴とする内燃機関のEGRシステム。The EGR system for an internal combustion engine, wherein the PM regeneration means continues to supply the reducing agent into the exhaust when the EGR gas circulation control means sets the throttle valve to the predetermined opening.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007103598A JP4957343B2 (en) | 2007-04-11 | 2007-04-11 | EGR system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007103598A JP4957343B2 (en) | 2007-04-11 | 2007-04-11 | EGR system for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008261258A JP2008261258A (en) | 2008-10-30 |
JP4957343B2 true JP4957343B2 (en) | 2012-06-20 |
Family
ID=39983920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007103598A Expired - Fee Related JP4957343B2 (en) | 2007-04-11 | 2007-04-11 | EGR system for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4957343B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101592620B1 (en) | 2008-10-08 | 2016-02-05 | 도쿠리츠교세이호진 노교간쿄기쥬츠겐큐쇼 | Formed object adsorbing hazardous substance |
US8635852B2 (en) * | 2009-09-29 | 2014-01-28 | Ford Global Technologies, Llc | Exhaust treatment system for internal combustion engine |
JP5610871B2 (en) * | 2010-06-23 | 2014-10-22 | ダイハツ工業株式会社 | Control method for internal combustion engine |
JP5775509B2 (en) * | 2012-12-10 | 2015-09-09 | 本田技研工業株式会社 | Control device for internal combustion engine |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2582972B2 (en) * | 1991-11-12 | 1997-02-19 | 日産自動車株式会社 | Exhaust recirculation system for diesel engine |
JPH09324673A (en) * | 1996-06-07 | 1997-12-16 | Toyota Motor Corp | Intake controller of diesel engine |
JP2007002668A (en) * | 2003-07-01 | 2007-01-11 | Tokudaiji Jidosha Bunka Kenkyusho:Kk | Diesel engine exhaust emission control device and control means |
JP4449511B2 (en) * | 2004-03-17 | 2010-04-14 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine |
JP2006029239A (en) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Toyota Motor Corp | Exhaust emission control filter overheat prevention device |
JP2006037857A (en) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Hino Motors Ltd | Exhaust emission control device |
JP2007016611A (en) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Mitsubishi Motors Corp | Controller of diesel engine |
-
2007
- 2007-04-11 JP JP2007103598A patent/JP4957343B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008261258A (en) | 2008-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7104051B2 (en) | Exhaust gas purification device | |
JP3929296B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP4924229B2 (en) | EGR system for internal combustion engine | |
JP6569710B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP2001164999A (en) | Clogging sensing device of exhaust gas recirculation device | |
JP2008138638A (en) | Exhaust recirculating device of internal combustion engine | |
JP4957343B2 (en) | EGR system for internal combustion engine | |
JP2009046996A (en) | Egr system of internal combustion engine | |
JP2008138598A (en) | Egr system for internal combustion engine | |
JP4900004B2 (en) | EGR system for internal combustion engine | |
JP2010163924A (en) | Control device of internal combustion engine | |
JP4910849B2 (en) | EGR system for internal combustion engine | |
JPH10196462A (en) | Egr device of diesel engine | |
JP4760684B2 (en) | Exhaust gas purification system for internal combustion engine | |
JP6565993B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP2005155500A (en) | Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine | |
JP2008151103A (en) | Exhaust emission control system of internal combustion engine | |
JP5915856B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP4872824B2 (en) | Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine | |
JP2021134687A (en) | Engine with supercharger | |
JP3741030B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP2010007634A (en) | Exhaust emission control device for an internal combustion engine | |
JP2019196755A (en) | diesel engine | |
JP2002364439A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
JP3714732B2 (en) | Diesel engine exhaust purification system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100112 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110531 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110531 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110628 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120221 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120305 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150330 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |