JP5071341B2 - Engine exhaust purification system - Google Patents

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JP5071341B2 JP2008268918A JP2008268918A JP5071341B2 JP 5071341 B2 JP5071341 B2 JP 5071341B2 JP 2008268918 A JP2008268918 A JP 2008268918A JP 2008268918 A JP2008268918 A JP 2008268918A JP 5071341 B2 JP5071341 B2 JP 5071341B2
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Description

本発明は、エンジンの排気中に液状のNOx還元剤を噴射することで該排気中に含まれるNOxを還元除去するエンジンの排気浄化装置に関する技術分野に属する。   The present invention belongs to a technical field related to an engine exhaust purification device that reduces and removes NOx contained in exhaust gas by injecting a liquid NOx reducing agent into the exhaust gas of the engine.

一般に、この種のエンジンの排気浄化装置では、排気中に噴射するNOx還元剤として尿素水を使用し、該尿素水が排気熱により加水分解されることで生じるアンモニアを選択還元型触媒上でNOxと還元反応させることで、NOxを還元除去するようになっている。尿素水は通常、尿素水タンク内に貯留されていて、タンク内に配設された供給ポンプにより噴射ノズルや噴射弁等の噴射アクチュエータに供給される。   Generally, in this type of engine exhaust purification device, urea water is used as a NOx reducing agent injected into the exhaust gas, and ammonia generated by hydrolysis of the urea water by exhaust heat is converted to NOx on the selective reduction catalyst. NOx is reduced and removed by the reduction reaction. The urea water is normally stored in a urea water tank, and is supplied to an injection actuator such as an injection nozzle or an injection valve by a supply pump provided in the tank.

例えば、特許文献1に示す排気浄化装置では、噴射アクチュエータとして噴射ノズルを採用していて、噴射ノズルより噴射される尿素水の量を、排気中のNOx量に応じた適切な量に制御するべく、供給ポンプの駆動圧や噴射エア圧を制御するようにしている。そして、この排気浄化装置では、ポンプやエアアシスト装置等を含む尿素水噴射系に異常が生じた場合には、尿素水の噴射を停止して尿素水が無駄に消費されるのを防止している。   For example, in the exhaust gas purification device disclosed in Patent Document 1, an injection nozzle is employed as an injection actuator, and the amount of urea water injected from the injection nozzle is controlled to an appropriate amount according to the amount of NOx in the exhaust gas. The driving pressure of the supply pump and the injection air pressure are controlled. In this exhaust purification device, when an abnormality occurs in the urea water injection system including the pump, the air assist device, etc., the urea water injection is stopped to prevent wasteful consumption of the urea water. Yes.

また、特許文献2に示す排気浄化装置では、噴射アクチュエータとして電磁式の噴射弁を採用している。この排気浄化装置では、噴射ノズルに比べて劣る噴射弁の耐熱性を向上させるべく、噴射弁の周囲に冷却媒体を循環させる冷却室を設けるようにしている。   Moreover, in the exhaust gas purification apparatus shown in Patent Document 2, an electromagnetic injection valve is employed as an injection actuator. In this exhaust purification apparatus, a cooling chamber for circulating a cooling medium is provided around the injection valve in order to improve the heat resistance of the injection valve, which is inferior to that of the injection nozzle.

また、上述の排気中のNOxを除去するための排気浄化装置の他に、ディーゼルエンジン等の排気中に含まれる排気微粒子を除去する排気浄化装置も知られており、例えば、特許文献3に示すものでは、エンジンの排気通路内に配設したフィルタにより排気中の排気微粒子を捕集するとともに、捕集された排気微粒子が閾量を超えたときにはフィルタの目詰まりを防止するために、排気微粒子を除去してフィルタ再生を行うようになっている。具体的には、この排気浄化装置では、フィルタ再生時に膨張行程にあるシリンダー内に未燃燃料を追加噴射することで、未燃燃料をフィルタ上流側に配設された酸化触媒に供給して酸化反応させ、この反応熱によってフィルタ温度を排気微粒子の着火温度まで上昇させることで排気微粒子を燃焼除去する。
特開2005−113708号公報 特開2007−321647号公報 特開2006−214311号公報
In addition to the above-described exhaust purification device for removing NOx in the exhaust, an exhaust purification device that removes exhaust particulates contained in the exhaust of a diesel engine or the like is also known. In order to collect exhaust particulates in the exhaust by a filter disposed in the exhaust passage of the engine, and to prevent clogging of the filter when the collected exhaust particulates exceed a threshold amount, The filter is regenerated by removing the filter. Specifically, in this exhaust emission control device, unburned fuel is additionally injected into a cylinder that is in the expansion stroke during filter regeneration, whereby the unburned fuel is supplied to an oxidation catalyst disposed upstream of the filter and oxidized. By reacting and raising the filter temperature to the ignition temperature of the exhaust particulate by this reaction heat, the exhaust particulate is burned and removed.
JP-A-2005-113708 JP 2007-321647 A JP 2006-214311 A

ところで、エンジンの排気中のNOx除去性能を向上させるためには、噴射ノズル方式(上記特許文献1に示す方式)に比べて尿素水(NOx還元剤)の噴射量を高精度で制御可能な噴射弁方式(上記特許文献2に示す方式)を採用することが好ましい。そして、この噴射弁方式を採用したNOx浄化装置に、上記特許文献3に示す排気微粒子除去技術を適用すれば、排気中のNOxに加えて排気微粒子も除去することができて、装置の排気浄化性能を向上させることができる。   By the way, in order to improve the NOx removal performance in the exhaust of the engine, the injection capable of controlling the injection amount of urea water (NOx reducing agent) with higher accuracy than the injection nozzle method (the method shown in Patent Document 1). It is preferable to employ a valve method (the method shown in Patent Document 2 above). If the exhaust particulate removal technology shown in Patent Document 3 is applied to the NOx purification device that employs this injection valve system, exhaust particulate can be removed in addition to NOx in the exhaust. Performance can be improved.

しかしながら、この場合には、以下のような噴射弁(還元剤噴射弁)の熱害問題が生じる。すなわち、噴射弁に供給される尿素水は、噴射弁を冷却して排気熱から保護する作用を有しているが、噴射弁に尿素水を供給する供給ポンプに異常が生じたり、尿素水タンク内の尿素水が不足したりして噴射弁に尿素水が十分に供給されなくなると、噴射弁が熱的に厳しい状態に晒されることとなる。そして、この状態で、フィルタ再生が実行されると、フィルタ温度の上昇に伴い排気温度が上昇する結果、噴射弁の温度がその耐熱限界を上回ってしまうという問題がある。   However, in this case, the following heat damage problem of the injection valve (reducing agent injection valve) occurs. That is, the urea water supplied to the injection valve has an action of cooling the injection valve and protecting it from the exhaust heat, but an abnormality occurs in the supply pump that supplies the urea water to the injection valve, or the urea water tank If the urea water in the inside is insufficient or the urea water is not sufficiently supplied to the injection valve, the injection valve will be exposed to a thermally severe condition. When filter regeneration is executed in this state, the exhaust temperature rises as the filter temperature rises, resulting in a problem that the temperature of the injection valve exceeds its heat resistance limit.

この問題を解決するべく、上記特許文献2に示すように噴射弁の周囲に冷却室を設けることも考えられるが、この場合、冷却室を形成するための部品や、冷却室に冷媒を供給するための冷媒供給装置が別途必要となり、この結果、装置構成が複雑化するとともにコスト増加を招くという問題がある。   In order to solve this problem, it is conceivable to provide a cooling chamber around the injection valve as shown in Patent Document 2 above, but in this case, components for forming the cooling chamber and refrigerant are supplied to the cooling chamber. Therefore, there is a problem in that a refrigerant supply device for this is separately required, resulting in a complicated device configuration and an increase in cost.

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排気微粒子を捕集するためのフィルタと、フィルタを昇温してその再生を行うフィルタ再生手段と、排気中のNOxを除去するべく排気中に液状のNOx還元剤を噴射する還元剤噴射弁と、該噴射弁にNOx還元剤を供給する還元剤供給装置とを備えたエンジンの排気浄化装置において、還元剤噴射弁に冷却作用を有するNOx還元剤が十分に供給されない状態になった場合に、還元剤噴射弁を排気熱から確実に保護しようとすることにあり、特に、フィルタ再生手段によるフィルタ再生時の排気温度の上昇に起因して、還元剤噴射弁の温度がその耐熱温度を上回るのを確実に防止しようとすることにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a filter for collecting exhaust particulates, filter regeneration means for raising the temperature of the filter and regenerating the exhaust, exhaust gas In an exhaust emission control device for an engine, comprising a reducing agent injection valve that injects a liquid NOx reducing agent into exhaust gas to remove NOx therein, and a reducing agent supply device that supplies the NOx reducing agent to the injection valve. This is to reliably protect the reducing agent injection valve from exhaust heat when the NOx reducing agent having a cooling action is not sufficiently supplied to the agent injection valve, particularly during filter regeneration by the filter regeneration means. This is to reliably prevent the temperature of the reducing agent injection valve from exceeding the heat resistance temperature due to the rise in the exhaust gas temperature.

上記の目的を達成するために、この発明では、還元剤供給装置の異常や尿素水の不足により還元剤噴射弁にNOx還元剤が十分に供給されない状態にある場合には、フィルタ再生手段によるフィルタ再生を非実行とするか又はフィルタ再生を実行したとしてもその後の排気温度の上昇を極力抑えるようにした。   In order to achieve the above object, according to the present invention, in the case where the NOx reducing agent is not sufficiently supplied to the reducing agent injection valve due to the abnormality of the reducing agent supply device or the lack of urea water, the filter by the filter regeneration means is used. Even if regeneration is not executed or filter regeneration is executed, the subsequent rise in exhaust temperature is suppressed as much as possible.

具体的には、請求項1の発明では、エンジンの排気通路に設けられ、液状のNOx還元剤を排気中に噴射する還元剤噴射弁と、該還元剤噴射弁に該NOx還元剤を供給する還元剤供給装置と、該還元剤噴射弁よりも排気上流側に配設され、該排気中に含まれる排気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された排気微粒子の量が所定閾量以上になったときに該フィルタを目標フィルタ温度まで昇温して該排気微粒子を燃焼除去することで該フィルタの再生を行うフィルタ再生手段と、を備えたエンジンの排気浄化装置を対象とする。   Specifically, in the first aspect of the invention, a reducing agent injection valve that is provided in the exhaust passage of the engine and injects a liquid NOx reducing agent into the exhaust, and the NOx reducing agent is supplied to the reducing agent injection valve. A reducing agent supply device, a filter disposed upstream of the reducing agent injection valve and collecting exhaust particulates contained in the exhaust, and an amount of exhaust particulates collected in the filter is a predetermined threshold. And a filter regeneration means for regenerating the filter by raising the temperature of the filter to a target filter temperature and removing the exhaust particulates by combustion when the amount exceeds the target. .

そして、上記還元剤供給装置の異常を検出する異常検出手段と、上記異常検出手段により上記還元剤供給装置の異常が検出された場合に、上記還元剤噴射弁による排気中へのNOx還元剤の噴射を禁止する噴射禁止手段と、上記異常検出手段により上記還元剤供給装置の異常が検出された場合に、該異常が検出されない場合に比べて、上記フィルタ再生手段による上記フィルタ再生時の目標フィルタ温度を低下させる目標フィルタ温度変更手段と、をさらに備えているものとする。   And an abnormality detecting means for detecting an abnormality of the reducing agent supply device, and when an abnormality of the reducing agent supply device is detected by the abnormality detecting means, the NOx reducing agent is introduced into the exhaust gas by the reducing agent injection valve. When the abnormality of the reducing agent supply device is detected by the injection prohibiting means for prohibiting the injection and the abnormality detecting means, the target filter at the time of the filter regeneration by the filter regeneration means is compared with the case where the abnormality is not detected. It further includes target filter temperature changing means for lowering the temperature.

この構成によれば、異常検出手段により還元剤供給装置の異常が検出された場合には、
噴射禁止手段によって、還元剤噴射弁による排気中へのNOx還元剤の噴射が禁止されるとともに、目標フィルタ温度変更手段によって、目標フィルタ温度設定が変更され、異常検出手段により還元剤供給装置の異常が検出されない場合に比べて目標フィルタ温度が低く設定される。
According to this configuration, when an abnormality of the reducing agent supply device is detected by the abnormality detection means,
The injection prohibiting means prohibits the injection of the NOx reducing agent into the exhaust gas by the reducing agent injection valve, the target filter temperature setting means changes the target filter temperature setting, and the abnormality detecting means detects the abnormality of the reducing agent supply device. The target filter temperature is set lower than when no is detected.

したがって、還元剤供給装置に異常が生じることにより冷却作用を有するNOx還元剤の還元剤噴射弁への供給が不足する状況下(つまり還元剤噴射弁の冷却が不足する状況下)では、還元剤供給装置に異常が生じていない場合に比べてフィルタ再生時のフィルタ温度を低くすることができて、フィルタの温度上昇に起因する排気温度上昇を極力抑制することができる。よって、還元剤による還元剤噴射弁の冷却が不足する状況下において、還元剤噴射弁を排気熱から確実に保護することができる(つまり還元剤噴射弁の温度がその耐熱温度を上回るのを確実に防止することができる)。   Therefore, in a situation where the supply of the NOx reducing agent having a cooling action to the reducing agent injection valve is insufficient due to an abnormality occurring in the reducing agent supply device (that is, the situation where the cooling of the reducing agent injection valve is insufficient), the reducing agent. The filter temperature at the time of filter regeneration can be lowered as compared with the case where no abnormality has occurred in the supply device, and the exhaust temperature rise due to the temperature rise of the filter can be suppressed as much as possible. Therefore, it is possible to reliably protect the reducing agent injection valve from exhaust heat in a situation where the reducing agent injection valve is not sufficiently cooled by the reducing agent (that is, to ensure that the temperature of the reducing agent injection valve exceeds its heat resistance temperature). Can be prevented).

また、還元剤供給装置に異常が生じた場合には、噴射弁による還元剤の噴射を禁止するようにしたことで、還元剤噴射弁の異常作動や噴射口からの還元剤の漏れを確実に防止することができる。   In addition, when an abnormality occurs in the reducing agent supply device, the injection of the reducing agent by the injection valve is prohibited, so that the abnormal operation of the reducing agent injection valve and the leakage of the reducing agent from the injection port are ensured. Can be prevented.

請求項2の発明では、エンジンの排気通路に設けられ、液状のNOx還元剤を排気中に噴射する還元剤噴射弁と、該還元剤噴射弁に該NOx還元剤を供給する還元剤供給装置と、該還元剤噴射弁よりも排気上流側に配設され、該排気中に含まれる排気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された排気微粒子の量が所定閾量以上になったときに該フィルタを目標フィルタ温度まで昇温して該排気微粒子を燃焼除去することで該フィルタの再生を行うフィルタ再生手段と、を備えたエンジンの排気浄化装置を対象とする。   According to a second aspect of the present invention, a reducing agent injection valve that is provided in an exhaust passage of the engine and injects a liquid NOx reducing agent into the exhaust, and a reducing agent supply device that supplies the NOx reducing agent to the reducing agent injection valve, The exhaust gas is disposed upstream of the reducing agent injection valve and collects exhaust particulates contained in the exhaust, and the amount of exhaust particulates collected in the filter exceeds a predetermined threshold amount. An engine exhaust purification device including a filter regeneration means for regenerating the filter by raising the temperature of the filter to a target filter temperature and removing the exhaust particulates by combustion.

そして、上記還元剤供給装置の異常を検出する異常検出手段と、上記異常検出手段により上記還元剤供給装置の異常が検出された場合に、上記還元剤噴射弁による排気中へのNOx還元剤の噴射を禁止する噴射禁止手段と、上記異常検出手段により上記還元剤供給装置の異常が検出された場合に、該異常が検出されない場合に比べて、上記所定閾量を低下させる所定閾量変更手段と、をさらに備えているものとする。   And an abnormality detecting means for detecting an abnormality of the reducing agent supply device, and when an abnormality of the reducing agent supply device is detected by the abnormality detecting means, the NOx reducing agent is introduced into the exhaust gas by the reducing agent injection valve. An injection prohibiting unit that prohibits injection, and a predetermined threshold amount changing unit that lowers the predetermined threshold amount when an abnormality of the reducing agent supply device is detected by the abnormality detecting unit as compared with a case where the abnormality is not detected. And are further provided.

この構成によれば、異常検出手段により還元剤供給装置の異常が検出された場合には、
噴射禁止手段によって、還元剤噴射弁による排気中へのNOx還元剤の噴射が禁止されるとともに、所定閾量変更手段によって、閾量設定が変更され、異常検出手段により還元剤供給装置の異常が検出されない場合に比べて上記所定閾量が低く設定される。
According to this configuration, when an abnormality of the reducing agent supply device is detected by the abnormality detection means,
The injection prohibiting means prohibits the injection of the NOx reducing agent into the exhaust gas by the reducing agent injection valve, the threshold amount setting is changed by the predetermined threshold amount changing means, and the abnormality detecting means detects an abnormality of the reducing agent supply device. The predetermined threshold amount is set lower than in the case where no detection is made.

したがって、還元剤供給装置に異常が生じることにより冷却作用を有するNOx還元剤の還元剤噴射弁への供給が不足する状況下では、還元剤供給装置に異常が生じていない場合に比べて、フィルタ再生時に燃焼除去される排気微粒子量(所定閾量)を低減することができ、排気温度の上昇を極力抑制することができる。よって、還元剤による還元剤噴射弁の冷却が不足する状況下において、還元剤噴射弁を排気熱から確実に保護することができる。また、還元剤噴射弁による還元剤の噴射も禁止されるので、還元剤噴射弁の異常作動や還元剤漏れも防止することができる。こうして、請求項1の発明と同様の作用効果を得ることができる。   Therefore, in a situation where the supply of the NOx reducing agent having a cooling action to the reducing agent injection valve is insufficient due to an abnormality occurring in the reducing agent supply device, the filter is less than when no abnormality occurs in the reducing agent supply device. The amount of exhaust particulates (predetermined threshold amount) burned and removed during regeneration can be reduced, and the rise in exhaust temperature can be suppressed as much as possible. Therefore, the reducing agent injection valve can be reliably protected from the exhaust heat in a situation where the cooling of the reducing agent injection valve by the reducing agent is insufficient. In addition, since the injection of the reducing agent by the reducing agent injection valve is also prohibited, it is possible to prevent abnormal operation of the reducing agent injection valve and leakage of the reducing agent. Thus, the same effect as that attained by the 1st aspect can be attained.

請求項3の発明では、エンジンの排気通路に設けられ、液状のNOx還元剤を排気中に噴射する還元剤噴射弁と、該還元剤噴射弁に該NOx還元剤を供給する還元剤供給装置と、該還元剤噴射弁よりも排気上流側に配設され、該排気中に含まれる排気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された排気微粒子の量が所定閾量以上になったときに該フィルタを目標フィルタ温度まで昇温して該排気微粒子を燃焼除去することで該フィルタの再生を行うフィルタ再生手段と、を備えたエンジンの排気浄化装置を対象とする。   According to a third aspect of the present invention, a reducing agent injection valve that is provided in an exhaust passage of the engine and injects a liquid NOx reducing agent into the exhaust, and a reducing agent supply device that supplies the NOx reducing agent to the reducing agent injection valve; The exhaust gas is disposed upstream of the reducing agent injection valve and collects exhaust particulates contained in the exhaust, and the amount of exhaust particulates collected in the filter exceeds a predetermined threshold amount. An engine exhaust purification device including a filter regeneration means for regenerating the filter by raising the temperature of the filter to a target filter temperature and removing the exhaust particulates by combustion.

そして、上記還元剤供給装置の異常を検出する異常検出手段と、上記異常検出手段により上記還元剤供給装置の異常が検出された場合に、上記還元剤噴射弁による排気中へのNOx還元剤の噴射を禁止する噴射禁止手段と、上記異常検出手段により上記還元剤供給装置の異常が検出された場合に、上記フィルタ再生手段による上記フィルタの再生を禁止するフィルタ再生禁止手段と、をさらに備えているものとする。   And an abnormality detecting means for detecting an abnormality of the reducing agent supply device, and when an abnormality of the reducing agent supply device is detected by the abnormality detecting means, the NOx reducing agent is introduced into the exhaust gas by the reducing agent injection valve. Injection prohibiting means for prohibiting injection, and filter regeneration prohibiting means for prohibiting regeneration of the filter by the filter regeneration means when an abnormality of the reducing agent supply device is detected by the abnormality detecting means. It shall be.

この構成によれば、異常検出手段により還元剤供給装置の異常が検出された場合には、
噴射禁止手段によって、還元剤噴射弁による排気中へのNOx還元剤の噴射が禁止されるとともに、フィルタ再生禁止手段によって、フィルタ再生手段によるフィルタ再生が禁止される。
According to this configuration, when an abnormality of the reducing agent supply device is detected by the abnormality detection means,
The injection prohibiting means prohibits the injection of the NOx reducing agent into the exhaust gas by the reducing agent injection valve, and the filter regeneration prohibiting means prohibits the filter regeneration by the filter regeneration means.

したがって、還元剤供給装置に異常が生じることにより冷却作用を有するNOx還元剤の還元剤噴射弁への供給が不足する状況下では、排気温度の上昇要因となるフィルタ再生が実行されることもない。また、還元剤噴射弁による還元剤の噴射も禁止されるので、還元剤噴射弁の異常作動や還元剤漏れも防止することができる。よって、請求項1の発明と同様の作用効果を得ることができる。   Therefore, in the situation where the supply of the NOx reducing agent having a cooling action to the reducing agent injection valve is insufficient due to an abnormality in the reducing agent supply device, the filter regeneration that causes the exhaust temperature to rise is not executed. . In addition, since the injection of the reducing agent by the reducing agent injection valve is also prohibited, it is possible to prevent abnormal operation of the reducing agent injection valve and leakage of the reducing agent. Therefore, the same effect as that of the invention of claim 1 can be obtained.

請求項4の発明では、エンジンの排気通路に設けられ、液状のNOx還元剤を排気中に噴射する還元剤噴射弁と、該NOx還元剤を貯留しておくタンクを有しかつ該タンク内のNOx還元剤を該還元剤噴射弁に供給する還元剤供給装置と、上記還元剤噴射弁よりも排気上流側に配設され、該排気中に含まれる排気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された排気微粒子の量が所定閾量以上になったときに該フィルタを目標フィルタ温度まで昇温して該排気微粒子を燃焼除去することで該フィルタの再生を行うフィルタ再生手段と、を備えたエンジンの排気浄化装置を対象とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a reducing agent injection valve that is provided in an exhaust passage of the engine and injects a liquid NOx reducing agent into the exhaust, and a tank that stores the NOx reducing agent. A reducing agent supply device for supplying NOx reducing agent to the reducing agent injection valve; a filter disposed upstream of the reducing agent injection valve for collecting exhaust particulates contained in the exhaust; and the filter Filter regeneration means for regenerating the filter by raising the temperature of the filter to a target filter temperature when the amount of exhaust particulate collected in the exhaust gas exceeds a predetermined threshold amount and removing the exhaust particulate by combustion; An exhaust emission control device for an engine equipped with

そして、上記タンク内のNOx還元剤の残量が、上記還元剤供給装置により該NOx還元剤を上記還元剤噴射弁へ供給可能な所定レベルを下回った状態を検出する残量検出手段と、上記残量検出手段により上記NOx還元剤の残量が上記所定レベルを下回った状態が検出された場合には、該状態が検出されない場合に比べて上記目標フィルタ温度を低下させる目標フィルタ温度変更手段と、をさらに備えているものとする。   A remaining amount detecting means for detecting a state in which the remaining amount of the NOx reducing agent in the tank is below a predetermined level at which the reducing agent supply device can supply the NOx reducing agent to the reducing agent injection valve; A target filter temperature changing means for lowering the target filter temperature when the state in which the remaining amount of the NOx reducing agent is below the predetermined level is detected by the remaining amount detecting unit as compared with a case in which the state is not detected; Are further provided.

この構成によれば、残量検出手段によって、タンク内のNOx還元剤の残量が、上記還元剤供給装置により該NOx還元剤を上記還元剤噴射弁へ供給可能な所定レベルを下回る状態が検出された場合には、目標フィルタ温度変更手段によって、目標フィルタ温度設定が変更され、残量検出手段により還元剤残量が所定レベルを下回ることが検出されない場合に比べて目標フィルタ温度が低く設定される。   According to this configuration, the remaining amount detection means detects that the remaining amount of the NOx reducing agent in the tank is below a predetermined level at which the NOx reducing agent can be supplied to the reducing agent injection valve by the reducing agent supply device. In this case, the target filter temperature setting is changed by the target filter temperature changing means, and the target filter temperature is set lower than when the remaining amount detecting means does not detect that the remaining amount of the reducing agent is below the predetermined level. The

したがって、タンク内のNOx還元剤の残量が不足しているために還元剤噴射弁に十分に還元剤を供給できない状況下(つまり還元剤による還元剤噴射弁の冷却が不足する状況下)においては、フィルタ再生時におけるフィルタ温度が上昇することによる排気温度の上昇を極力抑制することができる。よって、請求項1の発明と同様の作用効果を得ることができる。   Therefore, in a situation where the remaining amount of NOx reducing agent in the tank is insufficient and therefore the reducing agent cannot be sufficiently supplied to the reducing agent injection valve (that is, in a situation where cooling of the reducing agent injection valve by the reducing agent is insufficient). Can suppress as much as possible an increase in exhaust gas temperature due to an increase in filter temperature during filter regeneration. Therefore, the same effect as that of the invention of claim 1 can be obtained.

請求項5の発明では、エンジンの排気通路に設けられ、液状のNOx還元剤を排気中に噴射する還元剤噴射弁と、該NOx還元剤を貯留しておくタンクを有しかつ該タンク内のNOx還元剤を該還元剤噴射弁に供給する還元剤供給装置と、上記還元剤噴射弁よりも排気上流側に配設され、該排気中に含まれる排気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された排気微粒子の量が所定閾量以上になったときに該フィルタを目標フィルタ温度まで昇温して該排気微粒子を燃焼除去することで該フィルタの再生を行うフィルタ再生手段と、を備えたエンジンの排気浄化装置を対象とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a reducing agent injection valve that is provided in an exhaust passage of the engine and injects a liquid NOx reducing agent into the exhaust, and a tank that stores the NOx reducing agent. A reducing agent supply device for supplying NOx reducing agent to the reducing agent injection valve; a filter disposed upstream of the reducing agent injection valve for collecting exhaust particulates contained in the exhaust; and the filter Filter regeneration means for regenerating the filter by raising the temperature of the filter to a target filter temperature when the amount of exhaust particulate collected in the exhaust gas exceeds a predetermined threshold amount and removing the exhaust particulate by combustion; An exhaust emission control device for an engine equipped with

そして、上記タンク内のNOx還元剤の残量が、上記還元剤供給装置により該NOx還元剤を上記還元剤噴射弁へ供給可能な所定レベルを下回った状態を検出する残量検出手段と、上記残量検出手段により上記NOx還元剤の残量が上記所定レベルを下回った状態が検出された場合には、該状態が検出されない場合に比べて上記所定閾量を低下させる所定閾量変更手段と、をさらに備えているものとする。   A remaining amount detecting means for detecting a state in which the remaining amount of the NOx reducing agent in the tank is below a predetermined level at which the reducing agent supply device can supply the NOx reducing agent to the reducing agent injection valve; A predetermined threshold amount changing means for lowering the predetermined threshold amount as compared with a case where the remaining amount of the NOx reducing agent is detected to be lower than the predetermined level by the remaining amount detecting means as compared with a case where the state is not detected; Are further provided.

この構成によれば、残量検出手段によって、タンク内のNOx還元剤の残量が、上記還元剤供給装置により該NOx還元剤を上記還元剤噴射弁へ供給可能な所定レベルを下回る状態が検出された場合には、所定閾量変更手段により閾量設定が変更され、残量検出手段により還元剤残量が所定レベルを下回ることが検出されない場合に比べて、上記所定閾量が低く設定される。   According to this configuration, the remaining amount detection means detects that the remaining amount of the NOx reducing agent in the tank is below a predetermined level at which the NOx reducing agent can be supplied to the reducing agent injection valve by the reducing agent supply device. In this case, the predetermined threshold amount is changed by the predetermined threshold amount changing means, and the predetermined threshold amount is set lower than when the remaining amount detecting means does not detect that the remaining amount of the reducing agent is below the predetermined level. The

したがって、タンク内のNOx還元剤の残量が不足しているために還元剤による還元剤噴射弁の冷却が不足する状況下では、フィルタ再生時に燃焼除去される排気微粒子量を低減して排気温度の上昇を極力抑制することができる。よって、請求項1の発明と同様の作用効果を得ることができる。   Therefore, in the situation where the amount of NOx reducing agent remaining in the tank is insufficient and the reducing agent injection valve is not sufficiently cooled by the reducing agent, the amount of exhaust particulates burned and removed during filter regeneration is reduced to reduce the exhaust temperature. Can be suppressed as much as possible. Therefore, the same effect as that of the invention of claim 1 can be obtained.

請求項6の発明では、エンジンの排気通路に設けられ、液状のNOx還元剤を排気中に噴射する還元剤噴射弁と、該NOx還元剤を貯留しておくタンクを有しかつ該タンク内のNOx還元剤を該還元剤噴射弁に供給する還元剤供給装置と、上記還元剤噴射弁よりも排気上流側に配設され、該排気中に含まれる排気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された排気微粒子の量が所定閾量以上になったときに該フィルタを目標フィルタ温度まで昇温して該排気微粒子を燃焼除去することで該フィルタの再生を行うフィルタ再生手段と、を備えたエンジンの排気浄化装置を対象とする。   In the invention of claim 6, it has a reducing agent injection valve that is provided in the exhaust passage of the engine and injects the liquid NOx reducing agent into the exhaust, and a tank that stores the NOx reducing agent. A reducing agent supply device for supplying NOx reducing agent to the reducing agent injection valve; a filter disposed upstream of the reducing agent injection valve for collecting exhaust particulates contained in the exhaust; and the filter Filter regeneration means for regenerating the filter by raising the temperature of the filter to a target filter temperature when the amount of exhaust particulate collected in the exhaust gas exceeds a predetermined threshold amount and removing the exhaust particulate by combustion; An exhaust emission control device for an engine equipped with

そして、上記タンク内のNOx還元剤の残量が、上記還元剤供給装置により該NOx還元剤を上記還元剤噴射弁へ供給可能な所定レベルを下回った状態を検出する残量検出手段と、上記残量検出手段により上記NOx還元剤の残量が上記所定レベルを下回った状態が検出された場合には、上記フィルタ再生手段によるフィルタ再生を禁止するフィルタ再生禁止手段と、をさらに備えているものとする。   A remaining amount detecting means for detecting a state in which the remaining amount of the NOx reducing agent in the tank is below a predetermined level at which the reducing agent supply device can supply the NOx reducing agent to the reducing agent injection valve; And a filter regeneration prohibiting means for prohibiting filter regeneration by the filter regeneration means when the remaining amount detecting means detects that the remaining amount of the NOx reducing agent is below the predetermined level. And

この構成によれば、残量検出手段によって、タンク内のNOx還元剤の残量が、上記還元剤供給装置により該NOx還元剤を上記還元剤噴射弁へ供給可能なレベルにないことが検出された場合には、フィルタ再生禁止手段によって、フィルタ再生手段によるフィルタ再生が禁止される。   According to this configuration, the remaining amount detecting means detects that the remaining amount of the NOx reducing agent in the tank is not at a level at which the NOx reducing agent can be supplied to the reducing agent injection valve by the reducing agent supply device. In such a case, the filter regeneration by the filter regeneration means is prohibited by the filter regeneration prohibiting means.

したがって、タンク内のNOx還元剤の残量が不足しているために還元剤による還元剤噴射弁の冷却が不足する状況下では、排気温度の上昇要因となるフィルタ再生が実行されることもない。よって、請求項1の発明と同様の作用効果を得ることができる。   Therefore, in a situation where the remaining amount of NOx reducing agent in the tank is insufficient and cooling of the reducing agent injection valve by the reducing agent is insufficient, filter regeneration that causes the exhaust temperature to rise is not executed. . Therefore, the same effect as that of the invention of claim 1 can be obtained.

請求項7の発明では、請求項4乃至6のいずれか一つの発明において、上記残量検出手段により上記NOx還元剤の残量が上記所定レベルを下回った状態が検出された場合には、上記還元剤噴射弁による排気中へのNOx還元剤の噴射を禁止する噴射禁止手段をさらに備えているものとする。   According to a seventh aspect of the invention, in the invention according to any one of the fourth to sixth aspects, when the remaining amount detecting means detects that the remaining amount of the NOx reducing agent is lower than the predetermined level, It is assumed that there is further provided an injection prohibiting means for prohibiting the injection of the NOx reducing agent into the exhaust gas by the reducing agent injection valve.

この構成によれば、タンク内のNOx還元剤の残量が不足している場合には、噴射禁止手段によって、還元剤噴射弁による排気中へのNOx還元剤の噴射が禁止される。したがって、例えば還元剤噴射弁に接続された供給配管内に残る還元剤が、噴射弁の噴射口から漏れ出るのを確実に防止することができる。   According to this configuration, when the remaining amount of the NOx reducing agent in the tank is insufficient, the injection inhibiting means prohibits the injection of the NOx reducing agent into the exhaust by the reducing agent injection valve. Therefore, for example, the reducing agent remaining in the supply pipe connected to the reducing agent injection valve can be reliably prevented from leaking from the injection port of the injection valve.

以上説明したように、本発明のエンジンの排気浄化装置によると、還元剤供給装置の異常や尿素水残量の不足により還元剤噴射弁にNOx還元剤が十分に供給されない状態にある場合には、フィルタ再生手段によるフィルタ再生を非実行とするか又はフィルタ再生を実行したとしてもその後の排気温度の上昇を極力抑えるようにしたことで、還元剤噴射弁を排気熱から確実に保護することが可能となる。   As described above, according to the engine exhaust gas purification apparatus of the present invention, when the reducing agent supply device is not sufficiently supplied with NOx reducing agent due to an abnormality of the reducing agent supply device or a shortage of remaining urea water. The regenerator injection valve can be reliably protected from the exhaust heat by suppressing the filter regeneration by the filter regeneration means or suppressing the subsequent increase in the exhaust temperature as much as possible even if the filter regeneration is performed. It becomes possible.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態に係るエンジンの排気浄化装置1を示し、本実施形態では、この排気浄化装置1は、ディーゼルエンジン(図示省略)の排気浄化処理に適用される。
このエンジンは、直列4気筒エンジンとされ、符号2は、該エンジンの各気筒から排出された燃料ガス(排気)を大気中へと導く排気通路であり、排気通路2の上流側端部は、複数に分岐して各気筒の燃焼室に排気ポートを介して連通している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an engine exhaust purification device 1 according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the exhaust purification device 1 is applied to exhaust purification processing of a diesel engine (not shown).
This engine is an in-line four-cylinder engine, and reference numeral 2 is an exhaust passage that guides fuel gas (exhaust gas) discharged from each cylinder of the engine to the atmosphere. An upstream end portion of the exhaust passage 2 is It is branched into a plurality and communicates with the combustion chamber of each cylinder via an exhaust port.

排気浄化装置1は、エンジンの各気筒(燃焼室)より排出される燃焼ガス(排気)に含まれるHC、CO等の有害物質を酸化して浄化する酸化触媒部3と、排気中に含まれる煤等の排気微粒子を捕集するフィルタ4と、排気中のNOxを還元して浄化するNOx触媒部5(SCR: Selective Catalytic Reduction)と、該エンジン及び排気浄化装置1の作動を制御するECU6とを含んでおり、これら酸化触媒部3、フィルタ4、及びNOx触媒部5は、排気通路2の上流側から下流側に向かって順に配設されている。   The exhaust purification device 1 is included in the exhaust, and an oxidation catalyst unit 3 that oxidizes and purifies harmful substances such as HC and CO contained in the combustion gas (exhaust gas) discharged from each cylinder (combustion chamber) of the engine. A filter 4 that collects exhaust particulates such as soot, a NOx catalyst part 5 (SCR: Selective Catalytic Reduction) that reduces and purifies NOx in the exhaust, and an ECU 6 that controls the operation of the engine and the exhaust purification device 1 The oxidation catalyst part 3, the filter 4, and the NOx catalyst part 5 are arranged in order from the upstream side to the downstream side of the exhaust passage 2.

上記酸化触媒部3は、多孔質のセラミックス製ハニカム担体のセル表面にPt(白金)などの貴金属を担持して触媒層をコートした酸化触媒3aを有していて、排気中のCO、HCを酸化してCO及びHOを生成する酸化反応を促進するものである。 The oxidation catalyst part 3 has an oxidation catalyst 3a in which a noble metal such as Pt (platinum) is supported on a cell surface of a porous ceramic honeycomb carrier and a catalyst layer is coated. It promotes an oxidation reaction that generates CO 2 and H 2 O by oxidation.

上記フィルタ4は、多孔質のセラミックス製のディーゼル・パティキュレート・フィルタであって、そのセル表面にはPtなどの貴金属を担持した触媒層をコートさせている。この触媒金属の反応熱により後述のフィルタ再生時における昇温性能の向上を図っている。   The filter 4 is a porous ceramic diesel particulate filter, and the cell surface is coated with a catalyst layer supporting a noble metal such as Pt. The heat of reaction of the catalytic metal is used to improve the temperature rise performance during filter regeneration, which will be described later.

上記排気通路2におけるフィルタ4の上流側及び下流側は、差圧検出流路7を介して連通しており、この差圧検出流路7には、フィルタ上流側及び下流側間の差圧ΔPを検出するべく差圧検出センサ8が設けられている。上記フィルタ4には、フィルタ温度Tfを検出するためのフィルタ温度検出センサ9が設けられており、各センサ8,9の検出信号は不図示の電気接続ラインを介してECU6へと出力される。ECU6は、差圧検出センサ8により検出された差圧ΔPを基に、フィルタ4に捕集された(堆積した)排気微粒子の量を算出する。ここで、ECU6は、該検出された差圧ΔPと該排気微粒子量とが比例するものとして(差圧ΔPが大きいほど排気微粒子量が多いものとして)排気微粒子量の算出を行う。そして、ECU6は、該算出した排気微粒子量が所定閾量を超える場合には、排気微粒子を燃焼させるべく後述のフィルタ再生制御を実行する。尚、本実施形態では、フィルタ4の上流側及び下流側間の差圧ΔPを検出するために差圧検出流路7を設けるようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、フィルタ4の上流側及び下流側にそれぞれ圧力センサを設けて、該両圧力センサの検出圧の差分値を差圧ΔPとして算出するようにしてもよい。   The upstream side and the downstream side of the filter 4 in the exhaust passage 2 communicate with each other via a differential pressure detection channel 7, and the differential pressure detection channel 7 has a differential pressure ΔP between the upstream side and the downstream side of the filter. A differential pressure detection sensor 8 is provided to detect the above. The filter 4 is provided with a filter temperature detection sensor 9 for detecting the filter temperature Tf, and detection signals from the sensors 8 and 9 are output to the ECU 6 via an electric connection line (not shown). The ECU 6 calculates the amount of exhaust particulates collected (deposited) on the filter 4 based on the differential pressure ΔP detected by the differential pressure detection sensor 8. Here, the ECU 6 calculates the exhaust particulate amount on the assumption that the detected differential pressure ΔP is proportional to the exhaust particulate amount (assuming that the larger the differential pressure ΔP, the larger the exhaust particulate amount). When the calculated exhaust particulate amount exceeds a predetermined threshold amount, the ECU 6 executes filter regeneration control (to be described later) to burn the exhaust particulate. In the present embodiment, the differential pressure detection flow path 7 is provided in order to detect the differential pressure ΔP between the upstream side and the downstream side of the filter 4, but the present invention is not limited to this. 4, pressure sensors may be provided on the upstream side and the downstream side, respectively, and the difference value between the detected pressures of the two pressure sensors may be calculated as the differential pressure ΔP.

上記NOx触媒部5は、選択還元型NO触媒5aを有しており、選択還元型NO触媒5aは、ゼオライト又はアルミナなどの基材表面にPtなどの貴金属を担持させたもの等からなる。   The NOx catalyst unit 5 has a selective reduction type NO catalyst 5a, and the selective reduction type NO catalyst 5a is made of a base material surface such as zeolite or alumina carrying a noble metal such as Pt.

上記NOx触媒部5の上流側には、NOx触媒5aにNOx還元剤としての尿素水を噴射供給する還元剤噴射弁15が設けられている。還元剤噴射弁15は、ECU6により作動制御される高性能の電磁弁からなるものであって、その先端の噴射口を排気通路2に臨ませて配設されている。還元剤噴射弁15より尿素水(尿素の水溶液)が噴射されると、噴射された尿素水が排気熱により加水分解してアンモニアが発生する。発生したアンモニアは、NOx触媒5aに吸着されてNOxとの間で還元反応(脱硝反応)が促進されることで、NOxをHOと無害な窒素Nに分解する。この反応は、化学反応式で次式(1)〜(3)のように表される。 A reducing agent injection valve 15 for supplying urea water as a NOx reducing agent to the NOx catalyst 5a is provided on the upstream side of the NOx catalyst unit 5. The reducing agent injection valve 15 is composed of a high performance electromagnetic valve whose operation is controlled by the ECU 6, and is arranged with its injection port facing the exhaust passage 2. When urea water (urea aqueous solution) is injected from the reducing agent injection valve 15, the injected urea water is hydrolyzed by exhaust heat to generate ammonia. The generated ammonia is adsorbed by the NOx catalyst 5a and promotes a reduction reaction (denitration reaction) with NOx, thereby decomposing NOx into H 2 O and harmless nitrogen N 2 . This reaction is represented by the following chemical formulas (1) to (3).

(NHCO+HO→2NH+CO・・・(1)
4NH+4NO+O→4N+6HO・・・(2)
4NH+2NO+O→3N+6HO・・・(3)
上記NOx触媒部5よりも下流側には、図示しないアンモニア浄化触媒が設けられており、このアンモニア浄化触媒は、上記NOxと反応することなくNOx触媒を通過したスリップアンモニアを浄化することで、刺激臭を有するアンモニアが未浄化のまま大気中に放出されるのを防止している。
(NH 2 ) 2 CO + H 2 O → 2NH 3 + CO (1)
4NH 3 + 4NO + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O (2)
4NH 3 + 2NO 2 + O 2 → 3N 2 + 6H 2 O (3)
An ammonia purification catalyst (not shown) is provided on the downstream side of the NOx catalyst unit 5, and this ammonia purification catalyst stimulates the slip ammonia that has passed through the NOx catalyst without reacting with the NOx. It prevents odorous ammonia from being released into the atmosphere without purification.

上記NOx触媒部5には、NOx触媒5aの温度Tsを検出するためのNOx触媒温度センサ11設けられており、NOx触媒部5の上流側及び下流側にはそれぞれ、該NOx触媒部5に供給される排気中のNOx濃度Dn1を検出する上流側NOxセンサ12と、NOx触媒部5を通過後の排気中のNOx濃度Dn2を検出する下流側NOxセンサ13とが設けられており、各センサ11乃至13の検出信号は不図示の電気接続ラインを介してECU6へと出力され、ECU6は、後述するように、該各センサ11乃至13からの検出信号を基に、還元剤噴射弁15の作動を制御する。   The NOx catalyst unit 5 is provided with a NOx catalyst temperature sensor 11 for detecting the temperature Ts of the NOx catalyst 5a. The NOx catalyst unit 5 is supplied to the NOx catalyst unit 5 on the upstream side and the downstream side, respectively. An upstream NOx sensor 12 for detecting the NOx concentration Dn1 in the exhaust gas to be detected and a downstream NOx sensor 13 for detecting the NOx concentration Dn2 in the exhaust gas after passing through the NOx catalyst unit 5 are provided. The detection signals of 13 to 13 are output to the ECU 6 through an electric connection line (not shown), and the ECU 6 operates the reducing agent injection valve 15 based on the detection signals from the sensors 11 to 13 as will be described later. To control.

上記還元剤噴射弁15には、該噴射弁15に尿素水を供給するための還元剤供給装置20が接続されている。還元剤供給装置20は、尿素水を貯留する尿素水タンク21と、尿素水タンク21内から還元剤噴射弁15へと延びる供給配管22と、供給配管22に設けられ、尿素水タンク21内に貯留された尿素水を吸い込んで還元剤噴射弁15へと供給する供給ポンプ23と、を備えている。尚、図1中、符号26は、供給ポンプ23の上流側に配設されたろ過フィルタである。   The reducing agent injection valve 15 is connected to a reducing agent supply device 20 for supplying urea water to the injection valve 15. The reducing agent supply device 20 is provided in the urea water tank 21 that stores urea water, the supply pipe 22 that extends from the urea water tank 21 to the reducing agent injection valve 15, and the supply pipe 22. And a supply pump 23 that sucks the stored urea water and supplies the urea water to the reducing agent injection valve 15. In FIG. 1, reference numeral 26 denotes a filtration filter disposed on the upstream side of the supply pump 23.

供給ポンプ23の下流側には圧力制御弁24が設けられており、圧力制御弁24は、該ポンプ23から還元剤噴射弁15へと供給される尿素水圧Prが既定値を超えないように、余剰分の尿素水を戻り管25を介して尿素水タンク21内へと戻すように構成されている。   A pressure control valve 24 is provided on the downstream side of the supply pump 23, and the pressure control valve 24 is configured so that the urea water pressure Pr supplied from the pump 23 to the reducing agent injection valve 15 does not exceed a predetermined value. The surplus urea water is returned to the urea water tank 21 through the return pipe 25.

供給配管22における圧力制御弁24と還元剤噴射弁15との間には、該噴射弁15に供給される尿素水の供給圧Prを検出するための圧力センサ10が設けられている。尿素水タンク21内には、尿素水残量Mrが所定量(尿素水を供給ポンプ23により還元剤噴射弁15に供給可能な尿素水残量の下限値)を下回ったことを検出する残量センサ14が設けられている。残量センサ14としては、例えばフロート式センサやサーミスタ等を使用することができる。各センサ10,14の検出信号は不図示の電気接続ラインを介してECU6へと出力される。ECU6は、詳細は後述するように、圧力センサ10及び残量センサ14からの各検出情報を基に、還元剤噴射弁15への尿素水の供給量が不足する尿素水供給不足状態(尿素水の供給が停止する状態を含む)にあるか否かを判定して、当該状態にあると判定したときには、噴射弁15の温度がその耐熱温度を超えるのを防止するべく後述の排気温度抑制制御を実行する。   Between the pressure control valve 24 and the reducing agent injection valve 15 in the supply pipe 22, a pressure sensor 10 for detecting the supply pressure Pr of urea water supplied to the injection valve 15 is provided. In the urea water tank 21, the remaining amount for detecting that the remaining amount of urea water Mr is below a predetermined amount (the lower limit value of the remaining amount of urea water that can be supplied to the reducing agent injection valve 15 by the supply pump 23). A sensor 14 is provided. As the remaining amount sensor 14, for example, a float type sensor or a thermistor can be used. Detection signals from the sensors 10 and 14 are output to the ECU 6 via an electric connection line (not shown). As will be described in detail later, the ECU 6 performs a urea water supply shortage state (urea water) in which the amount of urea water supplied to the reducing agent injection valve 15 is insufficient based on the detection information from the pressure sensor 10 and the remaining amount sensor 14. And the exhaust temperature suppression control described later to prevent the temperature of the injection valve 15 from exceeding its heat resistant temperature. Execute.

ECU6は、CPUやROM及びRAM等からなる周知のマイクロコンピュータで構成されていて、上記各センサ8乃至14及びエンジンに取り付けられた各種センサ(図示省略)からの検出信号を基に、エンジン、還元剤噴射弁15及び供給ポンプ23の作動を制御する。   The ECU 6 is composed of a well-known microcomputer comprising a CPU, ROM, RAM, and the like. Based on detection signals from the sensors 8 to 14 and various sensors (not shown) attached to the engine, the ECU 6 The operation of the agent injection valve 15 and the supply pump 23 is controlled.

ECU6におけるエンジンの作動制御は、エンジンの各気筒内(燃料室内)に燃料を噴射する不図示のインジェクタ(燃料噴射弁)や吸気通路に設けられた吸気絞り弁の作動を制御することで行われる。ECU6によるインジェクタを用いた燃料噴射制御は、エンジン出力を発生させるために、各気筒の圧縮上死点付近で燃料を噴射するメイン噴射制御と、フィルタ再生のために、該メイン噴射制御に続いて各気筒の膨張行程にて燃料を噴射する追加噴射制御と、を含んでいる。   Engine operation control in the ECU 6 is performed by controlling the operation of an injector (fuel injection valve) (not shown) that injects fuel into each cylinder (fuel chamber) of the engine and an intake throttle valve provided in the intake passage. . The fuel injection control using the injector by the ECU 6 follows the main injection control for injecting fuel near the compression top dead center of each cylinder in order to generate engine output and the main injection control for filter regeneration. Additional injection control for injecting fuel in the expansion stroke of each cylinder.

ECU6にて追加噴射制御、つまりフィルタ再生制御が実行されると、以下のようにしてフィルタ再生が行われる。すなわち、追加噴射制御の実行により各気筒の燃焼室内に噴射された燃料は、未燃状態のまま排気通路2内を通って酸化触媒部3へと供給される。そして、酸化触媒3a上で燃料中の未燃HCが酸化され、この酸化時の反応熱によって排気通路2を流れる排気が昇温される。こうして、昇温された排気がフィルタ4に流入してフィルタ4を加熱する。この結果、フィルタ4に捕集されている排気微粒子の温度が上昇して着火温度に達することで排気微粒子が燃焼してフィルタ4が再生される。   When the ECU 6 performs additional injection control, that is, filter regeneration control, filter regeneration is performed as follows. That is, the fuel injected into the combustion chamber of each cylinder by the execution of the additional injection control is supplied to the oxidation catalyst unit 3 through the exhaust passage 2 in an unburned state. The unburned HC in the fuel is oxidized on the oxidation catalyst 3a, and the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 2 is raised by the reaction heat during the oxidation. Thus, the heated exhaust gas flows into the filter 4 and heats the filter 4. As a result, the temperature of the exhaust particulates collected by the filter 4 rises and reaches the ignition temperature, so that the exhaust particulates burn and the filter 4 is regenerated.

ECU6は、フィルタ再生時に、排気微粒子が確実にその着火温度に達するように、フィルタ温度Tfを予め設定した目標フィルタ温度に制御する。具体的には、ECU6は、フィルタ温度検出センサ9の検出温度を基に、追加噴射制御実行時におけるインジェクタの燃料噴射量(追加噴射量)と燃料噴射時期とを制御することで、フィルタ温度Tfを目標フィルタ温度に制御する。   The ECU 6 controls the filter temperature Tf to a preset target filter temperature so that the exhaust particulates reliably reach the ignition temperature during filter regeneration. Specifically, the ECU 6 controls the fuel injection amount (additional injection amount) of the injector and the fuel injection timing at the time of executing the additional injection control based on the temperature detected by the filter temperature detection sensor 9, thereby the filter temperature Tf. To the target filter temperature.

また、ECU6は、圧力センサ10の検出圧力(つまり尿素水の還元剤噴射弁15への供給圧Pr)が所定圧以下であるか否かを判定して、所定圧以下であると判定した場合には、還元剤供給装置20に異常が生じて上記尿素水供給不足状態になっているものとして、排気温度抑制制御を実行する。より詳細には、ECU6は、還元剤供給装置20に異常が生じていると判定した場合には、異常が生じていないと判定した場合(圧力センサ10の検出圧力が所定圧を超える場合)に比べて、フィルタ再生時における目標フィルタ温度を低く設定する。また、ECU6は、還元剤供給装置20に異常が生じていると判定した場合には、還元剤噴射弁15及び供給ポンプ23の作動を禁止する。ここで、還元剤供給装置20の異常とは、供給ポンプ23や圧力制御弁24の故障、供給配管22の接続不良、及び供給配管22の詰まり等が考えられる。   Further, when the ECU 6 determines whether or not the detected pressure of the pressure sensor 10 (that is, the supply pressure Pr to the reducing agent injection valve 15 of urea water) is equal to or lower than a predetermined pressure, In this case, the exhaust gas temperature suppression control is executed on the assumption that the reducing agent supply device 20 is in an abnormal state and the urea water supply is insufficient. More specifically, when it is determined that an abnormality has occurred in the reducing agent supply device 20, the ECU 6 determines that no abnormality has occurred (when the detected pressure of the pressure sensor 10 exceeds a predetermined pressure). In comparison, the target filter temperature during filter regeneration is set low. When the ECU 6 determines that an abnormality has occurred in the reducing agent supply device 20, the ECU 6 prohibits the operation of the reducing agent injection valve 15 and the supply pump 23. Here, the abnormality of the reducing agent supply device 20 may be a failure of the supply pump 23 or the pressure control valve 24, a connection failure of the supply pipe 22, a clogging of the supply pipe 22, and the like.

また、ECU6は、尿素水の供給圧Prが所定圧を超えると判定した場合、つまり還元剤供給装置20に異常が生じていないと判定した場合であっても、残量センサ14により尿素水タンク21内の尿素水残量Mrが上記所定量未満であることが検出されたときには、タンク21内の尿素水不足により尿素水供給不足状態になっているものとして、上述の排気温度抑制制御を実行するとともに、還元剤噴射弁15及び供給ポンプ23の作動を禁止する。   Further, even when the ECU 6 determines that the urea water supply pressure Pr exceeds the predetermined pressure, that is, when it is determined that there is no abnormality in the reducing agent supply device 20, the urea water tank is detected by the remaining amount sensor 14. When it is detected that the urea water remaining amount Mr in the fuel tank 21 is less than the predetermined amount, it is assumed that the urea water supply is insufficient due to the urea water shortage in the tank 21, and the exhaust temperature suppression control described above is executed. At the same time, the operation of the reducing agent injection valve 15 and the supply pump 23 is prohibited.

次に、ECU6における排気温度抑制制御及び還元剤噴射弁制御について、図2のフローチャートを基に説明する。   Next, exhaust temperature suppression control and reducing agent injection valve control in the ECU 6 will be described based on the flowchart of FIG.

最初のステップSA1では、上記各センサ8乃至14からの検出信号を読み込んで、還元剤噴射弁15に供給される尿素水の供給圧Pr、尿素水タンク21内の尿素水残量Mr、NOx触媒温度Ts、上流側NOx濃度Dn1、下流側NOx濃度Dn2に関する情報を取得する。   In the first step SA1, the detection signals from the sensors 8 to 14 are read, the supply pressure Pr of the urea water supplied to the reducing agent injection valve 15, the urea water remaining amount Mr in the urea water tank 21, the NOx catalyst. Information on the temperature Ts, the upstream NOx concentration Dn1, and the downstream NOx concentration Dn2 is acquired.

ステップSA2では、ステップSA1で算出した尿素水供給圧Prが所定圧以下であるか否かを判定し、この判定がYESであるときにはステップSA7に進み、NOであるときにはステップSA3に進む。   In step SA2, it is determined whether the urea water supply pressure Pr calculated in step SA1 is equal to or lower than a predetermined pressure. If this determination is YES, the process proceeds to step SA7, and if NO, the process proceeds to step SA3.

ステップSA3では、残量センサ14により、尿素水タンク21内の尿素水残量Mrが所定量未満であることが検出されたか否かを判定し、この判定がYESであるときにはステップSA7に進み、NOであるときにはステップSA4に進む。   In step SA3, it is determined by the remaining amount sensor 14 whether or not the urea water remaining amount Mr in the urea water tank 21 is detected to be less than a predetermined amount. If this determination is YES, the process proceeds to step SA7. If NO, the process proceeds to step SA4.

ステップSA4では、ステップSA1で算出したNOx触媒温度Ts、上流側NOx濃度Dn1、及び下流側NOx濃度Dn2を基に、還元剤噴射弁15による尿素水の目標噴射量Qを算出する。ここで、還元剤噴射弁15による尿素水の噴射量が多過ぎると、尿素水の加水分解により生じるアンモニアが上記アンモニア浄化触媒によって完全に浄化されずに大気中に放出される一方、尿素水の噴射量が少な過ぎると排気中のNOxを完全に還元除去することができない。このため、尿素水の目標噴射量Qは、排気中のNOxを十分に除去できかつ加水分解時のアンモニアの発生量が過剰にならないような噴射量として算出される。   In step SA4, the target injection amount Q of the urea water by the reducing agent injection valve 15 is calculated based on the NOx catalyst temperature Ts, the upstream NOx concentration Dn1, and the downstream NOx concentration Dn2 calculated in step SA1. Here, if the amount of urea water injected by the reducing agent injection valve 15 is too large, ammonia produced by hydrolysis of the urea water is not completely purified by the ammonia purification catalyst but is released into the atmosphere, while the urea water is If the injection amount is too small, NOx in the exhaust cannot be completely reduced and removed. For this reason, the target injection amount Q of urea water is calculated as an injection amount that can sufficiently remove NOx in the exhaust gas and that does not cause an excessive amount of ammonia to be generated during hydrolysis.

ステップSA5では、還元剤噴射弁15による尿素水の噴射量が、ステップSA4で算出した目標噴射量Qになるように、該還元剤噴射弁15に対して必要な制御信号を出力する。   In step SA5, a necessary control signal is output to the reducing agent injection valve 15 so that the injection amount of urea water from the reducing agent injection valve 15 becomes the target injection amount Q calculated in step SA4.

ステップSA6では、フィルタ再生時における目標フィルタ温度の設定値を第1設定温度U(例えば650℃)とし、しかる後にリターンする。   In Step SA6, the set value of the target filter temperature at the time of filter regeneration is set to the first set temperature U (for example, 650 ° C.), and then the process returns.

ステップSA2又はSA3の判定がYESであるときに進むステップSA7では、還元剤噴射弁15の作動を停止(禁止)するべく、該噴射弁15への駆動信号の出力を停止する。   In step SA7 that proceeds when the determination in step SA2 or SA3 is YES, output of the drive signal to the injection valve 15 is stopped in order to stop (prohibit) the operation of the reducing agent injection valve 15.

ステップSA8では、フィルタ再生時における目標フィルタ温度の設定値を、上記第1設定温度Uよりも低い第2設定温度V(<U)とし、しかる後にリターンする。   In step SA8, the set value of the target filter temperature at the time of filter regeneration is set to the second set temperature V (<U) lower than the first set temperature U, and then the process returns.

以上の如く上記実施形態1では、ECU6は、圧力センサ10及び残量センサ14からの各検出情報を基に、上記尿素水供給不足状態にあるか否かを判定して(ステップSA2及びSA3の判定を実行して)、当該状態にあると判定したときには(ステップSA2又はSA3の判定がYESであるときには)、当該状態にないと判定したとき(ステップSA2及びSA3の判定が共にNOであるとき)に比べて、フィルタ再生時における目標フィルタ温度を低く設定する(ステップSA8の処理を実行する)。   As described above, in the first embodiment, the ECU 6 determines whether or not the urea water supply is insufficient based on the detection information from the pressure sensor 10 and the remaining amount sensor 14 (in steps SA2 and SA3). When it is determined that the current state is determined (when the determination at step SA2 or SA3 is YES), when it is determined that the current state is not present (when both the determinations at steps SA2 and SA3 are NO) ), The target filter temperature at the time of filter regeneration is set lower (the process of step SA8 is executed).

これによれば、尿素水供給不足状態にあるために尿素水による還元剤噴射弁15の冷却を十分に行うことができない状況下において、ECU6によりフィルタ再生制御が実行された場合には、フィルタ温度Tfは、第1設定温度Uよりも低い第2設定温度Vまでしか上昇せず、還元剤噴射弁15に尿素水が十分に供給されている場合に比べて、フィルタ再生時におけるフィルタ温度Tfを低くすることができて、排気温度の上昇を抑制することができる。よって、還元剤噴射弁15が排気熱により加熱されて、該噴射弁温度が耐熱温度を上回るのを確実に防止することができる。   According to this, when the filter regeneration control is executed by the ECU 6 in a situation where the reducing agent injection valve 15 cannot be sufficiently cooled by the urea water because the urea water supply is insufficient, the filter temperature is reduced. Tf only rises to a second set temperature V lower than the first set temperature U, and the filter temperature Tf at the time of filter regeneration is higher than when the reducing agent injection valve 15 is sufficiently supplied with urea water. The temperature can be lowered, and an increase in the exhaust temperature can be suppressed. Therefore, it is possible to reliably prevent the reducing agent injection valve 15 from being heated by the exhaust heat and the injection valve temperature from exceeding the heat resistance temperature.

また、ECU6は、上記尿素水供給不足状態にあると判定したときには(ステップSA2又はSA3の判定がYESであるときには)、還元剤噴射弁15の作動を停止する(ステップSA7の処理を実行する)ように構成されている。   Further, when the ECU 6 determines that the urea water supply is insufficient (when the determination at step SA2 or SA3 is YES), the ECU 6 stops the operation of the reducing agent injection valve 15 (executes the process at step SA7). It is configured as follows.

これにより、還元剤噴射弁15の噴射口から尿素水が漏れ出るのを確実に防止することができるとともに、還元剤噴射弁15の駆動熱の発生を抑制して、該噴射弁15の温度がその耐熱温度を上回るのをより一層確実に防止することが可能となる。   As a result, it is possible to reliably prevent the urea water from leaking from the injection port of the reducing agent injection valve 15, and to suppress the generation of drive heat of the reducing agent injection valve 15, so that the temperature of the injection valve 15 is reduced. It is possible to more reliably prevent the heat resistant temperature from being exceeded.

(実施形態2)
図3は、本発明の実施形態2を示し、ECU6における排気温度抑制制御を上記実施形態1とは異ならせたものである。すなわち、本実施形態では、ECU6における排気温度抑制制御は、フィルタ再生を開始する際の閾値であるフィルタ4の排気微粒子堆積量(つまり所定閾量)を変更することで行われる。尚、フィルタ4、各触媒部3,5、及び還元剤供給装置20等のハードウェア構成は、以下の実施形態において上記実施形態1と同様であるものとする。
(Embodiment 2)
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, in which the exhaust gas temperature suppression control in the ECU 6 is different from that in the first embodiment. That is, in the present embodiment, the exhaust gas temperature suppression control in the ECU 6 is performed by changing the exhaust particulate accumulation amount (that is, the predetermined threshold amount) of the filter 4 that is a threshold value when starting filter regeneration. The hardware configuration of the filter 4, the catalyst units 3 and 5, the reducing agent supply device 20, and the like is assumed to be the same as that of the first embodiment in the following embodiments.

本発明の実施形態3に係るECU6における排気温度抑制制御及び還元剤噴射弁制御について、図3のフローチャートを基に説明する。   Exhaust temperature suppression control and reducing agent injection valve control in the ECU 6 according to Embodiment 3 of the present invention will be described based on the flowchart of FIG.

ステップSB1乃至SB5ではそれぞれ、実施形態1におけるステップSA1乃至SA5と同様の処理を行う。   In steps SB1 to SB5, processing similar to that in steps SA1 to SA5 in the first embodiment is performed.

ステップSB6では、所定閾量を第1設定量Xとしてリターンする。   In step SB6, the process returns with the predetermined threshold amount set as the first set amount X.

ステップSB7では、実施形態1におけるステップSA7と同様の処理を行う。   In step SB7, processing similar to that in step SA7 in the first embodiment is performed.

ステップSB8では、所定閾量を第1設定閾量Xよりも少ない第2設定量Y(<X)としてリターンする。   In step SB8, the process returns with the predetermined threshold amount set as a second set amount Y (<X) smaller than the first set threshold amount X.

以上の如く上記実施形態2では、ECU6は、圧力センサ10及び残量センサ14からの各検出情報を基に、上記尿素水供給不足状態にあるか否かを判定して(ステップSB2及びSB3の判定を実行して)、当該状態にあると判定したときには(ステップSB2又はSB3の判定がYESであるときには)、当該状態にないと判定したとき(ステップSB2及びSB3の判定が共にNOであるとき)に比べて、上記所定閾量を低く設定する(ステップSB8の処理を実行する)ように構成されている。   As described above, in the second embodiment, the ECU 6 determines whether or not the urea water supply is insufficient based on the detection information from the pressure sensor 10 and the remaining amount sensor 14 (steps SB2 and SB3). When it is determined that the current state is determined (when the determination is made in step SB2 or SB3 is YES), when it is determined that the current state is not present (when both the determinations in steps SB2 and SB3 are NO) ), The predetermined threshold amount is set low (the process of step SB8 is executed).

これによれば、尿素水供給不足状態にあるために尿素水による還元剤噴射弁15の冷却を十分に行うことができない状況下においては、フィルタ4に堆積排気微粒子量が、第1設定量Xよりも少ない第2設定量Yに達したときに、ECU6によるフィルタ再生制御が実行される。このため、還元剤噴射弁15に尿素水が十分に供給されている場合に比べて、フィルタ再生時に燃焼するべき排気微粒子量を低減して単位時間あたりの燃焼量を低下させることができ、排気温度の上昇を確実に抑制することができる。こうして、上記実施形態1と同様の作用効果を得ることができる。   According to this, in a situation where the reducing agent injection valve 15 cannot be sufficiently cooled by the urea water because the urea water supply is insufficient, the amount of accumulated exhaust particulate on the filter 4 is reduced to the first set amount X. When the second set amount Y is reached, the filter regeneration control by the ECU 6 is executed. For this reason, compared with the case where urea water is sufficiently supplied to the reducing agent injection valve 15, it is possible to reduce the amount of exhaust particulates to be combusted at the time of filter regeneration and to reduce the combustion amount per unit time. An increase in temperature can be reliably suppressed. In this way, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

(実施形態3)
図4は、本発明の実施形態3を示し、ECU6における排気温度抑制制御を上記実施形態1及び2とは異ならせたものである。すなわち、本実施形態では、ECU6における排気温度抑制制御は、フィルタ再生手段によりフィルタ再生を禁止することで行われる。
(Embodiment 3)
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, in which the exhaust gas temperature suppression control in the ECU 6 is different from those in the first and second embodiments. That is, in this embodiment, the exhaust gas temperature suppression control in the ECU 6 is performed by prohibiting filter regeneration by the filter regeneration means.

本発明の実施形態3に係るECU6における排気温度抑制制御及び還元剤噴射弁制御について、図4のフローチャートを基に説明する。   Exhaust temperature suppression control and reducing agent injection valve control in the ECU 6 according to Embodiment 3 of the present invention will be described based on the flowchart of FIG.

ステップSC1乃至SC5ではそれぞれ、実施形態1におけるステップSA1乃至SA5と同様の処理を行う。   In steps SC1 to SC5, processing similar to that in steps SA1 to SA5 in the first embodiment is performed.

ステップSC6では、フィルタ再生禁止フラグを0とする。   In step SC6, the filter regeneration prohibition flag is set to zero.

ステップSC7では、実施形態1におけるステップSA7と同様の処理を行う。   In step SC7, the same process as step SA7 in the first embodiment is performed.

ステップSC8では、フィルタ再生禁止フラグを1とする。   In step SC8, the filter regeneration prohibition flag is set to 1.

以上の如く上記実施形態3では、ECU6は、圧力センサ10及び残量センサ14からの各検出情報を基に、上記尿素水供給不足状態にあるか否かを判定して(ステップSC2及びSC3の判定を実行して)、当該状態にあると判定したときには(ステップSC2又はSC3の判定がYESであるときには)、フィルタ再生禁止フラグを1として(ステップSC8の処理を実行して)、その後にフィルタ再生条件が成立したとしても(フィルタ4に捕集された排気微粒子量が所定閾量以上になったとしても)フィルタ再生制御の実行を禁止する一方、当該状態にないと判定したとき(ステップSC2及びSC3の判定が共にNOであるとき)には、フィルタ再生禁止フラグを0として(ステップSC6の処理を実行して)、その後にフィルタ再生条件が成立した場合にはフィルタ再生制御を実行可能にするよう構成されている。   As described above, in the third embodiment, the ECU 6 determines whether or not the urea water supply is insufficient based on the detection information from the pressure sensor 10 and the remaining amount sensor 14 (in steps SC2 and SC3). When it is determined that the current state is present (when the determination at step SC2 or SC3 is YES), the filter regeneration prohibition flag is set to 1 (the process at step SC8 is performed), and then the filter is filtered. Even if the regeneration condition is satisfied (even if the amount of exhaust particulate collected by the filter 4 exceeds a predetermined threshold amount), the execution of the filter regeneration control is prohibited, but it is determined that the state is not in this state (step SC2). And the determination of SC3 are both NO), the filter regeneration prohibition flag is set to 0 (by executing the process of step SC6), and then the filter If the raw condition is satisfied is configured to allow execution of the filter regeneration control.

これによれば、尿素水供給不足状態にあるために尿素水による還元剤噴射弁15の冷却を十分に行うことができない状況下においては、排気温度の上昇要因であるフィルタ再生制御が実行されることもなく、排気温度の上昇を極力抑制することができる。よって、上記実施形態1と同様の作用効果を得ることができる。   According to this, in a situation where the reducing agent injection valve 15 cannot be sufficiently cooled by the urea water because the urea water supply is insufficient, the filter regeneration control that is the cause of the exhaust temperature increase is executed. It is possible to suppress the rise in the exhaust temperature as much as possible. Therefore, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment.

(他の実施形態)
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記各実施形態では、排気浄化装置1をディーゼルエンジンに適用した例を示したが、これに限ったものではなく、例えば火花点火式のガソリンエンジンに適用するようにしてもよい。
(Other embodiments)
The configuration of the present invention is not limited to the above embodiment, but includes various other configurations. That is, in each said embodiment, although the example which applied the exhaust gas purification apparatus 1 to the diesel engine was shown, you may make it apply to a spark ignition type gasoline engine, for example, without restricting to this.

また、上記各実施形態では、フィルタ再生時におけるフィルタ4の昇温を、エンジンの各気筒の膨張行程における燃料の追加噴射により行うようにしているが、これに限ったものではなく、例えばフィルタ4の近傍に電気ヒータを設けておき、該電気ヒータによりフィルタ4を加熱することで行うようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the temperature of the filter 4 during the filter regeneration is increased by additional fuel injection in the expansion stroke of each cylinder of the engine. However, the present invention is not limited to this. For example, the filter 4 An electric heater may be provided in the vicinity of and the filter 4 may be heated by the electric heater.

上記各実施形態では、酸化触媒3aをフィルタ4とは別にその上流側に設けるようにしているが、これに限ったものではなく、例えば酸化触媒3aを設けずにフィルタ4に酸化触媒機能を持たせるようにしてもよい。また、酸化触媒3aと、酸化触媒機能を有するフィルタ4とを設けるようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the oxidation catalyst 3a is provided on the upstream side separately from the filter 4. However, the present invention is not limited to this. For example, the filter 4 has an oxidation catalyst function without providing the oxidation catalyst 3a. You may make it let. Moreover, you may make it provide the oxidation catalyst 3a and the filter 4 which has an oxidation catalyst function.

また、上記実施形態1及び2における排気温度抑制制御を組み合わせるようにしてもよい。具体的には、ECU6において、尿素水供給不足状態にあると判定した場合には、該状態にないと判定した場合に比べて、上記目標フィルタ温度及び所定閾量を共に低く設定するようにすればよい。こうすることで、上記実施形態1と同様の作用効果をより一層確実に得ることができる。   Further, the exhaust gas temperature suppression control in the first and second embodiments may be combined. Specifically, when the ECU 6 determines that the urea water supply is insufficient, the target filter temperature and the predetermined threshold amount are both set lower than when it is determined that the urea water supply is not in this state. That's fine. By doing so, the same effects as those of the first embodiment can be obtained more reliably.

本発明は、エンジンの排気中に液状のNOx還元剤を噴射することで該排気中に含まれるNOxを還元除去するエンジンの排気浄化装置に有用であり、特に、排気中の排気微粒子を捕集するためのフィルタと、該フィルタを昇温して再生させるフィルタ再生手段とを備えた排気浄化装置に有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for an engine exhaust gas purification device that reduces and removes NOx contained in exhaust gas by injecting liquid NOx reducing agent into the exhaust gas of the engine, and in particular, collects exhaust particulates in the exhaust gas. Therefore, the present invention is useful for an exhaust gas purification apparatus including a filter for regenerating and a filter regeneration means for regenerating the filter by raising the temperature.

本発明の実施形態に係るエンジンの排気浄化装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an engine exhaust gas purification apparatus according to an embodiment of the present invention. ECUにおける排気温度抑制制御及び還元剤噴射弁制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows exhaust temperature suppression control and reducing agent injection valve control in ECU. 実施形態2を示す図2相当図である。FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 実施形態3を示す図2相当図である。FIG. 9 is a view corresponding to FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 排気浄化装置
2 排気通路
4 フィルタ
6 ECU(フィルタ再生手段、異常検出手段、噴射禁止手段、目標フィルタ温度変更手段、所定閾量変更手段、フィルタ再生禁止手段、残量検出手段)
14 残量センサ(残量検出手段)
15 還元剤噴射弁
20 還元剤供給装置
24 圧力制御弁(異常検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust purification apparatus 2 Exhaust passage 4 Filter 6 ECU (Filter regeneration means, abnormality detection means, injection prohibition means, target filter temperature change means, predetermined threshold amount change means, filter regeneration prohibition means, remaining amount detection means)
14 Remaining amount sensor (remaining amount detecting means)
15 Reducing agent injection valve 20 Reducing agent supply device 24 Pressure control valve (abnormality detecting means)

Claims (7)

エンジンの排気通路に設けられ、液状のNOx還元剤を排気中に噴射する還元剤噴射弁と、該還元剤噴射弁に該NOx還元剤を供給する還元剤供給装置と、該還元剤噴射弁よりも排気上流側に配設され、排気中に含まれる排気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された排気微粒子の量が所定閾量以上になったときに、該フィルタを目標フィルタ温度まで昇温して該排気微粒子を燃焼除去することで該フィルタの再生を行うフィルタ再生手段と、を備えたエンジンの排気浄化装置であって、
上記還元剤供給装置の異常を検出する異常検出手段と、
上記異常検出手段により上記還元剤供給装置の異常が検出された場合に、上記還元剤噴射弁による排気中へのNOx還元剤の噴射を禁止する噴射禁止手段と、
上記異常検出手段により上記還元剤供給装置の異常が検出された場合に、該異常が検出されない場合に比べて、上記目標フィルタ温度を低下させる目標フィルタ温度変更手段と、をさらに備えていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
A reducing agent injection valve that is provided in an exhaust passage of the engine and injects a liquid NOx reducing agent into the exhaust; a reducing agent supply device that supplies the NOx reducing agent to the reducing agent injection valve; and a reducing agent injection valve Is disposed upstream of the exhaust, and collects exhaust particulates contained in the exhaust, and when the amount of exhaust particulates collected by the filter exceeds a predetermined threshold amount, the filter is used as a target filter. An engine exhaust purification device comprising: a filter regeneration means for regenerating the filter by raising the temperature to a temperature and removing the exhaust particulates by combustion;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the reducing agent supply device;
Injection prohibiting means for prohibiting the injection of NOx reducing agent into the exhaust by the reducing agent injection valve when the abnormality of the reducing agent supply device is detected by the abnormality detecting means;
A target filter temperature changing means for lowering the target filter temperature when an abnormality of the reducing agent supply device is detected by the abnormality detection means, compared to a case where the abnormality is not detected. An exhaust gas purification device for an engine.
エンジンの排気通路に設けられ、液状のNOx還元剤を排気中に噴射する還元剤噴射弁と、該還元剤噴射弁に該NOx還元剤を供給する還元剤供給装置と、該還元剤噴射弁よりも排気上流側に配設され、排気中に含まれる排気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された排気微粒子の量が所定閾量以上になったときに、該フィルタを目標フィルタ温度まで昇温して該排気微粒子を燃焼除去することで該フィルタの再生を行うフィルタ再生手段と、を備えたエンジンの排気浄化装置であって、
上記還元剤供給装置の異常を検出する異常検出手段と、
上記異常検出手段により上記還元剤供給装置の異常が検出された場合に、上記還元剤噴射弁による排気中へのNOx還元剤の噴射を禁止する噴射禁止手段と、
上記異常検出手段により上記還元剤供給装置の異常が検出された場合に、該異常が検出されない場合に比べて、上記所定閾量を低下させる所定閾量変更手段と、をさらに備えていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
A reducing agent injection valve that is provided in an exhaust passage of the engine and injects a liquid NOx reducing agent into the exhaust; a reducing agent supply device that supplies the NOx reducing agent to the reducing agent injection valve; and a reducing agent injection valve Is disposed upstream of the exhaust, and collects exhaust particulates contained in the exhaust, and when the amount of exhaust particulates collected by the filter exceeds a predetermined threshold amount, the filter is used as a target filter. An engine exhaust purification device comprising: a filter regeneration means for regenerating the filter by raising the temperature to a temperature and removing the exhaust particulates by combustion;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the reducing agent supply device;
Injection prohibiting means for prohibiting the injection of NOx reducing agent into the exhaust by the reducing agent injection valve when the abnormality of the reducing agent supply device is detected by the abnormality detecting means;
A predetermined threshold amount changing means for lowering the predetermined threshold amount when the abnormality is detected by the abnormality detecting means, compared to a case where the abnormality is not detected. An exhaust gas purification device for an engine.
エンジンの排気通路に設けられ、液状のNOx還元剤を排気中に噴射する還元剤噴射弁と、該還元剤噴射弁に該NOx還元剤を供給する還元剤供給装置と、該還元剤噴射弁よりも排気上流側に配設され、排気中に含まれる排気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された排気微粒子の量が所定閾量以上になったときに、該フィルタを目標フィルタ温度まで昇温して該排気微粒子を燃焼除去することで該フィルタの再生を行うフィルタ再生手段と、を備えたエンジンの排気浄化装置であって、
上記還元剤供給装置の異常を検出する異常検出手段と、
上記異常検出手段により上記還元剤供給装置の異常が検出された場合に、上記還元剤噴射弁による排気中へのNOx還元剤の噴射を禁止する噴射禁止手段と、
上記異常検出手段により上記還元剤供給装置の異常が検出された場合に、上記フィルタ再生手段による上記フィルタの再生を禁止するフィルタ再生禁止手段と、をさらに備えていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
A reducing agent injection valve that is provided in an exhaust passage of the engine and injects a liquid NOx reducing agent into the exhaust; a reducing agent supply device that supplies the NOx reducing agent to the reducing agent injection valve; and a reducing agent injection valve Is disposed upstream of the exhaust, and collects exhaust particulates contained in the exhaust, and when the amount of exhaust particulates collected by the filter exceeds a predetermined threshold amount, the filter is used as a target filter. An engine exhaust purification device comprising: a filter regeneration means for regenerating the filter by raising the temperature to a temperature and removing the exhaust particulates by combustion;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the reducing agent supply device;
Injection prohibiting means for prohibiting the injection of NOx reducing agent into the exhaust by the reducing agent injection valve when the abnormality of the reducing agent supply device is detected by the abnormality detecting means;
Engine exhaust further comprising: filter regeneration prohibiting means for prohibiting regeneration of the filter by the filter regeneration means when an abnormality of the reducing agent supply device is detected by the abnormality detection means. Purification equipment.
エンジンの排気通路に設けられ、液状のNOx還元剤を排気中に噴射する還元剤噴射弁と、該NOx還元剤を貯留しておくタンクを有しかつ該タンク内のNOx還元剤を該還元剤噴射弁に供給する還元剤供給装置と、上記還元剤噴射弁よりも排気上流側に配設され、排気中に含まれる排気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された排気微粒子の量が所定閾量以上になったときに、該フィルタを目標フィルタ温度まで昇温して該排気微粒子を燃焼除去することで該フィルタの再生を行うフィルタ再生手段と、を備えたエンジンの排気浄化装置であって、
上記タンク内のNOx還元剤の残量が、上記還元剤供給装置により該NOx還元剤を上記還元剤噴射弁へ供給可能な所定レベルを下回った状態を検出する残量検出手段と、
上記残量検出手段により上記NOx還元剤の残量が上記所定レベルを下回った状態が検出された場合には、該状態が検出されない場合に比べて上記目標フィルタ温度を低下させる目標フィルタ温度変更手段と、をさらに備えていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
A reducing agent injection valve provided in an exhaust passage of the engine for injecting a liquid NOx reducing agent into the exhaust; a tank for storing the NOx reducing agent; and the NOx reducing agent in the tank A reducing agent supply device that supplies the injection valve; a filter that is disposed on the exhaust upstream side of the reducing agent injection valve and that collects exhaust particulates contained in the exhaust; and the exhaust particulates collected by the filter Engine exhaust purification comprising: filter regeneration means for regenerating the filter by heating the filter to a target filter temperature and burning and removing the exhaust particulates when the amount exceeds a predetermined threshold amount A device,
A remaining amount detecting means for detecting a state in which the remaining amount of NOx reducing agent in the tank falls below a predetermined level at which the reducing agent supply device can supply the NOx reducing agent to the reducing agent injection valve;
When the state in which the remaining amount of the NOx reducing agent is below the predetermined level is detected by the remaining amount detecting unit, the target filter temperature changing unit lowers the target filter temperature compared to the case where the state is not detected. And an exhaust emission control device for an engine.
エンジンの排気通路に設けられ、液状のNOx還元剤を排気中に噴射する還元剤噴射弁と、該NOx還元剤を貯留しておくタンクを有しかつ該タンク内のNOx還元剤を該還元剤噴射弁に供給する還元剤供給装置と、上記還元剤噴射弁よりも排気上流側に配設され、排気中に含まれる排気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された排気微粒子の量が所定閾量以上になったときに、該フィルタを目標フィルタ温度まで昇温して該排気微粒子を燃焼除去することで該フィルタの再生を行うフィルタ再生手段と、を備えたエンジンの排気浄化装置であって、
上記タンク内のNOx還元剤の残量が、上記還元剤供給装置により該NOx還元剤を上記還元剤噴射弁へ供給可能な所定レベルを下回った状態を検出する残量検出手段と、
上記残量検出手段により上記NOx還元剤の残量が上記所定レベルを下回った状態が検出された場合には、該状態が検出されない場合に比べて上記所定閾量を低下させる所定閾量変更手段と、をさらに備えていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
A reducing agent injection valve provided in an exhaust passage of the engine for injecting a liquid NOx reducing agent into the exhaust; a tank for storing the NOx reducing agent; and the NOx reducing agent in the tank A reducing agent supply device that supplies the injection valve; a filter that is disposed on the exhaust upstream side of the reducing agent injection valve and that collects exhaust particulates contained in the exhaust; and the exhaust particulates collected by the filter Engine exhaust purification comprising: filter regeneration means for regenerating the filter by heating the filter to a target filter temperature and burning and removing the exhaust particulates when the amount exceeds a predetermined threshold amount A device,
A remaining amount detecting means for detecting a state in which the remaining amount of NOx reducing agent in the tank falls below a predetermined level at which the reducing agent supply device can supply the NOx reducing agent to the reducing agent injection valve;
When the state in which the remaining amount of the NOx reducing agent is below the predetermined level is detected by the remaining amount detecting unit, the predetermined threshold amount changing unit that lowers the predetermined threshold amount compared to the case where the state is not detected. And an exhaust emission control device for an engine.
エンジンの排気通路に設けられ、液状のNOx還元剤を排気中に噴射する還元剤噴射弁と、該NOx還元剤を貯留しておくタンクを有しかつ該タンク内のNOx還元剤を該還元剤噴射弁に供給する還元剤供給装置と、上記還元剤噴射弁よりも排気上流側に配設され、排気中に含まれる排気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された排気微粒子の量が所定閾量以上になったときに、該フィルタを目標フィルタ温度まで昇温して該排気微粒子を燃焼除去することで該フィルタの再生を行うフィルタ再生手段と、を備えたエンジンの排気浄化装置であって、
上記タンク内のNOx還元剤の残量が、上記還元剤供給装置により該NOx還元剤を上記還元剤噴射弁へ供給可能な所定レベルを下回った状態を検出する残量検出手段と、
上記残量検出手段により上記NOx還元剤の残量が上記所定レベルを下回った状態が検出された場合には、上記フィルタ再生手段によるフィルタ再生を禁止するフィルタ再生禁止手段と、をさらに備えていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
A reducing agent injection valve provided in an exhaust passage of the engine for injecting a liquid NOx reducing agent into the exhaust; a tank for storing the NOx reducing agent; and the NOx reducing agent in the tank A reducing agent supply device that supplies the injection valve; a filter that is disposed on the exhaust upstream side of the reducing agent injection valve and that collects exhaust particulates contained in the exhaust; and the exhaust particulates collected by the filter Engine exhaust purification comprising: filter regeneration means for regenerating the filter by heating the filter to a target filter temperature and burning and removing the exhaust particulates when the amount exceeds a predetermined threshold amount A device,
A remaining amount detecting means for detecting a state in which the remaining amount of NOx reducing agent in the tank falls below a predetermined level at which the reducing agent supply device can supply the NOx reducing agent to the reducing agent injection valve;
And a filter regeneration prohibiting unit for prohibiting filter regeneration by the filter regeneration unit when the remaining amount detecting unit detects that the remaining amount of the NOx reducing agent is below the predetermined level. An exhaust emission control device for an engine.
請求項4乃至6のいずれか一項に記載のエンジンの排気浄化装置において、
上記残量検出手段により上記NOx還元剤の残量が上記所定レベルを下回った状態が検出された場合には、上記還元剤噴射弁による排気中へのNOx還元剤の噴射を禁止する噴射禁止手段をさらに備えていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
The engine exhaust gas purification apparatus according to any one of claims 4 to 6,
Injection prohibiting means for prohibiting injection of NOx reducing agent into the exhaust gas by the reducing agent injection valve when the remaining amount detecting means detects that the remaining amount of the NOx reducing agent is below the predetermined level. An exhaust emission control device for an engine, further comprising:
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