JP5194590B2 - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
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Description
このNOx吸蔵還元触媒は、燃料噴射量に対して酸素が過剰な状態、いわゆるリーン状態においてNOxを吸蔵する。一方で、燃料噴射量に対して酸素が不足している状態、いわゆるリッチ状態では、排気に含まれる一酸化炭素(CO)及び未燃燃料成分の炭化水素(HC)と、吸蔵したNOxとを反応させてNOxを還元し、これらを窒素、二酸化炭素、水にすることにより排気を浄化する。
請求項1に記載の発明は、排気通路に設けられた触媒に未燃燃料成分を供給する燃料添加処理を実行するエンジンの排気浄化装置において、前記触媒の温度を推定する触媒床温推定手段を備え、排気流量が同触媒床温推定手段によって推定される触媒床温に基づいて設定される基準排気流量以上であるときに、前記燃料添加処理を禁止し、前記基準排気流量は、前記触媒床温推定手段によって推定される触媒床温が低いときほど小さな値に設定されることをその要旨とする。
請求項2に記載の発明は、排気通路に設けられた触媒に未燃燃料成分を供給する燃料添加処理を実行するエンジンの排気浄化装置において、前記触媒の温度を推定する触媒床温推定手段を備え、排気流量が同触媒床温推定手段によって推定される触媒床温に基づいて設定される基準排気流量以上であるときに、前記燃料添加処理を禁止し、前記基準排気流量は、燃料添加量が多いときほど小さな値に設定されることを要旨とする。
触媒床温が高いときには触媒における未燃燃料成分の反応が促進されるため、その反応が短期間で終了するようになる。一方、触媒床温が低いときには触媒における未燃燃料成分の反応速度が比較的小さいため、排気流量が多いとき、即ち触媒を通過する排気の流速が大きいときには反応しきれなかった未燃燃料成分が触媒を通過してしまうようになる。そこで、上記請求項2に記載の発明では、触媒床温に基づいて基準排気流量を設定し、排気流量が基準排気流量以上であるときに燃料添加処理を禁止するようにしている。即ち、未燃燃料成分が触媒を通過して大気中に排出されるおそれがある場合には燃料添加処理が禁止されるようになる。その結果、未燃燃料成分が未反応のまま触媒を通過して白煙となり大気中に排出されることを抑制することができるようになる。
ここで、排気流量や触媒床温が同じ場合であっても、燃料添加量が多いときには添加された未燃燃料成分が反応しきれずに触媒を通過する可能性が高くなる。そこで、上記請求項2に記載の発明によるように、燃料添加量が多いときほど、基準排気流量を小さな値に設定するといった構成を採用することにより、燃料添加量が多いときほど、燃料添加処理が禁止される機会が増大するようになり、未燃燃料成分が大気中に排出される可能性に即した態様で好適に燃料添加処理を禁止することができるようになる。
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、その触媒床温が低いときほど基準排気流量を小さな値に設定する。
図1は、本実施形態にかかるディーゼルエンジン10及びその排気浄化装置の概略構成を示す模式図である。図1に示されるようにディーゼルエンジン10には、吸気通路20と排気通路30とが接続されている。吸気通路20には、モータ21aにより開閉駆動される吸気絞り弁21が設けられており、この吸気絞り弁21の開度を変更することにより燃焼室11に導入される空気の量が調量される。
(1)触媒の温度が高いときには触媒コンバータ41及びPMフィルタ42における未燃燃料成分(HC)の反応が促進されるため、その反応が短期間で終了するようになる。一方、触媒の温度が低いときには触媒コンバータ41及びPMフィルタ42における未燃燃料成分の反応速度が比較的小さいため、排気流量EXが多いとき、即ち触媒コンバータ41及びPMフィルタ42を通過する排気の流速が大きいときには反応しきれなかった未燃燃料成分が触媒コンバータ41及びPMフィルタ42を通過してしまうようになる。そこで、上記実施形態では、触媒床温THCに基づいて基準排気流量EXstを設定し、排気流量EXが基準排気流量EXst以上であるときに燃料添加処理を禁止するようにしている。即ち、未燃燃料成分が触媒コンバータ41及びPMフィルタ42を通過して大気中に排出されるおそれがある場合には燃料添加処理が禁止されるようになる。その結果、未燃燃料成分が未反応のまま触媒コンバータ41及びPMフィルタ42を通過して白煙となり大気中に排出されることを抑制することができるようになる。
・燃料添加弁40における直近の燃料噴射から所定期間以上経過したときに、燃料添加弁40から所定量の燃料を噴射する詰まり防止噴射処理を実行するといった構成を採用することもできる。これにより、燃料添加弁40からの燃料噴射によって噴孔周辺に付着したデポジットを除去し、デポジットによる燃料添加弁40の詰まりの発生を抑制することができるようになる。
Claims (7)
- 排気通路に設けられた触媒に未燃燃料成分を供給する燃料添加処理を実行するエンジンの排気浄化装置において、
前記触媒の温度を推定する触媒床温推定手段を備え、
排気流量が同触媒床温推定手段によって推定される触媒床温に基づいて設定される基準排気流量以上であるときに、前記燃料添加処理を禁止し、
前記基準排気流量は、前記触媒床温推定手段によって推定される触媒床温が低いときほど小さな値に設定される
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 排気通路に設けられた触媒に未燃燃料成分を供給する燃料添加処理を実行するエンジンの排気浄化装置において、
前記触媒の温度を推定する触媒床温推定手段を備え、
排気流量が同触媒床温推定手段によって推定される触媒床温に基づいて設定される基準排気流量以上であるときに、前記燃料添加処理を禁止し、
前記基準排気流量は、燃料添加量が多いときほど小さな値に設定される
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 請求項2に記載のエンジンの排気浄化装置において、
前記基準排気流量は、前記触媒床温推定手段によって推定される触媒床温が低いときほど小さな値に設定される
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 請求項1〜3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、
前記排気通路における前記触媒よりも上流側の部位に設けられた上流側排気温センサと、同触媒よりも下流側の部位に設けられた下流側排気温センサとを備え、
前記触媒床温推定手段は、各排気温センサによってそれぞれ検出される排気温度のうち、低い方の排気温度に基づいて触媒床温を推定する
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 前記触媒は排気に含まれる窒素酸化物を吸蔵するNOx吸蔵還元触媒であり、
機関運転状態と燃料添加量とに基づいて前記NOx吸蔵還元触媒のNOx吸蔵量を推定し、推定されたNOx吸蔵量が所定量以上であるときに前記燃料添加処理を実行して前記NOx吸蔵還元触媒に未燃燃料成分を還元剤として供給し、同NOx吸蔵還元触媒に吸蔵された窒素酸化物を還元する
請求項1〜4のいずれか一項に記載のエンジンの排気浄化装置。 - 前記排気通路に燃料添加弁を備え、
前記燃料添加処理に際して同燃料添加弁から燃料を噴射することにより排気に燃料を添加する
請求項1〜5のいずれか一項に記載のエンジンの排気浄化装置。 - 請求項6に記載のエンジンの排気浄化装置において、
前記燃料添加弁による直近の燃料噴射から所定期間以上経過したときに、同燃料添加弁から所定量の燃料を噴射する詰まり防止噴射処理を実行する
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
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