JP5240449B2 - Exhaust purification device - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust purification device that purifies exhaust gas discharged from an internal combustion engine.

自動車等に搭載されるエンジン、特にディーゼルエンジンから排出される排気ガス中には、一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)や、微粒子状物質(PM:Particulate Matter)等が多く含まれている。このため、エンジンから排出される排気ガスが通過する排気通路に、例えば、上記汚染物質を分解(還元等)するための三元触媒や、PMを捕捉するためのパティキュレートフィルタ等を設け、排気ガスが浄化された状態で大気中に放出されるようにしている。   In exhaust gas exhausted from engines mounted on automobiles, especially diesel engines, carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx), and particulate matter (PM) ) Etc. are included. Therefore, for example, a three-way catalyst for decomposing (reducing, etc.) the pollutants and a particulate filter for capturing PM are provided in the exhaust passage through which the exhaust gas discharged from the engine passes. The gas is released into the atmosphere in a purified state.

ディーゼルエンジンにおいては、排気ガスが酸化雰囲気であるため、三元触媒を用いた窒素酸化物(NOx)の浄化が難しい。このため、ディーゼルエンジンには、排気ガス中のNOxを効率的に浄化するために、例えば、NOxの吸着と還元とを繰り返し行ってNOxを分解(還元)する、いわゆるNOxトラップ触媒が採用されている。NOxトラップ触媒は、例えば、排気通路内に燃料(軽油)等を噴射することで還元剤をNOxトラップ触媒に供給し、吸着したNOxを分解(還元)してNOxトラップ触媒の再生を図っている。   In a diesel engine, exhaust gas is in an oxidizing atmosphere, so it is difficult to purify nitrogen oxide (NOx) using a three-way catalyst. For this reason, in order to efficiently purify NOx in exhaust gas, for example, a so-called NOx trap catalyst that decomposes (reduces) NOx by repeatedly adsorbing and reducing NOx is employed in the diesel engine. Yes. The NOx trap catalyst, for example, supplies a reducing agent to the NOx trap catalyst by injecting fuel (light oil) or the like into the exhaust passage, and decomposes (reduces) the adsorbed NOx to regenerate the NOx trap catalyst. .

燃料中には硫黄成分が有害成分として含まれているため、硫黄成分は酸素と反応して硫黄酸化物となってNOxの代わりにNOxトラップ触媒に吸蔵される(S被毒)。吸蔵された硫黄成分は定期的に除去する必要があり、空燃比をリッチ状態にしてNOxトラップ触媒を高温化することで吸蔵された硫黄成分を放出除去している(Sパージ)。   Since the sulfur component is contained as a harmful component in the fuel, the sulfur component reacts with oxygen to become sulfur oxide, and is stored in the NOx trap catalyst instead of NOx (S poisoning). The stored sulfur component must be periodically removed, and the stored sulfur component is released and removed by raising the temperature of the NOx trap catalyst by setting the air-fuel ratio to a rich state (S purge).

一方、パティキュレートフィルタは、使用に伴ってフィルタ内にPMが堆積して通過抵抗が増大するため、必要に応じて再生処理を行う必要がある。再生処理としては、パティキュレートフィルタの上流に設けられた酸化触媒に燃料(軽油)などの添加剤を流入させて発熱反応を生じさせ、この熱によりパティキュレートフィルタの再生処理を行っている(再生)。   On the other hand, particulate filters need to be regenerated as necessary because PM accumulates in the filters and the passage resistance increases with use. In the regeneration process, an additive such as fuel (diesel oil) flows into an oxidation catalyst provided upstream of the particulate filter to cause an exothermic reaction, and the particulate filter is regenerated by this heat (regeneration). ).

NOxトラップ触媒のSパージやパティキュレートフィルタの再生処理は、排気温度を上昇させることでNOxトラップ触媒やパティキュレートフィルタを昇温し、Sパージや再生を実施している。このため、Sパージや再生処理は、エンジンの負荷がある程度高い領域での運転が実施可能な条件になり、低速運転中、渋滞中や停車中で可燃物が周囲に多く存在する場所ではSパージや再生処理を実施できないのが現状である。   In the S purge of the NOx trap catalyst and the regeneration process of the particulate filter, the NO purge trap and the particulate filter are heated by raising the exhaust gas temperature, and the S purge and regeneration are performed. For this reason, the S purge and the regeneration process are conditions that allow the engine to be operated in a region where the engine load is somewhat high, and the S purge is performed in a place where there is a lot of combustibles in the surroundings during low speed operation, traffic jams, or stopping. The current situation is that the reproduction process cannot be performed.

Sパージや再生処理は、S被毒やPMの堆積状況を求めて(検出・推定)必要時に適宜実行するようになっている。Sパージや再生処理が困難な条件で走行を続け、堆積量が所定量を越えた時には警告灯等により運転者に知らせ、Sパージや再生処理が可能な状態での走行を促すようにしている。しかし、実際にはSパージや再生処理が可能な状態での走行を行うことは困難であるのが実情であり、警告灯が点灯した場合にはサービス拠点に持ち込んでメンテナンスを実行する等して対応しているのが現状である。   The S purge and the regeneration process are appropriately executed when necessary (detection / estimation) by obtaining the state of S poisoning or PM accumulation. The vehicle continues to run under conditions where S purge and regeneration processing is difficult, and when the accumulated amount exceeds a predetermined amount, the driver is informed by a warning light or the like to encourage driving in a state where S purge or regeneration processing is possible. . However, in reality, it is difficult to run in a state where S purge or regeneration processing is possible. If the warning light is on, bring it to a service base to perform maintenance, etc. The current situation is to support this.

近年、車両の走行経路を設定・案内したり道路情報を提供するナビゲーションシステムが普及してきており、ナビゲーションシステムを用いてSパージや再生処理を実行させる技術が提案されてきている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示された技術は、ナビゲーションシステムにより渋滞に関連する情報が得られた場合にフィルタの再生を実行させるようにし、渋滞中にフィルタの再生を実行せざるを得なくなることを避ける技術である。このため、再生不良やフィルタの目詰まりの問題を解消することができる。   In recent years, navigation systems that set and guide vehicle travel routes and provide road information have become widespread, and techniques for executing S purge and regeneration processing using navigation systems have been proposed (for example, Patent Documents). 1). The technique disclosed in Patent Document 1 is a technique for performing filter regeneration when information related to traffic jams is obtained by the navigation system, and avoiding having to perform filter regeneration during traffic jams. It is. For this reason, it is possible to solve the problem of regeneration failure and filter clogging.

特許文献1に開示された技術は、渋滞区間までに強制再生できる経路があることが前提とされた技術であり、強制再生できる経路がない場合にはメンテナンスを実行する等の対応が必要になる。このため、走行経路を設定・案内する、といったナビゲーションシステムの機能を、触媒の再生やパージの実行に対して十分に活用した技術とはいえないものである。   The technique disclosed in Patent Document 1 is a technique based on the premise that there is a path that can be forcibly regenerated until a traffic jam section. If there is no path that can be forcibly regenerated, it is necessary to take measures such as performing maintenance. . For this reason, it cannot be said that the function of the navigation system such as setting and guiding the travel route is sufficiently utilized for the regeneration of the catalyst and the execution of the purge.

特開2005−248762号公報JP 2005-248762 A

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ナビゲーションシステムの機能を十分に活用して排気浄化ユニットの有害成分の放出除去を最適に実行させることができる排気浄化装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide an exhaust purification device capable of optimally executing the release and removal of harmful components of an exhaust purification unit by fully utilizing the functions of a navigation system. To do.

上記目的を達成するための請求項1に係る本発明の排気浄化装置は、車両の内燃機関の排気通路に設けられ排気の浄化を行なう排気浄化ユニットと、前記排気浄化ユニットに吸蔵もしくは捕集された排気成分の堆積量を導出する堆積量導出手段と、前記堆積量導出手段により導出された前記排気成分の堆積量に基づいて前記排気浄化ユニットを昇温して前記排気成分を放出除去する放出手段と、前記車両の走行経路を設定・案内すると共に道路情報を提供するナビゲーションシステムと、前記堆積量導出手段により導出された前記排気成分の堆積量が所定量を超えた際、現在の走行経路における前記車両の進行方向で前記放出手段の動作が可能な経路の有無を判断し、前記放出手段の動作が可能な経路が無いと判断された場合に、前記放出手段の動作が可能な退避走行経路を前記ナビゲーションシステムで設定・案内させる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記排気成分の堆積量が前記所定量より多く前記車両が走行不可能となる堆積量より小さい第2所定量を設定し、前記排気成分の堆積量が前記所定量を超えた際に、前記走行不能となる堆積量までの残り距離を求め、前記残り距離が所定値αを超えていると判断された場合、前記放出手段の動作が可能な経路が存在するか否かを判断し、前記放出手段の動作が可能な経路がない場合、または前記残り距離が所定値α以下であると判断された場合、前記第2所定量を超えるまで安全に停車できる場所を検索して前記退避走行経路とすることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an exhaust emission control device according to a first aspect of the present invention includes an exhaust purification unit that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine of a vehicle and purifies exhaust, and is occluded or collected by the exhaust purification unit. A deposit amount deriving unit for deriving the accumulated amount of the exhaust component, and a discharge for releasing and removing the exhaust component by raising the temperature of the exhaust purification unit based on the accumulated amount of the exhaust component derived by the deposit amount deriving unit Means, a navigation system for setting and guiding the travel route of the vehicle and providing road information, and a current travel route when the accumulation amount of the exhaust component derived by the accumulation amount deriving device exceeds a predetermined amount In the direction of travel of the vehicle in the vehicle, it is determined whether or not there is a path on which the discharge means can be operated. Comprising a retraction travel route capable of operating a control unit configured to set and guided by the navigation system, the control means, depositing said vehicle accumulation amount of the exhaust gas component is rather multi than the predetermined amount is not running It sets the amount is less than the second predetermined amount, when the accumulation amount of the exhaust gas component exceeds a predetermined amount, determine the remaining distance to the deposit amount to be the wheelchair-stranded, said remaining distance is greater than a predetermined value α If it is determined that, to determine whether operation is possible paths of the release means is present, before the case operation of Kiho detecting means there is no possible paths, or the remaining distance is a predetermined value α When it is determined that the vehicle travels in the following manner, a place where the vehicle can safely stop until the second predetermined amount is exceeded is searched for as the retreat travel route.

請求項1に係る本発明では、有害成分の堆積量が所定量を超えた際に、車両の進行方向で放出手段の動作が可能な経路が無いと判断された場合に、放出手段の動作が可能な退避走行経路をナビゲーションシステムで設定・案内させるので、ナビゲーションシステムの機能を十分に活用して排気浄化ユニットの排気成分の放出除去を最適に実行させることができる。
そして、算出された走行距離内に放出手段の動作が可能な経路が存在するか否かを判断することにより、可能な経路がある場合には車両の進行方向で放出手段の動作を行わせることができるので、排気成分の放出のために車両の進行方向を変更することを最小限に抑制することができる。更に、排気成分の堆積量が増加しても安全に停車できる場所を案内することができる。
In the present invention according to claim 1, when it is determined that there is no path in which the release means can operate in the traveling direction of the vehicle when the accumulation amount of harmful components exceeds a predetermined amount, the operation of the release means is performed. Since the possible evacuation route is set and guided by the navigation system, it is possible to optimally execute the emission removal of the exhaust purification unit by fully utilizing the function of the navigation system.
Then, by determining whether there is a route in which the discharge means can be operated within the calculated travel distance, if there is a possible route, the discharge means is operated in the traveling direction of the vehicle. Therefore, changing the traveling direction of the vehicle to release exhaust components can be suppressed to a minimum. Further, it is possible to guide a place where the vehicle can be safely stopped even if the amount of accumulated exhaust components increases.

また、請求項2に係る本発明の排気浄化装置は、請求項1に記載の排気浄化装置において、前記制御手段は、前記安全に停車できる場所がない時、もしくは前記安全に停車できる場所に前記車両が停車しない時に、前記堆積量導出手段により導出された前記排気成分の堆積量が前記第2所定量を超えた際に、前記放出手段の動作を実施させるためのサービス拠点を検索して前記退避走行経路とすることを特徴とする。 The exhaust gas purifying apparatus of the present invention according to claim 2, in the exhaust purification apparatus according to claim 1, wherein the control unit, the safe when there is no place to stop, or the in a location that the safely stop When the vehicle does not stop, when the accumulation amount of the exhaust component derived by the accumulation amount deriving unit exceeds the second predetermined amount, the service base for performing the operation of the discharge unit is searched for and It is characterized by using a retreat travel route.

請求項2に係る本発明では、安全に停車できる場所に退避できない場合に(しない場合に)、排気成分の堆積量が更に多くなった時にはサービス拠点を案内することができる。 In the present invention according to claim 2, when it is not possible to evacuate to a place where the vehicle can be safely stopped (when not), the service base can be guided when the accumulated amount of exhaust components further increases.

本発明の排気浄化装置は、ナビゲーションシステムの機能を十分に活用して排気浄化ユニットの有害成分の放出除去を最適に実行させることが可能になる。   The exhaust emission control device of the present invention makes it possible to optimally execute the release removal of harmful components of the exhaust purification unit by fully utilizing the function of the navigation system.

図1には本発明の第1実施形態例に係る排気浄化装置を備えたディーゼルエンジンの全体、図2には制御手段の概略ブロック構成、図3〜図5には制御フロー、図6には差圧とPMの堆積量との関係を示してある。   FIG. 1 shows an entire diesel engine equipped with an exhaust emission control apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a schematic block configuration of control means, FIGS. 3 to 5 show a control flow, and FIG. The relationship between the differential pressure and the amount of PM deposited is shown.

図1に基づいてディーゼルエンジンの全体を説明する。   The whole diesel engine will be described with reference to FIG.

図に示すように、多気筒ディーゼルエンジン(エンジン)1のシリンダブロック2にはシリンダボア3が形成され、シリンダボア3内にはピストン4が往復移動自在に収容されている。ピストン4及びシリンダボア3及びシリンダヘッド5により燃焼室8が形成されている。ピストン4にはコネクティングロッド6の上端が回動自在に連結され、コネクティングロッド6の下端はクランクシャフト7のピン部に回転自在に接続されている。   As shown in the figure, a cylinder bore 3 is formed in a cylinder block 2 of a multi-cylinder diesel engine (engine) 1, and a piston 4 is accommodated in the cylinder bore 3 so as to be reciprocally movable. A combustion chamber 8 is formed by the piston 4, the cylinder bore 3 and the cylinder head 5. An upper end of a connecting rod 6 is rotatably connected to the piston 4, and a lower end of the connecting rod 6 is rotatably connected to a pin portion of the crankshaft 7.

これにより、ピストン4の往復運動がコネクティングロッド6を介してクランクシャフト7の回転運動に変換される。エンジン1にはクランク角センサ12が設けられ、クランク角センサ12の情報によりエンジン1の回転速度が検出される。   As a result, the reciprocating motion of the piston 4 is converted into the rotational motion of the crankshaft 7 via the connecting rod 6. The engine 1 is provided with a crank angle sensor 12, and the rotational speed of the engine 1 is detected based on information from the crank angle sensor 12.

シリンダヘッド5には吸気ポート11が形成され、吸気ポート11には吸気マニホールドを含む吸気管13が接続されている。吸気ポート11には吸気弁14が設けられ、吸気弁14により吸気ポート11が開閉される。また、シリンダヘッド5には排気ポート15が形成され、排気ポート15には排気マニホールドを含む排気管17(排気通路)が接続されている。排気ポート15には排気弁18が設けられ、排気弁18により排気ポート15が開閉される。   An intake port 11 is formed in the cylinder head 5, and an intake pipe 13 including an intake manifold is connected to the intake port 11. An intake valve 14 is provided in the intake port 11, and the intake port 11 is opened and closed by the intake valve 14. An exhaust port 15 is formed in the cylinder head 5, and an exhaust pipe 17 (exhaust passage) including an exhaust manifold is connected to the exhaust port 15. The exhaust port 15 is provided with an exhaust valve 18, and the exhaust port 15 is opened and closed by the exhaust valve 18.

吸気管13及び排気管17の途中部にはターボチャージャ21が介装され、排気管17の排気によりターボチャージャ21が駆動されて吸気管13の吸気が過給される。即ち、ターボチャージャ21は、タービン及びコンプレッサを有し、排気管17の排気によりタービンが回転し、タービンの回転に伴ってコンプレッサが回転して吸気管13からの空気が加圧されて吸気ポート11に供給される。   A turbocharger 21 is interposed in the middle of the intake pipe 13 and the exhaust pipe 17, and the turbocharger 21 is driven by the exhaust from the exhaust pipe 17 to supercharge intake air in the intake pipe 13. That is, the turbocharger 21 includes a turbine and a compressor, and the turbine is rotated by the exhaust of the exhaust pipe 17. The compressor rotates with the rotation of the turbine and the air from the intake pipe 13 is pressurized and the intake port 11 is pressurized. To be supplied.

シリンダヘッド5には燃焼室8に燃料を噴射する電子制御式の燃料噴射弁22が設けられ、燃料噴射弁22にはコモンレール23から燃料が供給される。コモンレール23にはサプライポンプ29により燃料タンク30内の燃料が供給され、エンジン1の回転速度に応じてサプライポンプ29から所定圧で燃料がコモンレール23に供給される。コモンレール23では燃料が所定の燃圧に調整され、コモンレール23から所定の燃圧に制御された高圧燃料が燃料噴射弁22に供給される。   The cylinder head 5 is provided with an electronically controlled fuel injection valve 22 for injecting fuel into the combustion chamber 8, and fuel is supplied to the fuel injection valve 22 from a common rail 23. Fuel in the fuel tank 30 is supplied to the common rail 23 by a supply pump 29, and fuel is supplied from the supply pump 29 to the common rail 23 at a predetermined pressure according to the rotational speed of the engine 1. In the common rail 23, the fuel is adjusted to a predetermined fuel pressure, and high-pressure fuel controlled to the predetermined fuel pressure is supplied from the common rail 23 to the fuel injection valve 22.

尚、図中の符号で24は排気の一部を吸気管13側に循環させるEGR系、25は吸入空気量が調整されるスロットルバルブ、26は過給された吸気の温度を調整するインタークーラーである。   Reference numeral 24 in the figure denotes an EGR system that circulates a part of the exhaust to the intake pipe 13 side, 25 a throttle valve that adjusts the intake air amount, and 26 an intercooler that adjusts the temperature of the supercharged intake air. is there.

ターボチャージャ21の下流側の排気管17には、排気浄化ユニット10であるディーゼル酸化触媒(酸化触媒)31及びNOxトラップ触媒32及びディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF:Diesel Particulate Filter)33が上流側から順に配されている。   In the exhaust pipe 17 on the downstream side of the turbocharger 21, a diesel oxidation catalyst (oxidation catalyst) 31, a NOx trap catalyst 32, and a diesel particulate filter (DPF: Diesel Particulate Filter) 33, which are the exhaust purification unit 10, are sequentially arranged from the upstream side. It is arranged.

ターボチャージャ21と酸化触媒31との間の排気管17には、還元剤である燃料(軽油)を酸化触媒31に向かって噴射するインジェクタ34が設けられている。インジェクタ34は、添加剤供給配管35を介してサプライポンプ29に接続され、エンジン1の回転速度に応じて燃料タンク30内の燃料がサプライポンプ29から所定圧でインジェクタ34に供給される。   The exhaust pipe 17 between the turbocharger 21 and the oxidation catalyst 31 is provided with an injector 34 that injects fuel (light oil) as a reducing agent toward the oxidation catalyst 31. The injector 34 is connected to the supply pump 29 via the additive supply pipe 35, and the fuel in the fuel tank 30 is supplied from the supply pump 29 to the injector 34 at a predetermined pressure according to the rotational speed of the engine 1.

酸化触媒31は、例えば、セラミックス材料で形成されたハニカム構造の担体に、白金(Pt)、パラジウム(Pd)等の貴金属が担持された触媒層を有する触媒本体部20を備え、触媒本体部20は排気管17に保持されている。酸化触媒31では、排気ガスが流入すると、排気ガス中の一酸化窒素(NO)が酸化されて二酸化窒素(NO)が生成されるとともにHCが酸化されて一酸化炭素(CO)あるいは二酸化炭素(CO)が生成される。 The oxidation catalyst 31 includes, for example, a catalyst body 20 having a catalyst layer in which a noble metal such as platinum (Pt) or palladium (Pd) is supported on a honeycomb structure carrier formed of a ceramic material. Is held in the exhaust pipe 17. In the oxidation catalyst 31, when exhaust gas flows in, nitrogen monoxide (NO) in the exhaust gas is oxidized to generate nitrogen dioxide (NO 2 ) and HC is oxidized to carbon monoxide (CO) or carbon dioxide. (CO 2 ) is produced.

酸化触媒31における酸化反応が起こるには、酸化触媒31が活性温度以上に温度を上昇させる必要があるため、酸化触媒31は可及的にエンジン1に近い位置に配されていることが好ましい。エンジン1に近い位置に配置されることにより、酸化触媒31がエンジン1から排出される既燃ガスの熱によって加熱され、始動時等であっても比較的短時間で酸化触媒31を活性温度以上の温度に上昇させることができる。   In order for the oxidation reaction in the oxidation catalyst 31 to occur, the oxidation catalyst 31 needs to be raised in temperature to the activation temperature or higher. Therefore, the oxidation catalyst 31 is preferably disposed as close to the engine 1 as possible. By being arranged at a position close to the engine 1, the oxidation catalyst 31 is heated by the heat of the burned gas discharged from the engine 1, and the oxidation catalyst 31 is brought to the activation temperature or higher in a relatively short time even at the time of starting or the like. The temperature can be raised to

NOxトラップ触媒32は、例えば、酸化アルミニウム(Al)からなるハニカム構造の担体に、白金(Pt)、パラジウム(Pd)等の貴金属が担持されると共に、吸蔵剤としてバリウム(Ba)等のアルカリ金属、あるいはアルカリ土類金属が担持される。NOxトラップ触媒32では、酸化雰囲気においてNOxを一旦吸蔵し、即ち、酸化触媒31で生成されたNO、また酸化触媒31で酸化されずに排気ガス中に残存するNOを一旦吸蔵し、例えば、一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)等を含む還元雰囲気中において、NOxを放出して窒素(N)等に還元する。 In the NOx trap catalyst 32, for example, a noble metal such as platinum (Pt) or palladium (Pd) is supported on a honeycomb structure carrier made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and barium (Ba) or the like is used as a storage agent. Alkali metal or alkaline earth metal is supported. The NOx trap catalyst 32 temporarily stores NOx in an oxidizing atmosphere, that is, temporarily stores NO 2 generated by the oxidation catalyst 31 and NO remaining in the exhaust gas without being oxidized by the oxidation catalyst 31, for example, In a reducing atmosphere containing carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), etc., NOx is released and reduced to nitrogen (N 2 ) or the like.

尚、酸化触媒31で生成されたNOの多くはNOxトラップ触媒32によって吸着・分解(還元)されるが、吸着・分解されなかった残りのNOはDPF33での反応により浄化される。 Note that most of the NO 2 produced by the oxidation catalyst 31 is adsorbed / decomposed (reduced) by the NOx trap catalyst 32, but the remaining NO 2 that has not been adsorbed / decomposed is purified by the reaction in the DPF 33.

通常、エンジン1から排出される排気ガスは酸化雰囲気であるため、NOxトラップ触媒32の内部が酸化雰囲気となり、NOxトラップ触媒32ではNOxが吸着されるのみで吸着されたNOxが分解(還元)されることはない。このため、NOxトラップ触媒32に所定量のNOxが吸着されると、インジェクタ34から還元剤である燃料(軽油)が噴射される。   Normally, since the exhaust gas discharged from the engine 1 is in an oxidizing atmosphere, the inside of the NOx trap catalyst 32 becomes an oxidizing atmosphere, and the NOx trap catalyst 32 decomposes (reduces) the adsorbed NOx only by adsorbing NOx. Never happen. For this reason, when a predetermined amount of NOx is adsorbed to the NOx trap catalyst 32, fuel (light oil) as a reducing agent is injected from the injector.

インジェクタ34から燃料(軽油)が噴射されることにより、燃料が混合された排気ガスが酸化触媒31で反応し、酸素を消費するとともに還元能力の高い一酸化炭素(CO)を生成することで、NOxトラップ触媒32の内部が還元雰囲気となり、吸着されたNOxが分解(還元)される。   By injecting fuel (light oil) from the injector 34, the exhaust gas mixed with the fuel reacts with the oxidation catalyst 31 to consume oxygen and generate carbon monoxide (CO) having a high reducing ability. The inside of the NOx trap catalyst 32 becomes a reducing atmosphere, and the adsorbed NOx is decomposed (reduced).

燃料中には硫黄成分が有害成分として含まれているため、硫黄成分は酸素と反応して硫黄酸化物(SOx)となってNOxの代わりにNOxトラップ触媒32に吸蔵され(S被毒)、SOxはNOxの浄化能力を低下させてしまう。このため、NOxトラップ触媒32に吸蔵されるSOxの量が所定量に達した場合には、SOxの放出除去(Sパージ)が実施される。   Since the sulfur component is contained as a harmful component in the fuel, the sulfur component reacts with oxygen to become sulfur oxide (SOx) and is stored in the NOx trap catalyst 32 instead of NOx (S poisoning). SOx reduces the NOx purification capacity. For this reason, when the amount of SOx stored in the NOx trap catalyst 32 reaches a predetermined amount, the SOx is released and removed (S purge).

NOxトラップ触媒32に吸蔵されるSOxの量の把握は、エンジン1の運転時間により推定したり、検出手段を設けて堆積量(トラップ量)を検出することで可能である(堆積量導出手段)。Sパージを実施する場合、NOxトラップ触媒32を還元雰囲気にすると共に、排気温度を上げてNOxトラップ触媒32を所定の高温に昇温させるようにしている(放出手段)。   The amount of SOx occluded in the NOx trap catalyst 32 can be estimated by estimating the operation time of the engine 1 or by detecting the accumulation amount (trap amount) by providing a detection means (deposition amount derivation means). . When performing the S purge, the NOx trap catalyst 32 is placed in a reducing atmosphere, and the exhaust gas temperature is raised to raise the NOx trap catalyst 32 to a predetermined high temperature (release means).

一方、DPF33は、例えば、セラミックス材料で形成されたハニカム構造のフィルタであり、DPF33の内部には、上流側端部が開放され下流側端部が閉塞された排気ガス通路33aと下流側端部が開放され上流側端部が閉塞された排気ガス通路33bとが多孔質の壁面を介して交互に配列されている。排気ガスは、上流側端部が開放された排気ガス通路33aに流入し、多孔質の壁面を通って隣接する排気ガス通路33bに流入して下流側に流出する。排気ガスの流通過程で、排気ガス中の微粒子状物質(PM)が壁面に衝突し吸着されて捕捉される。   On the other hand, the DPF 33 is a filter having a honeycomb structure formed of, for example, a ceramic material. Inside the DPF 33, an exhaust gas passage 33a in which an upstream end is opened and a downstream end is closed and a downstream end are closed. And the exhaust gas passages 33b whose upstream ends are closed are alternately arranged via porous wall surfaces. The exhaust gas flows into the exhaust gas passage 33a whose upstream end is open, flows into the adjacent exhaust gas passage 33b through the porous wall surface, and flows out downstream. In the exhaust gas distribution process, particulate matter (PM) in the exhaust gas collides with the wall surface and is adsorbed and captured.

DPF33は、PMの堆積によって徐々に排圧が上昇して排気抵抗が増大する。排気抵抗が増大すると燃費の悪化に繋がるため、PMの堆積量が所定量に達した時には堆積したPMを燃焼除去してDPF33を強制的に再生している(強制再生)。強制再生は、Sパージと同様に、排気温度を上げてDPF33を所定の高温に昇温させるようにしている(放出手段)。   In the DPF 33, the exhaust pressure gradually increases due to the accumulation of PM, and the exhaust resistance increases. When the exhaust resistance increases, fuel efficiency is deteriorated. Therefore, when the amount of accumulated PM reaches a predetermined amount, the accumulated PM is burned and removed to forcibly regenerate the DPF 33 (forced regeneration). In the forced regeneration, similarly to the S purge, the exhaust gas temperature is raised and the DPF 33 is raised to a predetermined high temperature (discharge means).

PMの堆積量を推定するために、DPF33の出入口の排気管17には圧力センサ38が設けられ、圧力センサ38の情報が入力されてDPF33の出入口の圧力差を検出する差圧センサ39が備えられている。差圧センサ39の検出情報によりPMの堆積量が推定される(堆積量導出手段)。   In order to estimate the amount of accumulated PM, a pressure sensor 38 is provided in the exhaust pipe 17 at the entrance / exit of the DPF 33, and a differential pressure sensor 39 for detecting the pressure difference at the entrance / exit of the DPF 33 by inputting information from the pressure sensor 38 is provided. It has been. The amount of accumulated PM is estimated from the detection information of the differential pressure sensor 39 (deposition amount deriving means).

酸化触媒31、NOxトラップ触媒32及びDPF33の触媒間やDPF33の下流側近傍には、適宜排気温センサが設けられ、複数の排気温センサによって、酸化触媒31、NOxトラップ触媒32及びDPF33に流入する排気ガスの温度と排出される排気ガスの温度が検出される。また、酸化触媒31及びDPF33の上流側近傍には、排気ガス中の酸素濃度を検出するための酸素濃度センサが設けられている。   An exhaust temperature sensor is appropriately provided between the oxidation catalyst 31, the NOx trap catalyst 32, and the DPF 33, or in the vicinity of the downstream side of the DPF 33, and flows into the oxidation catalyst 31, the NOx trap catalyst 32, and the DPF 33 by a plurality of exhaust temperature sensors. The temperature of the exhaust gas and the temperature of the exhaust gas discharged are detected. Further, an oxygen concentration sensor for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas is provided in the vicinity of the upstream side of the oxidation catalyst 31 and the DPF 33.

また、DPF33の下流側の排気管17には空燃比センサ36が設けられ、空燃比センサ36により排気空燃比が検出され、エンジン1が所定の空燃比で運転されるようにフィードバック制御される。   An air-fuel ratio sensor 36 is provided in the exhaust pipe 17 on the downstream side of the DPF 33, the exhaust air-fuel ratio is detected by the air-fuel ratio sensor 36, and feedback control is performed so that the engine 1 is operated at a predetermined air-fuel ratio.

図2に示すように、車両には、電子制御ユニット(ECU)41が設けられ、ECU41のエンジンECU42には、入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装置、中央処理装置及びタイマやカウンタ類が備えられている。そして、各種センサからの情報に基づいて、エンジンECU42の指令により、エンジン1及び排気浄化装置の総合的な制御を行っている。   As shown in FIG. 2, the vehicle is provided with an electronic control unit (ECU) 41, and an engine ECU 42 of the ECU 41 has a storage device that stores an input / output device, a control program, a control map, and the like, a central processing unit, and Timers and counters are provided. And based on the information from various sensors, comprehensive control of the engine 1 and the exhaust emission control device is performed by a command of the engine ECU 42.

一方、車両には、走行経路を設定・案内すると共に道路情報を提供するナビゲーションシステムが搭載されている。ナビゲーションシステムには、自車両の現在地を検出する機能、地図情報を記憶する機能、目的地を入力する機能、VICS情報(交通量、工事事故情報等の交通情報)や道路規模情報(国道、県道、車線数、制限速度等)を把握する機能、目的地までの走行経路を設定して最適な経路を設定・案内する機能が備えられている。   On the other hand, a navigation system that sets and guides a travel route and provides road information is mounted on the vehicle. The navigation system includes a function for detecting the current location of the vehicle, a function for storing map information, a function for inputting a destination, VICS information (traffic information such as traffic volume and construction accident information) and road scale information (national roads, prefectural roads). , Number of lanes, speed limit, etc.) and a function for setting and guiding an optimum route by setting a travel route to the destination.

制御手段としてのECU41には、カーナビECU43が備えられ、エンジンECU42とカーナビECU43との間で必要な情報が授受される。即ち、ECU41では、NOxトラップ触媒32に吸蔵されるSOxの量が所定量に達した場合や、DPF33のPMの堆積量が所定量に達した場合に、Sパージや強制再生の動作が可能な経路、即ち、エンジン1の負荷を高めて排気を昇温させることができる経路の有無が判断される。   The ECU 41 as the control means is provided with a car navigation ECU 43, and necessary information is exchanged between the engine ECU 42 and the car navigation ECU 43. That is, in the ECU 41, when the amount of SOx occluded in the NOx trap catalyst 32 reaches a predetermined amount, or when the amount of PM accumulated in the DPF 33 reaches a predetermined amount, S purge or forced regeneration operation is possible. The presence or absence of a route, that is, a route capable of increasing the load of the engine 1 to raise the temperature of the exhaust gas is determined.

エンジン1の運転時間等によりNOxトラップ触媒32に吸蔵されるSOxの量が所定量に達したと判断された場合や、差圧センサ39の検出情報によりPMの堆積量が所定量に達したと判断された場合、SOxの放出除去(Sパージ)やPMを燃焼除去してNOxトラップ触媒32やDPF33を強制的に再生する強制再生が実施される。   When it is determined that the amount of SOx stored in the NOx trap catalyst 32 has reached a predetermined amount due to the operation time of the engine 1 or the like, or the accumulated amount of PM has reached a predetermined amount based on the detection information of the differential pressure sensor 39 If it is determined, SOx release removal (S purge) and PM are burned and removed to forcibly regenerate the NOx trap catalyst 32 and DPF 33.

Sパージや強制再生は、ナビゲーションシステムの情報に基づいて適宜実施される。ナビゲーションシステムでは、現在の走行経路が放出手段の動作が不可能な領域にある場合に現在の走行経路における車両の進行方向でSパージや強制再生が可能な経路があるか否かが判断される。Sパージや強制再生が可能な経路があると判断された場合、エンジンECU42にその旨の情報が送られて設定された経路内でSパージや強制再生が実施される。Sパージや強制再生が可能な経路が無いと判断された場合、SOxやPMの堆積により車両が走行不能となることを退避するための経路(退避走行経路)が設定・案内される。   S purge and forced regeneration are appropriately performed based on information of the navigation system. In the navigation system, when the current travel route is in an area where the operation of the discharge means is not possible, it is determined whether there is a route capable of S purge or forced regeneration in the traveling direction of the vehicle on the current travel route. . When it is determined that there is a path that can perform S purge and forced regeneration, information indicating that is sent to the engine ECU 42 and S purge and forced regeneration are performed in the set path. When it is determined that there is no route that can perform S purge or forced regeneration, a route (evacuation travel route) for retreating that the vehicle cannot travel due to accumulation of SOx or PM is set and guided.

図3〜図6に基づいて、ナビゲーションシステムの情報に応じたSパージ及び強制再生の実施状況を具体的に説明する。   Based on FIGS. 3-6, the implementation status of S purge and forced regeneration according to the information of a navigation system is demonstrated concretely.

DPF33に堆積されるPMの堆積量は、図6に示すように、差圧センサ39の値との関係でマップ化されて記憶されている。DPF33に堆積されたPMの堆積量は、車両の走行距離、図6に示したマップに基づいて推定される(導出される)。以下に示す処理では、図6に示したマップに基づいて推定されたPMの堆積量(または走行距離)により強制再生を個別に実施する動作を説明してあるが、Sパージと強制再生を同時に実施する処理とすることも、Sパージを個別に実施する処理とすることも可能である。   The amount of PM deposited on the DPF 33 is mapped and stored in relation to the value of the differential pressure sensor 39, as shown in FIG. The amount of PM deposited on the DPF 33 is estimated (derived) based on the travel distance of the vehicle and the map shown in FIG. In the processing described below, the operation of performing the forced regeneration individually based on the PM accumulation amount (or travel distance) estimated based on the map shown in FIG. 6 is described. However, the S purge and the forced regeneration are performed simultaneously. It is possible to set the process to be performed or to perform the S purge individually.

処理がスタートすると、図3に示すように、ステップS0で堆積量(差圧センサ39の値に応じて図6のマップから読み出された堆積量)が基準値Aを越えているか否かが判断される。ステップS0で堆積量がA以下であると判断された場合、PMの堆積量が多くないと判断されてステップS0の処理を繰り返す。   When the processing starts, as shown in FIG. 3, it is determined whether or not the accumulation amount (deposition amount read from the map of FIG. 6 according to the value of the differential pressure sensor 39) exceeds the reference value A in step S0. To be judged. If it is determined in step S0 that the accumulation amount is A or less, it is determined that the PM accumulation amount is not large, and the processing in step S0 is repeated.

ステップS0で堆積量がAを越えていると判断された場合、ステップS1で現在の走行経路が放出手段の動作が可能な領域にあるか否か、即ち、強制再生が実施可能な領域にあるか否かが判断される。ステップS1で強制再生が実施可能な領域にあると判断された場合、ステップS2で強制再生が適宜実施されてリターンとなる。   If it is determined in step S0 that the accumulation amount exceeds A, it is determined in step S1 whether or not the current travel route is in an area where the discharge means can be operated, that is, in an area where forced regeneration can be performed. It is determined whether or not. If it is determined in step S1 that the area is in the area where forced regeneration can be performed, forced regeneration is appropriately performed in step S2 and a return is returned.

ステップS1で強制再生が実施可能な領域にはない(現在の走行経路が放出手段の動作が不可能な領域にある)と判断された場合、ステップS3で堆積量がB(A<B:所定量)を越えているか否かが判断される。ステップS3で堆積量がBを越えていると判断された場合、ステップS4でPMの堆積により車両が走行不能となるまでの残り距離がαを超えているか否かが判断される。   If it is determined in step S1 that there is no region where forced regeneration can be performed (the current travel route is in a region where the discharge means cannot operate), the deposition amount is B (A <B: location) in step S3. It is judged whether or not (quantitative) is exceeded. If it is determined in step S3 that the accumulation amount exceeds B, it is determined in step S4 whether or not the remaining distance until the vehicle cannot travel due to PM accumulation exceeds α.

図6に示したマップは、DPF33の出入口の差圧とPMの堆積量との関係を示すマップであるが、PMの堆積量は走行距離に対応しているため、車両が走行不能になる堆積量に基づいて残りの走行距離(残り距離)を類推することができる。車両が走行不能になるまでの残り距離は、堆積量と距離との関係のマップを別途用いる等して求めることも可能である。   The map shown in FIG. 6 is a map showing the relationship between the differential pressure at the inlet / outlet of the DPF 33 and the amount of accumulated PM. The accumulated amount of PM corresponds to the travel distance, so that the vehicle cannot travel. The remaining travel distance (remaining distance) can be estimated based on the amount. The remaining distance until the vehicle can no longer travel can be obtained by separately using a map of the relationship between the accumulation amount and the distance.

ステップS4で車両が走行不能となるまでの残り距離がαを超えていると判断された場合、即ち、車両が走行不能になるまでは、ある程度の距離があると判断された場合、ステップS5で、ナビゲーションシステムにより目的地が設定されているか否かが判断される。ステップS4で、残り距離がα以下であると判断された場合、即ち、車両が走行不能になるまでの距離が短くなったと判断された場合、図5に示すステップ(V)に移行する(後述する)。   If it is determined in step S4 that the remaining distance until the vehicle cannot travel exceeds α, that is, if it is determined that there is a certain distance until the vehicle cannot travel, in step S5 Then, it is determined whether or not the destination is set by the navigation system. If it is determined in step S4 that the remaining distance is less than or equal to α, that is, if it is determined that the distance until the vehicle becomes unable to travel is shortened, the process proceeds to step (V) shown in FIG. To do).

ステップS5で目的地が設定されていると判断された場合、ステップS6で目的地までに強制再生を実施できる経路があるか否かが判断される。ステップS5で目的地が設定されていないと判断された場合、図4に示すステップ(IV)に移行する(後述する)。   If it is determined in step S5 that the destination has been set, it is determined in step S6 whether or not there is a route that can perform forced regeneration up to the destination. When it is determined in step S5 that the destination is not set, the process proceeds to step (IV) shown in FIG. 4 (described later).

ステップS6で目的地までに強制再生を実施できる経路があると判断された場合、ステップS7でそのままの経路が案内される。ステップS6で目的地までに強制再生を実施できる経路がないと判断された場合、ステップS8で強制再生可能な迂回経路(退避走行経路)が検索されて案内される。ステップS7もしくはステップS8で経路が案内された後、ステップS9で別の経路や目的地を設定していないか否か、即ち、経路変更なしか否かが判断される。   If it is determined in step S6 that there is a route that allows forced regeneration to the destination, the route as it is is guided in step S7. If it is determined in step S6 that there is no route that can be forcibly regenerated to the destination, a detour route (retreat travel route) that can be forcibly regenerated is retrieved and guided in step S8. After the route is guided in step S7 or step S8, it is determined in step S9 whether another route or destination is not set, that is, whether there is no route change.

ステップS9で経路変更なしと判断された場合、ステップS10で案内経路上(そのままの経路もしくは迂回経路)で強制再生が実施され、リターンとなる。ステップS9で経路変更なしではない、即ち、経路変更がなされたと判断された場合、ステップS4に移行して車両が走行不能となるまでの残り距離がαを超えているか否かを判断して経路案内の処理を再度実行する。   If it is determined that there is no route change in step S9, forced regeneration is performed on the guide route (as it is or a detour route) in step S10, and a return is made. If it is determined in step S9 that the route has not been changed, that is, it has been determined that the route has been changed, it is determined whether the remaining distance until the vehicle shifts to step S4 and the vehicle is unable to travel exceeds α. The guidance process is executed again.

つまり、排気成分であるPMの堆積量がB(所定量)を超えた際に、ナビゲーションシステムの情報に基づいて、現在の走行経路における前記車両の進行方向で強制再生が可能な経路の有無を判断し、強制再生が可能な経路がない場合に強制再生が可能な退避走行経路をナビゲーションシステムで設定・案内している。   In other words, when the accumulation amount of PM as an exhaust component exceeds B (predetermined amount), based on the information of the navigation system, whether or not there is a route that can be forcibly regenerated in the traveling direction of the vehicle in the current travel route The navigation system sets and guides an evacuation travel route that allows forced regeneration when there is no route that can be forcibly regenerated.

このため、PMの堆積量が所定量を超えた際に、ナビゲーションシステムの機能を十分に活用して排気浄化触媒(排気浄化ユニット)の強制再生を最適に実行させることができる。   For this reason, when the accumulation amount of PM exceeds a predetermined amount, the forced regeneration of the exhaust purification catalyst (exhaust purification unit) can be optimally executed by fully utilizing the function of the navigation system.

そして、ナビゲーションシステムで目的地の設定がある場合に、当初の目的地までの迂回経路を検索して退避走行経路とするので、PMの堆積量が増加しても目的地までの案内を継続することができる。   And when the destination is set in the navigation system, the detour route to the original destination is searched and used as the retreat travel route, so the guidance to the destination is continued even if the PM accumulation amount increases. be able to.

図3のフローチャートに戻り、ステップS5で目的地が設定されていないと判断された場合、図4に示すように、ステップS11で車両の進行方向で強制再生が実施可能な経路を検索する。ステップS12で車両の進行方向に強制再生が実施可能な経路があるか否かが判断される。ステップS12で車両の進行方向に強制再生が実施可能な経路があると判断された場合、ステップS13で強制再生が実施可能な経路を案内し、ステップS14で車両の進行方向の経路上で強制再生を実施して図3に示すように(III)リターンとなる。   Returning to the flowchart of FIG. 3, if it is determined in step S5 that the destination is not set, as shown in FIG. 4, a route in which forced regeneration can be performed in the traveling direction of the vehicle is searched in step S11. In step S12, it is determined whether there is a path in the vehicle traveling direction in which forced regeneration can be performed. If it is determined in step S12 that there is a route in which the forced regeneration can be performed in the traveling direction of the vehicle, the route in which the forced regeneration can be performed is guided in step S13, and the forced regeneration is performed on the route in the traveling direction of the vehicle in step S14. And (III) return is performed as shown in FIG.

ステップS12で車両の進行方向に強制再生が実施可能な経路がないと判断された場合、図5に示すステップ(V)に移行する。図3に示したステップS4で、車両が走行不能になるまでの距離が短くなったと判断された場合、もしくは、強制再生が実施可能な経路がないと判断された場合、図5に示すように、ステップS21で停車可能な安全な場所(退避走行経路)を検索する。   If it is determined in step S12 that there is no route that can be forcibly regenerated in the traveling direction of the vehicle, the process proceeds to step (V) shown in FIG. If it is determined in step S4 shown in FIG. 3 that the distance until the vehicle is unable to travel has been shortened, or if it is determined that there is no route on which forced regeneration can be performed, as shown in FIG. In step S21, a safe place (evacuation travel route) where the vehicle can be stopped is searched.

ステップS22で停車可能な安全な場所があるか否かが判断され、ステップS22で停車可能な安全な場所があると判断された場合、ステップS23で停車可能な安全な場所を案内し、ステップS24で警告灯を点滅させる。強制再生は、エンジン1の負荷を高め、回転速度を所定回転速度に保って(例えば、3000rpm)排気温度を昇温させるので、エンジン1の音が高くなると共に触媒温度が高くなる。このため、渋滞中や可燃物の近く(草むら等)に停車した時には実施を避ける必要があり、ステップS24で安全な停車場所を案内するようにしている。   In step S22, it is determined whether there is a safe place where the vehicle can be stopped. If it is determined in step S22 that there is a safe place where the vehicle can be stopped, the safe place where the vehicle can be stopped is guided in step S23, and step S24 is performed. Use to flash the warning light. The forced regeneration increases the load of the engine 1 and keeps the rotational speed at a predetermined rotational speed (for example, 3000 rpm) to raise the exhaust gas temperature, so that the sound of the engine 1 increases and the catalyst temperature increases. For this reason, it is necessary to avoid implementation when the vehicle stops in a traffic jam or near a combustible (such as grass), and a safe stop location is guided in step S24.

案内された安全な場所で停車したか否かがステップS25で判断され、即ち、ステップS25では案内された位置に停車したか否かが判断される。ステップS25で案内された位置に停車したと判断された場合、ステップS26で緊急の強制再生を実施して図3に示すように(III)リターンとなる。   In step S25, it is determined whether or not the vehicle has stopped at the guided safe place. That is, in step S25, it is determined whether or not the vehicle has stopped at the guided position. If it is determined that the vehicle has stopped at the position guided in step S25, an urgent forced regeneration is performed in step S26 and (III) return is performed as shown in FIG.

つまり、車両が走行不能になるまでの距離が短くなった場合や、PMの堆積量が増加した際に目的地の設定がない場合、進行方向で強制再生が可能な退避走行経路(停車場所)を案内するので、PMの堆積量がBを越えても進行方向で強制再生が可能な安全な停車場所を案内することができる。   In other words, when the distance until the vehicle becomes unable to travel is shortened, or when there is no destination setting when the amount of accumulated PM increases, the retreat travel route (stop location) that allows forced regeneration in the direction of travel Therefore, it is possible to guide a safe stop location where forced regeneration can be performed in the traveling direction even if the amount of accumulated PM exceeds B.

図5のフローチャートに戻り、ステップS22で停車可能な安全な場所がないと判断された場合、もしくは、ステップS25で案内された位置に停車していないと判断された場合、ステップS27でPMの堆積量がC(B<C:第2所定量)を越えているか否かが判断される。ステップS27で堆積量がCを越えていると判断された場合、ステップS28で警告灯を常灯させ、ステップS29で近くのサービス工場(サービス拠点)への経路(退避走行経路)を案内して図3に示すように(III)リターンとなる。なお、第2所定量Cは、ステップS4で算出されるαの基準となる車両が走行不能になる堆積量より小さい値となる。   Returning to the flowchart of FIG. 5, if it is determined in step S22 that there is no safe place where the vehicle can be stopped, or if it is determined that the vehicle has not stopped at the position guided in step S25, PM deposition is performed in step S27. It is determined whether or not the amount exceeds C (B <C: second predetermined amount). If it is determined in step S27 that the accumulation amount exceeds C, the warning lamp is always lit in step S28, and a route (retreat travel route) to a nearby service factory (service base) is guided in step S29. As shown in FIG. 3, (III) returns. Note that the second predetermined amount C is a value smaller than the accumulation amount at which the vehicle serving as the reference of α calculated in step S4 cannot travel.

このため、安全に停車できる場所に退避できない場合に(しない場合に)、PMの堆積量が更に多くなった時にはサービス拠点を案内することができる。   For this reason, when it is not possible to evacuate to a place where the vehicle can safely stop (when not), the service base can be guided when the amount of accumulated PM further increases.

従って、上述した排気浄化装置では、ナビゲーションシステムの機能を十分に活用して排気浄化ユニット10のPMの放出除去(強制再生)を最適に実行させることが可能になる。   Therefore, in the exhaust purification apparatus described above, it is possible to optimally execute the PM removal and removal (forced regeneration) of the exhaust purification unit 10 by making full use of the functions of the navigation system.

尚、上述した排気浄化装置ではDPF33の強制再生を用いて説明したが、NOxトラップ触媒32のSパージについても同様な処理が行える。またDPF33の強制再生とNOxトラップ触媒32のSパージを同時に実施しても良い。このときDPF33のPMの堆積量と、NOxトラップ触媒32のSOxの吸蔵量のどちらかが基準値Aを越えた場合に実施するようにした方が好ましい。   Although the exhaust purification apparatus described above has been described using forced regeneration of the DPF 33, the same processing can be performed for the S purge of the NOx trap catalyst 32. Further, the forced regeneration of the DPF 33 and the S purge of the NOx trap catalyst 32 may be performed simultaneously. At this time, it is preferable to carry out the process when either the PM accumulation amount of the DPF 33 or the SOx occlusion amount of the NOx trap catalyst 32 exceeds the reference value A.

本発明は、排気成分の堆積量が所定量を超えた際に、ナビゲーションシステムの情報に基づいて、現在の走行経路における車両の進行方向で強制再生が可能な経路の有無を判断し、強制再生が可能な経路がない場合に車両が走行不能となることを退避する退避走行経路をナビゲーションシステムで設定・案内することができれば、残り距離の判断や目的地の設定の有無の判断は適宜実施することができ、上述した実施形態例の処理に限定されるものではない。   The present invention determines the presence or absence of a route that can be forcibly regenerated in the traveling direction of the vehicle on the current travel route based on information of the navigation system when the amount of exhaust component accumulation exceeds a predetermined amount, and forcibly regenerate If the navigation system can set and guide the evacuation travel route that evacuates when the vehicle cannot travel when there is no route that can be used, determination of the remaining distance and determination of whether or not the destination is set are performed as appropriate. However, the present invention is not limited to the processing of the above-described embodiment example.

また、上述した実施形態例では、ディーゼルエンジンの排気浄化ユニット10を例に挙げて説明したが、ガソリンエンジンでSパージだけを実施する排気浄化ユニットを備えた排気浄化装置であっても適用可能である。   In the above-described embodiment, the exhaust gas purification unit 10 of the diesel engine has been described as an example. However, the present invention is also applicable to an exhaust gas purification device including an exhaust gas purification unit that performs only S purge in a gasoline engine. is there.

本発明は、内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排気浄化装置の産業分野で利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the industrial field of an exhaust purification device that purifies exhaust gas discharged from an internal combustion engine.

本発明の一実施形態例に係る排気浄化装置を備えたディーゼルエンジンの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a diesel engine including an exhaust purification device according to an embodiment of the present invention. 制御手段の概略ブロック構成図である。It is a schematic block block diagram of a control means. 制御フローチャートである。It is a control flowchart. 制御フローチャートである。It is a control flowchart. 制御フローチャートである。It is a control flowchart. 差圧とPMの堆積量との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between a differential pressure | voltage and the deposition amount of PM.

符号の説明Explanation of symbols

1 多気筒ディーゼルエンジン(エンジン)
2 シリンダブロック
3 シリンダボア
4 ピストン
5 シリンダヘッド
6 コネクティングロッド
7 クランクシャフト
8 燃焼室
10 排気浄化ユニット
11 吸気ポート
12 クランク角センサ
13 吸気管
14 吸気弁
15 排気ポート
17 排気管
18 排気弁
20 触媒本体部
21 ターボチャージャ
22 燃料噴射弁
23 コモンレール
24 EGR系
25 スロットルバルブ
26 インタークーラー
29 サプライポンプ
30 燃料タンク
31 ディーゼル酸化触媒(酸化触媒)
32 NOxトラップ触媒
33 ディーゼルパティキュレート触媒(DPF)
34 インジェクタ
35 添加剤供給配管
36 空燃比センサ
38 圧力センサ
39 差圧センサ
41 電子制御ユニット(ECU)
42 エンジンECU
43 カーナビECU
1 Multi-cylinder diesel engine (engine)
2 Cylinder Block 3 Cylinder Bore 4 Piston 5 Cylinder Head 6 Connecting Rod 7 Crankshaft 8 Combustion Chamber 10 Exhaust Purification Unit 11 Intake Port 12 Crank Angle Sensor 13 Intake Pipe 14 Intake Valve 15 Exhaust Port 17 Exhaust Pipe 18 Exhaust Valve 20 Catalyst Body 21 Turbocharger 22 Fuel injection valve 23 Common rail 24 EGR system 25 Throttle valve 26 Intercooler 29 Supply pump 30 Fuel tank 31 Diesel oxidation catalyst (oxidation catalyst)
32 NOx trap catalyst 33 Diesel particulate catalyst (DPF)
34 Injector 35 Additive Supply Pipe 36 Air / Fuel Ratio Sensor 38 Pressure Sensor 39 Differential Pressure Sensor 41 Electronic Control Unit (ECU)
42 Engine ECU
43 car navigation ECU

Claims (2)

車両の内燃機関の排気通路に設けられ排気の浄化を行なう排気浄化ユニットと、
前記排気浄化ユニットに吸蔵もしくは捕集された排気成分の堆積量を導出する堆積量導出手段と、
前記堆積量導出手段により導出された前記排気成分の堆積量に基づいて前記排気浄化ユニットを昇温して前記排気成分を放出除去する放出手段と、
前記車両の走行経路を設定・案内すると共に道路情報を提供するナビゲーションシステムと、
前記堆積量導出手段により導出された前記排気成分の堆積量が所定量を超えた際、現在の走行経路における前記車両の進行方向で前記放出手段の動作が可能な経路の有無を判断し、前記放出手段の動作が可能な経路が無いと判断された場合に、前記放出手段の動作が可能な退避走行経路を前記ナビゲーションシステムで設定・案内させる制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記排気成分の堆積量が前記所定量より多く前記車両が走行不可能となる堆積量より小さい第2所定量を設定し、
前記排気成分の堆積量が前記所定量を超えた際に、前記走行不能となる堆積量までの残り距離を求め、
前記残り距離が所定値αを超えていると判断された場合、前記放出手段の動作が可能な経路が存在するか否かを判断し、
記放出手段の動作が可能な経路がない場合、または前記残り距離が所定値α以下であると判断された場合、前記第2所定量を超えるまで安全に停車できる場所を検索して前記退避走行経路とする
ことを特徴とする排気浄化装置。
An exhaust purification unit that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine of a vehicle and purifies exhaust;
Deposition amount deriving means for deriving the accumulation amount of exhaust components occluded or collected in the exhaust purification unit;
Discharge means for raising the temperature of the exhaust purification unit based on the accumulation amount of the exhaust component derived by the accumulation amount deriving means, and releasing and removing the exhaust component;
A navigation system for setting and guiding the travel route of the vehicle and providing road information;
When the accumulation amount of the exhaust component derived by the accumulation amount deriving means exceeds a predetermined amount, it is determined whether there is a path in which the discharge means can operate in the traveling direction of the vehicle in the current traveling route, When it is determined that there is no route on which the discharge means can be operated, the navigation system includes a control means for setting and guiding a retreat travel route on which the discharge means can be operated,
The control means includes
The deposition amount of the exhaust component sets the deposition amount is smaller than the second predetermined amount of the predetermined amount Many said vehicle than is possible running,
When the deposition amount of the exhaust gas component exceeds a predetermined amount, determine the remaining distance to the deposit amount to be the wheelchair-stranded,
If it is determined that the remaining distance exceeds a predetermined value α, it is determined whether or not there is a path in which the discharge means can operate.
The front case operation of Kiho detecting means there is no possible path or when said remaining distance is determined to be equal to or less than the predetermined value alpha, searching for a location that is safe to stop until it exceeds the second predetermined amount An exhaust emission control device characterized in that it is a retreat travel route.
請求項1に記載の排気浄化装置において、
前記制御手段は、
前記安全に停車できる場所がない時、もしくは前記安全に停車できる場所に前記車両が停車しない時に、前記堆積量導出手段により導出された前記排気成分の堆積量が前記第2所定量を超えた際に、前記放出手段の動作を実施させるためのサービス拠点を検索して前記退避走行経路とする
ことを特徴とする排気浄化装置。
The exhaust emission control device according to claim 1,
The control means includes
When the accumulation amount of the exhaust component derived by the accumulation amount deriving means exceeds the second predetermined amount when there is no place where the vehicle can stop safely or when the vehicle does not stop at the place where the vehicle can safely stop An exhaust gas purification apparatus characterized in that a service base for performing the operation of the discharge means is searched for as the retreat travel route .
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