JP5796278B2

JP5796278B2 - 排気ガス浄化システム

Info

Publication number: JP5796278B2
Application number: JP2010134518A
Authority: JP
Inventors: 卓史池田; 隆之椋梨; 徹也浅見
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2010-06-11
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2030-06-11
Also published as: JP2011256850A

Description

本発明は、ディーゼルエンジンの排気ガス中の粒子状物質（Particulate Matter；以下、ＰＭという）を、ディーゼルパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter；以下、ＤＰＦという）で捕集して、外部へ排出されるＰＭの量を低減する排気ガス浄化システムに関するものである。

ディーゼルエンジンから排出されるＰＭを、ＤＰＦと呼ばれるフィルタで捕集して、外部へ排出されるＰＭの量を低減する排気ガス浄化システムが知られている。このような排気ガス浄化システムとして、ＤＰＦと、ＤＰＦの上流側に設けられたＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst；酸化触媒）とからなる連続再生型ＤＰＦ装置を用いたものが知られている。

連続再生型ＤＰＦ装置では、排気ガス温度が高いときには、ＤＰＦに捕集されたＰＭが連続的に燃焼して浄化され、ＤＰＦが自己再生されるが、排気ガス温度が低い場合には、ＤＯＣの温度が低下して活性化しないため、ＰＭを酸化してＤＰＦを自己再生することが困難となる。その結果、ＰＭがＤＰＦに堆積してＤＰＦの目詰まりが進行し、排圧上昇の問題が生じる。

そこで、排気ガス浄化システムでは、ＤＰＦへのＰＭ堆積量が所定量を超えたときに、シリンダ内（筒内）において燃料の多段遅延噴射（マルチ噴射）や後噴射（ポスト噴射）を行うことにより、ＤＰＦに流入する排気ガスの温度を強制的に上昇させて、ＤＰＦに捕集したＰＭを燃焼除去するＤＰＦ再生が行われている。

多段遅延噴射（マルチ噴射）は、エンジンから排出される排気ガスの温度を昇温し、ＤＯＣを触媒活性温度まで昇温させるために行われる。また、後噴射（ポスト噴射）は、多量の未燃燃料を排気ガス中に供給し、供給した未燃燃料をＤＯＣにて酸化（燃焼）させることで、ＤＰＦ入口における排気ガス温度をＰＭが燃焼する温度以上に上昇させるために行われる。

また、排気ガス浄化システムでは、エンジンから排出される排気ガスの一部を吸気側に還流させてＮＯｘを低減するＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation；排気再循環）制御が行われている。

このＥＧＲ制御では、エンジンの吸気マニホールドと排気マニホールドを接続するＥＧＲ配管を設け、そのＥＧＲ配管に設けられたＥＧＲバルブの開度を調整することで、吸気側に還流させる排気ガスの量であるＥＧＲ量（あるいはＥＧＲ率）を制御するようになっている。ＥＧＲ配管には、吸気側に還流させる排気ガスを冷却するためのＥＧＲクーラが設けられる。

従来の排気ガス浄化システムでは、ＤＰＦ再生中（後噴射中）にＥＧＲ制御を行うと、未燃燃料を多量に含んだ排気ガスが吸気側に還流されてしまい、エンジンの部品（ピストンリングなど）が破損してしまったり、ＥＧＲクーラの性能を悪化させてしまう不具合が発生する。そのため、従来の排気ガス浄化システムでは、ＤＰＦ再生中にＥＧＲ制御を行うことができず、ＤＰＦ再生時の排気ガスが悪化してしまうという問題があった。

そこで、本出願人は、後噴射（ポスト噴射）に替えて、排気管に直接燃料を噴射する排気管噴射を行い、ＤＰＦ再生中にもＥＧＲ制御を行うよう構成することで、ＤＰＦ再生時の排気ガスの改善を図った排気ガス浄化システムを提案中である。この排気ガス浄化システムでは、エンジン回転数と燃料噴射量とに基づき、ＥＧＲバルブの開度を決定するようになっている。

特開２０１０−１０６６９１号公報特許第４１７５２８１号公報

ところで、ＤＰＦ再生では、ＤＰＦ再生時に排気ガスの流量が多くなると、排気ガスの温度を上昇させるために多量の燃料を噴射しなければならず、燃費悪化の問題が生じる。このような燃費悪化を抑制するため、排気ガス浄化システムでは、ＤＰＦ再生時には、排気ガスの流量をなるべく少なくして効率よく排気ガスを昇温させるために、ターボチャージャのブースト圧を低く制御するのが一般的である。

しかしながら、ＤＰＦ再生中にＥＧＲ制御を行う上述の排気ガス浄化システムでは、ＤＰＦ再生中にアクセルペダルを踏み込んで車両を加速させると、エンジン回転数や燃料噴射量が増加して排気マニホールドの圧力は高くなるが、吸気マニホールドの圧力（ブースト圧）は低いままなので、多量の排気ガスが吸気側に還流されてしまう。このとき、ＥＧＲバルブの開度は、ブースト圧に関係なく制御されているため、エンジンが吸気する空気量が少ないにも拘わらずＥＧＲバルブが開き、多量の排気ガスが吸気側に還流されてＥＧＲ量が過大となってしまう。

ＥＧＲ量が過大となると、連続再生型ＤＰＦ装置に供給される排気ガスの流量が減り、その結果、燃料量に対する空気量の割合である空燃比λが１を下回り、ＤＯＣにて未燃燃料を酸化させる処理ができなくなる。すると、未燃燃料が処理されずに大気中に放出され、白煙又は黒煙が発生する問題が生じる。

さらに、ＥＧＲ量が過大となると、ターボチャージャのタービンに供給される排気ガスの流量も減るため、タービンの回り出しが遅れ、その結果、ブースト圧の上昇が遅れて動力不足となり、加速性能が悪化するという問題も生じる。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ＤＰＦ再生時の排気ガスの悪化を抑制し、かつ、ＤＰＦ再生時に車両を加速させた場合でも、白煙及び黒煙が発生せず、十分な加速性能が得られる排気ガス浄化システムを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、エンジンの排気管に設けられ、排気ガス中の粒子状物質を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、前記エンジンの排気マニホールドと吸気マニホールドとを接続するＥＧＲ配管に設けられ、前記排気マニホールドから前記吸気マニホールドに還流させる排気ガスの量を調整するＥＧＲバルブと、エンジン回転数と燃料噴射量とに基づき、前記ＥＧＲバルブの開度を制御するＥＧＲ制御部と、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの再生中に、車両を急加速させたときに、前記ＥＧＲバルブを所定時間全閉に制御する加速時ＥＧＲバルブ制御部と、を備えた排気ガス浄化システムである。

前記加速時ＥＧＲバルブ制御部は、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの再生中に、アクセル開度速度が所定の閾値を超えたとき、車両が急加速されたと判断して、前記ＥＧＲバルブを所定時間全閉に制御するようにされてもよい。

前記加速時ＥＧＲバルブ制御部は、さらに、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの再生中に、車両を発進加速させたときに、前記ＥＧＲバルブを所定時間全閉に制御するようにされてもよい。

前記加速時ＥＧＲバルブ制御部は、さらに、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの再生中に、燃料噴射量がエンジン回転数に応じて決定される判定用閾値を超えたときに、前記ＥＧＲバルブを所定時間全閉に制御するようにされてもよい。

本発明によれば、ＤＰＦ再生時の排気ガスの悪化を抑制し、かつ、ＤＰＦ再生時に車両を加速させた場合でも、白煙及び黒煙が発生せず、十分な加速性能が得られる排気ガス浄化システムを提供できる。

本発明の排気ガス浄化システムが適応される車両におけるエンジン、吸排気系統及び燃料噴射系統のシステム構成図である。（ａ）は通常時用ＥＧＲマップの設定例、（ｂ）はＤＰＦ再生時用ＥＧＲマップの設定例を示す図である。本発明において、加速時ＥＧＲバルブ制御部の制御フローを示すフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本実施の形態に係る排気ガス浄化システムが適応される車両におけるエンジン、吸排気系統及び燃料噴射系統のシステム構成図である。

まず、排気系統の構成を説明すると、エンジン１０１の排気マニホールド１０２には、エンジン１０１の排気ガスを大気に排出するための排気管１０３が接続され、排気管１０３の最上流には、排気マニホールド１０２と吸気マニホールド１０４とを接続するＥＧＲ配管１０５が設けられている。ＥＧＲ配管１０５には、排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ１０６と、排気マニホールド１０２から吸気マニホールド１０４に還流させる排気ガスの量であるＥＧＲ量（またはＥＧＲ率）を調整するためのＥＧＲバルブ１０７が設けられている。

排気管１０３の下流には、高圧段ターボチャージャ１０８のタービン１０９が設けられ、さらに下流には、低圧段ターボチャージャ１１０のタービン１１１が設けられている。タービン１１１の下流には、排気管１０３を閉鎖する排気ブレーキ弁１１２が設けられ、さらに下流には、連続再生型ＤＰＦ装置１１３が設けられている。連続再生型ＤＰＦ装置１１３は、ＤＰＦ再生時に排気管１０３に噴射された燃料の酸化を促進するＤＯＣ１１４とＰＭを捕集するＤＰＦ１１５とからなる。連続再生型ＤＰＦ装置１１３の下流に排気スロットル１１６が設けられ、排気スロットル１１６の下流にて排気管１０３が大気に開放されている。なお、排気管１０３には、図示しないがＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction；選択還元触媒）装置を設けてもよい。

次に、吸気系統の構成を説明すると、吸気マニホールド１０４には、大気からエンジン１０１に空気を取り込むための吸気管１１７が接続されている。吸気管１１７の最上流は大気に開放されており、その下流に塵埃等の異物を除去するエアクリーナ１１８が設けられている。エアクリーナ１１８の下流には、低圧段ターボチャージャ１１０のコンプレッサ１１９が設けられ、さらに下流には、高圧段ターボチャージャ１０８のコンプレッサ１２０が設けられている。コンプレッサ１２０の下流には、低圧段ターボチャージャ１１０と高圧段ターボチャージャ１０８で過給された吸気を冷却するインタークーラ１２１が設けられ、さらに下流には、吸気量を制限するための吸気スロットル１２２が設けられている。吸気スロットル１２２の下流で、吸気管１１７が吸気マニホールド１０４に接続されている。

次に、燃料噴射系統の構成を説明すると、エンジン１０１の一部を破断して示したシリンダ１３１内をピストンヘッド１３２がストロークするように構成されており、シリンダ１３１には、燃料を噴射するためのインジェクタ１３３が取り付けられ、ピストンヘッド１３２の上死点位置より上部に、インジェクタ１３３の噴射口が配置されている。図は簡略に示したが、エンジン１０１は、複数個のシリンダ１３１を有し、各シリンダ１３１にそれぞれインジェクタ１３３が設けられる。各インジェクタ１３３は、コモンレール１３４から高圧の燃料を供給される。インジェクタ１３３は、詳しくは図示しないがコイルの電磁力で駆動される弁体を有し、コイルに通電するパルス電流の時間幅（通電時間）に応じて噴射口が開放されるものである。

コモンレール１３４には、高圧ポンプ１３５から高圧（コモンレール燃圧）の燃料を供給する高圧燃料管１３６が接続される。高圧ポンプ１３５には、フィードポンプ１３７からコモンレール燃圧より低く大気圧より高い中間圧（排気管噴射燃圧）の燃料を供給する中間圧燃料管１３８が接続される。フィードポンプ１３７は、大気圧の燃料タンク１３９から低圧燃料管１４０を介して燃料を取り込むようになっている。フィードポンプ１３７は、図示しないクランクシャフトに連結されており、エンジン１０１に随伴して回転されエンジン回転数に応じた送り出し力で燃料を送り出すことにより、エンジン回転数に応じた排気管噴射燃圧の燃料を中間圧燃料管１３８に供給することができる。

本発明では、低圧段ターボチャージャ１１０のタービン１１１の下流で排気ブレーキ弁１１２より上流に、排気管１０３内に燃料を噴射するための排気管インジェクタ１４１が設けられている。排気管インジェクタ１４１には、中間圧燃料管１３８を介してフィードポンプ１３７からの燃料が供給されるようになっている。

高圧ポンプ１３５、コモンレール１３４、インジェクタ１３３のそれぞれには、燃料タンク１３９へ余剰の燃料を回収する回収燃料管１４２が接続されている。

次に、センサ類を説明する。

エンジン１０１には、冷却水温を検出する水温センサ１５１、図示しないクランクシャフト上の指標をクランク角の基準位置として検出するクランク角センサ１５２、エンジンオイルの残量を検出するオイルレベルセンサ１５３等が設けられる。排気マニホールド１０２には、エンジン排気温度センサ１５４が設けられる。吸気マニホールド１０４には、吸気マニホールドの圧力からブースト圧を検出するブースト圧センサ１５５が設けられる。

連続再生型ＤＰＦ装置１１３には、ＤＯＣ１１４の入口における排気ガス温度を検出するＤＯＣ入口排気ガス温度センサ１５６と、ＤＰＦ１１５の入口における排気ガス温度を検出するＤＰＦ入口排気ガス温度センサ１５７と、ＤＰＦ１１５の入口と出口間の排気ガスの圧力差である差圧を検出する差圧センサ１５８が設けられる。ＤＰＦ１１５にＰＭが蓄積すると、その蓄積量の増加に伴って差圧が大きくなるので、差圧に基づいてＤＰＦ再生時期を判定することができる。ＤＰＦ入口排気ガス温度センサ１５７が検出するＤＰＦ入口排気ガス温度により、ＤＰＦ再生時等におけるＤＰＦ１１５の温度を確認することができる。

中間圧燃料管１３８には、排気管インジェクタ１４１に加わる燃料圧力である排気管噴射燃圧を検出する排気管噴射燃圧センサ１５９が設けられる。高圧ポンプ１３５の入口には、燃料の温度を検出する燃料温度センサ１６０が設けられる。コモンレール１３４には、各シリンダ１３１のインジェクタ１３３に加わる燃料圧力であるコモンレール燃圧を検出するコモンレール燃圧センサ１６１が設けられる。吸気管１１７のエアクリーナ１１８の下流には、吸気管１１７に吸い込まれた空気の流量を検出する空気流量センサ（Mass Airflow sensor；ＭＡＦセンサ）１６２が設けられる。

高圧段ターボチャージャ１０８には、タービン１０９とコンプレッサ１２０を連結するシャフトの回転数を検出する高圧段ターボ回転数センサ１６３が設けられる。

図示説明した以外にも、エンジン１０１、吸排気系統及び燃料噴射系統には、従来公知のあらゆるセンサが設けられているものとする。

次に、制御系統の構成を説明する。

高圧段ターボチャージャ１０８は、可変ノズル式ターボチャージャ（Variable Nozzle Turbocharger）であり、タービン１０９の上流にタービン１０９の開口面積を調節するノズルアクチュエータ１６４が設けられる。ターボコントローラ１６５は、高圧段ターボ回転数センサ１６３が検出するシャフトの回転数を参照しつつ、ノズルアクチュエータ１６４を駆動することにより、過給量または過給圧を制御するものである。

エンジン１０１への燃料噴射を含む車両の各部を制御する手段は、電子制御装置（Electronical Control Unit；ＥＣＵ）１７１にプログラムとして組み込まれている。ＥＣＵ１７１は、エンジン状態を表すエンジンパラメータとして、エンジン回転数、アクセル開度、負荷トルク、空気量などを常時検出して燃料噴射制御等の制御を行うようになっている。

ＥＣＵ１７１には、車両の走行距離が所定距離に達するごとに、あるいは、差圧センサ１５８が検出する差圧が所定値以上になったとき、多段遅延噴射（マルチ噴射）や排気管噴射を行うことにより、ＤＰＦ１１５に流入する排気ガスの温度を強制的に上昇させて、ＤＰＦ１１５に捕集したＰＭを燃焼除去する強制再生部１７２が搭載される。

また、ＥＣＵ１７１には、エンジン回転数と燃料噴射量とに基づき、ＥＧＲバルブ１０７の開度を制御するＥＧＲ制御部１７３が搭載される。

ＥＧＲ制御部１７３は、ＤＰＦ再生を行わない通常時には通常時用ＥＧＲマップ１７４を参照し、ＤＰＦ再生時にはＤＰＦ再生時用ＥＧＲマップ１７５を参照して、ＥＧＲバルブ１０７の開度を求めるようにされる。通常時用ＥＧＲマップ１７４の設定例を図２（ａ）に、ＤＰＦ再生時用ＥＧＲマップ１７５の設定例を図２（ｂ）に示す。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、通常時用ＥＧＲマップ１７４、ＤＰＦ再生時用ＥＧＲマップ１７５は、エンジン回転数と燃料噴射量ごとにＥＧＲバルブ１０７の開度が設定されたマップである。ＥＧＲバルブ１０７の開度は、予め試験を行い、エンジン１０１の出力トルクや、排出ＮＯｘ量、白煙等の発生の有無などを確認しながら設定される。なお、図２（ａ），（ｂ）における「大」、「小」は、設定されるＥＧＲバルブ１０７の開度の大小を表している。

通常時用ＥＧＲマップ１７４とＤＰＦ再生時用ＥＧＲマップ１７５とを比較すると、通常時用ＥＧＲマップ１７４では、燃料噴射量が低い領域（つまり低負荷領域）においてもＥＧＲバルブ１０７の開度を比較的大きく設定しているのに対し、ＤＰＦ再生時用ＥＧＲマップ１７５では、燃料噴射量が低い領域（図２（ｂ）にて破線Ａで囲った領域）においてＥＧＲバルブ１０７の開度を小さく（あるいは開度０（全閉）に）設定している。これは、ＤＰＦ再生時には、排気ガス流量が少ない低負荷時にＥＧＲバルブ１０７を開にすると、連続再生型ＤＰＦ装置１１３に供給される排気ガスの流量が減り、空燃比λが１を下回ってＤＯＣ１１４にて未燃燃料を酸化できなくなり、排気管噴射により供給された未燃燃料が処理されずに大気中に放出され、白煙等が発生してしまうためである。

さて、本実施の形態に係る排気ガス浄化システムでは、ＤＰＦ再生中に車両を急加速させたときに、ＥＧＲバルブ１０７を所定時間強制的に全閉に制御する加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６を備えている。加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６は、ＥＣＵ１７１に搭載される。

加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６は、ＤＰＦ再生中にアクセル開度速度が所定の閾値を超えたとき、車両が急加速されたと判断して、ＥＧＲバルブ１０７を所定時間全閉に制御するようにされる。なお、本実施の形態では、アクセル開度速度を用いて車両が急加速されたか否かを判断することとしたが、アクセル開度速度に替えて燃料噴射量の増加速度を用い、燃料噴射量の増加速度が所定の閾値を超えたときに、車両が急加速されたと判断するようにしてもよい。

加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６は、ＥＧＲバルブ１０７を全閉に制御して所定時間経過した後、ＤＰＦ再生時用ＥＧＲマップ１７５にて得られるＥＧＲバルブ１０７の開度まで、ＥＧＲバルブ１０７を緩やかに開放していくよう構成されることが望ましい。なお、ＥＧＲバルブ１０７を全閉に制御する時間については、ターボチャージャ１０８，１１０のタービン１０９，１１１の回り出しをスムーズに行うことができ、ブースト圧を速やかに上昇させることができる程度の時間に適宜設定すればよい。

また、加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６は、さらに、ＤＰＦ再生中に車両を発進加速させたときにも、ＥＧＲバルブ１０７を所定時間全閉に制御するようにされる。具体的には、加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６は、ＤＰＦ再生中にエンジン回転数が所定の閾値を超えて大きくなり、かつ、車速が所定の閾値を超えて大きくなり、かつ、燃料噴射量が所定の閾値を超えて大きくなったときに、車両を発進加速させたと判断し、ＥＧＲバルブ１０７を所定時間全閉に制御するようにされる。

また、加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６は、さらに、ＤＰＦ再生中に燃料噴射量がエンジン回転数に応じて決定される判定用閾値を超えたときにも、ＥＧＲバルブ１０７を所定時間全閉に制御するようにされる。具体的には、加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６は、エンジン回転数ごとに判定用閾値が設定された判定用閾値マップ１７７を参照して判定用閾値を求め、燃料噴射量が判定用閾値よりも大きい場合に、ＥＧＲバルブ１０７を所定時間全閉に制御するようにされる。判定用閾値マップ１７７は、エンジン回転数が小さいほど、判定用閾値が小さくなるように設定されている。

次に、加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６における制御フローを図３を用いて説明する。加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６は、図３の制御フローを繰返し実行するようにされる。

図３に示すように、まず、ステップＳ１にて、加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６が、ＤＰＦ再生中であるかを判断する。ステップＳ１にてＮＯと判断された場合、制御を終了する。

ステップＳ１にてＹＥＳと判断された場合、ステップＳ２にて、加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６が、アクセル開度速度が所定の閾値を超えたかを判断し、車両が急加速したかを判断する。ステップＳ２にてＹＥＳと判断された場合、ステップＳ５に進む。

ステップＳ２にてＮＯと判断された場合、ステップＳ３にて、加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６が、エンジン回転数が所定の閾値を超えて大きくなり、かつ、車速が所定の閾値を超えて大きくなり、かつ、燃料噴射量が所定の閾値を超えて大きくなったかを判断し、車両が発進加速したかを判断する。ステップＳ３にてＹＥＳと判断された場合、ステップＳ５に進む。

ステップＳ３にてＮＯと判断された場合、ステップＳ４にて、加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６が、エンジン回転数で判定用閾値マップ１７７を参照して判定用閾値を求め、燃料噴射量が判定用閾値よりも大きいかを判断する。ステップＳ４にてＹＥＳと判断された場合、ステップＳ５に進む。ステップＳ４にてＮＯと判断された場合、制御を終了する。

ステップＳ５では、加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６が、ＥＧＲバルブ１０７を所定時間全閉に制御する。その後、制御を終了する。

以上説明したように、本実施の形態に係る排気ガス浄化システムでは、ＤＰＦ再生中に車両を急加速させたときに、ＥＧＲバルブ１０７を所定時間全閉に制御する加速時ＥＧＲバルブ制御部１７６を備えている。

ＥＧＲバルブ１０７を全閉に制御すると、吸気側に還流される排気ガスの量（ＥＧＲ量）が０になるので、加速時にターボチャージャ１０８，１１０のタービン１０９，１１１に供給される排気ガスの流量を増加させて、タービンの回り出しをスムーズに行うことが可能となり、加速時にブースト圧を速やかに上昇させて、十分な加速性能を得ることが可能となる。

また、吸気側に還流される排気ガスの量（ＥＧＲ量）が０になるので、連続再生型ＤＰＦ装置１１３に供給される排気ガスの流量を維持して空燃比λを１以上に維持でき、ＤＯＣ１１４にて未燃燃料を酸化させ、白煙等の発生を抑制することが可能になる。なお、ＥＧＲバルブ１０７を開放したときには、ブースト圧が上昇しているためＥＧＲ量が過大となってしまうことはなく、ＥＧＲバルブ１０７を開放した後に白煙等が発生するおそれはない。

さらに、本実施の形態に係る排気ガス浄化システムでは、ＥＧＲバルブ１０７を所定時間全閉に制御してブースト圧を速やかに上昇させた後、ＥＧＲバルブ１０７を開放してＥＧＲ制御を続行するため、ＤＰＦ再生時の排気ガスの悪化を抑制することが可能である。

つまり、本発明によれば、ＤＰＦ再生時の排気ガスの悪化を抑制しつつ、かつ、ＤＰＦ再生時に車両を急加速させた場合でも、白煙等が発生せず、十分な加速性能が得られる排気ガス浄化システムを実現できる。

また、本実施の形態に係る排気ガス浄化システムでは、ＤＰＦ再生中に車両を発進加速させたときにも、ＥＧＲバルブ１０７を所定時間全閉に制御するようにしているので、車両を発進加速させる際の加速性能を向上させ、白煙等の発生を抑制できる。

さらに、本実施の形態に係る排気ガス浄化システムでは、ＤＰＦ再生中に、燃料噴射量がエンジン回転数に応じて決定される判定用閾値を超えたときにも、ＥＧＲバルブ１０７を所定時間全閉に制御するようにしている。例えば、エンジン回転数が低く燃料噴射量が大きい領域（低回転高負荷領域）では、空燃比λが悪化して白煙等が発生するおそれがあるが、本発明では、このような領域においてもＥＧＲバルブ１０７を所定時間全閉に制御することができ、空燃比λを１以上に維持して白煙等の発生を抑制することができる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

１０１エンジン
１０２排気マニホールド
１０３排気管
１０４吸気マニホールド
１０５ＥＧＲ配管
１０７ＥＧＲバルブ
１１５ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
１４１排気管インジェクタ
１７２強制再生部
１７３ＥＧＲ制御部
１７４通常時用ＥＧＲマップ
１７５ＤＰＦ再生時用ＥＧＲマップ
１７６加速時ＥＧＲバルブ制御部
１７７判定用閾値マップ

Claims

エンジンの排気管に設けられ、排気ガス中の粒子状物質を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、
前記エンジンの排気マニホールドと吸気マニホールドとを接続するＥＧＲ配管に設けられ、前記排気マニホールドから前記吸気マニホールドに還流させる排気ガスの量を調整するＥＧＲバルブと、
エンジン回転数と燃料噴射量とに基づき、前記ＥＧＲバルブの開度を制御するＥＧＲ制御部と、
前記ディーゼルパティキュレートフィルタの再生中に、車両を急加速させたときに、前記ＥＧＲバルブを所定時間全閉に制御する加速時ＥＧＲバルブ制御部と、を備え、
前記加速時ＥＧＲバルブ制御部は、前記ＥＧＲバルブの全閉が前記所定時間経過した後、前記エンジン回転数と前記燃料噴射量ごとに前記ＥＧＲバルブの開度が予め設定されたディーゼルパティキュレートフィルタ再生時用ＥＧＲマップにて得られる前記ＥＧＲバルブの開度に、前記ＥＧＲバルブを制御するように構成され、
前記加速時ＥＧＲバルブ制御部は、前記ディーゼルパティキュレートフィルタ再生時用ＥＧＲマップを使用して前記ＥＧＲバルブを制御する際に、燃料噴射量が低い領域において、前記ＥＧＲバルブの開度を全閉に制御する
ことを特徴とする排気ガス浄化システム。
前記加速時ＥＧＲバルブ制御部は、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの再生中に、アクセル開度速度が所定の閾値を超えたとき、車両が急加速されたと判断して、前記ＥＧＲバルブを所定時間全閉に制御するようにされる請求項１記載の排気ガス浄化システム。
前記加速時ＥＧＲバルブ制御部は、さらに、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの再生中に、車両を発進加速させたときに、前記ＥＧＲバルブを所定時間全閉に制御するようにされる請求項１または２記載の排気ガス浄化システム。
前記加速時ＥＧＲバルブ制御部は、さらに、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの再生中に、燃料噴射量がエンジン回転数に応じて決定される判定用閾値を超えたときに、前記ＥＧＲバルブを所定時間全閉に制御するようにされる請求項１〜３いずれかに記載の排気ガス浄化システム。