KR100879326B1 - Exhaust purifying apparatus and exhaust purifying method for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 차량의 내연기관용 배기정화장치에 있어서는, 연료를 배기정화촉매에 공급하기 위한 가열제어가 실행되어 촉매층 온도를 높이게 된다. 상기 가열제어는, 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정되는 경우에 보류된다. 상기 가열제어 동안 상기 배기정화촉매들의 비활성화로 인한 악영향을 신뢰성 있게 피할 수 있다.In the exhaust purification apparatus for an internal combustion engine of a vehicle according to the present invention, heating control for supplying fuel to the exhaust purification catalyst is executed to increase the catalyst bed temperature. The heating control is suspended when it is determined that the vehicle is driving downhill. The adverse effects due to deactivation of the exhaust purification catalysts during the heating control can be reliably avoided.

Description

내연기관용 배기정화장치 및 배기정화방법{EXHAUST PURIFYING APPARATUS AND EXHAUST PURIFYING METHOD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}EXHAUST PURIFYING APPARATUS AND EXHAUST PURIFYING METHOD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 차량의 내연기관용 배기정화장치 및 배기정화방법에 관한 것으로, 상기 장치는 연료를 촉매에 부가하여 배기정화촉매의 온도를 높이기 위한 가열제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an exhaust purification apparatus and an exhaust purification method for an internal combustion engine of a vehicle, wherein the apparatus performs heating control to increase the temperature of the exhaust purification catalyst by adding fuel to the catalyst.

일본특허공개공보 제5-44434호에 개시된 바와 같이, 차량의 내연기관에 적용되는 통상적인 배기정화장치는 배기시스템에 위치한 배기정화촉매를 포함한다. 상기 배기정화촉매는 배기가스에 함유된 입자상물질(PM) 및 질소산화물(NOx)을 포획하는 기능을 한다.As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-44434, a typical exhaust purification apparatus applied to an internal combustion engine of a vehicle includes an exhaust purification catalyst located in an exhaust system. The exhaust purification catalyst functions to capture particulate matter (PM) and nitrogen oxides (NOx) contained in exhaust gas.

이러한 배기정화장치는 엔진의 작동 상태에 기초하여 배기정화촉매 내에 축적된 입자상물질의 양을 추정한다. 축적된 입자상물질의 양이 허용가능한 값보다 적지 않으면, 상기 장치는 그 성능이 입자상물질의 막힘으로 인하여 저하된 촉매를 재생하도록 가열제어를 수행한다. 상기 가열제어에 있어서, 상기 장치는 연료를 배기정화촉매에 공급하여 상기 촉매를 가열시키고, 이 열을 이용하여 상기 배기정화촉매 내에 축적된 입자상물질을 연소 및 제거하게 된다.Such an exhaust purification apparatus estimates the amount of particulate matter accumulated in the exhaust purification catalyst based on the operating state of the engine. If the amount of accumulated particulate matter is not less than an acceptable value, the apparatus performs heating control to regenerate the catalyst whose performance is degraded due to clogging of particulate matter. In the heating control, the apparatus supplies fuel to the exhaust purification catalyst to heat the catalyst, and uses this heat to burn and remove particulate matter accumulated in the exhaust purification catalyst.

가열제어를 수행하는 것은 다음과 같은 문제점들을 야기하는 것으로 알려져 있다. 즉, 엔진의 작동 상태에 따라, 배기온도가 감소되고, 이는 촉매를 비활성화한다. 이는 촉매에 공급되는 연료의 산화를 방해한다. 비활성화된 상태로 배기정화촉매로의 연료공급이 계속되면, 대량의 연료가 촉매의 표면 상에 모이게 된다. 이는 축적되는 입자상물질의 양을 증가시킨다. 또한, 배기정화촉매로 공급되는 연료의 일부는 상기 촉매를 통과하여 방출되기 때문에, 배기가스의 속성들이 저하된다.Performing heating control is known to cause the following problems. In other words, depending on the operating state of the engine, the exhaust temperature is reduced, which deactivates the catalyst. This hinders the oxidation of the fuel supplied to the catalyst. If fuel supply to the exhaust purification catalyst is continued in an inactive state, a large amount of fuel will collect on the surface of the catalyst. This increases the amount of particulate matter that accumulates. In addition, since part of the fuel supplied to the exhaust purification catalyst is discharged through the catalyst, the properties of the exhaust gas are lowered.

입자상물질을 연소 및 제거하기 위해서 뿐만 아니라, 예컨대 배기가스 내에 함유된 황으로 오염된 촉매를 재생하기 위해서도 가열제어가 수행된다. 가열제어가 황을 해제하도록 수행되는 경우, 촉매가 비활성화된다면, 상기 황 해제가 완료될 수 없고, 따라서 상술된 문제가 발생한다.Heating control is performed not only for burning and removing particulate matter, but also for regenerating a catalyst contaminated with sulfur contained in exhaust gas, for example. If the heating control is performed to release sulfur, if the catalyst is deactivated, the sulfur release cannot be completed, thus causing the problem described above.

이에 따라, 본 발명의 목적은 가열제어 동안 배기정화촉매의 비활성화로 인한 문제점들을 제거하는, 차량의 내연기관용 배기정화장치 및 배기정화방법을 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide an exhaust purification apparatus and an exhaust purification method for an internal combustion engine of a vehicle, which eliminate the problems caused by deactivation of the exhaust purification catalyst during heating control.

상기 목적 및 기타 목적들을 성취하기 위해 그리고 본 발명의 목적에 따르면, 차량의 내연기관용 배기정화장치가 제공된다. 상기 장치는 재생제어부를 구비한다. 상기 재생제어부는, 연료가 배기정화촉매에 공급되는 가열제어를 통해 상기 배기정화촉매의 재생을 제어함으로써, 상기 촉매의 층(bed) 온도를 높이게 된다. 상기 장치는 또한 상기 차량이 다운힐(downhill) 주행 중인 지의 여부를 판정하는 판정부를 더 포함한다. 상기 재생제어부는, 상기 판정부가 상기 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정하는 경우에 상기 가열제어를 보류한다.In order to achieve the above and other objects and in accordance with the object of the present invention, there is provided an exhaust purification apparatus for an internal combustion engine of a vehicle. The apparatus has a regeneration control unit. The regeneration control unit increases the bed temperature of the catalyst by controlling the regeneration of the exhaust purification catalyst through heating control in which fuel is supplied to the exhaust purification catalyst. The apparatus further includes a determining section for determining whether the vehicle is driving downhill. The regeneration control unit suspends the heating control when the determination unit determines that the vehicle is driving downhill.

본 발명은 또한 차량의 내연기관용 배기정화방법을 제공한다. 상기 방법은: 연료를 배기정화촉매에 공급하여 상기 촉매의 층 온도를 높임으로써, 상기 배기정화촉매를 재생시키는 단계; 상기 차량이 다운힐 주행 중인 지의 여부를 판정하는 단계; 및 상기 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정되는 경우, 상기 배기정화촉매로의 연료공급을 보류하는 단계를 포함한다.The present invention also provides an exhaust purification method for an internal combustion engine of a vehicle. The method comprises: regenerating the exhaust purification catalyst by supplying fuel to the exhaust purification catalyst to raise the bed temperature of the catalyst; Determining whether the vehicle is driving downhill; And if it is determined that the vehicle is driving downhill, suspending fuel supply to the exhaust purification catalyst.

도 1은 본 발명의 제1실시예가 적용되는 차량의 내연기관을 예시한 블럭도;1 is a block diagram illustrating an internal combustion engine of a vehicle to which the first embodiment of the present invention is applied;

도 2는 제1실시예의 PM제거제어모드와 관련된 공정들의 일 례를 도시한 타이밍차트;2 is a timing chart showing an example of processes related to the PM elimination control mode of the first embodiment;

도 3은 제1실시예의 보류공정을 도시한 흐름도;3 is a flowchart showing a holding process of the first embodiment;

도 4는 제1실시예의 다운힐 플래그(downhill flag)를 턴온하기 위한 공정을 도시한 흐름도;4 is a flowchart showing a process for turning on a downhill flag of the first embodiment;

도 5는 제1실시예의 다운힐 플래그의 제어의 일 례를 도시한 구획 (a) 내지 (d)를 포함하는 타이밍차트;5 is a timing chart including sections (a) to (d) showing an example of the control of the downhill flag of the first embodiment;

도 6은 제1실시예의 다운힐 플래그를 턴오프하기 위한 공정을 도시한 흐름도;6 is a flowchart showing a process for turning off the downhill flag of the first embodiment;

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 보류공정을 도시한 흐름도;7 is a flowchart showing a holding process according to the second embodiment of the present invention;

도 8은 제2실시예에 따른 비활성화를 판정하기 위한 공정을 도시한 흐름도; 및8 is a flowchart showing a process for determining deactivation according to the second embodiment; And

도 9는 제2실시예에 따른 보류공정의 일 례를 도시한 구획 (a) 내지 (c)를 포함하는 타이밍차트이다.9 is a timing chart including sections (a) to (c) showing an example of the holding step according to the second embodiment.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 내연기관(2)용 배기정화장치를 설명한다.The exhaust purification apparatus for an internal combustion engine 2 of a vehicle according to the first embodiment of the present invention will be described below.

도 1은 상기 실시예에 따른 배기정화장치가 적용되는 내연기관(2)의 구성예를 예시한다. 상기 내연기관(2)은 자동차와 같은 차량 상에 장착되고, 전원으로서의 기능을 한다.1 illustrates a configuration example of an internal combustion engine 2 to which an exhaust purification apparatus according to the embodiment is applied. The internal combustion engine 2 is mounted on a vehicle such as an automobile and functions as a power source.

상기 엔진(2)은 실린더들을 구비한다. 상기 실시예에서, 실린더의 개수는 4개이고, 이 실린더들은 #1, #2, #3, 및 #4로 표시되어 있다. 각각의 실린더(#1 내지 #4)의 연소실(4)은 흡기밸브(6)에 의해 개폐되는 흡기구(8)를 포함한다. 상기 연소실(4)은 흡기 포트(8) 및 흡기매니폴드(10)를 통해 서지탱크(surge tank; 12)로 연결되어 있다. 상기 서지탱크(12)는 인터쿨러(intercooler; 14) 및 흡기통로(13)를 구비한 수퍼차저(supercharger)의 유출구에 연결되어 있다. 상기 실시예에 있어서, 수퍼차저는 배기터보차저(16)의 컴프레서(16a)이다. 상기 컴프레서(16a)의 유입구는 에어클리너(18)에 연결되어 있다. 배기가스순환(이하, EGR이라 함)통로(20)가 상기 서지탱크(12)에 연결되어 있다. 구체적으로는, EGR통로(20)의 EGR가스공급구(20a)가 서지탱크(12)로 개방된다. 스로틀밸브(22)는 상기 서지탱크(12)와 인터쿨러(14) 사이의 흡기통로(13)의 단면에 위치한다. 흡기유량센서(24) 및 흡기온도센서(26)는 상기 컴프레서(16a)와 에어클리너(18) 사이의 부분에 위치한다.The engine 2 has cylinders. In this embodiment, the number of cylinders is four, and these cylinders are indicated by # 1, # 2, # 3, and # 4. The combustion chamber 4 of each cylinder # 1 to # 4 includes an intake port 8 opened and closed by an intake valve 6. The combustion chamber 4 is connected to a surge tank 12 through an intake port 8 and an intake manifold 10. The surge tank 12 is connected to an outlet of a supercharger having an intercooler 14 and an intake passage 13. In the above embodiment, the supercharger is the compressor 16a of the exhaust turbocharger 16. The inlet of the compressor 16a is connected to the air cleaner 18. An exhaust gas circulation (hereinafter EGR) passage 20 is connected to the surge tank 12. Specifically, the EGR gas supply port 20a of the EGR passage 20 opens to the surge tank 12. The throttle valve 22 is located in the cross section of the intake passage 13 between the surge tank 12 and the intercooler 14. The intake airflow sensor 24 and the intake air temperature sensor 26 are located in the portion between the compressor 16a and the air cleaner 18.

각각의 실린더(#1 내지 #4)의 연소실(4)은 배기가스밸브(28)에 의해 개폐되 는 배기가스구(30)를 포함한다. 상기 연소실(4)은 배기가스구(30) 및 배기매니폴드(32)를 통해 배기터빈(16b)의 유입구에 연결되어 있다. 상기 배기터빈(16b)의 유출구는 배기통로(34)에 연결되어 있다. 상기 배기터빈(16b)은 제4실린더(#4)의 측면에 상응하는 배기매니폴드(32)의 단면으로부터 배기가스를 끌어당긴다.The combustion chamber 4 of each cylinder # 1 to # 4 includes an exhaust gas opening 30 which is opened and closed by an exhaust gas valve 28. The combustion chamber 4 is connected to the inlet of the exhaust turbine 16b via the exhaust gas port 30 and the exhaust manifold 32. The outlet of the exhaust turbine 16b is connected to the exhaust passage 34. The exhaust turbine 16b draws exhaust gas from the cross section of the exhaust manifold 32 corresponding to the side of the fourth cylinder # 4.

배기정화촉매를 함유하고 있는 3개의 촉매컨버터(36, 38, 40)는 상기 배기통로(34) 내에 위치한다. 가장 상류부에 위치한 제1촉매컨버터(36)는 NOx 저장환원촉매(36a)를 함유한다. 배기가스가 엔진(2)의 정상 작동 시에 산화 분위기(희박)인 경우, 상기 NOx 저장환원촉매(36a)는 NOx를 저장한다. 배기가스가 환원 분위기(화학양론적 또는 보다 낮은 공연비)인 경우에는, 상기 NOx 저장환원촉매(36a) 내에 저장된 NOx가 NO로 해제되어 배기가스 내에 함유된 탄화수소 및 탄소산화물로 환원된다. 이러한 방식으로 NOx가 제거된다.Three catalytic converters 36, 38, and 40 containing an exhaust purification catalyst are located in the exhaust passage 34. The first catalytic converter 36 located most upstream contains the NOx storage reduction catalyst 36a. When the exhaust gas is an oxidizing atmosphere (lean) in the normal operation of the engine 2, the NOx storage reduction catalyst 36a stores NOx. When the exhaust gas is in a reducing atmosphere (stoichiometric or lower air-fuel ratio), NOx stored in the NOx storage reduction catalyst 36a is released to NO and reduced to hydrocarbons and carbon oxides contained in the exhaust gas. In this way NOx is removed.

필터(38a)를 포함하는 제2촉매컨버터(38)는 가장 상류측으로부터 두번째 위치에 위치한다. 상기 필터(38a)는 모놀리식 벽(monolithic wall)을 구비한다. 상기 벽은 배기가스가 통과하는 세공(pores)을 구비한다. 배기필터(38a)의 세공들 주위의 영역들은 NOx 저장환원촉매의 층으로 코팅된다. 그러므로, 상기 NOx 저장환원촉매는 상술된 바와 같이 NOx를 제거하기 위한 배기정화촉매로서의 기능을 한다. 또한, 필터벽은 배기가스 내의 입자상물질을 포획한다. 따라서, NOx가 저장될 때의 고온의 산화 분위기에서 발생되는 활성 산소가 입자상물질을 산화시키기 시작한다. 또한, 주변의 과잉 산소가 전체 입자상물질을 산화시킨다. 이에 따라, NOx가 제거되는 동시에 입자상물질이 제거된다.The second catalytic converter 38 including the filter 38a is located at the second position from the most upstream side. The filter 38a has a monolithic wall. The wall has pores through which the exhaust gases pass. The areas around the pores of the exhaust filter 38a are coated with a layer of NOx storage reduction catalyst. Therefore, the NOx storage reduction catalyst functions as an exhaust purification catalyst for removing NOx as described above. The filter wall also traps particulate matter in the exhaust gas. Therefore, active oxygen generated in the high temperature oxidizing atmosphere when NOx is stored starts to oxidize the particulate matter. In addition, the surrounding excess oxygen oxidizes the entire particulate matter. As a result, NOx is removed and particulate matter is removed.

제3촉매컨버터(40)는 가장 하류부에 위치한다. 상기 제3촉매컨버터(40)는, 배기가스를 정화하도록 배기가스 내의 탄화수소 및 일산화탄소를 산화 및 정화시키는 산화촉매(40a)를 함유한다.The third catalytic converter 40 is located most downstream. The third catalytic converter 40 contains an oxidation catalyst 40a for oxidizing and purifying hydrocarbons and carbon monoxide in the exhaust gas to purify the exhaust gas.

제1배기온도센서(44)는 NOx 저장환원촉매(36a)와 필터(38a) 사이에 위치한다. 제2배기온도센서(46) 및 공연비센서(48)는 필터(38a)와 산화촉매(40a) 사이에 위치한다. 상기 제2배기온도센서(46)는 상기 산화촉매(40a)보다 필터(38a)에 더욱 가깝다. 상기 공연비센서(48)는 필터(38a)보다 산화촉매(40a)에 보다 가까이 위치한다. 상기 공연비센서(48)는 고체전해질을 포함하여, 배기가스의 성분들을 토대로 배기가스의 공연비를 검출한다. 공연비센서(48)는 검출된 공연비에 비례하여 전압신호를 출력한다. 상기 제1배기온도센서(44)는 해당 위치에서의 배기온도(Ti)를 검출한다. 이와 마찬가지로, 제2배기온도센서(46)는 해당 위치에서 배기온도(To)를 검출한다.The first exhaust temperature sensor 44 is located between the NOx storage reduction catalyst 36a and the filter 38a. The second exhaust temperature sensor 46 and the air-fuel ratio sensor 48 are located between the filter 38a and the oxidation catalyst 40a. The second exhaust temperature sensor 46 is closer to the filter 38a than the oxidation catalyst 40a. The air-fuel ratio sensor 48 is located closer to the oxidation catalyst 40a than the filter 38a. The air-fuel ratio sensor 48, including the solid electrolyte, detects the air-fuel ratio of the exhaust gas based on the components of the exhaust gas. The air-fuel ratio sensor 48 outputs a voltage signal in proportion to the detected air-fuel ratio. The first exhaust temperature sensor 44 detects the exhaust temperature Ti at the corresponding position. Similarly, the second exhaust temperature sensor 46 detects the exhaust temperature To at the corresponding position.

압력차센서(50)의 관들이 필터(38a)의 상류부와 필터(38a)의 하류부에 연결되어 있다. 상기 압력차센서(50)는 필터(38a)의 상류부와 하류부간의 압력차(△P)를 검출하여, 상기 필터(38a)의 막힘 정도를 검출하게 된다. 상기 막힘 정도는 필터(38a)에서의 입자상물질의 축적 정도를 나타낸다.The tubes of the pressure differential sensor 50 are connected upstream of the filter 38a and downstream of the filter 38a. The pressure difference sensor 50 detects the pressure difference ΔP between the upstream and downstream portions of the filter 38a, thereby detecting the degree of clogging of the filter 38a. The degree of clogging indicates the degree of accumulation of particulate matter in the filter 38a.

EGR통로(20)의 EGR가스흡기구(20b)가 배기매니폴드(32)에 제공된다. 상기 EGR가스흡기구(20b)는, 제4실린더(#4)측에 대향하는 제1실린더(#1)측에 해당하는 섹션에서 개방되어, 배기터빈(16b)이 배기가스를 도입한다.An EGR gas inlet 20b of the EGR passage 20 is provided to the exhaust manifold 32. The EGR gas inlet 20b is opened in a section corresponding to the first cylinder # 1 side opposite to the fourth cylinder # 4 side, and the exhaust turbine 16b introduces the exhaust gas.

EGR촉매(52)는 EGR통로(20) 내에 위치한다. 상기 EGR촉매(52)는 상기 EGR통 로(20)의 EGR가스흡기구(20b)로부터 EGR가스를 개선시킨다. 또한, EGR가스를 냉각시키기 위한 EGR쿨러(54)가 상기 EGR통로(20) 내에 위치한다. 상기 EGR촉매(52)는 또한 상기 EGR쿨러(54)의 막힘을 방지하는 기능도 한다. EGR밸브(56)는 EGR가스공급구(20a)의 상류에 위치한다. 상기 EGR밸브(56)의 개방 정도는 상기 EGR가스공급구(20a)로부터 흡기시스템으로 공급되는 EGR가스의 양을 조정하도록 변경된다.The EGR catalyst 52 is located in the EGR passage 20. The EGR catalyst 52 improves the EGR gas from the EGR gas inlet 20b of the EGR passage 20. In addition, an EGR cooler 54 for cooling the EGR gas is located in the EGR passage 20. The EGR catalyst 52 also functions to prevent clogging of the EGR cooler 54. The EGR valve 56 is located upstream of the EGR gas supply port 20a. The opening degree of the EGR valve 56 is changed to adjust the amount of EGR gas supplied from the EGR gas supply port 20a to the intake system.

각각의 실린더(#1 내지 #4)에는, 연료를 상응하는 연소실(4) 안으로 직접 분사하는 연료분사밸브(58)가 제공된다. 상기 연료분사밸브(58)는 연료공급관(58a)에 의해 커먼레일(60; Common Rail)에 연결되어 있다. 가변변위연료펌프(62)는 연료를 상기 커먼레일(60)로 공급한다. 상기 연료펌프(62)로부터 커먼레일(60)로 공급되는 고압의 연료는 연료공급관(58a)을 통해 연료분사밸브(58)로 분배된다. 연료의 압력을 검출하기 위한 연료압력센서(64)는 상기 커먼레일(60)에 부착되어 있다.Each cylinder # 1 to # 4 is provided with a fuel injection valve 58 for directly injecting fuel into the corresponding combustion chamber 4. The fuel injection valve 58 is connected to a common rail 60 by a fuel supply pipe 58a. The variable displacement fuel pump 62 supplies fuel to the common rail 60. The high pressure fuel supplied from the fuel pump 62 to the common rail 60 is distributed to the fuel injection valve 58 through the fuel supply pipe 58a. A fuel pressure sensor 64 for detecting the pressure of the fuel is attached to the common rail 60.

또한, 상기 연료펌프(62)는 저압의 연료를 연료공급관(66)을 통해 연료부가밸브(68)로 공급하기도 한다. 상기 연료부가밸브(68)는 제4실린더(#4)의 배기가스구(30)에 제공되어, 연료를 배기터빈(16b)을 향해 분사한다. 이러한 방식으로, 상기 연료부가밸브(68)는 연료를 배기가스에 부가한다. 후술하는 촉매제어모드는 이러한 연료 부가에 의해 실행된다.In addition, the fuel pump 62 may supply fuel of low pressure to the fuel adding valve 68 through the fuel supply pipe 66. The fuel addition valve 68 is provided in the exhaust gas port 30 of the fourth cylinder # 4 to inject fuel toward the exhaust turbine 16b. In this way, the fuel adding valve 68 adds fuel to the exhaust gas. The catalyst control mode described later is executed by this fuel addition.

전자제어유닛(ECU)(70)은 주로 CPU, ROM, RAM 및 여타의 디바이스들을 구동하기 위한 구동회로를 구비한 디지털컴퓨터로 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 ECU(70)는 재생제어부와 판정부로서의 기능을 한다. 재생제어부로서, ECU(70)는 배기정화촉매의 재생을 제어한다. 판정부로서, 상기 ECU(70)는 차량이 다운힐 주행 중인 지의 여부를 판정한다.The electronic control unit (ECU) 70 is mainly composed of a digital computer having a driving circuit for driving a CPU, a ROM, a RAM and other devices. In this embodiment, the ECU 70 functions as a regeneration control unit and a determination unit. As the regeneration controller, the ECU 70 controls the regeneration of the exhaust purification catalyst. As the determination unit, the ECU 70 determines whether the vehicle is driving downhill.

상기 ECU(70)는 흡기유량센서(24), 흡기온도센서(26), 제1배기온도센서(44), 제2배기온도센서(46), 공연비센서(48), 압력차센서(50), EGR밸브(56)의 EGR개방정도센서, 연료압력센서(64), 및 스로틀개방정도센서(22a)로부터의 신호들을 판독한다. 또한, 상기 ECU(70)는 엑셀러레이터 페달(72)의 감압정도(액셀러레이터 개방정도 ACCP)를 검출하는 액셀러레이터개방정도센서(74), 및 엔진(2)의 냉각제의 온도(THW)를 검출하는 냉각제온도센서(76)로부터의 신호들을 판독한다. 또한, 상기 ECU(70)는 크랭크축(78)의 회전속도(NE)를 검출하는 엔진속도센서(80), 크랭크축(78)의 회전 위상 또는 흡기캠의 회전 위상을 검출하여 실린더를 식별하는 실린더식별센서(82), 및 상기 차량의 속도(SPD)를 검출하는 차량속도센서(84)로부터의 신호들을 판독한다.The ECU 70 includes an intake air flow sensor 24, an intake air temperature sensor 26, a first exhaust air temperature sensor 44, a second exhaust air temperature sensor 46, an air-fuel ratio sensor 48, and a pressure difference sensor 50. The signals from the EGR openness sensor, fuel pressure sensor 64, and throttle openness sensor 22a of the EGR valve 56 are read. Further, the ECU 70 includes an accelerator opening degree sensor 74 for detecting the decompression degree of the accelerator pedal 72 (accelerator opening degree ACCP), and a coolant temperature for detecting the temperature THW of the coolant of the engine 2. Read signals from sensor 76. In addition, the ECU 70 identifies the cylinder by detecting an engine speed sensor 80 that detects the rotational speed NE of the crankshaft 78, a rotational phase of the crankshaft 78, or a rotational phase of the intake cam. The signals from the cylinder identification sensor 82 and the vehicle speed sensor 84 for detecting the speed SPD of the vehicle are read.

상기 신호들로부터 얻어진 엔진(2)의 작동 상태를 토대로, 상기 ECU(70)는 연료분사밸브(58)에 의하여 연료분사의 양과 타이밍을 제어한다. 상기 연료분사량제어는, 예컨대 차량이 감속 중일 때 연료 분사를 보류하기 위한 "연료 차단" 제어를 포함한다. 또한, ECU(70)는 EGR밸브(56)의 개방정도, 모터(22b)에 의한 스로틀개방정도, 및 연료펌프(62)의 변위를 제어한다. 또한, 상기 ECU(70)는 상기 연료부가밸브(68)의 개방정도를 제어함으로써, PM제거제어, 황해제제어 및 NOx환원제어와 같은 촉매제어, 및 기타 제어들을 실행한다.Based on the operating state of the engine 2 obtained from the signals, the ECU 70 controls the amount and timing of fuel injection by the fuel injection valve 58. The fuel injection amount control includes, for example, "fuel cutoff" control for suspending fuel injection when the vehicle is decelerating. In addition, the ECU 70 controls the opening degree of the EGR valve 56, the throttle opening degree by the motor 22b, and the displacement of the fuel pump 62. In addition, the ECU 70 executes catalyst control such as PM elimination control, sulfur release control and NOx reduction control, and other controls by controlling the opening degree of the fuel adding valve 68.

상기 ECU(70)는 작동 상태에 따라 정상연소모드 및 저온연소모드 중 하나를 선택한다. 상기 저온연소모드는, 저온연소모드용 EGR개방정도맵이 대량의 배기가스 를 순환시키는데(EGR의 양을 증가시키는) 사용되어 연소 온도의 증가를 지연시킴으로써, 동시에 NOx 및 연기를 저감시키는 연소모드를 말한다. 낮은 부하에서 실행되는 저온연소모드에 있어서, 저속-중속 회전속도 영역 및 공연비 피드백 제어는 상기 공연비센서(48)에 의해 검출되는 공연비(AF)를 토대로 스로틀개방정도(TA)를 조정함으로써 수행된다. 상기 기타 연소모드는 정상 EGR 제어(EGR이 실행되지 않는 경우를 포함하는)가 정상연소모드용 EGR개방정도맵을 이용하여 수행되는 정상연소모드이다.The ECU 70 selects one of the normal combustion mode and the low temperature combustion mode according to the operation state. The low temperature combustion mode is a combustion mode in which the EGR openness map for the low temperature combustion mode is used to circulate a large amount of exhaust gas (increasing the amount of EGR) and delay the increase in the combustion temperature, thereby simultaneously reducing NOx and smoke. Say. In the low temperature combustion mode executed at a low load, the low-medium speed rotational speed range and the air-fuel ratio feedback control are performed by adjusting the throttle opening degree TA based on the air-fuel ratio AF detected by the air-fuel ratio sensor 48. The other combustion mode is a normal combustion mode in which normal EGR control (including the case where EGR is not executed) is performed using the EGR openness degree map for the normal combustion mode.

상기 ECU(70)는 촉매들을 제어하기 위한 모드인 4가지 촉매제어모드를 수행한다. 상기 촉매제어모드들은 PM제거제어모드, 황해제제어모드, NOx환원제어모드, 및 정상제어모드를 포함한다.The ECU 70 performs four catalyst control modes, which are modes for controlling catalysts. The catalyst control modes include a PM elimination control mode, a sulfur release control mode, a NOx reduction control mode, and a normal control mode.

상기 PM제거제어모드에서는, 제2촉매컨버터(38)에서의 필터(38a) 상에 퇴적된 입자상물질이 가열되어 연소된다. 그 후, 상기 입자상물질은 CO2 및 H2O로 변환되어 배출된다. 상기 모드에서, 연료가 배기가스로 부가되어 배기가스 내의 연료 또는 촉매를 산화하여 열을 발생시킴으로써, 촉매층 온도가 예컨대 600 내지 700℃로 높아지게 된다. 또한, 촉매 주위의 입자상물질이 연소된다. 상기 모드가 실행되는 방식은 후술하기로 한다.In the PM elimination control mode, the particulate matter deposited on the filter 38a in the second catalytic converter 38 is heated and combusted. Thereafter, the particulate matter is converted into CO 2 and H 2 O and discharged. In this mode, fuel is added to the exhaust gas to oxidize the fuel or catalyst in the exhaust gas to generate heat, thereby raising the catalyst bed temperature to, for example, 600 to 700 ° C. In addition, particulate matter around the catalyst is burned. The manner in which the mode is executed will be described later.

상기 황해제제어모드에서는, NOx 저장환원촉매(36a) 및 필터(38a)가 황으로 오염되어 NOx 저장 능력이 저하된다면, 황 성분들이 촉매(36a) 및 필터(38a)로부터 해제되어, 상기 촉매(36a) 및 필터(38a)가 황 오염으로부터 복원되게 된다. 상기 모드에서, 연료부가밸브(68)로부터의 연료 부가가 반복되어 촉매층 온도가 증가(예컨대, 650℃로)되게 되는 황온도증가제어가 수행된다. 또한, 촉매층 온도가 연료부가밸브에 의해 연료를 배기가스에 간헐적으로 부가하여 높게 유지되고, 공연비가 화학양론적 공연비 또는 상기 화학양론적 공연비보다 약간 낮은 값으로 변경되는 공연비저감제어가 수행된다. 상기 실시예에 있어서, 상기 공연비는 화학양론적 공연비보다 약간 낮은 값이 되도록 농축된다(richen). 상기 공연비저감제어는, 연료 부가가 촉매층 온도를 높게 유지하기 위해 실행되기 때문에 가열제어의 방식이 되도록 고려된다. 여타의 모드에서와 같이, 소정 경우에는 상기 모드에서 연료분사밸브(58)에 의해 후분사(after injection)가 수행된다. 상기 후분사는 팽창 행정 및 배기 행정 동안의 연소실(4)로의 연소 분사를 말한다.In the sulfur release control mode, if the NOx storage reduction catalyst 36a and the filter 38a are contaminated with sulfur and the NOx storage capacity is lowered, sulfur components are released from the catalyst 36a and the filter 38a, and the catalyst ( 36a) and filter 38a are allowed to recover from sulfur contamination. In this mode, sulfur temperature increase control is performed in which the fuel addition from the fuel addition valve 68 is repeated so that the catalyst bed temperature is increased (for example, to 650 ° C). In addition, the air-fuel ratio reduction control is performed in which the catalyst bed temperature is kept high by intermittently adding fuel to the exhaust gas by the fuel addition valve, and the air-fuel ratio is changed to a value which is slightly lower than the stoichiometric air-fuel ratio or the stoichiometric air-fuel ratio. In this embodiment, the air / fuel ratio is enriched to be slightly lower than the stoichiometric air / fuel ratio. The air-fuel ratio reduction control is considered to be a manner of heating control because fuel addition is performed to keep the catalyst bed temperature high. As in other modes, in some cases after injection is performed by the fuel injection valve 58 in this mode. The post injection refers to the combustion injection into the combustion chamber 4 during the expansion stroke and the exhaust stroke.

상기 NOx환원제어모드에서는, NOx 저장환원촉매(36a) 및 필터(38a) 내에 저장된 NOx가 N2, CO2, H2O로 환원되어 방출된다. 상기 모드에서는, 연료부가밸브(68)로부터의 연료 부가가 비교적 긴 간격으로 간헐적으로 수행되어, 촉매층 온도가 비교적 낮게 되도록 한다(예컨대, 250℃ 내지 500℃ 범위의 온도로). 이에 따라, 상기 공연비는 화학양론적 공연비 이하로 낮아진다.In the NOx reduction control mode, NOx stored in the NOx storage reduction catalyst 36a and the filter 38a is reduced to N 2 , CO 2 , H 2 O and discharged. In this mode, the fuel addition from the fuel addition valve 68 is intermittently performed at relatively long intervals, such that the catalyst bed temperature is relatively low (e.g., at a temperature in the range of 250 ° C to 500 ° C). Accordingly, the air-fuel ratio is lowered below the stoichiometric air-fuel ratio.

상기 PM제거제어모드, 황해제제어모드, 및 NOx환원제어모드 중 어느 것도 실행되지 않는 상태는, 연료부가밸브(68)로부터의 연료 부가 및 상기 연료분사밸브(58)에 의한 후분사가 수행되지 않는 정상제어모드에 해당한다.In the state where none of the PM elimination control mode, the sulfur release control mode, and the NOx reduction control mode are executed, fuel addition from the fuel addition valve 68 and post injection by the fuel injection valve 58 are not performed. Does not correspond to the normal control mode.

다음으로, ECU(70)에 의해 실행되는 공정들 중 PM제거제어모드와 관련된 공 정들을 설명한다.Next, processes related to the PM elimination control mode among the processes executed by the ECU 70 will be described.

만일 대량의 연료가 배기정화촉매에 축적된 입자상물질을 연소하기 위한 시간에 배기가스로 부가된다면, 촉매의 온도가 갑자기 증가되어, 상기 촉매들의 열적 저하를 초래한다. 반면, 부가된 연료의 감소된 양은 촉매의 열적 저하를 방지하지만, 상기 촉매에 축적되는 입자상물질이 연소되지 않은 상태로 남아 있을 것이다.If a large amount of fuel is added to the exhaust gas at the time for burning particulate matter accumulated in the exhaust purification catalyst, the temperature of the catalyst suddenly increases, resulting in thermal degradation of the catalysts. On the other hand, the reduced amount of added fuel prevents thermal degradation of the catalyst, but particulate matter accumulating on the catalyst will remain unburned.

그러므로, 도 2의 타이밍차트에 도시된 바와 같이, 제1가열제어는 PM제거제어모드로 수행된다. 상기 제1가열제어에서는, 비교적 소량의 연료가 t11에서 t12까지의 시간에 배기가스에 부가되어, NOx 저장환원촉매(36a) 및 필터(38a)에 축적되는 입자상물질의 총량을 줄이면서도 온도의 증가를 최소화시킨다. 그런 다음 t12에서 t13까지의 시간에, 배기가스에 부가된 연료량이 제1가열제어에서보다 많은 제2가열제어가 수행된다. 이는 NOx 저장환원촉매(36a)에 축적된 입자상물질을 완벽하게 연소시킨다. 상기 모드에서도, 연료부가밸브(68)로부터의 부가 또는 상기 연료분사밸브(58)에 의한 후분사에 의하여 연료가 배기가스로 부가된다.Therefore, as shown in the timing chart of Fig. 2, the first heating control is performed in the PM elimination control mode. In the first heating control, a relatively small amount of fuel is added to the exhaust gas at a time from t11 to t12 to increase the temperature while reducing the total amount of particulate matter accumulated in the NOx storage reduction catalyst 36a and the filter 38a. Minimize Then, at the time t12 to t13, the second heating control is performed in which the amount of fuel added to the exhaust gas is larger than in the first heating control. This completely burns the particulate matter accumulated in the NOx storage reduction catalyst 36a. Also in this mode, fuel is added to the exhaust gas by the fuel addition from the valve 68 or after injection by the fuel injection valve 58.

상기 PM제거제어는, 엔진 작동 상태에 기초하여 계산되는 NOx 저장환원촉매(36a)에 축적된 입자상물질의 양(추정 축적량(PMsm))이 기준값(PMstart)에 도달하는 상태에 개시되고(시간 t11), 제2가열제어가 종료될 때에 완료된다(시간 t13). 제1가열제어에서는, 화학양론적 공연비보다 높은 공연비로 연료가 반복해서 배기가스에 부가되어, 촉매층 온도가 높아지게 된다. 제2가열제어에서는, 공연비가 화학양론적 공연비 또는 상기 화학양론적 공연비비보다 약간 적은 공연비로 설정되는 공정이 반복해서 실행되고, 실행들 사이에는 연료 부가가 없는 시간이 있도록 간헐 적인 연료 부가가 허용된다. 상기 실시예에서, 공연비는 화학양론적 공연비보다 약간 적은 값이 되도록 농축된다.The PM elimination control starts when the amount of particulate matter (estimated accumulation amount PMsm) accumulated in the NOx storage reduction catalyst 36a calculated on the basis of the engine operating state reaches the reference value PMstart (time t11). Is completed when the second heating control ends (time t13). In the first heating control, fuel is repeatedly added to the exhaust gas at an air-fuel ratio higher than the stoichiometric air-fuel ratio, thereby increasing the catalyst bed temperature. In the second heating control, a process in which the air-fuel ratio is set to a stoichiometric air-fuel ratio or an air-fuel ratio slightly less than the stoichiometric air-fuel ratio is repeatedly executed, and intermittent fuel addition is allowed such that there is no fuel addition between runs. do. In this embodiment, the air-fuel ratio is concentrated to be slightly less than the stoichiometric air-fuel ratio.

차량이 다운힐 주행 중이면, 엔진 부하가 감소되고 이에 따라 배기 온도가 낮아진다. 또한, 상대풍(relative wind)이 촉매층 온도를 상당한 정도로 감소시킨다. 그러므로, 배기정화촉매가 비활성될 가능성이 높다.If the vehicle is driving downhill, the engine load is reduced and thus the exhaust temperature is lowered. In addition, relative wind reduces the catalyst bed temperature to a significant extent. Therefore, there is a high possibility that the exhaust purification catalyst is inactivated.

이러한 경우에 의하면, ECU(70)가 도 3의 흐름도에 도시된 바와 같이, 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정할 때(단계 S100에서 긍정적인 결과) 상기 실시예에서는 다음과 같은 공정이 실행된다. 즉, PM제거제어(제1 및 제2가열제어)와 관련된 공정들 또는 황해제제어(황온도증가제어 및 공연비저감제어)와 관련된 공정들이 실행되고 있다면, 상기 공정들은 단계 S102에서 보류된다. 만일 상기 공정들이 시작되도록 요청된다면, 상기 요청은 단계 S102에서 취소된다.According to this case, when the ECU 70 determines that the vehicle is driving downhill as shown in the flowchart of Fig. 3 (positive result in step S100), the following process is executed in the above embodiment. That is, if processes related to PM elimination control (first and second heating control) or processes related to sulfur release control (sulfur temperature increase control and air-fuel ratio control) are being executed, the processes are suspended in step S102. If the processes are requested to be started, the request is canceled in step S102.

또한, 상기 공정들이 보류되는 경우, ECU(70)가 차량이 다운힐 주행 중이 아니라고 판정한다면(단계 S100에서 부정적인 결과), 상기 공정들은 재개 요건들이 충족되는 상태(단계 S104에서 긍정적인 결과)에서 재개된다(단계 S106). 상기 재개 요건들은 배기정화촉매들이 비활성화되지 않은 것으로 판정되는 것을 포함한다. 예를 들어, 촉매층 온도가 배기정화촉매 상에 모인 연료를 연소하기에 충분할 때, 및 예컨대 엔진이 고부하로 소정의 시간 동안 작동된 후, 엔진 작동 상태가 충분한 온도까지 증가할 가능성이 있을 때, 상기 배기정화촉매들이 비활성화되지 않은 것으로 판정된다.Also, when the processes are suspended, if the ECU 70 determines that the vehicle is not driving downhill (negative result in step S100), the processes resume when the resume requirements are met (positive result in step S104). (Step S106). The resumption requirements include that the exhaust purification catalysts are determined not to be deactivated. For example, when the catalyst bed temperature is sufficient to burn fuel collected on the exhaust purification catalyst, and when the engine operating state is likely to increase to a sufficient temperature, for example, after the engine is operated at a high load for a predetermined time. It is determined that the exhaust purification catalysts are not deactivated.

도 3의 흐름도에 도시된 일련의 공정들은 소정의 간격으로 ECU(70)에 의해 실행된다. 상기 ECU(70)는 후술하는 다운힐 플래그가 ON 또는 OFF 인지의 여부를 토대로 단계 S100에서 차량이 다운힐 주행 중인 지의 여부를 판정한다.The series of processes shown in the flowchart of FIG. 3 is executed by the ECU 70 at predetermined intervals. The ECU 70 determines whether the vehicle is driving downhill in step S100 based on whether the downhill flag described later is ON or OFF.

이하, 다운힐 플래그와 관련된 공정들을 설명한다. 도 4의 흐름도는 다운힐 플래그를 턴온하기 위한 절차를 보여준다. 도 4의 흐름도에 도시된 일련의 공정들은 소정의 간격들로 ECU(70)에 의해 실행된다.Hereinafter, processes related to the downhill flag will be described. The flowchart of FIG. 4 shows a procedure for turning on the downhill flag. The series of processes shown in the flowchart of FIG. 4 is executed by the ECU 70 at predetermined intervals.

우선, 다음과 같은 요건들이 양자 모두 충족되는 지의 여부가 단계 S200에서 판정된다.First, it is determined in step S200 whether both of the following requirements are satisfied.

(1) 차량속도(SPD)가 소정의 속도보다 빠르거나 같다.(1) The vehicle speed SPD is faster than or equal to the predetermined speed.

(2) 연료분사량이 0이거나, 또는 연료차단제어가 실행 중이다.(2) The fuel injection amount is 0 or fuel cutoff control is being executed.

만일 상기 요건들이 양자 모두 충족된다면(단계 S200에서 긍정적인 결과), 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정되고, 다운힐 카운터의 계수값(Cs)이 단계 S202에서 증분된다. 절차가 반복해서 실행되어, 상기 계수값(Cs)이 소정의 값에 도달하는 경우(단계 S204에서 긍정적인 결과), 상기 다운힐 플래그는 단계 S206에서 턴온된다.If both of the above requirements are satisfied (positive result in step S200), it is determined that the vehicle is driving downhill, and the count value Cs of the downhill counter is incremented in step S202. If the procedure is repeatedly executed and the count value Cs reaches a predetermined value (positive result in step S204), the downhill flag is turned on in step S206.

상기 계수값(Cs)은, 상기 목록의 요건들이 충족되지 않을 때(단계 S200에서 부정적인 결과) 단계 S212에서 클리어된다. 하지만, 상기 요건들이 충족되지 않더라도, 계수값(Cs)은 연료분사량이 소정량보다 많거나 같을 때(단계 S208에서 긍정적인 결과), 그리고 상기 요건들의 충족되지 않은 상태가 소정의 시간보다 적은 시간 동안 지속될 때(단계 S210에서 부정적인 결과) 클리어되지 않는다. 차량이 다운힐 주행 중이더라도, 기어변속으로 인해 연료 분사가 일시적으로 실행된다. 이러한 경우, 계수값(Cs)은 클리어되지 않고 유지된다.The count value Cs is cleared in step S212 when the requirements of the list are not met (negative result in step S200). However, even if the above requirements are not satisfied, the count value Cs is determined when the fuel injection amount is greater than or equal to the predetermined amount (positive result in step S208), and for a time when the unmet state of the requirements is less than the predetermined time. When it is continued (negative result in step S210) is not cleared. Even when the vehicle is driving downhill, fuel injection is temporarily executed due to the gear shift. In this case, the count value Cs is maintained without being cleared.

도 5의 타이밍차트에 도시된 바와 같이, 차량이 시간 t21에서 다운힐 주행을 시작하면, 다운힐 주행 개시 지속시간은 다운힐 카운터에 의해 측정된다. 측정된 시간이 시간 t22에서 소정의 시간에 도달하면, 다운힐 플래그가 턴온된다. 그 후, ECU(70)가 도 3의 단계 S100에서 다운힐 플래그가 ON이라는 사실을 토대로 상기 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정하는 경우, 상기 PM제거제어와 관련된 공정들과 상기 황해제제어와 관련된 공정들은 상술된 바와 같이 보류된다.As shown in the timing chart of Fig. 5, when the vehicle starts driving downhill at time t21, the downhill driving start duration is measured by the downhill counter. When the measured time reaches a predetermined time at time t22, the downhill flag is turned on. Then, when the ECU 70 determines that the vehicle is driving downhill based on the fact that the downhill flag is ON in step S100 of FIG. 3, the processes related to the PM elimination control and the process related to the yellow release control. Are reserved as described above.

도 6의 흐름도는 다운힐 플래그를 턴오프하기 위한 절차를 보여준다. 도 6의 흐름도에 도시된 일련의 공정들은 소정의 간격들로 ECU(70)에 의해 실행된다.6 shows a procedure for turning off the downhill flag. The series of processes shown in the flowchart of FIG. 6 is executed by the ECU 70 at predetermined intervals.

우선, 연료분사량이 소정량보다 적지 않은 지의 여부가 단계 S300에서 판정된다. 만일 연료분사량이 소정량보다 적지 않다면(단계 S300에서 긍정적인 결과), 차량은 다운힐 주행 중이 아니라고 판정되고, 넌-다운힐(non-downhill) 계수값(Cn)이 단계 S302에서 증분된다. 상기 절차가 반복해서 실행되어 상기 계수값(Cn)이 소정의 값에 도달하면(단계 S304에서 긍정적인 결과), 다운힐 플래그는 단계 S306에서 턴오프된다.First, it is determined in step S300 whether the fuel injection amount is not less than the predetermined amount. If the fuel injection amount is not less than the predetermined amount (positive result in step S300), it is determined that the vehicle is not driving downhill, and the non-downhill count value Cn is incremented in step S302. If the above procedure is repeatedly executed and the count value Cn reaches a predetermined value (positive result in step S304), the downhill flag is turned off in step S306.

상기 계수값(Cn)은, 연료분사량이 소정량 밑으로 유지되고(단계 S300에서 부정적인 결과), 이 상태가 소정의 시간 이상으로 지속될 때(단계 S308에서 긍정적인 결과) 단계 S310에서 클리어된다. 즉, 연료분사량이 소정량보다 적더라도, 상기 계수값(Cn)은 지속시간이 소정의 시간보다 적지 않으면(단계 S308에서 부정적인 결과) 클리어되지 않는다. 차량이 다운힐 주행 중이 아니더라도, 브레이크의 작동으 로 인해 연료차단제어가 실행될 수 있고, 또는 연료분사량이 상당한 정도로 감소될 수도 있다. 이러한 경우에, 계수값(Cn)은 클리어되지 않고 유지된다.The count value Cn is cleared in step S310 when the fuel injection amount is kept below a predetermined amount (negative result in step S300), and when this state continues for more than a predetermined time (positive result in step S308). That is, even if the fuel injection amount is less than the predetermined amount, the count value Cn is not cleared if the duration is not less than the predetermined time (negative result in step S308). Even when the vehicle is not driving downhill, the fuel cut control may be executed due to the operation of the brake, or the fuel injection amount may be reduced to a considerable extent. In this case, the count value Cn is maintained without being cleared.

도 5에 도시된 바와 같이, 차량이 시간 t23에서 다운힐 주행을 중단하면, 넌-다운힐 주행 개시의 지속시간은 넌-다운힐 카운터에 의해 측정된다. 측정된 시간이 시간 t24에서 소정의 시간에 도달하면, 다운힐 플래그가 턴오프된다. 그 후, ECU(70)가 도 3의 단계 S100에서 다운힐 플래그가 OFF라는 사실을 토대로 다운힐 주행 중이 아니라고 판정하면, 보류된 공정들이 상기 목록의 재개 요건들이 충족된 상태(단계 S104에서 긍정적인 결과) 하에 단계 S106에서 재개된다.As shown in Fig. 5, if the vehicle stops driving downhill at time t23, the duration of non-downhill driving start is measured by the non-downhill counter. If the measured time reaches a predetermined time at time t24, the downhill flag is turned off. Then, if the ECU 70 determines that it is not driving downhill based on the fact that the downhill flag is OFF in step S100 of Fig. 3, the suspended processes are positive (step S104 positive). The result is resumed in step S106.

상술된 실시예는 다음과 같은 장점들을 가진다.The above-described embodiment has the following advantages.

(1) ECU(70)는 차량이 다운힐 주행 중인 지의 여부를 판정한다. 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정되면, PM제거제어와 관련된 공정들과 황해제제어와 관련된 공정들이 보류된다. 이에 따라, 차량이 다운힐 주행 중이면, 상기 공정들이 보류된다. 다시 말해, 상기 공정들은 엔진 부하가 감소되어 이에 따라 배기 온도가 저감될 때 보류되고, 상대풍이 촉매층 온도를 상당한 정도로 감소시켜 배기정화촉매가 비활성화될 가능성이 높게 된다. 따라서, 연료의 산화가 불충분한 상황 하에, 연료가 NOx 저장환원촉매(36a) 및 필터(38a)로 공급되지 않아, 연료 공급으로 야기되는 악영향들이 신뢰성 있게 회피된다.(1) The ECU 70 determines whether the vehicle is driving downhill. If it is determined that the vehicle is driving downhill, processes related to PM elimination control and processes related to sulfur release control are suspended. Accordingly, the processes are suspended if the vehicle is driving downhill. In other words, the processes are suspended when the engine load is reduced and thus the exhaust temperature is reduced, and the relative wind reduces the catalyst bed temperature to a significant extent, making it more likely that the exhaust purification catalyst is deactivated. Therefore, under the situation where the oxidation of the fuel is insufficient, the fuel is not supplied to the NOx storage reduction catalyst 36a and the filter 38a, so that adverse effects caused by the fuel supply are reliably avoided.

촉매층 온도를 직접 검출하여 상기 촉매층 온도를 토대로 배기정화촉매의 비활성화를 판정하는 것도 가능하다. 하지만, 이러한 구성예에서는, 연료부가밸브(68)로부터의 연료 공급이 촉매층 온도의 강하가 검출된 후에 보류되더라도, 그 때 까지 분사된 연료는 계속해서 소정의 시간 주기동안 NOx 저장환원촉매(36a) 및 필터(38a)로 공급될 것이다. 이와는 달리, 배기온도의 강하 및 상기 온도 강하로 인한 배기정화촉매의 비활성화 조차도 상기 실시예에서의 차량의 주행 상태를 토대로 예측된다. 따라서, NOx 저장환원촉매(36a) 및 필터(38a)가 비활성화될 때, 연료를 상기 NOx 저장환원촉매(36a) 및 필터(38a)에 부가하여 야기되는 단점들을 피할 수 있다.It is also possible to directly detect the catalyst bed temperature and determine the deactivation of the exhaust purification catalyst based on the catalyst bed temperature. However, in this configuration, even if the fuel supply from the fuel addition valve 68 is suspended after the drop of the catalyst bed temperature is detected, the fuel injected until then continues to store the NOx storage reduction catalyst 36a for a predetermined period of time. And filter 38a. In contrast, even a drop in exhaust temperature and even deactivation of the exhaust purification catalyst due to the temperature drop are predicted based on the running state of the vehicle in this embodiment. Therefore, when the NOx storage reduction catalyst 36a and the filter 38a are deactivated, disadvantages caused by adding fuel to the NOx storage reduction catalyst 36a and the filter 38a can be avoided.

(2) 상기 ECU(70)는 연료차단제어가 실행되고 있을 때 다운힐 주행 중이라고 판정한다. 그러므로, 상기 연료차단제어가 실행 중이면, 상기 단점들이 신뢰성 있게 회피된다. 다시 말해, 엔진연소열이 없고 이에 따라 촉매층 온도가 갑작스럽게 강하할 때의 단점들이 회피되고, 상기 촉매들이 엔진이 공회전되고 있는 상태(아이들 상태)에 비해 단시간에 비활성화될 가능성이 있다.(2) The ECU 70 determines that the vehicle is driving downhill when the fuel cutoff control is being executed. Therefore, the disadvantages are reliably avoided if the fuel shutoff control is being executed. In other words, disadvantages when there is no engine combustion heat and thus the catalyst bed temperature drops abruptly are avoided, and there is a possibility that the catalysts are deactivated in a short time compared to the state in which the engine is idle (idle state).

(3) PM제거제어와 관련된 공정들과 황해제제어와 관련된 공정들은, 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정된 이후 소정의 시간이 경과된 때에만 보류된다. 다시 말해, 상기 공정들은 배기정화촉매들이 비활성화될 가능성이 높을 때에만 보류된다. 그러므로, 상기 공정들을 위한 충분한 시간이 상기 단점들을 회피하면서도 대부분의 경우에 획득된다. 또한, 기어의 변속이나 브레이크의 작동으로 인하여 넌-다운힐 주행 동안의 연료분사량이 다운힐 주행과 일시적으로 같게 되더라도, 상기 ECU(70)는 차량이 다운힐 주행 중이라고 잘못 판정하는 것을 막을 수 있다. 즉, ECU(70)의 판정 정확성이 개선된다.(3) Processes related to PM elimination control and processes related to sulfur release control are suspended only when a predetermined time has elapsed since it is determined that the vehicle is driving downhill. In other words, the processes are suspended only when the exhaust purification catalysts are likely to be deactivated. Therefore, sufficient time for the processes is obtained in most cases while avoiding the disadvantages. Further, even if the fuel injection amount during the non-downhill driving is temporarily equal to the downhill driving due to the gear shift or the operation of the brake, the ECU 70 can prevent the vehicle from erroneously determining that the vehicle is driving downhill. In other words, the determination accuracy of the ECU 70 is improved.

(4) PM제거제어와 관련된 공정들과 황해제제어와 관련된 공정들이 차량이 다 운힐 주행 중이라는 ECU(70)의 판정을 토대로 보류되면, 상기 공정들은 상기 ECU(70)가 차량이 다운힐 주행 중이 아니라고 결정한 것을 판정하는 경우에 재개된다. 이는 상기 공정들이 차량이 다운힐 주행을 중단할 때 실행된다는 것을 보장한다.(4) When the processes related to the PM elimination control and the processes related to the sulfur release control are suspended based on the determination of the ECU 70 that the vehicle is driving downhill, the processes are executed by the ECU 70 when the vehicle is driving downhill. When it determines that it determined that it was not busy, it resumes. This ensures that the processes are executed when the vehicle stops driving downhill.

(5) 또한, PM제거제어와 관련된 공정들과 황해제제어와 관련된 공정들은, 차량이 다운힐 주행 중이 아니라고 판정된 이후에 소정의 시간이 경과된 때에만 재개된다. 따라서, 상기 공정들은 차량이 다운힐 주행을 중단한 후, 촉매층 온도가 증가된 때에 재개된다. 그러므로, 상기 공정들은 바람직한 조건들 하에 재개된다.(5) Also, the processes related to the PM elimination control and the processes related to the sulfur release control are resumed only when a predetermined time has elapsed since it is determined that the vehicle is not driving downhill. Thus, the processes are resumed when the catalyst bed temperature is increased after the vehicle stops driving downhill. Therefore, the processes are resumed under the desired conditions.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 차량의 내연기관용 배기정화장치를 설명한다.Hereinafter, an exhaust purification apparatus for an internal combustion engine of a vehicle according to a second embodiment of the present invention will be described.

상기 제2실시예는, PM제거제어와 관련된 공정들과 황해제제어와 관련된 공정들이 보류되는 방식에서 상기 제1실시예와 상이하다.The second embodiment is different from the first embodiment in a manner in which processes related to PM elimination control and processes related to sulfur release control are suspended.

도 7의 흐름도는 상기 공정들을 보류하기 위한 절차를 보여준다. 도 7의 흐름도에 도시된 일련의 공정들은 소정의 간격들로 ECU(70)에 의해 실행된다. 도 7의 단계 S100 내지 S106은 도 3에 도시된 제1실시예에 따른 흐름도의 단계 S100 내지 S106과 동일하므로, 동일한 도면 번호들이 도 7의 단계들에 사용되고, 그 설명은 생략하기로 한다.The flowchart of FIG. 7 shows a procedure for withholding the processes. The series of processes shown in the flowchart of FIG. 7 is executed by the ECU 70 at predetermined intervals. Since steps S100 to S106 of FIG. 7 are the same as steps S100 to S106 of the flowchart according to the first embodiment shown in FIG. 3, the same reference numerals are used for the steps of FIG. 7, and a description thereof will be omitted.

도 7의 흐름도에서, ECU(70)는 우선 차량이 다운힐 주행 중인 지의 여부를 단계 S100에서 판정한다. 상기 ECU(70)가 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정하면(단계 S100에서 긍정적인 결과), 상기 판정이 소정의 시간 동안 계속되었는 지의 여 부가 단계 S400에서 판정된다. 구체적으로는, 다운힐 플래그가 소정의 주기동안 온(on) 되었는 지의 여부가 판정된다.In the flowchart of FIG. 7, the ECU 70 first determines in step S100 whether the vehicle is driving downhill. If the ECU 70 determines that the vehicle is driving downhill (positive result at step S100), it is determined at step S400 whether the determination has been continued for a predetermined time. Specifically, it is determined whether the downhill flag has been turned on for a predetermined period.

만일 차량이 다운힐 주행 중이라는 판정이 소정의 주기동안 계속되지 않았다면(단계 S400에서 부정적인 결과), 배기정화촉매들이 비활성화되는 지의 여부(비활성화 판정)가 단계 S402에서 판정된다.If the determination that the vehicle is driving downhill has not continued for a predetermined period (negative result at step S400), it is determined at step S402 whether the exhaust purification catalysts are deactivated (deactivation determination).

만일 배기정화촉매들이 비활성화된 것으로 판정되지 않는다면(단계 S404에서 부정적인 결과), PM제거제어와 관련된 공정들과 황해제제어와 관련된 공정들이 보류되지 않고 계속된다. 반면, 만일 배기정화촉매들이 비활성화된 것으로 판정된다면(단계 S404에서 긍정적인 결과), 상기 공정들이 상술된 방식으로 단계 S102에서 보류된다.If the exhaust purification catalysts are not determined to be deactivated (negative result in step S404), the processes related to the PM elimination control and the processes related to the sulfur release control are continued without being suspended. On the other hand, if it is determined that the exhaust purification catalysts are deactivated (positive result in step S404), the processes are suspended in step S102 in the manner described above.

그런 다음, 상기 절차가 계속해서 실행되어, 다운힐 플래그의 온 상태의 지속시간이 소정의 시간에 도달하면(단계 S400에서 긍정적인 결과), 상기 공정들은 비활성화 판정없이도 단계 S102에서 보류된다.Then, the procedure continues to be executed, and if the duration of the on state of the downhill flag reaches a predetermined time (positive result in step S400), the processes are suspended in step S102 without determining deactivation.

이하, 비활성화 판정의 구체적인 절차를 도 8의 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다. 도 8의 흐름도에 도시된 일련의 공정들은 소정의 간격들로 ECU(70)에 의해 실행된다.Hereinafter, a specific procedure of the deactivation determination will be described with reference to the flowchart of FIG. 8. The series of processes shown in the flowchart of FIG. 8 is executed by the ECU 70 at predetermined intervals.

우선, 제1배기온도센서(44)에 의해 검출되는 배기온도(Ti)가 소정의 값보다 크거나 같은 지의 여부가 단계 S500에서 판정된다. 구체적으로, 배기온도(Ti)가 소정의 값보다 크거나 같은 경우, PM제거제어와 관련된 공정들과 황해제제어와 관련된 공정들이 현재 실행되고 있는 것으로 판정된다.First, it is determined in step S500 whether the exhaust temperature Ti detected by the first exhaust temperature sensor 44 is greater than or equal to a predetermined value. Specifically, when the exhaust temperature Ti is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that processes related to the PM elimination control and processes related to the sulfur release control are currently being executed.

만일 상기 공정들이 현재 실행되지 않는다면(단계 S500에서 부정적인 결과), 상기 배기정화촉매들은 비활성화된 것으로 판정되지 않는다.If the processes are not currently executed (negative result at step S500), the exhaust purification catalysts are not determined to be inactivated.

다른 한편으로, 상기 공정들이 현재 실행된다면(단계 S500에서 긍정적인 결과), 배기온도(Ti)와 엔진 작동 상태를 토대로 계산된 기준온도(Tb)간의 차이(Ti - Tb)가 소정의 시간동안 소정의 값(γ)보다 적은 지의 여부를 단계 S502에서 판정된다.On the other hand, if the processes are currently executed (positive result in step S500), the difference (Ti-Tb) between the exhaust temperature Ti and the reference temperature Tb calculated based on the engine operating state is predetermined for a predetermined time. It is determined in step S502 whether or not the value is smaller than?.

상기 온도(Ti)는 NOx 저장환원촉매(36a)층의 온도의 지표(indicator)로 사용된다. 연료가 배기가스에 부가되지 않은 상태, 또는 촉매층 온도를 높이기 위한 절차가 실행되지 않은 상태의 촉매층 온도가 기준온도(Tb)로 사용된다. 구체적으로, 상기 기준온도(Tb)는 배기온도와 높은 상관관계를 갖는 엔진 작동 상태, 또는 엔진회전속도(NE)와 연료분사량을 토대로 연속적으로 계산된다.The temperature Ti is used as an indicator of the temperature of the NOx storage reduction catalyst 36a layer. The catalyst bed temperature in which no fuel is added to the exhaust gas, or in which no procedure for raising the catalyst bed temperature is performed is used as the reference temperature Tb. Specifically, the reference temperature Tb is continuously calculated based on the engine operating state having a high correlation with the exhaust temperature, or the engine rotation speed NE and the fuel injection amount.

온도차가 소정의 주기동안 소정의 값(γ)보다 적으면(단계 S502에서 긍정적인 결과), 연료가 배기가스에 부가되어 촉매층의 온도를 높이게 되는 경우에도, 연료가 거의 연소되지 않은 경우에서와 같이 배기온도(Ti)가 낮다고 판정된다. 즉, NOx 저장환원촉매(36a)의 층 온도가 낮다고 판정된다. 이 경우, 배기정화촉매들은 단계 S504에서 비활성화된 것으로 판정된다.If the temperature difference is less than the predetermined value γ for a predetermined period (positive result in step S502), even when fuel is added to the exhaust gas to raise the temperature of the catalyst layer, as in the case where the fuel is hardly burned It is determined that the exhaust temperature Ti is low. That is, it is determined that the layer temperature of the NOx storage reduction catalyst 36a is low. In this case, the exhaust purification catalysts are determined to be deactivated in step S504.

다른 한편으로, 온도차가 소정의 값(γ)보다 크거나 같은 경우, 또는 상기 온도차가 상기 소정의 주기보다 짧은 주기동안 소정의 값(γ)보다 적은 경우(단계 S502에서 부정적인 결과), 상기 배기정화촉매들은 비활성화된 것으로 판정되지 않는다.On the other hand, when the temperature difference is greater than or equal to the predetermined value γ, or when the temperature difference is less than the predetermined value γ for a period shorter than the predetermined period (negative result in step S502), the exhaust purification The catalysts are not determined to be inactive.

상기 실시예에서, 다운힐 플래그의 ON 상태의 지속시간이 짧으면(도 9의 타이밍차트에 도시된 시간 t31에서 시간 t32까지), 즉 차량이 단시간동안 다운힐 주행하여 배기정화촉매들이 비활성화되기 쉽지 않은 경우에는, 상술된 비활성화 판정이 실행된다. 만일 배기정화촉매들이 비활성화된 것으로 판정되지 않는다면, PM제거제어와 관련된 공정들과 황해제제어와 관련된 공정들이 계속된다. 상기 공정들을 실행하기 위한 시간은 최대화된다.In the above embodiment, when the duration of the ON state of the downhill flag is short (from time t31 to time t32 shown in the timing chart of FIG. 9), that is, the vehicle runs downhill for a short time, so that the exhaust purification catalysts are not easily deactivated. In this case, the deactivation determination described above is executed. If the exhaust purification catalysts are not determined to be deactivated, the processes related to the PM elimination control and the processes related to the sulfur release control are continued. The time for performing the processes is maximized.

다른 한편으로, ECU(70)가 배기정화촉매들이 상기 공정들의 실행 동안 비활성화된 것으로 판정한다면(시간 t32), 또는 다운힐 주행의 지속시간이 소정의 시간을 초과하여 상기 배기정화촉매들이 비활성화되기가 매우 쉬운 경우에는(시간 t33), 실행되고 있는 공정들이 보류된다. 그러므로, 상술된 단점들이 회피된다.On the other hand, if the ECU 70 determines that the exhaust purification catalysts are deactivated during the execution of the processes (time t32), or if the duration of the downhill run exceeds the predetermined time, the exhaust purification catalysts are deactivated. If very easy (time t33), the running processes are suspended. Therefore, the above disadvantages are avoided.

예시된 실시예들은 다음과 같이 수정될 수도 있다.The illustrated embodiments may be modified as follows.

제2실시예에서, 비활성화의 판정과 관련된 공정들이 변경될 수도 있다. 예를 들어, PM제거제어와 관련된 공정들과 황해제제어와 관련된 공정들이 실행되는 동안, 상기 배기정화촉매들은 제1배기온도센서(44)에 의해 검출된 배기온도(Ti)와 제2배기온도센서(46)에 의해 검출된 배기온도(To)간의 차이(To - Ti)가 소정값보다 큰 경우에 비활성화된 것으로 판정될 수도 있다. 이 경우, NOx 저장환원촉매(36a)의 층 온도는 낮고, 필터(38a) 상의 촉매의 층 온도는 높은 상태가 검출되는데, 다시 말해 연료부가밸브(68)에 의해 부가된 연료가 상기 NOx 저장환원촉매(36a)에서 연소되지 않고, 상기 필터(38a)에서 연소된다. 이에 따라, 상기 NOx 저장환원촉매(36a)는 비활성화된 것으로 판정된다.In the second embodiment, the processes associated with the determination of deactivation may be changed. For example, while the processes related to the PM elimination control and the processes related to the sulfur release control are executed, the exhaust purification catalysts are exhaust temperature Ti and second exhaust temperature detected by the first exhaust temperature sensor 44. It may be determined that it is deactivated when the difference To-Ti between the exhaust temperatures To detected by the sensor 46 is larger than a predetermined value. In this case, it is detected that the bed temperature of the NOx storage reduction catalyst 36a is low and the bed temperature of the catalyst on the filter 38a is high, that is, the fuel added by the fuel addition valve 68 is reduced to the NOx storage reduction catalyst. It is not burned in the catalyst 36a, but is burned in the filter 38a. Accordingly, the NOx storage reduction catalyst 36a is determined to be inactivated.

예시된 실시예에서, 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정하기 위한 요건들은 연료차단제어가 실행 중이라는 것을 포함한다. 대신에, 상기 차량은 엔진의 연료분사량이 소정량보다 적거나 같을 때 다운힐 주행 중이라고 판정될 수도 있다. 대안적으로는, 경사센서(tilt sensor)가 차량에 장착될 수도 있고, 상기 차량은 상기 경사센서가 차량의 전방부가 후방부보다 낮다고 검출할 때 다운힐 주행 중이라고 판정될 수도 있다.In the illustrated embodiment, the requirements for determining that the vehicle is driving downhill include that fuel cut control is being executed. Instead, the vehicle may be determined to be driving downhill when the fuel injection amount of the engine is less than or equal to the predetermined amount. Alternatively, a tilt sensor may be mounted on the vehicle, and the vehicle may be determined to be driving downhill when the tilt sensor detects that the front portion of the vehicle is lower than the rear portion.

예시된 실시예들에서, PM제거제어와 관련된 공정들과 황해제제어와 관련된 공정들은, 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정된 이후에 소정의 시간이 경과된 때에만 보류된다. 상기 소정의 주기는 엔진부하 및 차량속도(SPD)를 토대로 변경될 수도 있다. 구체적으로는, 엔진부하가 낮을 수록 또는 차량속도(SPD)가 높을 수록, 소정의 시간이 보다 짧게 설정되도록 구성될 수도 있다. 차량이 다운힐 주행 중이더라도, 상기 촉매층 온도의 감소량은 엔진부하(배기온도) 및 차량속도(SPD)(상대풍)에 따라 변한다. 하지만, 상기 수정예의 구성에 따르면, 상기 소정의 주기는 상기 촉매층 온도의 감소율에 따라 설정된다. 그러므로, 상술된 단점들이 신뢰성 있게 회피된다.In the illustrated embodiments, the processes related to the PM elimination control and the processes related to the yellow release control are suspended only when a predetermined time has elapsed since it is determined that the vehicle is driving downhill. The predetermined period may be changed based on the engine load and the vehicle speed SPD. Specifically, the lower the engine load or the higher the vehicle speed SPD, the shorter the predetermined time may be set. Even when the vehicle is driving downhill, the amount of decrease in the catalyst bed temperature varies depending on the engine load (exhaust temperature) and the vehicle speed SPD (relative wind). However, according to the configuration of the modification, the predetermined period is set according to the rate of decrease of the catalyst bed temperature. Therefore, the aforementioned disadvantages are reliably avoided.

상기 PM제거제어와 관련된 공정들과 황해제제어와 관련된 공정들은, 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정될 때 보류될 수도 있다.The processes related to the PM elimination control and the processes related to the sulfur release control may be suspended when it is determined that the vehicle is driving downhill.

예시된 실시예들에서, ECU(70)가 차량이 다운힐 주행 중이 아니라고 판정하면, 상기 차량이 다운힐 주행 중이라는 판정을 토대로 보류된 PM제거제어와 관련된 공정들과 황해제제어와 관련된 공정들은 재개 요건들이 충족되지 않더라도 재개될 수 있다. 이러한 구성예는 또한 차량이 다운힐 주행 중일 때 상술된 단점들이 회피되도록 할 수 있다.In the illustrated embodiments, if the ECU 70 determines that the vehicle is not driving downhill, the processes related to the PM elimination control and the processes related to the sulfur release control are based on the determination that the vehicle is driving downhill. It may be resumed even if the resumption requirements are not met. This configuration can also allow the aforementioned disadvantages to be avoided when the vehicle is driving downhill.

차량이 다운힐 주행 중이라고 판정되면, PM제거제어 및 황가열제어와 관련된 제1가열제어 및 제2가열제어 그리고 황해제제어와 관련된 공연비저감제어 가운데 3가지 공정들 중 하나가 선택적으로 보류될 수도 있다. 상대적으로 많은 양의 연료가 연료부가밸브(68)에 의해 제2가열제어에서 배기가스에 부가되기 때문에, 비활성화된 상태의 배기정화촉매에 연료를 부가하면 상기 단점들이 현저하게 나타난다. 그러므로, 제2가열제어의 실행이 수반하는 단점들을 제거하기 위해서는, 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정될 때 적어도 제2가열제어가 보류되는 것이 바람직하다.If it is determined that the vehicle is driving downhill, one of three processes of the first heating control and the second heating control related to the PM elimination control and the yellow heating control and the air-fuel ratio control associated with the sulfur release control may be selectively suspended. . Since a relatively large amount of fuel is added to the exhaust gas in the second heating control by the fuel adding valve 68, the above disadvantages are remarkable when adding fuel to the exhaust purification catalyst in an inactivated state. Therefore, in order to eliminate the disadvantages associated with the execution of the second heating control, at least the second heating control is preferably suspended when it is determined that the vehicle is driving downhill.

또한, 차량이 다운힐 주행 중이 아니라고 판정되면, PM제거제어 및 황가열제어와 관련된 제1가열제어 및 제2가열제어 그리고 황해제제어와 관련된 공연비저감제어 가운데 3가지 공정들 중 하나가 선택적으로 재개될 수도 있다. 만일 제2가열제어가 보류된다면, 입자상물질은 NOx 저장환원촉매(36a)의 상류 단부면 상에 남게 된다. 과도한 경우에는, 입자상물질의 축적량이 NOx 저장환원촉매(36a)의 막힘을 유발시킨다. 또한, 입자상물질의 과잉 축적량이 한 번에 연소되면, 촉매층 온도가 과도하게 증가된다. 입자상물질을 신뢰성 있게 제거하기 위해서는, 차량이 다운힐 구동 중이 아니라고 판정될 때 적어도 제2가열제어가 재개되는 것이 바람직하다.In addition, if it is determined that the vehicle is not driving downhill, one of three processes of the first heating control, the second heating control related to the PM elimination control, the yellow heating control, and the air-fuel ratio reduction control related to the sulfur release control is selectively resumed. May be If the second heating control is suspended, particulate matter remains on the upstream end face of the NOx storage reduction catalyst 36a. In excessive cases, the accumulated amount of particulate matter causes clogging of the NOx storage reduction catalyst 36a. In addition, when the excess accumulation of particulate matter is burned at once, the catalyst bed temperature is excessively increased. In order to reliably remove the particulate matter, it is preferable that at least the second heating control be resumed when it is determined that the vehicle is not driving downhill.

도 3 및 도 7의 단계 S106은 생략될 수도 있다. 즉, PM제거제어와 관련된 공정들과 황해제제어와 관련된 공정들은 차량이 다운힐 주행 중이 아니라고 판정되더라도 재개되지 않도록 구성될 수도 있다.Step S106 of Figs. 3 and 7 may be omitted. That is, the processes related to the PM elimination control and the processes related to the sulfur release control may be configured not to resume even if it is determined that the vehicle is not driving downhill.

본 발명의 배기정화장치는 도 1에 도시된 것 이외의 구성예를 구비한 여하한의 내연기관에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명은 상술된 여하한의 실시예 또는 상기 실시예들에 속한 형태들에 있어서, 촉매층 온도를 높이기 위해 배기정화촉매에 연료를 공급하도록 가열제어를 수행하는 재생제어부를 구비하여 상기 촉매들을 재생시키는 한, 차량의 내연기관용 배기정화장치의 어떠한 타입에도 적용될 수 있다.The exhaust purification apparatus of the present invention can be applied to any internal combustion engine having a configuration example other than that shown in FIG. That is, the present invention includes any of the above-described embodiments or forms belonging to the above embodiments, including a regeneration control unit which performs heating control to supply fuel to the exhaust purification catalyst to increase the catalyst bed temperature. As long as it is regenerated, it can be applied to any type of exhaust purification apparatus for an internal combustion engine of a vehicle.

Claims (8)

재생제어부를 구비하되, 상기 재생제어부는 연료가 배기정화촉매에 공급되는 가열제어를 통해 상기 배기정화촉매의 재생을 제어함으로써, 상기 촉매의 층 온도를 높이는 차량의 내연기관용 배기정화장치에 있어서,In the exhaust purification apparatus for an internal combustion engine of a vehicle having a regeneration control unit, wherein the regeneration control unit controls the regeneration of the exhaust purification catalyst through heating control in which fuel is supplied to the exhaust purification catalyst, thereby increasing the bed temperature of the catalyst. 상기 차량이 다운힐(downhill) 주행 중인 지의 여부를 판정하는 판정부를 포함하여 이루어지며,And a determination unit for determining whether the vehicle is driving downhill, 상기 재생제어부는, 상기 판정부가 상기 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정하는 경우에 상기 가열제어를 보류하되,The regeneration control unit suspends the heating control when the determination unit determines that the vehicle is driving downhill, 상기 재생제어부는, 상기 판정부가 소정의 시간 동안 연속해서 상기 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정하는 경우에만 상기 가열제어를 보류하는 것을 특징으로 하는 배기정화장치.And the regeneration control unit suspends the heating control only when the determination unit continuously determines that the vehicle is driving downhill for a predetermined time. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 판정부는, 엔진의 연료분사밸브에 의해 분사되는 연료량이 소정량보다 적거나 같고, 차량속도가 소정의 속도보다 빠르거나 같은 경우에 상기 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 배기정화장치.And the determination unit determines that the vehicle is driving downhill when the amount of fuel injected by the fuel injection valve of the engine is less than or equal to a predetermined amount and the vehicle speed is faster than or equal to the predetermined speed. . 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 판정부는, 상기 연료분사밸브에 의한 연료 분사가 보류되는 연료차단제어가 실행되고 있는 경우에 상기 연료분사밸브에 의해 분사되는 연료량이 상기 소정량보다 적거나 같다고 판정하는 것을 특징으로 하는 배기정화장치.And the determination unit determines that the amount of fuel injected by the fuel injection valve is less than or equal to the predetermined amount when the fuel cutoff control for which fuel injection by the fuel injection valve is suspended is executed. . 삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 차량이 다운힐 주행 중이라는 상기 판정부의 판정으로 인해 상기 가열제어가 보류되는 동안, 상기 판정부가 상기 차량이 다운힐 주행 중이 아니라고 판정하면 상기 재생제어부가 상기 가열제어를 재개하는 것을 특징으로 하는 배기정화장치.The regeneration control unit resumes the heating control when the determination unit determines that the vehicle is not driving downhill while the heating control is suspended due to the determination of the determination unit that the vehicle is driving downhill. Exhaust purifier. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 재생제어부는, 상기 판정부가 소정의 시간 동안 연속해서 상기 차량이 다운힐 주행 중이 아니라고 판정하는 경우에만 상기 가열제어를 재개하는 것을 특징으로 하는 배기정화장치.And the regeneration control unit resumes the heating control only when the determination unit continuously determines that the vehicle is not driving downhill for a predetermined time. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 가열제어는, 상기 배기정화촉매로 공급되는 연료량이 비교적 적은 제1가열제어, 및 상기 배기정화촉매로 공급되는 연료량이 비교적 많은 제2가열제어를 포함하고, 상기 재생제어부는 상기 판정부가 상기 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정하는 경우에 적어도 상기 제2가열제어를 보류하는 것을 특징으로 하는 배기정화장치.The heating control includes a first heating control having a relatively small amount of fuel supplied to the exhaust purification catalyst, and a second heating control having a relatively large amount of fuel supplied to the exhaust purification catalyst, wherein the regeneration control unit is configured to determine the vehicle by the determination unit. And at least the second heating control is suspended when it is determined that the vehicle is running downhill. 차량의 내연기관용 배기정화방법에 있어서,In the exhaust purification method for an internal combustion engine of a vehicle, 연료를 배기정화촉매에 공급하여 상기 촉매의 층 온도를 높임으로써, 상기 배기정화촉매를 재생시키는 단계;Regenerating the exhaust purification catalyst by supplying fuel to the exhaust purification catalyst to increase the bed temperature of the catalyst; 상기 차량이 다운힐 주행 중인 지의 여부를 판정하는 단계; 및Determining whether the vehicle is driving downhill; And 상기 차량이 다운힐 주행 중이라고 판정되는 경우, 상기 배기정화촉매로의 연료공급을 보류하는 단계를 포함하고,If it is determined that the vehicle is driving downhill, suspending fuel supply to the exhaust purification catalyst, 상기 차량이 다운힐 주행 중이라고 소정 시간 동안 연속하여 판정될 경우에만 상기 배기정화촉매로의 연료 공급이 보류되는 것을 특징으로 하는 배기정화방법.And the fuel supply to the exhaust purification catalyst is suspended only when the vehicle is continuously determined to be driving downhill for a predetermined time.
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