JP2003020933A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機関の排気通路に排気中のＰＭを捕集するＤ
ＰＦを備える場合に、ＤＰＦの目詰まりを確実に防止す
る。 【解決手段】 ＤＰＦの再生領域（高負荷領域）である
場合に（Ｓ３）、ＤＰＦ上流側の排気圧力Ｐexh からＤ
ＰＦのＰＭ堆積量Ｗ１を推定し（Ｓ４）、ＰＭ堆積量Ｗ
１からＤＰＦのＰＭ燃焼量Ｖ１を推定する（Ｓ５）。ま
た、現在の空気過剰率λ０からＤＰＦに流入するＰＭ流
入量Ｖ０を推定する（Ｓ６）。そして、ＰＭ燃焼量Ｖ１
とＰＭ流入量Ｖ０とを比較し（Ｓ７）、Ｖ０≧Ｖ１の場
合に、空気過剰率を大きくする（Ｓ８）。
ＰＦを備える場合に、ＤＰＦの目詰まりを確実に防止す
る。 【解決手段】 ＤＰＦの再生領域（高負荷領域）である
場合に（Ｓ３）、ＤＰＦ上流側の排気圧力Ｐexh からＤ
ＰＦのＰＭ堆積量Ｗ１を推定し（Ｓ４）、ＰＭ堆積量Ｗ
１からＤＰＦのＰＭ燃焼量Ｖ１を推定する（Ｓ５）。ま
た、現在の空気過剰率λ０からＤＰＦに流入するＰＭ流
入量Ｖ０を推定する（Ｓ６）。そして、ＰＭ燃焼量Ｖ１
とＰＭ流入量Ｖ０とを比較し（Ｓ７）、Ｖ０≧Ｖ１の場
合に、空気過剰率を大きくする（Ｓ８）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機関の排気通路に
排気中のパティキュレート（以下ＰＭという）を捕集す
るパティキュレートフィルタ（一般にディーゼルパティ
キュレートフィルタと呼ばれるので、以下ではＤＰＦと
いう）を備える内燃機関の排気浄化装置に関する。
排気中のパティキュレート（以下ＰＭという）を捕集す
るパティキュレートフィルタ（一般にディーゼルパティ
キュレートフィルタと呼ばれるので、以下ではＤＰＦと
いう）を備える内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＰＦは、排気中のＰＭを捕集し、ＤＰ
Ｆ中でＰＭを燃焼させることによりＰＭを除去するもの
である。ＤＰＦ中でＰＭが燃焼するか否かは排気温度に
依存しており、排気温度が所定の温度以上のときしか燃
焼しない。よって、排気温度が前記所定の温度未満のと
きは、ＤＰＦ中のＰＭが燃焼せず増加することにより、
ＤＰＦが目詰まりを起こしてしまうため、ＤＰＦに捕集
されたＰＭ量（ＰＭ堆積量）が所定量を超えた場合は、
強制的に再生を行う必要がある。
Ｆ中でＰＭを燃焼させることによりＰＭを除去するもの
である。ＤＰＦ中でＰＭが燃焼するか否かは排気温度に
依存しており、排気温度が所定の温度以上のときしか燃
焼しない。よって、排気温度が前記所定の温度未満のと
きは、ＤＰＦ中のＰＭが燃焼せず増加することにより、
ＤＰＦが目詰まりを起こしてしまうため、ＤＰＦに捕集
されたＰＭ量（ＰＭ堆積量）が所定量を超えた場合は、
強制的に再生を行う必要がある。
【０００３】ＤＰＦを強制的に再生させる技術として
は、例えば、特開平１１−２８０４４９号公報に開示さ
れる技術が知られている。
は、例えば、特開平１１−２８０４４９号公報に開示さ
れる技術が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、排気温
度が前記所定の温度以上でＤＰＦ中のＰＭが燃焼してい
る場合であっても、機関から排出されてＤＰＦに流入す
るＰＭ量が過大なとき、すなわち、ＤＰＦに流入する単
位時間当たりのＰＭ量（ＰＭ流入量）がＤＰＦ中で燃焼
する単位時間当たりのＰＭ量（ＰＭ燃焼量）を超えてし
まうときは、ＤＰＦ中のＰＭ堆積量が増加し、結果とし
て目詰まりを起こしてしまうといった問題点があった。
度が前記所定の温度以上でＤＰＦ中のＰＭが燃焼してい
る場合であっても、機関から排出されてＤＰＦに流入す
るＰＭ量が過大なとき、すなわち、ＤＰＦに流入する単
位時間当たりのＰＭ量（ＰＭ流入量）がＤＰＦ中で燃焼
する単位時間当たりのＰＭ量（ＰＭ燃焼量）を超えてし
まうときは、ＤＰＦ中のＰＭ堆積量が増加し、結果とし
て目詰まりを起こしてしまうといった問題点があった。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、ＤＰＦの目詰まりを確実に防止することを目的とす
る。
み、ＤＰＦの目詰まりを確実に防止することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明では、機関の排気通路に配置され、排気中のＰＭを捕
集するＤＰＦと、前記ＤＰＦのＰＭ燃焼量を推定するＰ
Ｍ燃焼量推定手段と、機関から排出されて前記ＤＰＦに
流入するＰＭ流入量を推定するＰＭ流入量推定手段と、
前記ＤＰＦが再生領域にあるか否かを判定する再生判定
手段と、前記再生領域にあり、且つ、前記ＰＭ燃焼量が
前記ＰＭ流入量より小さいときに、機関の空気過剰率を
大きくする空気過剰率制御手段と、を備えて、内燃機関
の排気浄化装置を構成する。
明では、機関の排気通路に配置され、排気中のＰＭを捕
集するＤＰＦと、前記ＤＰＦのＰＭ燃焼量を推定するＰ
Ｍ燃焼量推定手段と、機関から排出されて前記ＤＰＦに
流入するＰＭ流入量を推定するＰＭ流入量推定手段と、
前記ＤＰＦが再生領域にあるか否かを判定する再生判定
手段と、前記再生領域にあり、且つ、前記ＰＭ燃焼量が
前記ＰＭ流入量より小さいときに、機関の空気過剰率を
大きくする空気過剰率制御手段と、を備えて、内燃機関
の排気浄化装置を構成する。
【０００７】ここでいう「ＰＭ流入量」とは、ＤＰＦに
流入する単位時間当たりのＰＭ量であり、機関から排出
される単位時間あたりのＰＭ量と等価である。また、
「ＰＭ燃焼量」とは、ＤＰＦ中で燃焼する単位時間当た
りのＰＭ量である。請求項２の発明では、前記ＰＭ燃焼
量推定手段は、前記ＤＰＦのＰＭ堆積量から前記ＰＭ燃
焼量を推定することを特徴とする。
流入する単位時間当たりのＰＭ量であり、機関から排出
される単位時間あたりのＰＭ量と等価である。また、
「ＰＭ燃焼量」とは、ＤＰＦ中で燃焼する単位時間当た
りのＰＭ量である。請求項２の発明では、前記ＰＭ燃焼
量推定手段は、前記ＤＰＦのＰＭ堆積量から前記ＰＭ燃
焼量を推定することを特徴とする。
【０００８】請求項３の発明では、前記ＰＭ燃焼量推定
手段は、前記ＤＰＦ上流側の排気圧力に基づいて前記Ｐ
Ｍ燃焼量を推定することを特徴とする。この場合、ＤＰ
Ｆ上流側の排気圧力からＰＭ燃焼量を直接推定してもよ
いし、ＤＰＦ上流側の排気圧力からＰＭ堆積量を求めて
このＰＭ堆積量から推定してもよい。請求項４の発明で
は、前記ＤＰＦ上流側の排気通路に配置され、排気中の
ＮＯをＮＯ2 に酸化する酸化触媒を備えることを特徴と
する。
手段は、前記ＤＰＦ上流側の排気圧力に基づいて前記Ｐ
Ｍ燃焼量を推定することを特徴とする。この場合、ＤＰ
Ｆ上流側の排気圧力からＰＭ燃焼量を直接推定してもよ
いし、ＤＰＦ上流側の排気圧力からＰＭ堆積量を求めて
このＰＭ堆積量から推定してもよい。請求項４の発明で
は、前記ＤＰＦ上流側の排気通路に配置され、排気中の
ＮＯをＮＯ2 に酸化する酸化触媒を備えることを特徴と
する。
【０００９】請求項５の発明では、前記ＤＰＦは、フィ
ルタ表面上に酸化触媒を担持することを特徴とする。
ルタ表面上に酸化触媒を担持することを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、ＤＰＦの再生
領域で、ＤＰＦにおけるＰＭ燃焼量がＰＭ流入量より小
さくなる場合に、空気過剰率を大きくするように補正す
ることで、機関から排出されるＰＭ量、すなわちＤＰＦ
へのＰＭ流入量を低減することができ、ＤＰＦにおける
ＰＭ燃焼量以上のＰＭが流入して、ＤＰＦが目詰まりを
起こすことを防止することが可能となる。
領域で、ＤＰＦにおけるＰＭ燃焼量がＰＭ流入量より小
さくなる場合に、空気過剰率を大きくするように補正す
ることで、機関から排出されるＰＭ量、すなわちＤＰＦ
へのＰＭ流入量を低減することができ、ＤＰＦにおける
ＰＭ燃焼量以上のＰＭが流入して、ＤＰＦが目詰まりを
起こすことを防止することが可能となる。
【００１１】また、ＤＰＦの再生領域（主に高負荷領
域）でのみ空気過剰率の補正を行い、再生が起きない領
域（低負荷領域）では空気過剰率の補正を行わないの
で、低負荷時に空気過剰率が過大になり機関が停止する
ことを避けつつ、高負荷時にＤＰＦにおけるＰＭ燃焼量
以上のＰＭが機関より排出されてＤＰＦが詰まることを
防止することが可能となる。
域）でのみ空気過剰率の補正を行い、再生が起きない領
域（低負荷領域）では空気過剰率の補正を行わないの
で、低負荷時に空気過剰率が過大になり機関が停止する
ことを避けつつ、高負荷時にＤＰＦにおけるＰＭ燃焼量
以上のＰＭが機関より排出されてＤＰＦが詰まることを
防止することが可能となる。
【００１２】請求項２及び／又は請求項３の発明によれ
ば、簡便な方法でＰＭ燃焼量を求め、制御の簡素化を図
ることができる。請求項４及び／又は請求項５の発明に
よれば、酸化機能により、排気中のＮＯがＮＯ2 に酸化
され、このＮＯ2 がＤＰＦ中のＰＭと反応することでＰ
Ｍを除去することができる。そして、ここでのＰＭとＮ
Ｏ2 との反応は、ＰＭとＯ2 とが反応する温度（６００
℃以上）より低い温度（例えば３５０℃）から起こるた
め、ＤＰＦの再生領域を中負荷側に広げることができ
る。
ば、簡便な方法でＰＭ燃焼量を求め、制御の簡素化を図
ることができる。請求項４及び／又は請求項５の発明に
よれば、酸化機能により、排気中のＮＯがＮＯ2 に酸化
され、このＮＯ2 がＤＰＦ中のＰＭと反応することでＰ
Ｍを除去することができる。そして、ここでのＰＭとＮ
Ｏ2 との反応は、ＰＭとＯ2 とが反応する温度（６００
℃以上）より低い温度（例えば３５０℃）から起こるた
め、ＤＰＦの再生領域を中負荷側に広げることができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態を示
す圧縮着火式内燃機関（ここではディーゼルエンジン）
のシステム図である。ディーゼルエンジン１において、
空気は、吸気通路２に介在させた吸気絞り弁３を経て、
各気筒の燃焼室内へ流入する。燃料は、高圧燃料ポンプ
４、コモンレール５及び各気筒の燃料噴射弁６を含んで
構成されるコモンレール式燃料噴射装置により、各気筒
の燃焼室内へ直接噴射される。各気筒の燃焼室内に流入
した空気と噴射された燃料はここで圧縮着火により燃焼
し、排気は排気通路７へ流出する。
に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態を示
す圧縮着火式内燃機関（ここではディーゼルエンジン）
のシステム図である。ディーゼルエンジン１において、
空気は、吸気通路２に介在させた吸気絞り弁３を経て、
各気筒の燃焼室内へ流入する。燃料は、高圧燃料ポンプ
４、コモンレール５及び各気筒の燃料噴射弁６を含んで
構成されるコモンレール式燃料噴射装置により、各気筒
の燃焼室内へ直接噴射される。各気筒の燃焼室内に流入
した空気と噴射された燃料はここで圧縮着火により燃焼
し、排気は排気通路７へ流出する。
【００１４】ここで、排気通路７には、その途中に、排
気中のＰＭを捕集するＤＰＦ８を配置してある。エンジ
ンコントロールユニット（以下ＥＣＵという）１０に
は、エンジン１の制御のため、エンジン回転数Ｎｅ検出
用の回転数センサ１１、アクセル開度ＡＰＯ検出用のア
クセル開度センサ１２、吸気量Ｗair 検出用のエアフロ
ーメータ１３、排気圧力Ｐexh 検出用の排圧センサ１４
等から、信号が入力されている。
気中のＰＭを捕集するＤＰＦ８を配置してある。エンジ
ンコントロールユニット（以下ＥＣＵという）１０に
は、エンジン１の制御のため、エンジン回転数Ｎｅ検出
用の回転数センサ１１、アクセル開度ＡＰＯ検出用のア
クセル開度センサ１２、吸気量Ｗair 検出用のエアフロ
ーメータ１３、排気圧力Ｐexh 検出用の排圧センサ１４
等から、信号が入力されている。
【００１５】排圧センサ１４は、排気通路７のＤＰＦ８
上流側に設けられ、ＤＰＦ８のＰＭ堆積量を推定するた
めに用いられる。ＥＣＵ１０は、これらの入力信号に基
づいて演算処理を行い、運転状態に応じて、コモンレー
ル式燃料噴射装置の燃料噴射弁６へ燃料噴射量及び噴射
時期の制御のための燃料噴射指令信号を出力し、また、
吸気絞り弁３へ開度指令信号を出力する。
上流側に設けられ、ＤＰＦ８のＰＭ堆積量を推定するた
めに用いられる。ＥＣＵ１０は、これらの入力信号に基
づいて演算処理を行い、運転状態に応じて、コモンレー
ル式燃料噴射装置の燃料噴射弁６へ燃料噴射量及び噴射
時期の制御のための燃料噴射指令信号を出力し、また、
吸気絞り弁３へ開度指令信号を出力する。
【００１６】次に、上記の構成でのＥＣＵ１０による空
気過剰率の補正制御について、フローチャートにより説
明する。図２は空気過剰率補正制御ルーチンのフローチ
ャートであり、本ルーチンは所定時間毎に実行される。
Ｓ１では、エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射量Ｑｆ、吸気
量Ｗair 、排気圧力Ｐexh を読込む。ここで、燃料噴射
量Ｑｆは、エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度ＡＰＯと
に対応させたマップを基に演算されるので、その演算値
を読込む。
気過剰率の補正制御について、フローチャートにより説
明する。図２は空気過剰率補正制御ルーチンのフローチ
ャートであり、本ルーチンは所定時間毎に実行される。
Ｓ１では、エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射量Ｑｆ、吸気
量Ｗair 、排気圧力Ｐexh を読込む。ここで、燃料噴射
量Ｑｆは、エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度ＡＰＯと
に対応させたマップを基に演算されるので、その演算値
を読込む。
【００１７】Ｓ２では、燃料噴射量Ｑｆと吸気量Ｗair
とエンジン回転数Ｎｅとから、現在の空気過剰率λ０
を、 λ０＝（Ｗair ／Ｎｅ）／（Ｑｆ×14.7） により、演算する。Ｓ３では、図３のマップを参照し
て、エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑｆとに基づき、
ＤＰＦ８の再生領域（自己再生領域；高負荷領域）か否
かを判定する。
とエンジン回転数Ｎｅとから、現在の空気過剰率λ０
を、 λ０＝（Ｗair ／Ｎｅ）／（Ｑｆ×14.7） により、演算する。Ｓ３では、図３のマップを参照し
て、エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑｆとに基づき、
ＤＰＦ８の再生領域（自己再生領域；高負荷領域）か否
かを判定する。
【００１８】再生領域でない場合は、空気過剰率補正制
御は行わないので、本ルーチンを終了する。再生領域の
場合は、空気過剰率補正制御のため、Ｓ４へ進み、Ｓ４
では、ＤＰＦ８でのＰＭ堆積量が増大するほど、ＤＰＦ
８上流側の排気圧力Ｐexh が増大することから、ＤＰＦ
８上流側の排気圧力Ｐexh からＰＭ堆積量Ｗ１を推定す
る。但し、排気圧力Ｐexh はエンジンの運転状態によっ
ても変化するので、現在の運転状態に対応するベース排
気圧力を考慮することは言うまでもない。
御は行わないので、本ルーチンを終了する。再生領域の
場合は、空気過剰率補正制御のため、Ｓ４へ進み、Ｓ４
では、ＤＰＦ８でのＰＭ堆積量が増大するほど、ＤＰＦ
８上流側の排気圧力Ｐexh が増大することから、ＤＰＦ
８上流側の排気圧力Ｐexh からＰＭ堆積量Ｗ１を推定す
る。但し、排気圧力Ｐexh はエンジンの運転状態によっ
ても変化するので、現在の運転状態に対応するベース排
気圧力を考慮することは言うまでもない。
【００１９】次のＳ５では、図４のテーブルを参照し
て、ＤＰＦ８でのＰＭ堆積量Ｗ１から、ＤＰＦ８での単
位時間当たりのＰＭ燃焼量Ｖ１を推定する。この部分が
ＰＭ燃焼量推定手段に相当する。次のＳ６では、図５の
テーブルを参照して、現在の空気過剰率λ０から、ＤＰ
Ｆ８への単位時間当たりのＰＭ流入量Ｖ０を推定する。
この部分がＰＭ流入量推定手段に相当する。
て、ＤＰＦ８でのＰＭ堆積量Ｗ１から、ＤＰＦ８での単
位時間当たりのＰＭ燃焼量Ｖ１を推定する。この部分が
ＰＭ燃焼量推定手段に相当する。次のＳ６では、図５の
テーブルを参照して、現在の空気過剰率λ０から、ＤＰ
Ｆ８への単位時間当たりのＰＭ流入量Ｖ０を推定する。
この部分がＰＭ流入量推定手段に相当する。
【００２０】次のＳ７では、ＤＰＦ８に流入するＰＭの
量（ＰＭ流入量Ｖ０）とＤＰＦ８で燃焼除去されるＰＭ
の量（ＰＭ燃焼量Ｖ１）とを比較し、流入する量の方が
大きい場合（Ｖ０≧Ｖ１の場合）は、Ｓ８に進む。Ｓ８
では、図５のテーブルを参照して、空気過剰率をＰＭ流
入量がＰＭ燃焼量Ｖ１と等しくなる空気過剰率λ１を求
め、空気過剰率をλ１に制御することで、空気過剰率を
大きくする。この部分が空気過剰率制御手段に相当す
る。
量（ＰＭ流入量Ｖ０）とＤＰＦ８で燃焼除去されるＰＭ
の量（ＰＭ燃焼量Ｖ１）とを比較し、流入する量の方が
大きい場合（Ｖ０≧Ｖ１の場合）は、Ｓ８に進む。Ｓ８
では、図５のテーブルを参照して、空気過剰率をＰＭ流
入量がＰＭ燃焼量Ｖ１と等しくなる空気過剰率λ１を求
め、空気過剰率をλ１に制御することで、空気過剰率を
大きくする。この部分が空気過剰率制御手段に相当す
る。
【００２１】一方、流入する量の方が小さい場合（Ｖ０
＜Ｖ１の場合）は、空気過剰率補正制御は行わないの
で、本ルーチンを終了する。このように、空気過剰率を
λ１に制御することで、ＰＭ流入量がＰＭ燃焼量と等し
くなるため、ＤＰＦ８の目詰まりを防止できる。また、
Ｓ８において、空気過剰率をλ１より大きなλ２に制御
してもよく、この場合、ＰＭ流入量がＰＭ燃焼量より小
さくなるため、ＤＰＦ８の再生が行われることになる。
＜Ｖ１の場合）は、空気過剰率補正制御は行わないの
で、本ルーチンを終了する。このように、空気過剰率を
λ１に制御することで、ＰＭ流入量がＰＭ燃焼量と等し
くなるため、ＤＰＦ８の目詰まりを防止できる。また、
Ｓ８において、空気過剰率をλ１より大きなλ２に制御
してもよく、この場合、ＰＭ流入量がＰＭ燃焼量より小
さくなるため、ＤＰＦ８の再生が行われることになる。
【００２２】尚、前記Ｓ８での空気過剰率の制御は、燃
料噴射量の制御で行うものとする。本実施形態の場合、
再生領域は高負荷領域に特定されており、この領域では
吸気絞り弁３は全開に制御されているからである。従っ
て、燃料噴射量を減少補正して、空気過剰率を大きくす
る。この場合、燃料噴射量を減らすと、トルクも減って
しまうことが懸念されるが、空気過剰率をわずかに大き
くすればスモークの発生は激減するため、ここでの燃料
噴射量の減少量は微少であり、トルクが大幅に低下する
ことはない。
料噴射量の制御で行うものとする。本実施形態の場合、
再生領域は高負荷領域に特定されており、この領域では
吸気絞り弁３は全開に制御されているからである。従っ
て、燃料噴射量を減少補正して、空気過剰率を大きくす
る。この場合、燃料噴射量を減らすと、トルクも減って
しまうことが懸念されるが、空気過剰率をわずかに大き
くすればスモークの発生は激減するため、ここでの燃料
噴射量の減少量は微少であり、トルクが大幅に低下する
ことはない。
【００２３】次に本発明の第２実施形態について説明す
る。図６は第２実施形態での内燃機関のシステム図であ
る。第１実施形態と異なる点は、排気通路７のＤＰＦ８
上流側に酸化触媒９を配置し、更にＤＰＦ８のフィルタ
表面に酸化触媒を担持させて酸化機能付きＤＰＦとした
点である。この場合、酸化触媒９と、ＤＰＦ８の酸化機
能（フィルタ上に担持された酸化触媒の有する機能）と
により、排気中のＮＯがＮＯ2 に酸化され、このＮＯ2
がＤＰＦ８中のＰＭと反応することでＰＭを除去するこ
とができる。
る。図６は第２実施形態での内燃機関のシステム図であ
る。第１実施形態と異なる点は、排気通路７のＤＰＦ８
上流側に酸化触媒９を配置し、更にＤＰＦ８のフィルタ
表面に酸化触媒を担持させて酸化機能付きＤＰＦとした
点である。この場合、酸化触媒９と、ＤＰＦ８の酸化機
能（フィルタ上に担持された酸化触媒の有する機能）と
により、排気中のＮＯがＮＯ2 に酸化され、このＮＯ2
がＤＰＦ８中のＰＭと反応することでＰＭを除去するこ
とができる。
【００２４】ここでのＰＭとＮＯ2 との反応は、ＰＭと
Ｏ2 との反応より低い温度（３５０℃）から起こるた
め、図７に示すように再生領域が中負荷側に広がること
になる。ここで、図７に示す連続再生領域がＮＯ2 との
反応によってＰＭを除去できる領域である。第２実施形
態での空気過剰率の補正制御は、基本的には図２のフロ
ーによるが、次の点が異なる。
Ｏ2 との反応より低い温度（３５０℃）から起こるた
め、図７に示すように再生領域が中負荷側に広がること
になる。ここで、図７に示す連続再生領域がＮＯ2 との
反応によってＰＭを除去できる領域である。第２実施形
態での空気過剰率の補正制御は、基本的には図２のフロ
ーによるが、次の点が異なる。
【００２５】Ｓ３では、再生領域か否かを判定するが、
第２実施形態では、図７のマップを参照して、エンジン
回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑｆとに基づき、ＤＰＦ８の再
生領域（自己再生領域＋連続再生領域；中〜高負荷領
域）か否かを判定する。Ｓ８では、図５のテーブルを参
照して、空気過剰率をＰＭ流入量がＰＭ燃焼量Ｖ１と等
しくなる空気過剰率λ１を求め、空気過剰率をλ１に制
御することで、空気過剰率を大きくするが、第２実施形
態での空気過剰率の制御は次のように行う。
第２実施形態では、図７のマップを参照して、エンジン
回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑｆとに基づき、ＤＰＦ８の再
生領域（自己再生領域＋連続再生領域；中〜高負荷領
域）か否かを判定する。Ｓ８では、図５のテーブルを参
照して、空気過剰率をＰＭ流入量がＰＭ燃焼量Ｖ１と等
しくなる空気過剰率λ１を求め、空気過剰率をλ１に制
御することで、空気過剰率を大きくするが、第２実施形
態での空気過剰率の制御は次のように行う。
【００２６】自己再生領域の場合は、高負荷領域であ
り、この領域では吸気絞り弁３は全開のため、燃料噴射
量のみで空気過剰率を制御する。連続再生領域の場合
は、中負荷領域であるので、吸気絞り弁３の開度制御
と、燃料噴射量の制御とで、空気過剰率を制御する。
り、この領域では吸気絞り弁３は全開のため、燃料噴射
量のみで空気過剰率を制御する。連続再生領域の場合
は、中負荷領域であるので、吸気絞り弁３の開度制御
と、燃料噴射量の制御とで、空気過剰率を制御する。
【図１】 本発明の第１実施形態を示す内燃機関のシス
テム図
テム図
【図２】 空気過剰率補正制御のフローチャート
【図３】 再生領域判定用のマップ
【図４】 ＰＭ燃焼量推定用のテーブル
【図５】 ＰＭ流入量推定用のテーブル
【図６】 本発明の第２実施形態を示す内燃機関のシス
テム図
テム図
【図７】 第２実施形態での再生領域判定用のマップ
１ エンジン
２ 吸気通路
３ 吸気絞り弁
６ 燃料噴射弁
７ 排気通路
８ ＤＰＦ
９ 酸化触媒
１０ ＥＣＵ
１１ 回転数センサ
１２ アクセル開度センサ
１３ エアフローメータ
１４ 排圧センサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｅ
Ｂ０１Ｄ 46/42 Ｂ
// Ｂ０１Ｄ 46/42 46/46
46/46 53/36 １０３Ｃ
Ｆターム(参考） 3G090 AA01 BA01 DA00 DA03 DA09
DA18
3G091 AA02 AA18 AB02 AB13 BA07
CB07 HA15
4D019 AA01 BC07 CB04 CB09
4D048 AA06 AA14 AB01 CD05 DA01
DA02 DA03 DA07 DA08 DA20
4D058 JB41 MA44 MA52 NA01 PA04
SA08 TA06
Claims (5)
- 【請求項１】機関の排気通路に配置され、排気中のパテ
ィキュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、 前記パティキュレートフィルタでのパティキュレート燃
焼量を推定するパティキュレート燃焼量推定手段と、 機関から排出されて前記パティキュレートフィルタに流
入するパティキュレート流入量を推定するパティキュレ
ート流入量推定手段と、 前記パティキュレートフィルタが再生領域にあるか否か
を判定する再生判定手段と、 前記再生領域にあり、且つ、前記パティキュレート燃焼
量が前記パティキュレート流入量より小さいときに、機
関の空気過剰率を大きくする空気過剰率制御手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】前記パティキュレート燃焼量推定手段は、
前記パティキュレートフィルタのパティキュレート堆積
量から前記パティキュレート燃焼量を推定することを特
徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】前記パティキュレート燃焼量推定手段は、
前記パティキュレートフィルタ上流側の排気圧力に基づ
いて前記パティキュレート燃焼量を推定することを特徴
とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】前記パティキュレートフィルタ上流側の排
気通路に配置され、排気中のＮＯをＮＯ2 に酸化する酸
化触媒を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３の
いずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項５】前記パティキュレートフィルタは、フィル
タ表面上に酸化触媒を担持することを特徴とする請求項
１〜請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄
化装置。
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|---|---|---|---|
| JP2001201939A JP3778016B2 (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2001201939A JP3778016B2 (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 内燃機関の排気浄化装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003020933A true JP2003020933A (ja) | 2003-01-24 |
| JP3778016B2 JP3778016B2 (ja) | 2006-05-24 |
Family
ID=19038828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001201939A Expired - Fee Related JP3778016B2 (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 内燃機関の排気浄化装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008255906A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US7930922B2 (en) | 2005-08-08 | 2011-04-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Soot generation amount estimation apparatus for internal combustion engine |
| JP2011089454A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Yanmar Co Ltd | ディーゼルエンジン |
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| JP2012229702A (ja) * | 2012-08-03 | 2012-11-22 | Yanmar Co Ltd | ディーゼルエンジン |
| JP2014025478A (ja) * | 2013-09-30 | 2014-02-06 | Yanmar Co Ltd | ディーゼルエンジン |
-
2001
- 2001-07-03 JP JP2001201939A patent/JP3778016B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN102713177A (zh) * | 2009-10-21 | 2012-10-03 | 洋马株式会社 | 柴油发动机 |
| US8915067B2 (en) | 2009-10-21 | 2014-12-23 | Yanmar Co., Ltd. | Diesel engine |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3778016B2 (ja) | 2006-05-24 |
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