JP2008267287A - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】オイル希釈やスモークを抑制しつつ排気温度を調整することができるエンジンの排気浄化装置を提供する。
【解決手段】排気浄化装置100は、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ31と、フィルタ31の再生時期を検出する再生時期検出手段34とを備え、フィルタ再生時にフィルタ31に堆積しているパティキュレートを燃焼させる。この排気上装置100は、フィルタ31に流入する排気の温度を検出する排気温度検出手段32と、排気の空気過剰率を制御する空気過剰率制御手段(S23、S33)と、燃料を噴射するインジェクタ11の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段(S25、S35)と、フィルタ再生時に、検出された排気温度が目標排気温度となるように、空気過剰率と燃料噴射時期のうち空気過剰率を優先的に制御して排気温度を調整する排気温度調整手段(S22〜S25、S32〜S35)と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】排気浄化装置100は、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ31と、フィルタ31の再生時期を検出する再生時期検出手段34とを備え、フィルタ再生時にフィルタ31に堆積しているパティキュレートを燃焼させる。この排気上装置100は、フィルタ31に流入する排気の温度を検出する排気温度検出手段32と、排気の空気過剰率を制御する空気過剰率制御手段(S23、S33)と、燃料を噴射するインジェクタ11の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段(S25、S35)と、フィルタ再生時に、検出された排気温度が目標排気温度となるように、空気過剰率と燃料噴射時期のうち空気過剰率を優先的に制御して排気温度を調整する排気温度調整手段(S22〜S25、S32〜S35)と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、エンジンの排気浄化装置に関する。
従来から、ディーゼルエンジンの排気中のパティキュレート(Particulate Matter;以下「PM」という。)を捕集して、排気を浄化する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。)を備えた排気浄化装置が知られている。排気浄化装置のDPFは、排気中のPMを捕集し続けると次第に目詰まりし、排気浄化能力が低下する。そのため、このような排気浄化装置では、DPFにある程度のPMが堆積したときに排気の温度を上昇させる。これにより、高温の排気をDPFに供給し、PMを強制的に燃焼除去(以下「DPF再生」という。)して、DPFの浄化能力の低減を抑制する。
特許文献1に記載の排気浄化装置では、排気通路内の排気温度とDPF再生時の目標排気温度との差に基づいて燃料噴射時期を制御することでDPF再生時の排気温度を調整し、DPF再生を実施する。
特開2004−316610号公報
ところで、上記した排気浄化装置においては、排気温度を上昇させるために燃料噴射時期を遅角するが、燃料噴射時期を遅角しすぎると未燃燃料が潤滑油に混じりオイル希釈が生じるという問題がある。また、排気温度を低下させるために燃料噴射時期を進角するが、燃料噴射時期を進角しすぎるとスモークが発生するという問題がある。
そこで、本発明は、オイル希釈やスモークを抑制しつつ排気温度を調整することができるエンジンの排気浄化装置を提供することを目的とする。
本発明は、以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
本発明は、ディーゼルエンジン(10)の排気通路(30)に設けられ、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ(31)と、フィルタ(31)の再生時期を検出する再生時期検出手段(34)とを備え、フィルタ再生時にフィルタ(31)に堆積しているパティキュレートを燃焼させる排気浄化装置(100)である。この排気上装置(100)は、フィルタ(31)に流入する排気の温度を検出する排気温度検出手段(32)と、エンジン(10)からの排気の空気過剰率を制御する空気過剰率制御手段(S23、S33)と、エンジン(10)に燃料を噴射するインジェクタ(11)の燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段(S25、S35)と、フィルタ再生時に、検出された排気温度が目標排気温度となるように、空気過剰率と燃料噴射時期のうち空気過剰率を優先的に制御して排気温度を調整する排気温度調整手段(S22〜S25、S32〜S35)と、を備える。
本発明によれば、オイル希釈やスモーク発生への影響が小さい空気過剰率を優先的に制御して排気温度を調整し、空気過剰率制御によっても排気温度が目標温度に達しない場合に燃料噴射時期を制御する。これにより、オイル希釈やスモークを抑制しつつ排気温度を調整することが可能となる。
以下、図面を参照してエンジンの排気浄化装置の実施形態を説明する。
図1は、エンジンの排気浄化装置1の構成を示す図である。
排気浄化装置100は、ディーゼルエンジン10と、外部からの新気をエンジン10へ流す吸気通路20と、エンジン10からの排気を流す排気通路30とを備える。
吸気通路20には、ターボチャージャ40のコンプレッサ41と、インタークーラ21と、吸気絞り弁22とが吸気通路上流側から順次配置される。
ターボチャージャ40は、コンプレッサ41と排気通路30に配置されるタービン43とがシャフトを介して接続されている。ターボチャージャ40のコンプレッサ41は、タービン43が排気によって回転することで駆動する。そして、コンプレッサ41は、吸気通路20を流れる吸気を過給する。このターボチャージャ40は、コンプレッサ41に流入する吸気の流速を調整する可変ノズル42を有する。この可変ノズル42は、可変ノズル開度を制御することで吸気の過給圧を調整する。可変ノズル42は、アクチュエータ44によって車両の運転状態に基づいて可変ノズル開度が制御される。
インタークーラ21は、コンプレッサ41よりも下流側の吸気通路20に設置される。このインタークーラ21は、コンプレッサ41によって圧縮されて高温となった吸気を冷却する。
吸気絞り弁22は、インタークーラ21よりも下流側の吸気通路20に設置される。この吸気絞り弁22は、吸気通路20の吸気流通面積を変化させることで、エンジン10に導入される吸気量を調整する。そして、吸気絞り弁22を通過した吸気は、吸気コレクタ23で分配されてエンジン10の各気筒に流入する。
上記した吸気通路20と接続するエンジン10は、各気筒にそれぞれインジェクタ11を備える。
インジェクタ11は、燃料をエンジン10の各気筒の燃焼室内に噴射する。このインジェクタ11には、高圧ポンプ12で高圧化された燃料がコモンレール13を介して供給される。そして、噴射された燃料は、燃焼室内で高圧縮化されて高温になった吸気とともに燃焼する。燃焼により得られたエネルギーでエンジン10は出力回転し、その回転は変速機14を介して図示しない車輪に伝達され、燃焼により生じた排気は排気通路30に排出される。
排気通路30には、排ガス再循環装置(Exhaust Gas Recirculation;以下「EGR装置」と称する。)50と、ターボチャージャ40のタービン43と、DPFアッセンブリ31とが排気通路上流側から順次配置される。
EGR装置50は、エンジン10から排出された排気の一部を吸気通路20に還流し、燃焼を抑制して窒素酸化物(NOx)を低減する。このEGR装置50のEGR通路51は、吸気通路20と排気通路30とを連通する。EGR通路51には、EGR弁52が設置される。EGR弁52は、吸気通路20に流入するEGRガス流量(EGR量)を調整する。
ターボチャージャ40のタービン43は、EGR装置50よりも下流側の排気通路30に設置される。このタービン43は、排気通路30を流れる排気によって回転する。これにより、ターボチャージャ40のコンプレッサ41を駆動し、吸気通路20を流れる吸気を過給する。
DPF31は、タービン43よりも下流側の排気通路30に設置される。このDPF31は、例えばコージェライト等のセラミックからなる多孔質のハニカム構造体であって、排気が流れる流路を多孔質薄壁によって格子状に仕切る。各流路の入口は交互に目封じされ、入口が目封じされない流路は出口が目封じされるので、DPF31に流入した排気に含まれるPMは多孔質薄壁を通過する際に、その内側表面で捕集される。したがって、DPF31は、エンジン10から排出された排気に含まれるPMを捕集し、PMが除去された排気を下流に流す。
上記したDPF31の上流側の排気通路30には、温度センサ32と、空気過剰率を検出するための酸素センサ33と、圧力センサ34が設置される。
温度センサ32は、DPF31に流入する排気の排気温度を検出し、コントローラ60に検出信号を出力する。この温度センサ32に検出された排気温度からDPF31のDPF温度と推定する。なお、DPF31に温度センサを設置し、DPF温度を直接検出するようにしてもよい。
酸素センサ33は、DPF31の入口側の排気の空気過剰率を検出し、コントローラ60に検出信号を出力する。
圧力センサ34は、DPF31の入口側の排気圧力を検出し、コントローラ60に検出信号を出力する。この圧力センサ34によって検出された排気圧力の上昇量に基づいてDPF31に堆積したPMの堆積量(以下「PM堆積量」という。)を推定する。
上記した排気浄化装置100は、エンジン10を制御するためにコントローラ60を備える。
コントローラ60はCPU、ROM、RAM及びI/Oインタフェースから構成される。このコントローラ60には、温度センサ32、酸素センサ33、圧力センサ34、その他図示しない車速センサ等の車両の運転状態を検出する各種センサの出力が入力する。
コントローラ60は、上記各種センサからの検出信号に基づいて、燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御するためのインジェクタ11への燃料噴射指令信号、吸気絞り弁22への開度指令信号、EGR弁52への開度指令信号、可変ノズル42を制御するためのアクチュエータ44への開度指令信号等を出力する。
また、コントローラ60は、圧力センサ34で検出された排気圧力からPM堆積量を推定し、このPM堆積量に基づいてDPF再生の再生時期を判断する。コントローラ60は、DPF31が継続してPMを捕集し続けてPM堆積量が所定量に達したと判断した場合には、空気過剰率や燃料噴射時期を制御して排気温度を上昇させ、DPF温度を600℃以上にしてDPF31に堆積したPMを強制的に燃焼除去する。そして、DPF再生中は、DPF温度に基づいて決定される排気の目標温度と実際の排気温度とがほぼ一致するように、燃料噴射時期などをフィードバック制御して排気温度を調整する。
ところで、排気温度が目標温度よりも低い場合には燃料噴射時期を遅角して排気温度を上昇させるが、燃料噴射時期を遅角しすぎると未燃燃料によるオイル希釈が生じる。また、排気温度が目標温度よりも高い場合には燃料噴射時期を進角して排気温度を低下させるが、燃料噴射時期を進角しすぎるとスモークが発生する。
図6(A)は、燃料噴射時期とオイル希釈量との関係を示す図である。横軸は燃料噴射時期を示し、縦軸はオイル希釈量を示す。
図6(A)に示す通り、燃料噴射時期とオイル希釈量との関係は、空気過剰率によらず、実線Aのように燃料噴射時期を遅角するにしたがってオイル希釈量は増加する。つまり、燃料噴射時期が遅角されるほど、燃料が気筒内壁面に付着しやすくなるので、未燃燃料が潤滑油に混じりやすくなってオイル希釈量が増大する。
図6(B)は、燃料噴射時期とスモーク発生量との関係を示す図である。横軸は燃料噴射時期を示し、縦軸はスモーク発生量を示す。
図6(B)の実線B〜Dに示す通り、燃料噴射時期が進角されるにしたがってスモーク発生量は増大する。つまり、燃料噴射時期が進角されるほど、燃料がピストン頂面に液膜として残りやすくなり、スモークの発生量が増大する。
また、燃料噴射時期とスモーク発生量との関係は、空気過剰率によっても変化する。空気過剰率がリッチになるほど混合気中の酸素濃度が低下するので、実線Dに示すようにスモークが発生しやすくなる。これに対して、空気過剰率がリーンになるほど混合気中の酸素濃度は増加するので、実線Bに示すようにスモークが発生しにくくなる。
このように、排気温度を調整するために燃料噴射時期を制御すると、燃料噴射時期制御に起因してスモークが発生したり、オイル希釈が生じたりする。そこで、本実施形態では、オイル希釈やスモークの発生が抑制される範囲で空気過剰率や燃料噴射時期を制御して排気温度を調整する(図2参照)。
図2(A)は、所定の空気過剰率における燃料噴射時期と排気温度との関係を示す図である。横軸は燃料噴射時期を示し、縦軸は排気温度を示す。
図2(A)に示す通り、実線F上の基本制御位置から燃料噴射時期を遅角すると排気温度は上昇し、進角すると排気温度は低下する。また、この基本制御位置から空気過剰率をリッチにすると実線Gに示すように排気温度は上昇し、リーンにすると実線Eに示すように排気温度は低下する。
ここで、燃料噴射時期の遅角制御の限界は、図2(B)に示すオイル希釈限界値によって決定する。つまり、オイル希釈限界値に達する燃料噴射時期に基づいて基本制御位置からの遅角補正限界値(遅角限界値)FBIT_RETが決定され、このオイル希釈限界値を超えない範囲で燃料噴射時期が遅角制御される。
一方、燃料噴射時期の進角制御の限界は、図2(C)に示すように、空気過剰率とスモーク発生限界値とによって決定される。つまり、空気過剰率がリッチ側に制御されたときの実線Dにおいて、スモーク発生限界値に達する燃料噴射時期に基づいて基本制御位置からの進角補正限界値FBIT_ADVが決定され、この進角補正限界値(進角限界値)FBIT_ADVを超えない範囲で燃料噴射時期が進角制御される。
また、図2(C)の実線Cに示すように、空気過剰率はリッチになるほどスモーク発生量が増大し、スモーク発生限界値に達しやすくなる。そのため、空気過剰率のリッチ制御の限界は、スモーク発生限界値や燃焼性能などに基づいて決定され、図2(A)の実線Gに示すように実線Fからのリッチ補正限界値(リッチ限界値)FBλ_RIが決定される。そして、このリッチ補正限界値FBλ_RIを超えない範囲で空気過剰率がリッチ制御される。
一方、空気過剰率をリーン側に制御するとスモーク発生量は抑制されるので、空気過剰率のリーン制御の限界は、スモーク発生量やオイル希釈量ではなく燃焼性能などのエンジン運転状態に基づいて決定される。そして、図2(A)の実線Eに示すように、実線Fからのリーン補正限界値(リーン限界値)FBλ_LEが決定され、このリーン補正限界値FBλ_LEを超えない範囲で空気過剰率がリーン制御される。このように、空気過剰率がスモークの発生やオイル希釈に与える影響は、燃料噴射時期と比較して小さい。
次に、排気浄化装置100の排気温度制御の詳細について図3を参照して説明する。
図3は、コントローラ60が実行する排気温度の制御ルーチンを示すフローチャートである。この制御ルーチンは一定周期ごと、例えば10ミリ秒周期で実施される。
ステップS1では、コントローラ60は、温度センサ32で検出した排気温度TEXHが、DPF温度に応じて決定される排気の目標温度T0よりも小さいか否かを判定する。つまり、コントローラ60は、排気温度TEXHと目標温度T0とが一致するように常時フィードバック制御を行い、その排気温度TEXHと目標温度T0とに基づいて排気温度TEXHを上昇又は低下させる。
なお、排気温度TEXHを常時フィードバック制御するのではなく、DPF再生後一定時間経過した後や、排気温度TEXHが目標温度T0に対して所定の温度幅に入ったときに、排気温度TEXHと目標温度T0とに基づいてフィードバック制御するようにしてもよい。
TEXH<T0の場合には排気温度TEXHを上昇させる必要があると判断し、ステップS2に移る。一方、TEXH≧T0の場合には排気温度TEXHを低下させる必要があると判断し、ステップS3に移る。
ステップS2では、コントローラ60は、排気温度TEXHを上昇させるために排気温度上昇処理を実行する。この排気温度上昇処理の詳細については図4を参照して後述する。
ステップS3では、コントローラ60は、排気温度TEXHを低下させるために排気温度低下処理を実行する。この排気温度低下処理の詳細については図5を参照して後述する。
図4は、コントローラ60が実行する排気温度上昇処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。
ステップS21では、コントローラ60は、排気温度TEXHが上昇する状態にあるかどうかを判断するために、燃料噴射時期の補正値FBITがゼロ以下か否かを判定する。
ここで、補正値FBITは、基本制御位置からの燃料噴射時期の補正量を示す。この補正値FBITは、正の場合には燃料噴射時期が進角していることを示し、負の場合には遅角していることを示す。補正値FBIT≦0の場合は燃料噴射時期が遅角されているので、排気温度TEXHが上昇する状態にあると判断してステップS22に移る。一方、補正値FBIT>0の場合は燃料噴射時期が進角されているので、排気温度TEXHが低下する状態にあると判断してステップS26に移る。
ステップS22では、コントローラ60は、後述するステップS23で空気過剰率をリッチ制御するために、空気過剰率の補正値FBλがリッチ補正限界値FBλ_RIよりも大きいか否かを判定する。
ここで、補正値FBλは、基本制御位置における空気過剰率からの補正量を示す。この補正値FBλは、正の場合には空気過剰率がリーンであることを示し、負の場合にはリッチであることを示す。補正値FBλ>FBλ_RIの場合は、空気過剰率をリッチ制御してもスモーク限界値を超えず、また燃焼性能も悪化しないので、ステップS23に移る。一方、補正値FBλ≦FBλ_RIとなると、スモーク限界値を超えたり、燃焼性能が悪化したりするので、空気過剰率の制御はせずにステップS24に移る。
ステップS23では、コントローラ60は、排気温度TEXHを上昇させるために吸気絞り弁22の開度を絞り、空気過剰率をリッチ補正限界値FBλ_RIを超えない範囲でリッチ制御する。なお、排気温度TEXHと目標温度T0との差に基づいて、可変ノズル42の開度、EGR弁52の開度、インジェクタ11の燃料噴射量などを制御することで空気過剰率を調整することもできる。
なお、EGR弁52を開弁し、ターボチャージャ40の可変ノズル42を絞るとともに吸気絞り弁22を開くことで、EGR率を一定に保ったまま吸気中の酸素量を増加させ、さらに燃料噴射量を増加するように制御することによって、同一空気過剰率でもスモーク発生量や燃費の悪化を抑制しつつ排気温度TEXHを上昇させることができる。
ステップS24では、コントローラ60は、後述するステップS25で燃料噴射時期を遅角制御するために、燃料噴射時期の補正値FBITが遅角補正限界値FBIT_RETよりも大きいか否かを判定する。
補正値FBIT>FBIT_RETの場合は、燃料噴射時期を遅角制御してもオイル希釈限界値を超えないので、ステップS25に移る。一方、補正値FBIT≦FBIT_RETの場合は、燃料噴射時期をこれ以上遅角するとオイル希釈限界を超えてしまうので遅角制御せずに処理を抜ける。
ステップS25では、コントローラ60は、排気温度TEXHを上昇させるために、排気温度TEXHと目標温度T0との差に基づいて燃料噴射時期を遅角補正限界値FBIT_RETを超えない範囲で遅角制御し、処理を抜ける。
ステップS26では、コントローラ60は、燃料噴射時期の補正値FBITが0となるように燃料噴射時期を制御し、一旦処理を抜ける。つまり、補正値FBIT>0の場合は燃料噴射時期が進角されているので、排気温度TEXHを上昇させる必要があるにもかかわらず、このままでは排気温度TEXHは低下するため、補正値FBITがゼロとなるように燃料噴射時期を制御する。
図5は、コントローラ60が実行する排気温度低下処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。
ステップS31では、コントローラ60は、排気温度TEXHが低下する状態にあるかどうかを判断するために、燃料噴射時期の補正値FBITがゼロ以上か否かを判定する。
補正値FBIT≧0の場合は燃料噴射時期が進角されているので、排気温度TEXHが低下する状態にあると判断してステップS32に移る。一方、補正値FBIT<0の場合は燃料噴射時期が遅角されているので、排気温度TEXHが上昇する状態にあると判断してステップS36に移る。
ステップS32では、コントローラ60は、後述するステップS33で空気過剰率をリーン制御するために、空気過剰率の補正値FBλがリーン補正限界値FBλ_LEよりも小さいか否かを判定する。
そして、補正値FBλ<FBλ_LEの場合は、空気過剰率をリーン制御しても燃焼性能をできるので、ステップS33に移る。一方、補正値FBλ≧FBλ_LEとなると、燃焼性能などのエンジン運転状態が悪化するので、空気過剰率制御はせずにステップS34に移る。
ステップS33では、コントローラ60は、排気温度TEXHを低下させるために吸気絞り弁22の開度を開き、空気過剰率をリーン補正限界値FBλ_LEを超えない範囲でリーン制御する。つまり、排気温度TEXHと目標温度T0との差に基づいて吸気絞り弁開度、可変ノズル開度、EGR弁開度、燃料噴射量などを制御し、空気過剰率をリーン側に調整する。
ステップS34では、コントローラ60は、後述するステップS35で燃料噴射時期を進角制御するために、燃料噴射時期の補正値FBITが遅角補正限界値FBIT_ADVよりも小さいか否かを判定する。
補正値FBIT<FBIT_ADVの場合は、燃料噴射時期を進角制御してもスモーク限界値を超えないので、ステップS35に移る。一方、補正値FBIT≧FBIT_ADVの場合は、燃料噴射時期をこれ以上進角するとスモーク限界値を超えてしまうので進角制御せずに処理を抜ける。
ステップS35では、コントローラ60は、排気温度TEXHを低下させるために、排気温度TEXHと目標温度T0との差に基づいて燃料噴射時期を進角補正限界値FBIT_ADVを超えない範囲で進角制御し、処理を抜ける。
ステップS36では、コントローラ60は、燃料噴射時期の補正値FBITが0となるように燃料噴射時期を制御し、一旦処理を抜ける。つまり、補正値FBIT<0の場合は燃料噴射時期が遅角されているので、排気温度TEXHを低下させる必要があるにもかかわらず、このままでは排気温度TEXHが上昇してしまうため、補正値FBITがゼロとなるように燃料噴射時期を制御する。
以上により、本実施形態は下記の効果を得ることができる。
排気温度が目標温度よりも小さい場合には、排気温度上昇処理を実行する(ステップS2)。この排気温度上昇処理では、まずオイル希釈やスモーク発生への影響が小さい空気過剰率をリッチ制御して排気温度を上昇させる(ステップS22、S23)。そして、空気過剰率制御によっても排気温度が目標温度に達しない場合には、オイル希釈限界値を超えないように燃料噴射時期を遅角制御して排気温度を上昇させる(ステップS24、S25)。このように、空気過剰率と燃料噴射時期のうち空気過剰率を優先的に制御することで、オイル希釈やスモークを抑制するとともに排気温度を上昇させることが可能となる。
また、排気温度が目標温度よりも大きい場合には、排気温度低下処理を実行する(ステップS3)。この排気温度低下処理では、まずオイル希釈やスモーク発生への影響が小さい空気過剰率をリーン制御して排気温度を低下させる(ステップS32、S33)。そして、空気過剰率制御によっても排気温度が目標温度まで低下しない場合には、スモーク限界値を超えないように燃料噴射時期を進角制御して排気温度を低下させる(ステップS34、S35)。このように、空気過剰率と燃料噴射時期のうち空気過剰率を優先的に制御することで、オイル希釈やスモークを抑制するとともに排気温度を低下させることが可能となる。
本発明は上記した実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなし得ることは明白である。
例えば、本実施形態では、DPF31の入口側の排気圧力の上昇量に基づいてPM堆積量を推定してDPF再生時期を判断するが、前回DPF再生時からの走行距離と、エンジン回転速度の積算値と、排気圧力とに基づいてPM堆積量を推定するようにしてもよい。
DPF再生時において、排気温度を調整するためにインジェクタ15の主噴射時期やポスト噴射時期を制御するようにしてもよい。また、インジェクタ15の主噴射量だけでなく、ポスト噴射量に基づいて空気過剰率を制御して、排気温度を調整するようにしてもよい。
100 排気浄化装置
10 ディーゼルエンジン
11 インジェクタ
20 吸気通路
22 吸気絞り弁
30 排気通路
31 DPF(フィルタ)
32 温度センサ(排気温度検出手段)
33 空気過剰率センサ
34 圧力センサ(再生時期検出手段)
40 ターボチャージャ
41 可変ノズル
50 EGR装置
52 EGR弁
60 コントローラ
S23、S33 空気過剰率制御手段
S25、S35 燃料噴射時期制御手段
S22〜S25、S32〜S35 排気温度調整手段
10 ディーゼルエンジン
11 インジェクタ
20 吸気通路
22 吸気絞り弁
30 排気通路
31 DPF(フィルタ)
32 温度センサ(排気温度検出手段)
33 空気過剰率センサ
34 圧力センサ(再生時期検出手段)
40 ターボチャージャ
41 可変ノズル
50 EGR装置
52 EGR弁
60 コントローラ
S23、S33 空気過剰率制御手段
S25、S35 燃料噴射時期制御手段
S22〜S25、S32〜S35 排気温度調整手段
Claims (5)
- ディーゼルエンジンの排気通路に設けられ、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタと、前記フィルタの再生時期を検出する再生時期検出手段とを備え、前記フィルタ再生時にフィルタに堆積しているパティキュレートを燃焼させる排気浄化装置であって、
前記フィルタに流入する排気の温度を検出する排気温度検出手段と、
前記エンジンからの排気の空気過剰率を制御する空気過剰率制御手段と、
前記エンジンに燃料を噴射するインジェクタの燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段と、
前記フィルタ再生時に、前記検出された排気温度が目標排気温度となるように、前記空気過剰率と前記燃料噴射時期のうち空気過剰率を優先的に制御して排気温度を調整する排気温度調整手段と、
を備えることを特徴とする排気浄化装置。 - 前記排気温度調整手段は、
前記排気温度が目標温度よりも低いときは、まず空気過剰率をリッチ限界値の範囲内でリッチ制御し、空気過剰率をリッチ限界値まで制御しても前記排気温度が目標温度よりも低いときは、燃料噴射時期を遅角限界値の範囲内で遅角制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の排気浄化装置。 - 前記排気温度調整手段は、
前記排気温度が目標温度よりも高いときは、まず空気過剰率をリーン限界値の範囲内でリーン制御し、空気過剰率をリーン限界値まで制御しても前記排気温度が目標温度よりも高いときは、燃料噴射時期を進角限界値の範囲内で進角制御する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の排気浄化装置。 - 前記空気過剰率制御手段は、
前記インジェクタの燃料噴射量、前記エンジンに流入する吸気の過給圧、前記エンジンの吸気通路に還流されるEGR量、前記エンジンに流入する吸気量のうち少なくとも1つを制御することで空気過剰率を調整する、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の排気浄化装置。 - 前記インジェクタは、前記排気温度と目標温度とに基づいて主噴射の後にポスト噴射し、
前記空気過剰率制御手段は前記インジェクタの主噴射量またはポスト噴射量を制御し、
前記燃料噴射時期制御手段は前記インジェクタの主噴射時期またはポスト噴射時期を制御する、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の排気浄化装置。
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2007
- 2007-04-20 JP JP2007112108A patent/JP2008267287A/ja active Pending
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