JP3852351B2

JP3852351B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP3852351B2
Application number: JP2002068911A
Authority: JP
Inventors: 孝充浅沼; 信也広田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2022-03-13
Also published as: JP2003269223A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディーゼルエンジンの排気中に含まれる浮遊粒子状物質である煤に代表されるパティキュレートマター（Particulate Matter：以下、「ＰＭ」という。）の除去が重要な課題となっている。このため、大気中にＰＭが放出されないように排気系にＰＭの捕集を行うパティキュレートフィルタ（以下、単に「フィルタ」とする）を設ける技術が知られている。
【０００３】
このフィルタにより排気中のＰＭが一旦捕集され大気中へ放出されることを防止することができる。しかし、フィルタに捕集されたＰＭが該フィルタに堆積するとフィルタの目詰まりを発生させることがある。この目詰まりが発生すると、フィルタ上流の排気の圧力が上昇し内燃機関の出力低下やフィルタの毀損を誘発する虞がある。このようなときには、フィルタ上に堆積したＰＭを着火燃焼せしめることにより該ＰＭを除去することができる。このようにフィルタに堆積したＰＭを除去することをフィルタの再生という。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＰＭはディーゼルエンジンだけでなく、ガソリンエンジンでも発生することがある。とりわけ、筒内直接噴射式のガソリンエンジンでは、成層リーン燃焼時即ち、少量の燃料を成層状態として燃焼室内で燃焼させる場合に、点火プラグ近傍の燃料が過濃となってスモークが発生しやすく、スモークに伴うＰＭの適切な除去が望まれている。ガソリンエンジンとディーゼルエンジンとでは燃料が異なること及びそれに伴う機関の運転状況が異なることから、ガソリンエンジンでは独自にＰＭの除去を考察する必要がある。
【０００５】
即ち、フィルタの再生は、酸素過剰の雰囲気にてＰＭを酸化して行うことが可能であるが、理論空燃比近辺で運転されるガソリンエンジンでは、排気中の酸素濃度が低くＰＭの酸化能力が低いためフィルタの再生が困難となる。このような問題に対し、例えば、フィルタ再生時に酸素濃度を高くして機関を運転することが考えられるが、このような酸素過剰の雰囲気では、窒素酸化物（ＮＯx）の浄化率が低下してしまう。
【０００６】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、理論空燃比近傍で運転を可能とするストイキガソリンエンジンにおいて、フィルタに捕集された粒子状物質を除去することができる技術を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために本発明の内燃機関の排気浄化装置は、以下の手段を採用した。即ち、燃焼室でのガソリンの燃焼に伴って発生した粒子状物質を一時捕集可能なフィルタと、前記フィルタに捕集された粒子状物質を酸化させて除去する酸化機能を有する触媒と、内燃機関に燃料を供給する燃料供給手段と、車両の減速時に燃料の供給を停止させる燃料供給停止手段と、前記燃料供給停止手段により燃料の供給が停止されているときに前記フィルタを通過する排気の酸素濃度を増加させる排気酸素濃度増加手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の最大の特徴は、理論空燃比近傍での運転を可能とするストイキガソリンエンジン（ポート噴射式ストイキエンジン、若しくは、筒内噴射式ストイキエンジン）において、車両減速時に燃料供給が停止された場合にフィルタを通過する排気の酸素濃度を増量してフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進させることにある。
【０００９】
このように構成された内燃機関の排気浄化装置では、排気中の粒子状物質がフィルタに捕集される。フィルタに捕集された粒子状物質は酸化機能を有する触媒が活性温度以上であれば粒子状物質は酸化除去されるが、活性温度以下の場合や、内燃機関から排出される粒子状物質の量が多く酸化機能を有する触媒で酸化が十分にできない場合には、粒子状物質はフィルタ上に次第に堆積し、目詰まりを発生させるため、除去する必要が生じる。ここで、内燃機関が理論空燃比近辺で運転されている場合には、排気中の酸素濃度が低いために粒子状物質を酸化除去するのは困難である。ところで、車両減速時には燃料の供給が停止され、排気中の酸素濃度が高くなり、フィルタに捕集された粒子状物質が酸化される。そのときに、排気酸素濃度増加手段がフィルタを通過する排気の酸素濃度を増加されると、更に多くの酸素をフィルタに供給することが可能となり、フィルタの目詰まりを抑制することが可能となる。
【００１０】
本発明においては、前記酸化機能を有する触媒を前記フィルタに担持させることができる。このようにして、省スペース化を図ることができる。
【００１１】
本発明においては、内燃機関に接続され該内燃機関に吸気を導入させる吸気通路と、前記吸気通路に吸気が流通する流通面積を可変とする吸気絞り弁と、をさらに備え、前記排気酸素濃度増加手段は、吸気絞り弁を開弁方向に制御して吸入空気量を増加させることで前記フィルタを通過する排気の酸素濃度を増加させることができる。
【００１２】
このように構成された内燃機関の排気浄化装置では、車両減速中に吸気絞り弁が全開にされ、吸入空気量を増加させる。従って、排気中の酸素濃度が増加してフィルタに捕集された粒子状物質を酸化除去することが可能となる。
【００１３】
本発明においては、吸気弁と、排気弁と、前記吸気弁及び排気弁の開弁量を調整する吸排気弁開弁量調整手段と、をさらに備え、前記排気酸素濃度増加手段は、吸気弁及び排気弁の開弁量を増大させて吸入空気量を増加させることで前記フィルタを通過する排気の酸素濃度を増加させることができる。
【００１４】
このように構成された内燃機関の排気浄化装置では、車両減速中に吸排気弁の開弁量が増大され、吸入空気量を増加させる。従って、排気中の酸素濃度が増加してフィルタに捕集された粒子状物質を酸化除去することが可能となる。
【００１５】
本発明においては、前記フィルタに捕集された粒子状物質の量を推定する捕集量推定手段をさらに備え、前記排気酸素濃度増加手段による前記フィルタを通過する排気の酸素濃度の増加は前記捕集量推定手段により推定された粒子状物質の捕集量が所定値以上となった場合に行われても良い。
【００１６】
このように構成された内燃機関の排気浄化装置では、車両減速中であって、且つ捕集量推定手段により推定された粒子状物質の捕集量が所定値以上となった場合に、フィルタを通過する排気の酸素濃度を増加させる。このようにして、粒子状物質の除去が必要となった場合に限り粒子状物質の除去を行うことが可能となる。
【００１７】
本発明においては、触媒の温度を検出する触媒温度検出手段をさらに備え、前記排気酸素濃度量増加手段によるフィルタを通過する排気の酸素濃度の増加は前記触媒の温度が活性温度以上、且つ吸入空気量の増加によって前記触媒が昇温したとしても熱劣化しない温度以下であるときに行われても良い。
【００１８】
このように構成された内燃機関の排気浄化装置では、車両減速中であって、且つ触媒温度検出手段により検出された触媒温度が所定範囲内である場合に、フィルタを通過する排気の酸素濃度を増加させる。このようにして、粒子状物質の除去を効果的に行うことができる場合に限り粒子状物質の除去を行うことが可能となる。
【００１９】
本発明においては、燃料供給停止手段により燃料の供給が停止されるまでの期間を算出する運転期間算出手段をさらに備え、前記排気酸素濃度増加手段により増加されるフィルタを通過する排気の酸素濃度の量を前記運転期間算出手段により算出された運転期間が長い程多くすることができる。
【００２０】
このように構成された内燃機関の排気浄化装置では、燃料が供給されて機関が運転されると、それに伴い粒子状物質が排出される。従って、機関運転期間が長くなるほどフィルタに捕集される粒子状物質の量が多くなるため、その分フィルタを通過する排気の酸素濃度を増加させることにより、フィルタに捕集された粒子状物質の量に見合った酸素の供給が可能となる。
【００２１】
本発明においては、前記排気酸素濃度増加手段によりフィルタを通過する排気の酸素濃度が増加されているときに車両を減速させる手段を備えることができる。
【００２２】
このように構成された内燃機関の排気浄化装置では、車両減速中に吸入空気量が増加された場合、ポンプ損失が減少する。この損失分を補うことにより、車両の減速を補助することが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。ここでは、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置を理論空燃比近辺で運転される車両駆動用の気筒内直接噴射式ガソリンエンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。
【００２４】
図１は、本実施の形態に係る内燃機関の排気浄化装置を適用するエンジン１とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【００２５】
エンジン１は、シリンダヘッド１ａ及びシリンダブロック１ｂを備えて構成されている。
【００２６】
シリンダヘッド１ａには、吸気ポート２、排気ポート３、燃焼室４が形成されている。吸気ポート２及び排気ポート３は夫々２つに分岐して燃焼室４に通じている。吸気ポート２及び排気ポート３と燃焼室４との境界には夫々吸気弁５及び排気弁６が備えられている。また、シリンダヘッド１ａには、吸気カムシャフト７及び排気カムシャフト８が備えられている。吸気カムシャフト７及び排気カムシャフト８は、クランクシャフト９から動力を得て回転し、吸気弁５及び排気弁６を往復運動させる。吸気カムシャフト７には、吸気カムシャフト７の位相を連続的に変化させるバルブ特性変更機構１０が備えられている。
【００２７】
また、２つに分岐した吸気ポート２の一方の途中には、該吸気ポート２内で開閉して流通する吸気の流量を調節するスワールコントロール弁１１が設けられている。このスワールコントロール弁１１には、ＤＣモータ１２により駆動される。
【００２８】
スワールコントロール弁１１は、エンジン回転数や負荷等の運転状態により連続的に開閉する。スワールコントロール弁１１を閉弁方向へ制御すると、吸気が主に一方の吸気ポート２を流通して燃焼室４に流入し該燃焼室４内にスワールを発生させる。スワールコントロール弁１１の開閉角度を変化させるとスワールの強さを変化させることができ、運転状態に見合ったスワールの強さを得ることができる。
【００２９】
また、燃焼室４には、シリンダ内の混合気に点火するために、高電圧を印加して放電させ火炎核を生成させる点火プラグ１３が取り付けられている。
【００３０】
一方、シリンダブロック１ｂのシリンダ内には、燃焼室４内の燃焼圧力を受けて往復運動するピストン１４が挿入されている。該ピストン１４には、コネクティングロッド１５の一端が接続され、該コネクティングロッド１５の他端はクランクシャフト９に接続されている。
【００３１】
エンジン１は、燃焼室４に直接燃料を噴射する燃料噴射弁１６を備えている。燃料噴射弁１６は、燃料を所定圧まで昇圧する燃料ポンプ２６と接続されている。該燃料ポンプ２６は、排気カムシャフト８に隣接して設けられ、カムの回転運動によりポンプが駆動されて燃料が圧縮された後吐出される。
【００３２】
このように構成された燃料噴射系では、カムシャフトの回転トルクが燃料ポンプ２６の入力軸へ伝達されると、燃料ポンプ２６は、所定の圧力で燃料を吐出する。前記燃料ポンプ２６から吐出された燃料は、燃料供給管（図示省略）を介して燃料噴射弁１６へ供給される。そして、燃料噴射弁１６に駆動電流が印加されると、燃料噴射弁１６が開弁し、その結果、燃料噴射弁１６から燃焼室４内へ燃料が噴射される。
【００３３】
次に、エンジン１には、吸気管１７が接続されており、該吸気管１７は、吸気ポート２を介して燃焼室４と連通している。
【００３４】
前記吸気管１７の途中には、該吸気管１７内を流通する吸気の流量を調節する吸気絞り弁１８が設けられている。この吸気絞り弁１８には、ステップモータ等で構成されて該吸気絞り弁１８を開閉駆動する吸気絞り用アクチュエータ１９が取り付けられている。
【００３５】
一方、エンジン１には、排気管２０が接続され、該排気管２０は、排気ポート３を介して燃焼室４と連通している。
【００３６】
前記排気管２０の途中には、酸化触媒を担持したパティキュレートフィルタ（以下、単にフィルタという。）２１が設けられている。フィルタ２１より上流の排気管２０には、該排気管２０内を流通する排気の温度に対応した電気信号を出力する排気温度センサ２２が取り付けられている。
【００３７】
このように構成された排気系では、エンジン１の燃焼室４で燃焼された混合気（既燃ガス）が排気ポート３を介して排気管２０へ排出され、フィルタ２１へ流入し、排気中のＰＭが捕集され且つ有害ガス成分が除去又は浄化される。フィルタ２１にてＰＭを捕集され且つ有害ガス成分を除去又は浄化された排気はマフラーを介して大気中に放出される。
【００３８】
また、排気管２０と吸気管１７とは、排気管２０内を流通する排気の一部を吸気管１７へ再循環させる排気再循環通路（以下、ＥＧＲ通路とする。）２３を介して連通されている。このＥＧＲ通路２３の途中には、電磁弁などで構成され、印加電力の大きさに応じて前記ＥＧＲ通路２３内を流通する排気（以下、ＥＧＲガスとする。）の流量を変更する流量調整弁（以下、ＥＧＲ弁とする。）２４が設けられている。
【００３９】
このように構成された排気再循環機構では、ＥＧＲ弁２４が開弁されると、ＥＧＲ通路２３が導通状態となり、排気管２０内を流通する排気の一部が前記ＥＧＲ通路２３へ流入し、ＥＧＲ弁２４を通過して吸気管１７へ導かれる。
【００４０】
吸気管１７へ還流されたＥＧＲガスは、吸気管１７の上流から流れてきた新気と混ざり合いつつ燃焼室４へ導かれる。
【００４１】
ここで、ＥＧＲガスには、水（Ｈ₂Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ₂）などのように、自らが燃焼することがなく、且つ、熱容量が高い不活性ガス成分が含まれているため、ＥＧＲガスが混合気中に含有されると、混合気の燃焼温度が低められ、以て窒素酸化物（ＮＯx）の発生量が抑制される。
【００４２】
次に、本実施の形態に係るフィルタ２１について説明する。
【００４３】
図２は、フィルタ２１の断面図である。図２（Ａ）は、フィルタ２１の横方向断面を示す図である。図２（Ｂ）は、フィルタ２１の縦方向断面を示す図である。
【００４４】
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示されるようにフィルタ２１は、互いに平行をなして延びる複数個の排気流通路５０、５１を具備するいわゆるウォールフロー型である。これら排気流通路は下流端が栓５２により閉塞された排気流入通路５０と、上流端が栓５３により閉塞された排気流出通路５１とにより構成される。なお、図２（Ａ）においてハッチングを付した部分は栓５３を示している。従って、排気流入通路５０および排気流出通路５１は薄肉の隔壁５４を介して交互に配置される。換言すると排気流入通路５０および排気流出通路５１は各排気流入通路５０が４つの排気流出通路５１によって包囲され、各排気流出通路５１が４つの排気流入通路５０によって包囲されるように配置される。
【００４５】
フィルタ２１は例えばコージェライトのような多孔質材料から形成されており、従って排気流入通路５０内に流入した排気は図２（Ｂ）において矢印で示されるように周囲の隔壁５４内を通って隣接する排気流出通路５１内に流出する。
【００４６】
本発明による実施例では各排気流入通路５０および各排気流出通路５１の周壁面、即ち各隔壁５４の両側表面上および隔壁５４内の細孔内壁面上には例えばアルミナからなる担体の層が形成されており、この担体上に酸化触媒が坦持されている。
【００４７】
以上述べたように構成されたエンジン１には、該エンジン１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）２５が併設されている。このＥＣＵ２５は、エンジン１の運転条件や運転者の要求に応じてエンジン１の運転状態を制御するユニットである。
【００４８】
ＥＣＵ２５には、各種センサが電気配線を介して接続され、上記した各種センサの出力信号がＥＣＵ２５に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ２５には、スワールコントロール弁１１、点火プラグ１３、燃料噴射弁１６、吸気絞り用アクチュエータ１９、ＥＧＲ弁２４等が電気配線を介して接続され、制御することが可能になっている。また、前記ＥＣＵ２５は、各種アプリケーションプログラム及び各種制御マップを記憶している。
【００４９】
ところで、前記フィルタ２１に捕集されたＰＭは、酸化触媒が活性温度以上であれば酸化除去されるが、活性温度以下の場合や、エンジン１から排出されるＰＭの量が多く酸化触媒で酸化が十分にできない場合には、フィルタ上に次第に堆積してフィルタ２１の目詰まりを発生させることがある。この目詰まりにより、機関出力が低下したり、フィルタ２１が毀損したりする虞がある。従って、目詰まりが発生する前にフィルタ２１に捕集されたＰＭを除去する必要がある。ここで、フィルタ２１に捕集されたＰＭは、酸素過剰で且つ温度の高い雰囲気で酸化して除去することが可能である。しかし、理論空燃比近辺で運転されているガソリンエンジン（ポート噴射式ストイキエンジン、気筒内直接噴射式ストイキエンジン）においては、フィルタ２１に流通する排気中の酸素濃度が低く、ＰＭの酸化能力が低いためフィルタ２１に目詰まりが発生する虞がある。
【００５０】
これに対し、例えば、ＰＭを除去する必要があるときに限りリーン空燃比にて運転させることも考えられるが、このような空燃比での運転では触媒のＮＯx処理能力が低くなり大気中へ放出されるＮＯx量が増加する虞がある。
【００５１】
そこで、本実施の形態では、車両減速中で燃料の供給が停止されているときに吸入空気量を増加させ、ＰＭの酸化能力を増大させる。ここで、一般に、車両減速中には燃費向上等のために燃料の供給が停止されている。このときには、エンジン内では燃焼が行われていないので、吸入空気量を増加させたとしても、機関運転状態に与える影響が少ない。従って、吸入空気量を増量させるために適した状態に機関を制御することが可能である。
【００５２】
このように、吸入空気量を増量させる手段には、例えば、吸気絞り弁を開弁方向へ制御する、ＥＧＲ弁を閉弁方向へ制御する、スワールコントロール弁１１を開弁方向へ制御する、吸気弁５及び排気弁６の開弁量を大きくする（リフト量を大きくする）、等が考えられる。
【００５３】
吸気絞り弁を開弁方向へ制御すると、該吸気絞り弁での吸気抵抗が減少するため、吸入空気量を増加させることができる。吸気絞り弁は、ＥＣＵ２５からの信号により開閉させることが可能である。
【００５４】
ＥＧＲ弁を閉弁方向へ制御すると、吸気中の新気の量が増加するため、排気中の酸素濃度を増加させることができる。ＥＧＲ弁は、ＥＣＵ２５からの信号により開閉させることができる。
【００５５】
スワールコントロール弁１１を開弁方向へ制御すると、吸気ポート２の流通面積を増加させることができるため、吸気抵抗が減少し吸気量を増加させることができる。スワールコントロール弁１１は、ＥＣＵ２５からの信号により開閉させることが可能である。
【００５６】
吸気弁５及び排気弁６の開弁量を大きくすると、吸気が燃焼室４内に流入するときの抵抗が減少して吸気量を増加させることができる。例えば、リフト量の異なる複数のカムを備え、該カムを切換える可変バルブ機構（図示省略）を有することにより吸気弁５及び排気弁６の開弁量を変更可能である。
【００５７】
他にも、バルブ特性変更機構１０により吸気カムシャフト７の位相を連続的に変化させ、吸気弁５の開閉弁時期を変更することにより吸入空気量を増加させることができる。同様に排気弁６の開閉時期を変更しても良く、バルブオーバラップを変更させても良い。吸入空気量を増加させるための吸気弁５及び排気弁６の開閉弁時期は、実験等により求めることが可能である。
【００５８】
また、以上に述べた吸入空気量増加手段は、複数を組み合わせて使用することもできる。このようにして、車両の減速中に吸入空気量を増加させることができ、フィルタ２１に捕集されたＰＭを酸化させ除去することができる。
【００５９】
ここで、従来の内燃機関の排気浄化装置では、理論空燃比近辺で運転されている場合には、フィルタに捕集されたＰＭを酸化させることが困難であった。
【００６０】
その点、本実施の形態では、車両減速中の燃料供給停止時に吸入空気量を増大させるため、機関内の燃焼状態に影響をほとんど与えることなくフィルタに堆積したＰＭを酸化除去することが可能となる。
【００６１】
以上述べたように、本実施の形態による内燃機関の排気浄化装置では、車両減速中に吸入空気量（新気量）を増量させることができる。しかし、車両減速中に吸気抵抗を減少させると、ポンプ損失が減少し車両の減速感が低下してしまう。そこで、本実施の形態では、許容できる減速感を得ることができる範囲内で吸入空気量の増量制御を行う。
【００６２】
図３は、吸入空気量増加量とポンプ損失及び減速感との関係を示した図である。ここで、減速感とポンプ損失とには相関関係がある。また、吸入空気量増加手段反映量とは、吸気絞り弁を開弁方向へ制御したこと等による吸入空気の増加量である。
【００６３】
図中線ａは、許容できる減速感の閾値を示し、線ｂは、許容できる吸入空気量の増加量の閾値を示している。線ａで示される減速感の閾値は、実験等により求めることができる。また、減速感の閾値（線ａ）を求めることができれば、図３中の線ｂが求まる。この線ｂよりも少量の範囲内（図３中線ｂよりも左側の範囲内）で吸入空気量の増量を行えば許容される減速感を得ることができる。
【００６４】
図４は、許容される減速感が得られる範囲内で吸入空気量を増加させるためのフローを示したフローチャート図である。
【００６５】
ステップＳ１０１では、車両が減速中であって燃料停止の条件が成立しているか否か判定する。ここで、アクセル開度センサ（図示省略）の出力信号に基づいてアクセルが踏まれていないと検出された場合に、車両が減速中であると判定することができる。また、車速を検出するスピードセンサ（図示省略）の出力信号から減速中であることを検出しても良い。
【００６６】
ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０２へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了する。
【００６７】
ステップＳ１０２では、燃料の供給を停止する。ＥＣＵ２５は、燃料噴射弁１６からの燃料の噴射を停止させる。
【００６８】
ステップＳ１０３では、減速感が許容範囲内にあるか否か判定する。即ち、図３に示されるように、吸入空気量増加手段による吸入空気量の増加が閾値以下であるか否か判定される。ここでは、例えば、吸気絞り弁の開弁量、ＥＧＲ弁の開弁量、スワールコントロール弁１１の開弁量、吸排気弁のリフト量、等が所定範囲内であるか否かにより判定される。これらの判定条件となる値は、予め実験等により求めておきＥＣＵ２５に記憶させておく。
【００６９】
ステップＳ１０３で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０４へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了させる。
【００７０】
ステップＳ１０４では、吸入空気量が増加される。例えば、吸気絞り弁を所定量開弁させる、ＥＧＲ弁を所定量閉弁させる、スワールコントロール弁１１を所定量開弁させる、バルブリフト量を大きくする等により吸入空気量を更に増量させる。
【００７１】
このようにして、吸入空気量を段階的に増加させることにより、減速感を損なわずに吸入空気量を増加させることが可能となる。
【００７２】
尚、本実施の形態においては、スピードセンサから得られる車両の減速割合を用いて減速感の判定をしても良い。
【００７３】
図５は、車両減速時の減速割合、吸入空気量増加手段反映値、燃料停止信号、車速の時間推移を示したタイムチャート図である。吸入空気量増加手段反映値とは、吸気絞り弁を開弁方向へ制御したこと等による吸入空気の増加量を示した値である。図中実線は、減速感を大きくする制御を行った場合を示し、破線は、減速感を大きくする制御を行わなかった場合を示している。また、線ａは、許容される減速感の閾値を示していて、予め実験等により求めることができる。
【００７４】
ここで、吸入空気量増加手段反映値が大きくなる程、減速割合が小さくなり車速が低下するまでに時間を要する。従って、減速感が低下していく。減速割合が線ａよりも小さくなると、許容できる減速感が得られなくなる。そこで、本実施の形態では、減速割合が線ａで示される閾値以上となる範囲内で、且つ閾値に近づけるように吸入空気量の増加が実施される。従って、例えば、吸気絞り弁を所定量開弁させる、ＥＧＲ弁を所定量閉弁させる、スワールコントロール弁１１を所定量開弁させる、バルブリフト量を大きくする等により、減速割合が線ａよりも大きくなる範囲内で段階的に吸入空気量を増量させる。
【００７５】
このようにして、減速割合を検出することにより減速感を判定することができ、許容される減速割合が得られる範囲で最大限吸入空気量を増量させることができる。
【００７６】
更に、本実施の形態では、運転者のブレーキペダル（図示省略）の操作量を検出して、ブレーキペダルを踏み込む割合が所定割合以上の場合には、吸入空気量の増量を停止させても良い。
【００７７】
ここで、図６は、車両減速時のブレーキペダル踏み込み割合、吸入空気量増加手段反映値、燃料停止信号、車速の時間推移を示したタイムチャート図である。線ａは、許容されるブレーキペダル踏み込み割合の閾値を示していて、予め実験等により求めることができる。ここで、車両減速時に吸入空気量を増量させると減速感が低下するため、運転者がブレーキペダルを更に強く踏むことがある。本実施の形態では、ブレーキペダルが踏み込まれる割合が所定値よりも大きくなった場合には、運転者の減速要求が大きいとして吸入空気量の増加を停止させ車両の減速を優先させるようにすることができる。
【００７８】
このようにして、ブレーキペダル踏み込み割合を検出することにより減速感を判定することができ、許容される範囲で吸入空気量を増量させることができる。
【００７９】
尚、本実施の形態においては、フィルタ２１の温度が所定の範囲内にある場合に限り吸入空気量増加手段により吸入空気を増加させても良い。ここで、触媒は温度が低くなるほど酸化能力が低下し、ＰＭを酸化除去させることが困難となる。一方、触媒の温度が高いときにＰＭを燃焼させると、触媒の熱劣化やフィルタの毀損を発生させることがある。従って、本実施の形態では、触媒若しくはフィルタの温度が所定の温度範囲内の場合に限り吸入空気量を増大させても良い。ここで、フィルタの温度は、排気温度センサ２２の出力信号に基づいて算出される。また、所定の温度範囲は予め実験等により求めておくことができる。
【００８０】
本実施の形態においては、フィルタ２１に堆積したＰＭが所定量以上となった場合に限り吸入空気量増加手段により吸入空気量を増加させても良い。ここで、フィルタに捕集された粒子状物質の量が多くなるとフィルタ前後の差圧が大きくなるため、フィルタ前後の差圧に基づいてＰＭの捕集量を判定することが可能となる。他にも、例えば、フィルタ上流に排気の圧力を検出するセンサを設け、該センサから得られる圧力が所定圧力以上になった場合や吸入空気量が所定量以下に減少した場合にＰＭの堆積量が多くなったとして吸入空気量を増大させても良い。また、車両の走行距離や燃料噴射量の積算値からＰＭの捕集量を判定しても良い。このようにしてフィルタに堆積したＰＭが所定量以上となった場合に限り吸入空気量を増加させるようにすると、不必要な吸入空気量の増加の実施を抑制することが可能となる。
【００８１】
本実施の形態においては、燃料供給停止までの運転時間に基づいて吸入空気量の増加量を変更しても良い。ここで、燃料供給停止までの運転時間が長くなると、その分ＰＭの排出量が多くなるため、フィルタ２１によるＰＭの捕集量も多くなると考えられる。従って、燃料供給停止までの運転時間が長くなるほど、吸入空気量の増加量を多くすることにより、堆積しているＰＭの量に見合った空気量を供給することが可能となる。
【００８２】
本実施の形態では、フィルタ２１に担持された触媒が酸化触媒である場合について説明したが、これに代えてＮＯx触媒、三元触媒等の酸化機能を有する触媒であっても良い。また、フィルタ２１に触媒を担持させずに、フィルタ２１の上流に酸化機能を有する触媒を別途設けても良い。
【００８３】
尚、本実施の形態では、吸入空気量が増量させたことによる減速感の低下を補うために、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換してバッテリに蓄えてもよい。
【００８４】
図７は、本実施の形態による吸入空気量増加手段を採用したハイブリッドシステムである。
【００８５】
本実施の形態によるハイブリッドシステムは、エンジン１、動力分割機構３０、モータ３１、ジェネレータ３２、バッテリ３３、インバータ３４、車軸３５、減速機３６、車輪３７を備えて構成されている。動力分割機構３０は、その内部に遊星歯車を備え、エンジン１から発生する動力をジェネレータ３２及び車軸３５に分割している。モータ３１は、減速機３６を介して車軸３５と比例して回転する。該モータ３１は、通常運転時には必要に応じてエンジン１の出力を補助し、一方制動時には発電機として働きエネルギを回収する。ジェネレータ３２は、エンジン１からの動力を得て発電しバッテリ３３の充電を行う。
【００８６】
このように構成されたハイブリッドシステムでは、通常走行時にはエンジン１の出力若しくはモータ３１の出力により車輪３７が駆動される。一方、減速時には、車輪３７の回転力によりモータ３１を発電機として作動させることで減速させつつ、運動エネルギを電気エネルギに変換しバッテリ３３に回収させることができる。このように、車両減速時に運動エネルギを電気エネルギに変換するため、車両を減速することができる。
【００８７】
図８は、ハイブリッドシステムにおけるエネルギ回収フローを示したフローチャート図である。
【００８８】
ステップＳ２０１では、車両が減速中であって燃料停止の条件が成立しているか否か判定する。ここで、アクセル開度センサ（図示省略）の出力信号に基づいてアクセルが踏まれていないと検出された場合に、車両が減速中であると判定することができる。また、車速を検出するスピードセンサ（図示省略）の出力信号から減速中であることを検出しても良い。
【００８９】
ステップＳ２０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０２へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了する。
【００９０】
ステップＳ２０２では、燃料の供給を停止する。ＥＣＵ２５は、燃料噴射弁１６からの燃料の噴射を停止させる。
【００９１】
ステップＳ２０３では、吸入空気量が増加される。例えば、吸気絞り弁を所定量開弁させる、ＥＧＲ弁を所定量閉弁させる、スワールコントロール弁１１を所定量開弁させる、バルブリフト量を大きくする等により吸入空気量を更に増量させる。
【００９２】
ステップＳ２０４では、エネルギの回収が行われる。モータ３１は、減速機３６を介して車軸３５と比例して回転しつつ発電機として働き、エネルギを回収する。
【００９３】
このようにして、減速中のエネルギを回収することにより、減速感を損なわずに吸入空気量を増加させることが可能となる。
【００９４】
また、本実施の形態では、吸入空気量増加時に車両の減速感を増大させるために、例えば、ブレーキペダルの操作量に対して通常よりも大きな制動力を得られるブレーキ補助機構を設けても良い。
【００９５】
【発明の効果】
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置では、理論空燃比近辺で運転可能なガソリン機関において、車両減速中に吸入空気量を増大させ、フィルタに捕集された粒子状物質を除去することができる。このときには、内燃機関で燃焼が行われていないので、ＮＯxの排出を防止しつつ粒子状物質の除去を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関の排気浄化装置を適用するエンジンとその吸排気系とを併せ示す概略構成図である。
【図２】（Ａ）は、パティキュレートフィルタの横方向断面を示す図である。（Ｂ）は、パティキュレートフィルタの縦方向断面を示す図である。
【図３】吸入空気量増加量とポンプ損失及び減速感との関係を示した図である。
【図４】許容される減速感が得られる範囲内で吸入空気量を増加させるためのフローを示したフローチャート図である。
【図５】車両減速時の減速割合、吸入空気量増加手段反映値、燃料停止信号、車速の時間推移を示したタイムチャート図である。
【図６】車両減速時のブレーキペダル踏み込み割合、吸入空気量増加手段反映値、燃料停止信号、車速の時間推移を示したタイムチャート図である。
【図７】本実施の形態による吸入空気量増加手段を採用したハイブリッドシステムである。
【図８】ハイブリッドシステムにおけるエネルギ回収フローを示したフローチャート図である。
【符号の説明】
１・・・・エンジン
２・・・・吸気ポート
３・・・・排気ポート
４・・・・燃焼室
５・・・・吸気弁
６・・・・排気弁
７・・・・吸気カムシャフト
８・・・・排気カムシャフト
９・・・・クランクシャフト
１０・・・バルブ特性変更機構
１１・・・スワールコントロール弁
１２・・・ＤＣモータ
１３・・・点火プラグ
１４・・・ピストン
１５・・・コネクティングロッド
１６・・・燃料噴射弁
１７・・・吸気管
１８・・・吸気絞り弁
１９・・・吸気絞り用アクチュエータ
２０・・・排気管
２１・・・フィルタ
２２・・・排気温度センサ
２３・・・ＥＧＲ通路
２４・・・ＥＧＲ弁
２５・・・ＥＣＵ
２６・・・燃料ポンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In recent years, removal of particulate matter (hereinafter referred to as “PM”) represented by soot, which is a suspended particulate matter contained in diesel engine exhaust, has become an important issue. For this reason, a technique of providing a particulate filter (hereinafter simply referred to as “filter”) for collecting PM in an exhaust system so that PM is not released into the atmosphere is known.
[0003]
This filter can prevent PM in the exhaust gas from being collected once and released into the atmosphere. However, when PM collected by the filter accumulates on the filter, the filter may be clogged. If this clogging occurs, the pressure of the exhaust gas upstream of the filter may increase, leading to a decrease in the output of the internal combustion engine and damage to the filter. In such a case, the PM deposited on the filter can be removed by igniting and burning. The removal of PM deposited on the filter in this way is called filter regeneration.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, PM may be generated not only in a diesel engine but also in a gasoline engine. In particular, in a direct injection gasoline engine in a cylinder, when stratified lean combustion, that is, when a small amount of fuel is stratified and burned in the combustion chamber, the fuel near the spark plug is excessively concentrated and smoke is likely to be generated. Appropriate removal of PM associated with smoke is desired. Because gasoline engines and diesel engines have different fuels and the engine operating conditions associated therewith, it is necessary to consider PM removal independently for gasoline engines.
[0005]
That is, the regeneration of the filter can be performed by oxidizing PM in an oxygen-excess atmosphere. However, in a gasoline engine operated near the stoichiometric air-fuel ratio, the oxygen concentration in the exhaust gas is low and the ability to oxidize PM is low. Since it is low, it is difficult to regenerate the filter. To deal with such problems, for example, it is conceivable to increase the oxygen concentration during filter regeneration and operate the engine. However, in such an oxygen-excess atmosphere, the purification rate of nitrogen oxides (NOx) decreases. End up.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and in a stoichiometric gasoline engine that enables operation near the stoichiometric air-fuel ratio, a technique that can remove particulate matter collected by a filter. The purpose is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention employs the following means. That is, a filter capable of temporarily collecting particulate matter generated by combustion of gasoline in the combustion chamber, a catalyst having an oxidation function for oxidizing and removing particulate matter collected by the filter, and an internal combustion engine Fuel supply means for supplying fuel to the engine, fuel supply stop means for stopping fuel supply when the vehicle decelerates, and when fuel supply is stopped by the fuel supply stop means Oxygen concentration in exhaust gas passing through the filter Increase Exhaust oxygen concentration And increasing means.
[0008]
In the stoichiometric gasoline engine (port injection type stoichiometric engine or in-cylinder injection type stoichiometric engine) that enables operation near the stoichiometric air-fuel ratio, the greatest feature of the present invention is when fuel supply is stopped during vehicle deceleration. In Oxygen concentration in the exhaust gas passing through the filter Is to promote the oxidation of the particulate matter collected by the filter.
[0009]
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine configured as described above, particulate matter in the exhaust gas is collected by the filter. Particulate matter collected by the filter is oxidized and removed if the catalyst having an oxidation function is at or above the activation temperature, but the amount of particulate matter discharged from the internal combustion engine is below the activation temperature. If the catalyst has a large oxidation function and cannot be oxidized sufficiently, the particulate matter gradually accumulates on the filter and causes clogging, and thus needs to be removed. Here, when the internal combustion engine is operated near the stoichiometric air-fuel ratio, it is difficult to oxidize and remove the particulate matter because the oxygen concentration in the exhaust gas is low. By the way, when the vehicle is decelerated, the supply of fuel is stopped, the oxygen concentration in the exhaust gas becomes high, and the particulate matter collected by the filter is oxidized. At that time Exhaust oxygen concentration Increase means Oxygen concentration in the exhaust gas passing through the filter Is increased, more oxygen can be supplied to the filter, and clogging of the filter can be suppressed.
[0010]
In the present invention, the catalyst having the oxidation function can be supported on the filter. In this way, space can be saved.
[0011]
The present invention further includes an intake passage that is connected to the internal combustion engine and introduces intake air into the internal combustion engine, and an intake throttle valve that varies a flow area through which the intake air flows. Exhaust oxygen concentration The increasing means controls the intake throttle valve in the valve opening direction to increase the intake air amount. Increasing the oxygen concentration in the exhaust gas passing through the filter with Can do.
[0012]
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine configured as described above, the intake throttle valve is fully opened during vehicle deceleration to increase the intake air amount. Therefore, it becomes possible to oxidize and remove the particulate matter collected by the filter due to an increase in the oxygen concentration in the exhaust gas.
[0013]
The present invention further comprises an intake valve, an exhaust valve, and an intake / exhaust valve opening amount adjusting means for adjusting an opening amount of the intake valve and the exhaust valve, Exhaust oxygen concentration The increase means increases the intake air amount by increasing the opening amount of the intake valve and the exhaust valve. Increasing the oxygen concentration in the exhaust gas passing through the filter with Can do.
[0014]
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine configured as described above, the opening amount of the intake / exhaust valve is increased during vehicle deceleration to increase the intake air amount. Therefore, it becomes possible to oxidize and remove the particulate matter collected by the filter due to an increase in the oxygen concentration in the exhaust gas.
[0015]
In the present invention, further comprising a collection amount estimation means for estimating the amount of particulate matter collected by the filter, Exhaust oxygen concentration By increasing means Oxygen concentration in exhaust gas passing through the filter May be performed when the trapped amount of the particulate matter estimated by the trapped amount estimating means becomes a predetermined value or more.
[0016]
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine configured as described above, when the vehicle is being decelerated and the trapped amount of the particulate matter estimated by the trapped amount estimating means becomes a predetermined value or more, Oxygen concentration in the exhaust gas passing through the filter Increase. In this way, it is possible to remove the particulate matter only when it is necessary to remove the particulate matter.
[0017]
The present invention further comprises a catalyst temperature detecting means for detecting the temperature of the catalyst, Exhaust oxygen concentration By quantity increase means Oxygen concentration in the exhaust gas passing through the filter This increase may be performed when the temperature of the catalyst is equal to or higher than the activation temperature and is equal to or lower than a temperature at which the catalyst is not thermally deteriorated even if the temperature of the catalyst is increased due to an increase in the intake air amount.
[0018]
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine thus configured, when the vehicle is being decelerated and the catalyst temperature detected by the catalyst temperature detection means is within a predetermined range, Oxygen concentration in the exhaust gas passing through the filter Increase. In this way, the particulate matter can be removed only when the particulate matter can be effectively removed.
[0019]
The present invention further comprises an operation period calculating means for calculating a period until the fuel supply is stopped by the fuel supply stopping means, Exhaust oxygen concentration Increased by increasing means Oxygen concentration in the exhaust gas passing through the filter Can be increased as the operation period calculated by the operation period calculation means is longer.
[0020]
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine configured as described above, when fuel is supplied and the engine is operated, particulate matter is discharged accordingly. Therefore, the longer the engine operation period, the greater the amount of particulate matter collected by the filter. Oxygen concentration in the exhaust gas passing through the filter By increasing the amount of oxygen, it becomes possible to supply oxygen in accordance with the amount of particulate matter collected by the filter.
[0021]
In the present invention, the above Exhaust oxygen concentration By increasing means Oxygen concentration in the exhaust gas passing through the filter Means may be provided for decelerating the vehicle when is increased.
[0022]
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine thus configured, the intake air amount is increased during vehicle deceleration. If , Pump loss is reduced. By compensating for this loss, the vehicle can be decelerated.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of an exhaust emission control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a case where the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is applied to an in-cylinder direct injection gasoline engine for driving a vehicle that is operated near the stoichiometric air-fuel ratio will be described as an example.
[0024]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an engine 1 to which an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment is applied and an intake / exhaust system thereof.
[0025]
The engine 1 includes a cylinder head 1a and a cylinder block 1b.
[0026]
An intake port 2, an exhaust port 3, and a combustion chamber 4 are formed in the cylinder head 1a. The intake port 2 and the exhaust port 3 are branched into two and communicate with the combustion chamber 4. An intake valve 5 and an exhaust valve 6 are provided at the boundary between the intake port 2 and the exhaust port 3 and the combustion chamber 4, respectively. Further, the cylinder head 1a is provided with an intake camshaft 7 and an exhaust camshaft 8. The intake camshaft 7 and the exhaust camshaft 8 rotate by obtaining power from the crankshaft 9 to reciprocate the intake valve 5 and the exhaust valve 6. The intake camshaft 7 is provided with a valve characteristic changing mechanism 10 that continuously changes the phase of the intake camshaft 7.
[0027]
A swirl control valve 11 that adjusts the flow rate of the intake air that opens and closes in the intake port 2 is provided in the middle of one of the intake ports 2 branched into two. The swirl control valve 11 is driven by a DC motor 12.
[0028]
The swirl control valve 11 opens and closes continuously depending on the operating state such as the engine speed and load. When the swirl control valve 11 is controlled in the valve closing direction, the intake air mainly flows through the one intake port 2 and flows into the combustion chamber 4 to generate a swirl in the combustion chamber 4. When the opening / closing angle of the swirl control valve 11 is changed, the strength of the swirl can be changed, and the strength of the swirl corresponding to the operating state can be obtained.
[0029]
In addition, in order to ignite the air-fuel mixture in the cylinder, an ignition plug 13 is attached to the combustion chamber 4 for applying a high voltage to discharge and generating a flame kernel.
[0030]
On the other hand, a piston 14 that reciprocates in response to the combustion pressure in the combustion chamber 4 is inserted into the cylinder of the cylinder block 1b. One end of a connecting rod 15 is connected to the piston 14, and the other end of the connecting rod 15 is connected to the crankshaft 9.
[0031]
The engine 1 includes a fuel injection valve 16 that directly injects fuel into the combustion chamber 4. The fuel injection valve 16 is connected to a fuel pump 26 that boosts the fuel to a predetermined pressure. The fuel pump 26 is provided adjacent to the exhaust camshaft 8, and is discharged after the pump is driven by the rotational movement of the cam to compress the fuel.
[0032]
In the fuel injection system configured as described above, when the rotational torque of the camshaft is transmitted to the input shaft of the fuel pump 26, the fuel pump 26 discharges fuel at a predetermined pressure. The fuel discharged from the fuel pump 26 is supplied to the fuel injection valve 16 through a fuel supply pipe (not shown). When a drive current is applied to the fuel injection valve 16, the fuel injection valve 16 is opened, and as a result, fuel is injected from the fuel injection valve 16 into the combustion chamber 4.
[0033]
Next, an intake pipe 17 is connected to the engine 1, and the intake pipe 17 communicates with the combustion chamber 4 via the intake port 2.
[0034]
In the middle of the intake pipe 17, an intake throttle valve 18 that adjusts the flow rate of intake air flowing through the intake pipe 17 is provided. The intake throttle valve 18 is provided with an intake throttle actuator 19 that is configured by a step motor or the like and that drives the intake throttle valve 18 to open and close.
[0035]
On the other hand, an exhaust pipe 20 is connected to the engine 1, and the exhaust pipe 20 communicates with the combustion chamber 4 via the exhaust port 3.
[0036]
In the middle of the exhaust pipe 20, a particulate filter (hereinafter simply referred to as a filter) 21 carrying an oxidation catalyst is provided. An exhaust gas temperature sensor 22 that outputs an electrical signal corresponding to the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 20 is attached to the exhaust pipe 20 upstream of the filter 21.
[0037]
In the exhaust system configured as described above, the air-fuel mixture (burned gas) combusted in the combustion chamber 4 of the engine 1 is discharged to the exhaust pipe 20 through the exhaust port 3, flows into the filter 21, and is contained in the exhaust gas. PM is collected and harmful gas components are removed or purified. Exhaust gas from which PM has been collected by the filter 21 and from which harmful gas components have been removed or purified is released into the atmosphere via the muffler.
[0038]
Further, the exhaust pipe 20 and the intake pipe 17 communicate with each other via an exhaust recirculation passage (hereinafter referred to as an EGR passage) 23 that recirculates a part of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 20 to the intake pipe 17. ing. In the middle of the EGR passage 23, a flow rate adjusting valve is configured with an electromagnetic valve or the like, and changes the flow rate of exhaust gas (hereinafter referred to as EGR gas) flowing through the EGR passage 23 in accordance with the magnitude of applied power. (Hereinafter referred to as an EGR valve) 24 is provided.
[0039]
In the exhaust gas recirculation mechanism configured as described above, when the EGR valve 24 is opened, the EGR passage 23 becomes conductive, and a part of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 20 flows into the EGR passage 23, It passes through the EGR valve 24 and is guided to the intake pipe 17.
[0040]
The EGR gas recirculated to the intake pipe 17 is guided to the combustion chamber 4 while being mixed with fresh air flowing from the upstream side of the intake pipe 17.
[0041]
Here, the EGR gas contains water (H ₂ O) and carbon dioxide (CO ₂ ) And the like, and since an inert gas component having a high heat capacity is not included, if the EGR gas is contained in the mixture, the combustion temperature of the mixture is lowered. Therefore, the amount of nitrogen oxide (NOx) generated is suppressed.
[0042]
Next, the filter 21 according to the present embodiment will be described.
[0043]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the filter 21. FIG. 2A is a diagram showing a cross section in the horizontal direction of the filter 21. FIG. 2B is a view showing a longitudinal section of the filter 21.
[0044]
As shown in FIGS. 2A and 2B, the filter 21 is a so-called wall flow type having a plurality of exhaust flow passages 50 and 51 extending in parallel with each other. These exhaust flow passages include an exhaust inflow passage 50 whose downstream end is closed by a plug 52 and an exhaust outflow passage 51 whose upstream end is closed by a plug 53. In FIG. 2A, hatched portions indicate plugs 53. Therefore, the exhaust inflow passages 50 and the exhaust outflow passages 51 are alternately arranged via the thin partition walls 54. In other words, the exhaust inflow passage 50 and the exhaust outflow passage 51 are arranged such that each exhaust inflow passage 50 is surrounded by four exhaust outflow passages 51 and each exhaust outflow passage 51 is surrounded by four exhaust inflow passages 50.
[0045]
The filter 21 is formed of a porous material such as cordierite, so that the exhaust gas flowing into the exhaust inflow passage 50 is adjacent to the surrounding partition wall 54 as indicated by an arrow in FIG. To the exhaust outlet passage 51.
[0046]
In the embodiment according to the present invention, a carrier layer made of alumina, for example, is formed on the peripheral wall surfaces of each exhaust inflow passage 50 and each exhaust outflow passage 51, that is, on both side surfaces of each partition wall 54 and on the pore inner wall surface in each partition wall 54. The oxidation catalyst is supported on this carrier.
[0047]
The engine 1 configured as described above is provided with an electronic control unit (ECU) 25 for controlling the engine 1. The ECU 25 is a unit that controls the operating state of the engine 1 in accordance with the operating conditions of the engine 1 and the driver's request.
[0048]
Various sensors are connected to the ECU 25 via electrical wiring, and output signals of the various sensors described above are input to the ECU 25. On the other hand, a swirl control valve 11, a spark plug 13, a fuel injection valve 16, an intake throttle actuator 19, an EGR valve 24, and the like are connected to the ECU 25 via electric wiring and can be controlled. The ECU 25 stores various application programs and various control maps.
[0049]
By the way, the PM collected by the filter 21 is oxidized and removed if the oxidation catalyst is at or above the activation temperature. However, if the oxidation catalyst is below the activation temperature or if the amount of PM discharged from the engine 1 is large, it is oxidized by the oxidation catalyst. If this is not sufficient, it may gradually accumulate on the filter and cause the filter 21 to be clogged. Due to this clogging, the engine output may be reduced, or the filter 21 may be damaged. Therefore, it is necessary to remove PM collected by the filter 21 before clogging occurs. Here, the PM collected by the filter 21 can be oxidized and removed in an atmosphere containing excess oxygen and high temperature. However, in a gasoline engine (port injection stoichiometric engine, in-cylinder direct injection stoichiometric engine) operated near the stoichiometric air-fuel ratio, the oxygen concentration in the exhaust gas flowing through the filter 21 is low, and the oxidation ability of PM is low. Therefore, the filter 21 may be clogged.
[0050]
On the other hand, for example, it is conceivable to operate at a lean air-fuel ratio only when it is necessary to remove PM. However, when operating at such an air-fuel ratio, the NOx treatment capacity of the catalyst is lowered and released into the atmosphere. There is a risk that the amount of NOx produced will increase.
[0051]
Therefore, in the present embodiment, the amount of intake air is increased when the fuel supply is stopped while the vehicle is decelerating to increase the PM oxidation capacity. Here, in general, during the deceleration of the vehicle, the supply of fuel is stopped in order to improve fuel consumption. At this time, since combustion is not performed in the engine, even if the intake air amount is increased, the influence on the engine operating state is small. Therefore, it is possible to control the engine in a state suitable for increasing the intake air amount.
[0052]
As described above, the means for increasing the intake air amount includes, for example, controlling the intake throttle valve in the valve opening direction, controlling the EGR valve in the valve closing direction, controlling the swirl control valve 11 in the valve opening direction, It is conceivable to increase the valve opening amount of the valve 5 and the exhaust valve 6 (increase the lift amount).
[0053]
When the intake throttle valve is controlled in the valve opening direction, the intake resistance at the intake throttle valve decreases, so that the intake air amount can be increased. The intake throttle valve can be opened and closed by a signal from the ECU 25.
[0054]
When the EGR valve is controlled in the valve closing direction, the amount of fresh air in the intake air increases, so that the oxygen concentration in the exhaust gas can be increased. The EGR valve can be opened and closed by a signal from the ECU 25.
[0055]
When the swirl control valve 11 is controlled in the valve opening direction, the flow area of the intake port 2 can be increased, so that the intake resistance can be reduced and the intake amount can be increased. The swirl control valve 11 can be opened and closed by a signal from the ECU 25.
[0056]
When the opening amounts of the intake valve 5 and the exhaust valve 6 are increased, the resistance when the intake air flows into the combustion chamber 4 is decreased, and the intake amount can be increased. For example, by providing a plurality of cams with different lift amounts and having a variable valve mechanism (not shown) for switching the cams, the valve opening amounts of the intake valve 5 and the exhaust valve 6 can be changed.
[0057]
In addition, the intake air amount can be increased by continuously changing the phase of the intake camshaft 7 by the valve characteristic changing mechanism 10 and changing the opening / closing valve timing of the intake valve 5. Similarly, the opening / closing timing of the exhaust valve 6 may be changed, and the valve overlap may be changed. The opening / closing valve timings of the intake valve 5 and the exhaust valve 6 for increasing the intake air amount can be obtained by experiments or the like.
[0058]
A plurality of the intake air amount increasing means described above can be used in combination. In this way, the amount of intake air can be increased during deceleration of the vehicle, and the PM collected by the filter 21 can be oxidized and removed.
[0059]
Here, in the exhaust gas purification apparatus for a conventional internal combustion engine, it is difficult to oxidize PM collected by the filter when it is operated near the theoretical air-fuel ratio.
[0060]
In this regard, in the present embodiment, since the intake air amount is increased when the fuel supply is stopped during vehicle deceleration, it is possible to oxidize and remove the PM accumulated on the filter with almost no influence on the combustion state in the engine. Become.
[0061]
As described above, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to this embodiment, the intake air amount (fresh air amount) can be increased during vehicle deceleration. However, if the intake resistance is reduced during vehicle deceleration, the pump loss is reduced and the vehicle's feeling of deceleration is reduced. Therefore, in the present embodiment, the intake air amount increase control is performed within a range in which an acceptable deceleration feeling can be obtained.
[0062]
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the intake air amount increase amount, the pump loss, and the feeling of deceleration. Here, there is a correlation between the feeling of deceleration and the pump loss. The intake air amount increasing means reflected amount is an increase amount of intake air due to control of the intake throttle valve in the valve opening direction.
[0063]
In the figure, a line a indicates an allowable deceleration feeling threshold, and a line b indicates an allowable increase amount of the intake air amount. The threshold value of the deceleration feeling indicated by the line a can be obtained by experiments or the like. Moreover, if the deceleration threshold (line a) can be obtained, the line b in FIG. 3 is obtained. If the amount of intake air is increased within a range smaller than the line b (in the range on the left side of the line b in FIG. 3), an acceptable deceleration feeling can be obtained.
[0064]
FIG. 4 is a flowchart showing a flow for increasing the intake air amount within a range in which an allowable deceleration feeling is obtained.
[0065]
In step S101, it is determined whether the vehicle is decelerating and a fuel stop condition is satisfied. Here, when it is detected that the accelerator is not stepped on based on an output signal of an accelerator opening sensor (not shown), it can be determined that the vehicle is decelerating. Further, it may be detected that the vehicle is decelerating from an output signal of a speed sensor (not shown) that detects the vehicle speed.
[0066]
If an affirmative determination is made in step S101, the process proceeds to step S102. On the other hand, if a negative determination is made, this routine is once ended.
[0067]
In step S102, the fuel supply is stopped. The ECU 25 stops fuel injection from the fuel injection valve 16.
[0068]
In step S103, it is determined whether or not the feeling of deceleration is within an allowable range. That is, as shown in FIG. 3, it is determined whether or not the increase in the intake air amount by the intake air amount increasing means is equal to or less than a threshold value. Here, for example, it is determined by whether or not the opening amount of the intake throttle valve, the opening amount of the EGR valve, the opening amount of the swirl control valve 11, the lift amount of the intake and exhaust valves, etc. are within a predetermined range. . Values that serve as these determination conditions are obtained in advance by experiments or the like and stored in the ECU 25.
[0069]
If an affirmative determination is made in step S103, the process proceeds to step S104. On the other hand, if a negative determination is made, this routine is temporarily terminated.
[0070]
In step S104, the intake air amount is increased. For example, the intake air amount is further increased by opening the intake throttle valve by a predetermined amount, closing the EGR valve by a predetermined amount, opening the swirl control valve 11 by a predetermined amount, or increasing the valve lift amount.
[0071]
In this way, by increasing the intake air amount in stages, the intake air amount can be increased without impairing the feeling of deceleration.
[0072]
In the present embodiment, the deceleration feeling may be determined using the vehicle deceleration rate obtained from the speed sensor.
[0073]
FIG. 5 is a time chart showing the time transition of the deceleration ratio, the intake air amount increasing means reflected value, the fuel stop signal, and the vehicle speed when the vehicle is decelerated. The intake air amount increasing means reflected value is a value indicating an increase amount of intake air due to control of the intake throttle valve in the valve opening direction or the like. The solid line in the figure shows the case where the control for increasing the feeling of deceleration is performed, and the broken line shows the case where the control for increasing the feeling of deceleration is not performed. A line a indicates an allowable threshold of deceleration feeling, and can be obtained in advance by an experiment or the like.
[0074]
Here, as the intake air amount increasing means reflection value increases, it takes time until the deceleration rate decreases and the vehicle speed decreases. Therefore, the feeling of deceleration decreases. When the deceleration rate is smaller than the line a, an acceptable deceleration feeling cannot be obtained. Therefore, in the present embodiment, the intake air amount is increased so that the deceleration ratio is equal to or greater than the threshold indicated by the line a and approaches the threshold. Therefore, for example, when the intake throttle valve is opened by a predetermined amount, the EGR valve is closed by a predetermined amount, the swirl control valve 11 is opened by a predetermined amount, or the valve lift amount is increased, the deceleration rate is higher than the line a. Increase the intake air volume step by step within the range of increase.
[0075]
In this way, it is possible to determine the feeling of deceleration by detecting the deceleration rate, and it is possible to increase the intake air amount to the maximum within the range where the allowable deceleration rate can be obtained.
[0076]
Further, in the present embodiment, the operation amount of the driver's brake pedal (not shown) is detected, and when the ratio of depressing the brake pedal is a predetermined ratio or more, the increase in the intake air amount may be stopped. .
[0077]
Here, FIG. 6 is a time chart showing the time transition of the brake pedal depression ratio, the intake air amount increasing means reflected value, the fuel stop signal, and the vehicle speed during deceleration of the vehicle. A line a indicates a threshold value of an allowable brake pedal depression rate, and can be obtained in advance by an experiment or the like. Here, if the intake air amount is increased during deceleration of the vehicle, the feeling of deceleration decreases, so the driver may step on the brake pedal more strongly. In the present embodiment, when the rate at which the brake pedal is depressed exceeds a predetermined value, the increase in the intake air amount is stopped and the vehicle deceleration is prioritized because the driver's request for deceleration is large. Can do.
[0078]
In this way, a feeling of deceleration can be determined by detecting the brake pedal depression ratio, and the intake air amount can be increased within an allowable range.
[0079]
In the present embodiment, the intake air may be increased by the intake air amount increasing means only when the temperature of the filter 21 is within a predetermined range. Here, the lower the temperature of the catalyst, the lower the oxidation ability, making it difficult to oxidize and remove PM. On the other hand, burning PM when the temperature of the catalyst is high may cause thermal deterioration of the catalyst or damage to the filter. Therefore, in the present embodiment, the intake air amount may be increased only when the temperature of the catalyst or filter is within a predetermined temperature range. Here, the temperature of the filter is calculated based on the output signal of the exhaust temperature sensor 22. The predetermined temperature range can be obtained in advance by experiments or the like.
[0080]
In the present embodiment, the intake air amount may be increased by the intake air amount increasing means only when the PM accumulated on the filter 21 exceeds a predetermined amount. Here, since the differential pressure before and after the filter increases as the amount of particulate matter collected by the filter increases, the amount of PM collected can be determined based on the differential pressure before and after the filter. In addition, for example, a sensor for detecting the exhaust pressure is provided upstream of the filter, and when the pressure obtained from the sensor exceeds a predetermined pressure or when the intake air amount decreases to a predetermined amount or less, the amount of accumulated PM As the amount increases, the intake air amount may be increased. Moreover, you may determine the collection amount of PM from the integrated value of the travel distance of a vehicle and the fuel injection amount. In this way, if the intake air amount is increased only when the PM accumulated on the filter exceeds a predetermined amount, it is possible to suppress an unnecessary increase in the intake air amount.
[0081]
In the present embodiment, the amount of increase in the intake air amount may be changed based on the operation time until the fuel supply is stopped. Here, it is considered that when the operation time until the fuel supply is stopped becomes longer, the PM emission amount increases accordingly, so that the PM collection amount by the filter 21 also increases. Therefore, as the operation time until the fuel supply is stopped becomes longer, the amount of increase in the intake air amount is increased, so that an air amount corresponding to the amount of accumulated PM can be supplied.
[0082]
In the present embodiment, the case where the catalyst supported on the filter 21 is an oxidation catalyst has been described. However, instead of this, a catalyst having an oxidation function such as a NOx catalyst or a three-way catalyst may be used. Alternatively, a catalyst having an oxidation function may be separately provided upstream of the filter 21 without supporting the catalyst on the filter 21.
[0083]
In the present embodiment, the kinetic energy of the vehicle may be converted into electric energy and stored in the battery in order to compensate for the decrease in the feeling of deceleration caused by the increase in the intake air amount.
[0084]
FIG. 7 shows a hybrid system employing intake air amount increasing means according to the present embodiment.
[0085]
The hybrid system according to the present embodiment includes an engine 1, a power split mechanism 30, a motor 31, a generator 32, a battery 33, an inverter 34, an axle 35, a speed reducer 36, and wheels 37. The power split mechanism 30 includes a planetary gear therein, and splits the power generated from the engine 1 into the generator 32 and the axle 35. The motor 31 rotates in proportion to the axle 35 via the speed reducer 36. The motor 31 assists the output of the engine 1 as necessary during normal operation, while acting as a generator during braking to recover energy. The generator 32 generates power by obtaining power from the engine 1 and charges the battery 33.
[0086]
In the hybrid system configured as described above, the wheels 37 are driven by the output of the engine 1 or the output of the motor 31 during normal traveling. On the other hand, at the time of deceleration, the kinetic energy can be converted into electric energy and recovered by the battery 33 while decelerating by operating the motor 31 as a generator by the rotational force of the wheel 37. Thus, since the kinetic energy is converted into electric energy when the vehicle is decelerated, the vehicle can be decelerated.
[0087]
FIG. 8 is a flowchart showing an energy recovery flow in the hybrid system.
[0088]
In step S201, it is determined whether the vehicle is decelerating and the fuel stop condition is satisfied. Here, when it is detected that the accelerator is not stepped on based on an output signal of an accelerator opening sensor (not shown), it can be determined that the vehicle is decelerating. Further, it may be detected that the vehicle is decelerating from an output signal of a speed sensor (not shown) that detects the vehicle speed.
[0089]
If an affirmative determination is made in step S201, the process proceeds to step S202. On the other hand, if a negative determination is made, this routine is once ended.
[0090]
In step S202, the fuel supply is stopped. The ECU 25 stops fuel injection from the fuel injection valve 16.
[0091]
In step S203, the intake air amount is increased. For example, the intake air amount is further increased by opening the intake throttle valve by a predetermined amount, closing the EGR valve by a predetermined amount, opening the swirl control valve 11 by a predetermined amount, or increasing the valve lift amount.
[0092]
In step S204, energy recovery is performed. The motor 31 functions as a generator while rotating in proportion to the axle 35 via the speed reducer 36, and recovers energy.
[0093]
In this way, by collecting the energy during deceleration, it is possible to increase the intake air amount without impairing the feeling of deceleration.
[0094]
In the present embodiment, in order to increase the feeling of deceleration of the vehicle when the intake air amount increases, for example, a brake assist mechanism that can obtain a braking force larger than usual with respect to the operation amount of the brake pedal may be provided. .
[0095]
【The invention's effect】
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, in a gasoline engine operable near the stoichiometric air-fuel ratio, the amount of intake air can be increased during vehicle deceleration, and particulate matter collected by the filter can be removed. . At this time, since combustion is not performed in the internal combustion engine, particulate matter can be removed while preventing NOx emission.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine to which an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is applied and an intake / exhaust system thereof.
FIG. 2A is a diagram showing a transverse cross section of a particulate filter. (B) is a figure which shows the longitudinal direction cross section of a particulate filter.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an intake air amount increase amount, a pump loss, and a feeling of deceleration.
FIG. 4 is a flowchart showing a flow for increasing the amount of intake air within a range where an acceptable deceleration feeling can be obtained.
FIG. 5 is a time chart showing a time transition of a deceleration rate at the time of vehicle deceleration, an intake air amount increasing means reflected value, a fuel stop signal, and a vehicle speed.
FIG. 6 is a time chart showing the time transition of the brake pedal depression ratio, the intake air amount increase means reflected value, the fuel stop signal, and the vehicle speed when the vehicle is decelerated.
FIG. 7 is a hybrid system employing intake air amount increasing means according to the present embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing an energy recovery flow in the hybrid system.
[Explanation of symbols]
1. Engine
2 ... Intake port
3. Exhaust port
4 ... Combustion chamber
5. Intake valve
6 ... Exhaust valve
7 ... Intake camshaft
8. Exhaust camshaft
9 ... Crankshaft
10 ... Valve characteristic changing mechanism
11 ... Swirl control valve
12 ... DC motor
13 ... Spark plug
14 ... Piston
15 ... Connecting rod
16 ... Fuel injection valve
17 ... Intake pipe
18 ... Inlet throttle valve
19 ... Intake throttle actuator
20 ... Exhaust pipe
21 ... Filter
22 ... Exhaust temperature sensor
23 ... EGR passage
24 ... EGR valve
25 ... ECU
26 ... Fuel pump

Claims

燃焼室でのガソリンの燃焼に伴って発生した粒子状物質を一時捕集可能なフィルタと、前記フィルタに捕集された粒子状物質を酸化させて除去する酸化機能を有する触媒と、内燃機関に燃料を供給する燃料供給手段と、車両の減速時に燃料の供給を停止させる燃料供給停止手段と、前記燃料供給停止手段により燃料の供給が停止されているときに前記フィルタを通過する排気の酸素濃度を増加させる排気酸素濃度増加手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。A filter capable of temporarily collecting particulate matter generated during combustion of gasoline in the combustion chamber, a catalyst having an oxidation function for oxidizing and removing particulate matter collected by the filter, and an internal combustion engine Fuel supply means for supplying fuel, fuel supply stop means for stopping fuel supply when the vehicle decelerates , and oxygen concentration of exhaust gas that passes through the filter when fuel supply is stopped by the fuel supply stop means An exhaust gas purification device for an internal combustion engine, comprising: an exhaust oxygen concentration increasing means for increasing the exhaust gas concentration .

前記酸化機能を有する触媒を前記フィルタに担持させたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。2. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the filter having the oxidation function is supported on the filter.

内燃機関に接続され該内燃機関に吸気を導入させる吸気通路と、前記吸気通路に吸気が流通する流通面積を可変とする吸気絞り弁と、をさらに備え、前記排気酸素濃度増加手段は、吸気絞り弁を開弁方向に制御して吸入空気量を増加させることで前記フィルタを通過する排気の酸素濃度を増加させることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化装置。An intake passage that is connected to the internal combustion engine and introduces intake air into the internal combustion engine; and an intake throttle valve that varies a flow area through which the intake air flows, and the exhaust oxygen concentration increasing means includes an intake throttle The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2 , wherein the oxygen concentration of the exhaust gas passing through the filter is increased by controlling the valve in the valve opening direction to increase the amount of intake air.

吸気弁と、排気弁と、前記吸気弁及び排気弁の開弁量を調整する吸排気弁開弁量調整手段と、をさらに備え、前記排気酸素濃度増加手段は、吸気弁及び排気弁の開弁量を増大させて吸入空気量を増加させることで前記フィルタを通過する排気の酸素濃度を増加させることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化装置。An intake valve, an exhaust valve, and an intake / exhaust valve opening amount adjusting means for adjusting an opening amount of the intake valve and the exhaust valve; and the exhaust oxygen concentration increasing means is configured to open the intake valve and the exhaust valve. 3. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein an oxygen concentration of exhaust gas passing through the filter is increased by increasing a valve amount and increasing an intake air amount. 4.

内燃機関に接続され該内燃機関に吸気を導入させる吸気通路と、内燃機関に接続され該内燃機関からの排気が流通する排気通路と、前記吸気通路と前記排気通路とを接続し前記排気通路を流通する排気の一部を前記吸気通路に再循環させる排気再循環通路と、前記排気再循環通路に設けられ前記排気再循環通路内を流通する排気の流量を変更する流量調整弁と、を更に備え、前記排気酸素濃度増加手段は、前記流量調整弁を閉弁方向に制御して吸気中の酸素濃度を増加させることで前記フィルタを通過する排気の酸素濃度を増加させることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化装置。An intake passage connected to the internal combustion engine for introducing intake air into the internal combustion engine; an exhaust passage connected to the internal combustion engine through which exhaust from the internal combustion engine flows; and the intake passage and the exhaust passage connected to each other. An exhaust gas recirculation passage that recirculates a portion of the exhaust that circulates to the intake passage; and a flow rate adjustment valve that is provided in the exhaust gas recirculation passage and changes the flow rate of the exhaust gas that circulates in the exhaust gas recirculation passage. The exhaust oxygen concentration increasing means increases the oxygen concentration of exhaust passing through the filter by increasing the oxygen concentration in the intake air by controlling the flow rate adjusting valve in the valve closing direction. Item 3. An exhaust emission control device for an internal combustion engine according to Item 1 or 2.

前記フィルタに捕集された粒子状物質の量を推定する捕集量推定手段をさらに備え、前記排気酸素濃度増加手段による前記フィルタを通過する排気の酸素濃度の増加は前記捕集量推定手段により推定された粒子状物質の捕集量が所定値以上となった場合に行われることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。The apparatus further comprises a collection amount estimation means for estimating the amount of particulate matter collected by the filter, and the increase in the oxygen concentration of the exhaust gas passing through the filter by the exhaust oxygen concentration increase means is caused by the collection amount estimation means. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5 , wherein the exhaust gas purification device is performed when the estimated trapped amount of particulate matter becomes a predetermined value or more.

触媒の温度を検出する触媒温度検出手段をさらに備え、前記排気酸素濃度増加手段による前記フィルタを通過する排気の酸素濃度の増加は前記触媒の温度が活性温度
以上、且つ吸入空気量の増加によって前記触媒が昇温したとしても熱劣化しない温度以下であるときに行われることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。The apparatus further comprises catalyst temperature detecting means for detecting the temperature of the catalyst, and the increase in the oxygen concentration of the exhaust gas passing through the filter by the exhaust oxygen concentration increasing means is caused by the increase in the intake air amount when the temperature of the catalyst is higher than the activation temperature. an exhaust purification system of an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, characterized in that takes place when the catalyst is below the temperature that does not thermally degrade even if heated.

燃料供給停止手段により燃料の供給が停止されるまでの期間を算出する運転期間算出手段をさらに備え、前記排気酸素濃度増加手段により増加される前記フィルタを通過する排気の酸素濃度の量を前記運転期間算出手段により算出された運転期間が長い程多くすることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。An operation period calculating means for calculating a period until the fuel supply is stopped by the fuel supply stopping means is further provided, and the amount of oxygen concentration in the exhaust gas passing through the filter increased by the exhaust oxygen concentration increasing means is calculated in the operation. an exhaust purification system of an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the operation period calculated by the period calculation means is much longer.

前記排気酸素濃度増加手段により前記フィルタを通過する排気の酸素濃度が増加されているときに車両を減速させる手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。Internal combustion engine according to any of claims 1 to 8, characterized in that it comprises means for decelerating the vehicle when the oxygen concentration of the exhaust gas passing through the filter by the exhaust oxygen concentration increasing means is increased Exhaust purification equipment.

前記排気酸素濃度増加手段は、所定の減速感以上の減速感が得られるように、前記フィルタを通過する排気の酸素濃度の増加量に所定の上限値を設けることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。The exhaust oxygen concentration increasing means provides a predetermined upper limit value for an increase amount of oxygen concentration of exhaust gas passing through the filter so that a deceleration feeling greater than a predetermined deceleration feeling is obtained. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 9 to 9.

ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダル踏み込み量検出手段を備え、前記排気酸素濃度増加手段は、前記ブレーキペダル踏み込み量検出手段によって検出されるブレーキペダルの踏み込み量が所定の踏み込み量以上の場合には、前記フィルタを通過する排気の酸素濃度の増加を停止することを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。Brake pedal depression amount detecting means for detecting the depression amount of the brake pedal is provided, and the exhaust oxygen concentration increasing means is provided when the depression amount of the brake pedal detected by the brake pedal depression amount detection means is greater than or equal to a predetermined depression amount. The exhaust purification device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 10, wherein an increase in oxygen concentration of exhaust gas passing through the filter is stopped.