JP4259360B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Description
内燃機関の排気通路に設けられ酸素吸蔵能力を有する成分を担持した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よりも下流の排気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、
前記パティキュレートフィルタよりも上流の排気中へ還元剤を添加する還元剤添加手段と、
前記還元剤添加手段による還元剤の添加が行われているときの前記空燃比検出手段により得られる排気の空燃比の変化から前記酸素吸蔵能力を有する成分の酸素吸蔵量および/または吸蔵していた酸素の放出に要した還元剤量を推定する吸蔵量推定手段と、
前記パティキュレートフィルタに堆積している粒子状物質の量を推定する粒子状物質堆積量推定手段と、
前記粒子状物質堆積量推定手段により推定された粒子状物質の堆積量が第1所定量以上の場合には前記吸蔵量推定手段による推定を禁止させる推定禁止手段と、
を具備する。
前記推定禁止手段は、前記粒子状物質酸化量推定手段により推定された粒子状物質の酸化量が第2所定量以上のときにも前記吸蔵量推定手段による推定を禁止することができる。
前記粒子状物質酸化量推定手段は、前記還元剤添加手段により還元剤の添加が行われているときの前記排気温度検出手段により検出される排気の温度が第1所定温度以上であるときに粒子状物質が第2所定量以上酸化していると推定することができる。
前記推定禁止手段は、前記フィルタ再生手段による前記パティキュレートフィルタに堆積している粒子状物質の除去が完了した後に前記吸蔵量推定手段による推定の禁止を解除することができる。
前記吸蔵量推定手段による推定を行う頻度を算出する吸蔵量推定頻度算出手段と、
前記吸蔵量推定頻度算出手段により算出される頻度が所定頻度以下になるように前記吸蔵量推定手段による推定が行われる場合であって、前記フィルタ再生手段により次回の粒子状物質の除去が行われるまでに前記吸蔵量推定手段による推定が行われるか否か判定する判定手段と、
をさらに備え、
前記フィルタ再生手段により次回の粒子状物質の除去が行われるまでに前記吸蔵量推定手段による推定が行われると前記判定手段により判定された場合には、前記パティキュレートフィルタに堆積した粒子状物質の量が前記第3所定量未満であっても、吸蔵量推定手段により推定を行う前に粒子状物質の除去を行うことができる。
過していると、パティキュレートフィルタに多くの粒子状物質が堆積していることも起こり得る。しかし、粒子状物質の除去を待ってから吸蔵量推定手段による推定を行うと、吸蔵量推定手段による推定頻度が低くなってしまう。
前記推定禁止手段は、前記還元剤添加手段により還元剤の添加が行われているときの前記排気温度検出手段により検出される排気温度が第2所定温度以上となった場合にも前記吸蔵量推定手段による推定を禁止することができる。
前記硫黄被毒量推定手段により推定された硫黄被毒量が第4所定量以上の場合には前記吸蔵量推定手段による推定を禁止させる推定禁止手段と、
をさらに具備することができる。
前記推定禁止手段は、前記硫黄被毒回復手段による前記NOxを吸蔵する能力を有する成分の硫黄被毒の回復が行われた後に前記吸蔵量推定手段による推定の禁止を解除することができる。
前記NOxを吸蔵する能力を有する成分の硫黄被毒を回復する硫黄被毒回復手段と、
をさらに備え、
前記劣化判定手段により前記パティキュレートフィルタに担持された成分が劣化していると判定された場合には、前記硫黄被毒回復手段により硫黄被毒を回復させた後に再度劣化判定手段により前記パティキュレートフィルタに担持された成分が劣化しているか否か判定することができる。
が減少した場合であっても酸素吸蔵能力の低下をより正確に判定することができる。
CU10により制御される。
に必要な燃料量、フィルタ4の熱容量等から得ることができる。
、PMの酸化の影響を受け難い状態でのNOx触媒の劣化判定が可能となる。しかし、フィルタ4の再生と酸素・NOx吸蔵量および使用還元剤量の算出とは、必ずしも同じ時期に行われるとは限らない。そして、フィルタの再生を待って酸素・NOx吸蔵量および使用還元剤量の算出を行うようにすると、酸素・NOx吸蔵量および使用還元剤量の算出の頻度、すなわちNOx触媒の劣化判定の頻度が低くなってしまう。
ここで、「触媒劣化判定回数」は、1から始まりNOx触媒の劣化判定が行われる毎に1が加算されるが、本ステップではNOx触媒の劣化判定を行わなかったとした場合のレートを算出するので、触媒劣化判定回数には1が代入される。「運転状態等から定まる値」には、予め規定された運転状態となった場合に1が加算される。この「予め規定された運転状態」がどのような運転状態かは実験的に求めた運転状態とNOx触媒の劣化の度合いとに基づいて定めても良く、また、法規制との兼ね合いから定めてもよい。
ば、通常の頻度で行われるフィルタの再生後まで酸素・NOx吸蔵量および使用還元剤量の算出を中止することにより燃費を向上させることができる。
に代えて、実際の排気の温度と推定された排気の温度とに基づいて酸素・NOx吸蔵量および使用還元剤量の算出を中止するか否か判定ようにしてもよい。
媒の劣化とは異なるものである。したがって、硫黄被毒が生じているときに酸素・NOx吸蔵量および使用還元剤量の算出を行うと、NOx触媒の劣化判定において誤判定を誘発する虞がある。
において誤った判定が行われる虞がある。
2 排気通路
3 酸化触媒
4 パティキュレートフィルタ
6 第1空燃比センサ
7 第2空燃比センサ
8 排気温度センサ
9 燃料添加弁
10 ECU
Claims (11)
- 内燃機関の排気通路に設けられ酸素吸蔵能力を有する成分を担持した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よりも下流の排気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、
前記パティキュレートフィルタよりも上流の排気中へ還元剤を添加する還元剤添加手段と、
前記還元剤添加手段による還元剤の添加が行われているときの前記空燃比検出手段により得られる排気の空燃比の変化から前記酸素吸蔵能力を有する成分の酸素吸蔵量および/または吸蔵していた酸素の放出に要した還元剤量を推定する吸蔵量推定手段と、
前記パティキュレートフィルタに堆積している粒子状物質の量を推定する粒子状物質堆積量推定手段と、
前記粒子状物質堆積量推定手段により推定された粒子状物質の堆積量が第1所定量以上の場合には前記吸蔵量推定手段による推定を禁止させる推定禁止手段と、
を具備することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 前記パティキュレートフィルタに堆積していた粒子状物質が前記還元剤添加手段により還元剤の添加が行われているときに酸化された量を推定する粒子状物質酸化量推定手段をさらに備え、
前記推定禁止手段は、前記粒子状物質酸化量推定手段により推定された粒子状物質の酸化量が第2所定量以上のときにも前記吸蔵量推定手段による推定を禁止する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。 - 前記パティキュレートフィルタよりも下流の排気の温度を検出する排気温度検出手段をさらに備え、
前記粒子状物質酸化量推定手段は、前記還元剤添加手段により還元剤の添加が行われているときの前記排気温度検出手段により検出される排気の温度が第1所定温度以上であるときに粒子状物質が第2所定量以上酸化していると推定することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記パティキュレートフィルタに堆積している粒子状物質を除去するフィルタ再生手段をさらに備え、
前記推定禁止手段は、前記フィルタ再生手段による前記パティキュレートフィルタに堆積している粒子状物質の除去が完了した後に前記吸蔵量推定手段による推定の禁止を解除することを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記フィルタ再生手段は、前記粒子状物質堆積量推定手段によりパティキュレートフィルタに堆積した粒子状物質の量が第3所定量以上であると推定されたときに粒子状物質の除去を行い、
前記吸蔵量推定手段による推定を行う頻度を算出する吸蔵量推定頻度算出手段と、
前記吸蔵量推定頻度算出手段により算出される頻度が所定頻度以下になるように前記吸蔵量推定手段による推定が行われる場合であって、前記フィルタ再生手段により次回の粒子状物質の除去が行われるまでに前記吸蔵量推定手段による推定が行われるか否か判定する判定手段と、
をさらに備え、
前記フィルタ再生手段により次回の粒子状物質の除去が行われるまでに前記吸蔵量推定手段による推定が行われると前記判定手段により判定された場合には、前記パティキュレートフィルタに堆積した粒子状物質の量が前記第3所定量未満であっても、吸蔵量推定手段により推定を行う前に粒子状物質の除去を行うことを特徴とする請求項4に記載の内燃
機関の排気浄化装置。 - 前記パティキュレートフィルタよりも下流の排気の温度を検出する排気温度検出手段をさらに備え、
前記推定禁止手段は、前記還元剤添加手段により還元剤の添加が行われているときの前記排気温度検出手段により検出される排気温度が第2所定温度以上となった場合にも前記吸蔵量推定手段による推定を禁止することを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記推定禁止手段は、前記還元剤添加手段により還元剤の添加が行われているときの前記排気温度検出手段により検出される排気温度が第2所定温度以上となった場合にも前記吸蔵量推定手段による推定を禁止することを特徴とする請求項3から5の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記パティキュレートフィルタは、NOxを吸蔵する能力を有する成分をさらに担持し、前記吸蔵量推定手段は、前記還元剤添加手段による還元剤の添加が行われているときの前記空燃比検出手段により得られる排気の空燃比の変化から前記パティキュレートフィルタに担持された成分の酸素吸蔵量およびNOx吸蔵量、並びに/または吸蔵していた酸素およびNOxの放出に要した還元剤量を推定することを特徴とする請求項1から7の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記NOxを吸蔵する能力を有する成分の硫黄被毒量を推定する硫黄被毒量推定手段と、
前記硫黄被毒量推定手段により推定された硫黄被毒量が第4所定量以上の場合には前記吸蔵量推定手段による推定を禁止させる推定禁止手段と、
をさらに具備することを特徴とする請求項8に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記NOxを吸蔵する能力を有する成分の硫黄被毒を回復する硫黄被毒回復手段をさらに備え、
前記推定禁止手段は、前記硫黄被毒回復手段による前記NOxを吸蔵する能力を有する成分の硫黄被毒の回復が行われた後に前記吸蔵量推定手段による推定の禁止を解除することを特徴とする請求項9に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記吸蔵量推定手段により推定された酸素およびNOxの吸蔵量並びに/または吸蔵していた酸素およびNOxの放出に要した還元剤量に基づいて前記パティキュレートフィルタに担持された成分が劣化しているか否か判定する劣化判定手段と、
前記NOxを吸蔵する能力を有する成分の硫黄被毒を回復する硫黄被毒回復手段と、
をさらに備え、
前記劣化判定手段により前記パティキュレートフィルタに担持された成分が劣化していると判定された場合には、前記硫黄被毒回復手段により硫黄被毒を回復させた後に再度劣化判定手段により前記パティキュレートフィルタに担持された成分が劣化しているか否か判定することを特徴とする請求項9に記載の内燃機関の排気浄化装置。
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