JP5076975B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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すなわち、内燃機関の排気通路に設けられる排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒より上流の排気通路に形成される凹部と、
前記凹部内に配置される噴射孔を有し、当該噴射孔から前記排気浄化触媒より上流の排気通路に向けて液体の還元剤を噴射する還元剤噴射弁と、
前記排気浄化触媒より上流の排気通路に設けられ、前記噴射孔から噴射された還元剤の噴霧が衝突する位置に設けられる衝突部と、
を備え、
前記噴射孔から噴射された還元剤の一部が、前記凹部における開口端縁近傍壁面に衝突することを特徴とする。
定手段と、PM保持量推定手段の推定したパティキュレートマターの保持量が所定の基準値に到達した場合に衝突部を昇温させる昇温制御手段と、を更に備えていると、好適である。
本発明を実施するための第一の実施形態について説明する。図1は第一の実施形態におけるエンジン1と、その吸排気系の概略構成を示した図である。図1に示すエンジン1は、4サイクル・ディーゼルエンジンである。
る。
を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM、CPUの演算結果等が一時記憶されるRAM、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成される。
排気中に燃料を噴射させることによって、フィルタ6(詳しくは、フィルタ6に担持されたNOx触媒)に流入する排気の空燃比(以下、「流入排気空燃比」という)を低下させ、且つNOx触媒に還元剤としての燃料を供給する。これにより、NOx触媒に吸蔵されているNOxを放出させ、N2に還元することができる。
って噴射される。また、衝突板19は、燃料噴射弁7から噴射された燃料が広大側迂回路3eを通過しないように(燃料改質触媒8をすり抜けないように)、燃料を燃料改質触媒8に誘導するガイド部材として機能する。更に、衝突板19は、燃料が衝突することによって燃料の微粒化、霧化を促進させる部材として機能する。
次に、本実施形態の変形例について説明する。本変形例では、燃料噴射弁7を開弁して目標総噴射量Qsumtを噴射させる場合、その燃料噴射を複数回に分割して間欠的に行う。図3は、燃料噴射弁7に対するECU10の指令信号を示したタイムチャートである。図中に示す指令信号がONのときは燃料噴射弁7が開弁されて噴射孔7aから燃料が噴射され、OFFのときは閉弁されることによって、燃料の噴射が休止される。ここで、間欠的に行われる噴射のうち、一回当たりに燃料噴射弁7が開弁される期間を「噴射期間」と称する。また、一の噴射期間が終了し、次回の噴射期間が開始されるまでの期間を「噴射休止期間」と称する。なお、本変形例において、噴射期間に噴射される燃料量は目標総噴射量Qsumtよりも少ない。
次に、本発明を実施するための第二の実施形態について説明する。本実施形態において適用対象となるエンジン1やその他ハードウェアの基本構成については、第一の実施形態と共通するため、その説明を割愛する。本実施形態の燃料ポンプ13は、図示しないモータからの駆動力を得て作動する電気式のサプライポンプである。また、燃料ポンプ13は、ECU10と電気的に接続されており、燃料の吐出圧がECU10によって制御される。
促進される燃料量の比率として表すことができる。
次に、本発明を実施するための第三の実施形態について説明する。本実施形態において適用対象となるエンジン1やその他ハードウェアの基本構成について第一の実施形態と共通する部分は、同一符号を付すことで説明を割愛する。図7は、本実施形態におけるエンジン1の排気系の部分詳細図である。主流部3aにおける衝突板19周辺には、該主流部3aを流れる排気の温度を検出する温度センサ18が取り付けられている。温度センサ18はECU10に電気配線を介して接続されており、その出力値がECU10に入力されることで、ECU10は、衝突板19の温度を推定することができる。
少を促すことが困難となる、燃料付着量Qbdの下限値であり、予め実験的に求めておくことができる。燃料付着量Qbdが区分Aに属する場合には、目標総噴射量Qsumtを減量補正する必要が無いと判断され、噴射量補正係数Kadは1となる。また、燃料付着量Qbdが区分Bに属する場合には、目標総噴射量Qsumtを減量補正する必要があると判断され、噴射量補正係数Kadは0より大きく且つ1未満の値となる。その際、燃料付着量Qbdが多いほど噴射量補正係数Kadはが小さい値となる。
次に、本発明を実施するための第四の実施形態について説明する。本実施形態において適用対象となるエンジン1やその他ハードウェアの基本構成について第一の実施形態と共
通する部分は、同一符号を付すことで説明を割愛する。図10は、本実施形態におけるエンジン1と、その吸排気系の概略構成を示した図である。本実施形態では、排気管3におけるフィルタ6の下流側には排気スロットル弁20が設けられている。排気スロットル弁20は、ECU10に電気配線を介して接続されており、ECU10によって制御される。ECU10は、排気スロットル弁20の開度を制御することによって、排気流量VEを調節することができる。
次に、本実施形態の変形例について説明する。本変形例では、昇温制御の実施時において、エンジン1から排出される排気の温度を上昇させる制御を併せて実行する。具体的には、ECU10は筒内燃料噴射弁9からの燃料噴射時期を遅角させたり、筒内燃料噴射弁9からの主噴射の後に所謂アフター噴射を実行させることによって、エンジン1から排出される排気の温度を上昇させる。これによれば、衝突板19に付着している燃料の蒸発がより一層促進されるので、衝突板19に保持されているPMを好適に除去することができる。
2・・・吸気管
3・・・排気管
3a・・主流部
3b・・凹部
3c・・開口端縁
3f・・凹部開口端縁近傍壁面
4・・・エアフローメータ
6・・・フィルタ
7・・・燃料噴射弁
7a・・噴射孔
8・・・燃料改質触媒
10・・ECU
13・・燃料ポンプ
18・・温度センサ
19・・衝突板
20・・排気スロットル弁
Claims (5)
- 内燃機関の排気通路に設けられる排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒より上流の排気通路に、該排気通路の主流部から凹んで該主流部と比較して排気の流れが少なくなるように形成された凹部と、
前記凹部内に配置される噴射孔を有し、当該噴射孔から前記排気浄化触媒より上流の排気通路に向けて液体の還元剤を噴射する還元剤噴射弁と、
前記排気浄化触媒より上流の前記排気通路の主流部に設けられ、前記噴射孔から噴射された還元剤の噴霧が衝突する位置に設けられる衝突部と、
を備え、
前記噴射孔から噴射された還元剤の一部が、前記凹部における開口端縁近傍壁面に衝突し、前記衝突部に到達しないまま前記排気浄化触媒に供給されることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 前記還元剤噴射弁から噴射される還元剤の総噴射量に対する前記凹部における開口端縁近傍壁面に衝突する還元剤の衝突量の比率を変更可能な比率変更手段を、更に備え、
前記比率変更手段は、排気通路を通過する排気の流量が多いほど前記比率を増加させ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。 - 前記衝突部に付着した還元剤の付着量を推定する還元剤付着量推定手段と、
前記還元剤付着量推定手段により推定された還元剤の付着量が多いほど前記還元剤噴射弁が噴射する還元剤の総噴射量を少なくする総噴射量調節手段と、
を更に備え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。 - 前記衝突部に付着した還元剤を介して当該衝突部に保持されているパティキュレートマターの保持量を推定するPM保持量推定手段と、
前記PM保持量推定手段の推定したパティキュレートマターの保持量が所定の基準値に到達した場合に前記衝突部を昇温させる昇温制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記排気浄化触媒は、外周面と排気通路壁面との間を排気が流れるように形成された小
断面触媒であり、
前記衝突部は、前記小断面触媒の前端部に近接若しくは接して配置され、還元剤噴射弁から噴射された還元剤を小断面触媒へと誘導する部材であることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
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