JP4489504B2

JP4489504B2 - ディーゼルエンジンの排気浄化装置

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Publication number: JP4489504B2
Application number: JP2004165655A
Authority: JP
Inventors: 真人小川; 勝治和田; 文浩水掫; 衛長谷川; 俊司高橋; 典男鈴木; 弘志大野; 弘樹牛崎
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2024-06-03
Also published as: JP2005344617A

Description

この発明はディーゼルエンジンの排気浄化装置に関し、より具体的にはディーゼルエンジンの排気浄化装置を構成するＤＰＦ（ディーゼルパーティキュレートフィルタ）などの再生処理についての装置に関する。

ディーゼルエンジンの排気系には、排ガス中の未燃ＨＣ（炭化水素）などの固形微粒子（パーティキュレート）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）が設けられると共に、排ガス（排気）中のＮＯｘ（窒素酸化物）成分を吸収するＮＯｘ触媒装置が配置される。ＤＰＦに捕集される微粒子が付着して堆積すると目詰まりを起こすことから、燃焼させてＤＰＦを再生する必要があると共に、ＮＯｘ触媒装置にあっても、ＳＯｘ（硫黄酸化物）が付着すると、それによってＮＯｘ浄化性能が低下する。従って、ＤＰＦあるいはＮＯｘ触媒装置については定期的に付着物を除去し、再生する必要がある。

その点に関し、下記の特許文献１記載の技術にあっては、ディーゼルエンジンの排気系に、排ガスの流れにおいて上流側から酸化触媒装置と、ＤＰＦと、ＮＯｘ触媒装置とを直列に配置すると共に、ＤＰＦとＮＯｘ触媒装置の間に排ガス中のＮＯｘを還元するための添加剤（軽油）を噴射する添加装置を設ける構成を提案している。これにより、排ガス中のＮＯｘを酸化触媒装置で酸化してＮＯ_２とし、そのＮＯ_２とＤＰＦに堆積した微粒子とを反応させてＤＰＦを再生すると共に、後段のＮＯｘ触媒装置において、反応しなかったＮＯ_２を添加剤によってＮ_２またはＮＯに還元することで、ＮＯ_２などのＮＯｘを低減している。

また、特許文献２記載の技術は、空気過剰率が１．０から１．５の値となるようにＥＧＲおよび吸気絞りを調整すると共に、排ガス中の残存酸素量に応じて軽油（炭化水素）を還元剤として混入し、ＮＯｘ触媒装置において混入した軽油で積極的に酸化反応を生じさせることで触媒温度を昇温させ、よって生じた高温還元雰囲気で触媒装置に付着しているＳＯｘ（被毒物質）を還元させて除去することで触媒装置を被毒から再生する技術を提案している。
特開２０００−１９９４２３号公報特開２０００−０１８０２４号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術にあっては、空気流量を減少させていないことから、還元雰囲気まで空気過剰率を操作するために必要な還元剤、即ち、ディーゼルエンジンの燃料である軽油の使用量が増加し、ＤＰＦの再生において燃費性能が低下するという問題がある。

また、特許文献２記載の技術にあっては、空気過剰率が１．５程度までの値となるようにＥＧＲおよび吸気絞りを調整すると共に、排ガス中の残存酸素量に応じて軽油（炭化水素）を還元剤として混入し、混入した軽油で積極的に酸化反応を生じさせることで触媒温度を再生可能温度まで昇温させているが、その温度まで昇温させるにはかなりの軽油を必要するため、燃費性能の点で改善の余地があった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、ＤＰＦを再生する機会を利用してＮＯｘ触媒装置を再生することで、ＮＯｘ触媒装置の再生に際して燃費性能を向上させるようにしたディーゼルエンジンの排気浄化装置を提供することにある。

上記の目的を解決するために、請求項１にあっては排気中の微粒子を捕集するフィルタと、前記フィルタの下流に配置されて排気中のＮＯｘ成分を除去するＮＯｘ触媒装置とを備えるディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記ディーゼルエンジンの吸気通路に設けられ、前記吸気通路の吸気量を減少させる吸気絞り装置と、前記フィルタと前記ＮＯｘ触媒装置との間に設けられ、排気に還元剤を供給する還元剤供給装置と、前記フィルタに捕集された微粒子を燃焼させ、前記フィルタの詰まりを解消するフィルタ再生を実行するフィルタ再生手段と、フィルタ再生時に前記還元剤供給装置を動作させて前記ＮＯｘ触媒装置に還元剤を供給し、前記フィルタ再生と前記ＮＯｘ触媒装置のＳＯｘ被毒再生とを同時に行わせる同時再生手段と、前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記フィルタの上流の温度に基づいて前記ＮＯｘ触媒装置に流入する排気の温度を予測する排気温度予測手段と、前記予測された排気の温度に基づき、前記ＮＯｘ触媒装置の温度が所定の再生温度となるように、前記検出された運転状態に基づいて前記吸気絞り装置と前記ディーゼルエンジンのインジェクタを駆動する触媒装置上流温度制御手段とを備える如く構成した。

請求項２に係るディーゼルエンジンの排気浄化装置にあっては、前記同時再生手段は、前記フィルタ再生手段がｎ（ｎ＞１）回動作する度に、１回動作する如く構成した。

請求項１にあっては、排気中の微粒子を捕集するフィルタと、前記フィルタの下流に配置されて排気中のＮＯｘ成分を除去するＮＯｘ触媒装置とを備えるディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記ディーゼルエンジンの吸気通路に設けられ、前記吸気通路の吸気量を減少させる吸気絞り装置と、前記フィルタと前記ＮＯｘ触媒装置との間に設けられ、排気に還元剤を供給する還元剤供給装置と、前記フィルタに捕集された微粒子を燃焼させ、前記フィルタの詰まりを解消するフィルタ再生を実行するフィルタ再生手段と、フィルタ再生時に前記還元剤供給装置を動作させて前記ＮＯｘ触媒装置に還元剤を供給し、前記フィルタ再生と前記ＮＯｘ触媒装置のＳＯｘ被毒再生とを同時に行わせる同時再生手段と、前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記フィルタの上流の温度に基づいて前記ＮＯｘ触媒装置に流入する排気の温度を予測する排気温度予測手段と、前記予測された排気の温度に基づき、前記ＮＯｘ触媒装置の温度が所定の再生温度となるように、前記検出された運転状態に基づいて前記吸気絞り装置と前記ディーゼルエンジンのインジェクタを駆動する触媒装置上流温度制御手段とを備えるように構成、即ち、ＤＰＦの再生に同期してＮＯｘ触媒装置の再生を行うように構成したので、ＤＰＦでの燃焼によって昇温された高温の排気（排ガス）をＮＯｘ触媒装置に供給することができ、再生可能温度まで昇温させるに必要な燃料などの還元剤の使用量を減少させることができるので、燃費性能を改善しつつ、ＮＯｘ触媒装置を再生することができる。また、ＮＯｘ触媒装置の温度を再生に必要な温度まで確実に昇温することができる。

さらに、ＮＯｘ触媒装置でのＳＯｘ還元には、ＣＯ(一酸化炭素)とＨＣ（炭化水素）が存在すると、酸素濃度は同一でも還元効果が向上するが、ＤＰＦの再生時に発生する大量のＣＯ(一酸化炭素)とＨＣ（炭化水素）をＮＯｘ触媒装置に供給することができるので、ＮＯｘ触媒装置を一層効果的に再生することができる。

このとき、ＤＰＦの再生に際して吸気量を減少させることで、ＤＰＦ再生に必要最小限の量の酸素を供給するため、ＤＰＦ下流の酸素濃度を低くすると同時にＣＯおよびＨＣを増加させることでき、ＮＯｘ触媒の再生効率を高めることができる。

請求項２に係るディーゼルエンジンの排気浄化装置にあっては、ＮＯｘ触媒装置の再生を、フィルタの再生がｎ（ｎ＞１）回行われる度に１回行うように構成したので、ＮＯｘ触媒装置の再生がＤＰＦの再生ほど頻繁に必要とされない場合、ＮＯｘ触媒装置の再生頻度に応じて最適に再生を行うことができる。また、必要な場合にのみＮＯｘ触媒装置のＳＯｘ再生とＤＰＦの再生とを同時に行うことによって、燃料の使用量を節約することができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係るディーゼルエンジンの排気浄化装置を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、この発明の第１実施例に係るディーゼルエンジンの排気浄化装置を全体的に示す概略図である。

図１において、符号１０は、４気筒のディーゼル機関（内燃機関。以下「エンジン」という）を示す。エンジン１０において、エアクリーナ（図示せず）から吸入された空気は吸気管（吸気路）１２とそれから分岐する吸気マニホルド（図示せず）を流れ、それぞれの気筒の吸気バルブ（図示せず）が開弁すると共に、ピストン（図示せず）が下降するとき、燃焼室（図示せず）に吸入される。吸入された空気はピストンが上昇するとき圧縮されて高温となる。

吸気管１２の適宜位置には吸気絞り装置１４が配置される。吸気絞り装置１４はバルブ１４ａと、それに接続される電動モータなどのアクチュエータ１４ｂを備える。吸気絞り装置１４において、駆動回路（図示せず）を介してアクチュエータ１４ｂが駆動されるとき、それに応じてバルブ１４ａが閉鎖方向に駆動されて吸気管１２の開度を絞り方向に調整し、そこを通過する吸気量を減少させる。

他方、燃料タンク（図示せず）に貯留された燃料（軽油）はポンプおよびコモンレール（共に図示せず）を介してそれぞれの気筒の燃焼室を臨む位置に配置されたインジェクタ１６に供給され、駆動回路（図示せず）を介してインジェクタ１６が駆動（開弁）されるとき、燃焼室に噴射され、高圧縮・高温となった吸入空気に触れて自然着火して燃焼する。それによってピストンは下方に駆動された後、再び上昇し、排気バルブ（図示せず）が開弁するとき、排ガス（排気）を排気系に排出する。

排気系において、排気マニホルド（図示せず）に接続された排気管２０の適宜位置には、白金などからなる酸化触媒装置（以下「ＤＯＣ」という）２２が配置されると共に、その下流には排ガス中の未燃ＨＣ（炭化水素）の固形微粒子（パーティキュレート）を捕集するフィルタ（Diesel Particulate Filter。以下「ＤＰＦ」という）２４が配置され、さらにその下流には排ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）成分を吸収するＮＯｘ触媒装置（以下「ＬＮＣ」という）２６が配置される。

ＤＰＦ２４はセラミック製のハニカムフィルタからなり、その内部に上流側端部が閉塞されると共に、下流側端部が開放された排ガス通路と、上流側端部が開放されると共に、下流側端部が閉塞された排ガス通路とが交互に配列されると共に、隣接する通路間には多孔室の壁面が形成される。また、ＬＮＣ２６には、白金などを担体上に担持させたＮＯｘ触媒装置、あるいは金属炭化物または金属窒化物から選ばれる担体上にイリジウムとアルカリ土類金属を共存担持させた選択還元型のＮＯｘ触媒装置のいずれかが用いられる。

また、ＤＰＦ２４とＬＮＣ２６の間には、そこを流れる排ガスに還元剤を供給する還元剤供給装置３０が配置される。還元剤供給装置３０も前記したインジェクタ１６と同様の構造を備え、燃料供給系を介して燃料タンクに接続され、駆動回路（図示せず）を通じて駆動されるとき、圧送された燃料（軽油）を噴射して排ガスに供給する。

上記した排気系において、排ガスはＤＯＣ２２において酸化雰囲気にあるとき、ＣＯ（一酸化炭素）とＨＣ（炭化水素）が酸化・除去されて下流に流れ、ＤＰＦ２４でその中の未燃ＨＣ（炭化水素）などの固形微粒子（パーティキュレート）が捕集される。

排ガスは次いでＬＮＣ２６に至り、排ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）成分およびＳＯｘ（硫黄酸化物）は、ＬＮＣ２６で吸収された後、エンジン外へと排出される。尚、ＬＮＣ２６に吸収されたＮＯｘおよびＳＯｘは、後述の如く、高温の還元雰囲気において還元作用によってＳ_２あるいはＮ_２に還元されて浄化される。

また、排気管２０と吸気管１２との間にはＥＧＲ管（ＥＧＲ通路）３２が設けられて排気系と吸気系を接続すると共に、ＥＧＲ管３２にはＥＧＲバルブ３４が設けられ、ＥＧＲ管３２を開閉する。即ち、ＥＧＲバルブ３４は、駆動回路（図示せず）を介して作動させられるとき、ＥＧＲ管３２から排ガスの一部を吸気系に還流させる。

エンジン１０のクランク軸（図示せず）の付近には複数組の電磁ピックアップからなるクランク角センサ３６が配置され、気筒判別信号を出力すると共に、４気筒のそれぞれのＴＤＣあるいはその付近でＴＤＣ信号を出力し、さらに所定クランク角度ごとにクランク角度信号を出力する。

また、車両運転席（図示せず）の床面に配置されたアクセルペダル４２の付近にはアクセル開度センサ４４が配置され、アクセル開度（エンジン負荷を示す）ＡＰに応じた信号を出力すると共に、車輪（図示せず）の適宜位置には車輪速センサ４６が配置され、車輪の所定角度当たりの回転ごとに信号を出力する。

エンジン１０の排気系において、ＤＯＣ２２の上流位置には第１の広域空燃比センサ５０が配置され、その部位を流れる排ガス中の酸素濃度に比例した出力を生じる。また、ＤＯＣ２２の下流位置でＤＰＦ２４の上流位置には温度センサ（排気温度検出手段）５２が配置され、ＤＰＦに流入する排ガスの温度に比例した出力を生じると共に、還元剤供給装置３０の下流位置には第２の広域空燃比センサ５４が配置され、その部位を流れる排ガス中の酸素濃度に比例した出力を生じる。

上記したセンサ群の出力は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）６０に送られる。ＥＣＵ６０はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭからなるマイクロコンピュータおよび図示しない入出力回路およびカウンタなどを備える。ＥＣＵ６０は、センサ群の出力の中、クランク角センサ３６から出力されるクランク角度信号をカウンタでカウントしてエンジン回転数ＮＥを検出（算出）する。

またＥＣＵ６０は、車輪速センサ４６の出力もカウンタでカウントして車速を検出すると共に、エンジン１０が始動されてからの車両の走行距離を算出する。ＥＣＵ６０は、エンジン１０が停止されるとき、算出した走行距離を図示しないバックアップＲＡＭに格納された走行距離の累積値に加算して更新し、ある時点からの車両の走行距離の累積値を算出する。

尚、この実施例は排気浄化装置に関することから、説明の簡略化のため、エンジン１０の通常の制御に使用される他のセンサの図示および説明を省略した。

次いで、図１に示すディーゼルエンジンの排気浄化装置の動作を説明する。

図２はその動作を示すフロー・チャートである。この動作はＥＣＵ６０のマイクロコンピュータにおいてＣＰＵが行う処理である。

以下説明すると、Ｓ１０においてＤＰＦ２４の再生時期にあるか否か判断する。これは前記した車両の走行距離の積算値を所定の値と比較することで行う。即ち、車両の走行距離の積算値が所定の値を超えるとき、捕集されたパーティキュレートの量が過剰と推定して再生時期にあると判断する。

尚、それに代え、ＤＰＦ２４の前後の圧力を検出し、検出された圧力の差が所定値を超えたとき、ＤＰＦ２４が目詰まりしている、即ち、パーティキュレートの量が過大であって再生時期にあると判断するようにしても良い。

Ｓ１０で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ１２に進み、再生タイマ（アップカウンタ）をスタートさせ、Ｓ１４に進み、温度センサ５２で検出された排ガス温度に基づき、ＬＮＣ２６に流入する排ガス温度を予測（検出）する。

次いでＳ１６に進み、予測（検出）された排ガス温度に基づき、ＬＮＣ２６の温度が所定の再生温度となるように、検出されたエンジン回転数ＮＥとアクセル開度ＡＰに基づき、吸気絞り装置１４のアクチュエータ１４ｂとインジェクタ１６を駆動し、吸気量を減少する制御を実行すると共に、燃焼後の排気行程における燃料を噴射するポストインジェクション（ポストＩｎｊ）制御を実行する。

ＬＮＣ２６にあっては、高温の還元雰囲気にあるとき、還元剤として軽油などのＨＣが供給されるとき、付着したＳＯｘ(硫黄酸化物)は、それと還元することで除去されて再生されるが、還元雰囲気においてＳＯｘを完全に除去するには、例えば６００℃以上の高温を必要とする。

そこで、この実施例においては、吸気量を減少させることで、新気の導入による温度低下を可能な限り抑制すると共に、ポストインジェクションを実行することで未燃燃料をＤＰＦ２４に供給し、ＤＰＦ２４で燃焼させて昇温させるようにした。

具体的には、ＤＰＦ２４から流出する排ガス温度が６５０℃程度まで達するように上記のような制御を行う。これにより、ＤＰＦ２４から大量のＣＯ，ＨＣが発生され、６５０℃まで昇温された排ガス中に混入されて後段のＬＮＣ２６に送られる。

次いでＳ１８に進み、第２の広域空燃比センサ５４の出力の出力に基づき、検出された酸素濃度が減少するように還元剤供給装置３０を動作させて還元剤として燃料（軽油）を供給する。具体的には、還元剤供給装置３０の上流での排ガスの酸素濃度が空燃比において１７：１程度であるとき、ＬＮＣ２６に流入する排ガスの酸素濃度が空燃比において１４：１程度となるように、燃料を噴射する。

このとき、ＤＰＦ２４から流出する排ガス中の酸素は固形微粒子（ＰＭ）の燃焼によって消費されるため、還元雰囲気に必要な燃料の量は僅少で足りる。また、同一の酸素濃度（空燃比）であれば、ＣＯ，ＨＣの量が多いほど還元効率が向上するが、前記したように、ＤＰＦ２４から流出する排ガスには大量のＣＯ，ＨＣが含まれていることから、必要な燃料の量はさらに減少する。

ＬＮＣ２６においては、よって生じた高温の還元雰囲気において付着されて堆積されたＳＯｘは、供給された燃料中のＨＣおよび流入した排ガス中のＣＯ，ＨＣと還元されて除去され、ＬＮＣ２６がＳＯｘによる被毒から再生される。

次いでＳ２０において再生タイマの値が所定値（再生に必要な所定時間）を超えたか否か判断する。所定値としては、ＤＰＦ２４とＬＮＣ２６が共に再生されるに必要な時間を予め求めて設定する。否定されるときはＳ１６に戻ると共に、肯定されるときはＤＰＦ２４とＬＮＣ２６の再生が完了したことから、終了して通常の排ガス浄化制御に戻る。

この実施例にあっては、ＤＰＦ２４の再生に同期して（換言すれば同時に）ＬＮＣ２６の再生を行うようにしたので、ＤＰＦ２４での燃焼によって昇温された高温の排ガスをＬＮＣ２６に供給することができ、再生可能な温度まで昇温させると共に還元雰囲気とするために必要な燃料（還元剤）の使用量を減少させることでき、よって燃費性能を改善しつつ、ＬＮＣ２６を再生することができる。

さらに、ＤＰＦ２４の再生時に発生する大量のＣＯとＨＣをＬＮＣ２６に供給するようにしたので、ＬＮＣ２６を一層効果的に再生することができる。

また、検出された排気の温度に基づき、ＬＮＣ２６に流入する排気温度を予測（推定）し、推定された触媒流入温度に基づいて、ＬＮＣ２６の温度が所定の再生温度となるように、検出されたエンジン回転数ＮＥとアクセル開度ＡＰ（即ち、検出された運転状態）に基づいて吸気絞り装置１４とインジェクタ１６を駆動するようにしたので、前記した効果に加え、ＬＮＣ２６の温度を再生に必要な温度まで確実に昇温することができる。

図３は、この発明の第２実施例に係るディーゼルエンジンの排気浄化装置の動作を示すフロー・チャートである。

第１実施例と相違する点に焦点をおいて説明すると、第２実施例に係るディーゼルエンジンの浄化装置にあっては、ＬＮＣ２６の再生は、ＤＰＦ２４の再生がｎ（ｎ＞１）回、例えば５回、実行される度に１回だけ実行するようにした。

以下説明すると、先ずＳ１００においてＤＰＦ２４の再生時期にあるか否か第１実施例と同様に判断し、否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ１０２に進み、ＬＮＣ２６が再生時期にあるか否か判断する。これは例えば、ＬＮＣ２６下流のＮＯｘセンサにより排ガス中のＮＯｘ濃度を検出し、ＮＯｘ濃度に基づいてＬＮＣの反応性の低下を判断することによって行う。

Ｓ１０２で肯定されるときは、Ｓ１０４以降に進み、第１実施例と同様な同時再生処理を実行する。他方、Ｓ１０２で否定されるときは、Ｓ１１４以降に進み、ＤＰＦ２４の再生のみ実行する。具体的には、Ｓ１１４において、第２の再生タイマ（アップカウンタ）をスタートさせ、次いでＳ１１６に進み、燃焼後の排気行程における燃料を噴射するポストインジェクション（ポストＩｎｊ）制御を実行する。即ち、ポストインジェクションによる燃料をＤＯＣ２２内で燃焼させることによってＤＰＦ２４が昇温し、結果、ＤＰＦ２４内の固形微粒子（ＰＭ）が燃焼することになる。

次いでＳ１１８に進み、第２の再生タイマの値が第２の所定値（ＤＰＦ２４の再生に必要な所定時間）を超えたか否か判断する。第２の所定値としては、ＤＰＦ２４が再生されるに必要な時間を予め求めて設定する。Ｓ１１８において否定されるときはＳ１１６に戻ると共に、肯定されるときはＤＰＦ２４の再生が完了したことから終了して通常の排ガス浄化制御に戻る。

第２実施例にあっては、ＤＰＦ２４の再生時期とＬＮＣ２６の再生時期が一致しない場合はＤＰＦ２４の再生処理のみ行うと共に、一致した場合はＤＰＦ２４の再生処理とＬＮＣ２６再生処理を同時に行うようにした。

即ち、ＬＮＣ２８の再生は、ＤＰＦ２４の再生がｎ（ｎ＞１）回行われる度に、１回行うように構成したので、ＬＮＣ２６の再生がＤＰＦ２４の再生ほど頻繁に必要とされない場合、ＬＮＣ２６の再生頻度に応じて最適に再生を行うことができる。また、必要な場合にのみＮＯｘ触媒装置のＳＯｘ再生とＤＰＦの再生とを同時に行うことによって、燃料の使用量を節約することができる。

尚、残余の構成および効果は、第１実施例と異ならない。

上記の如く、第１、第２の実施例においては、排気中の微粒子を捕集するフィルタ（ＤＰＦ２４）と、前記フィルタの下流に配置されて排気中のＮＯｘ成分を除去するＮＯｘ触媒装置（ＬＮＣ２６）とを備えるディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記ディーゼルエンジンの吸気通路１２に設けられ、前記吸気通路の吸気量を減少させる吸気絞り装置１４と、前記フィルタ（ＤＰＦ２４）と前記ＮＯｘ触媒装置（ＬＮＣ２６）との間に設けられ、排気に還元剤を供給する還元剤供給装置３０と、前記フィルタ（ＤＰＦ２４）に捕集された微粒子を燃焼させ、前記フィルタの詰まりを解消するフィルタ再生を実行するフィルタ再生手段（ＥＣＵ６０，Ｓ１０からＳ１６）と、フィルタ再生時に前記還元剤供給装置３０を動作させて前記ＮＯｘ触媒装置（ＬＮＣ２６）に還元剤を供給し、前記フィルタ（ＤＰＦ２４）再生と前記ＮＯｘ触媒装置のＳＯｘ被毒再生とを同時に行わせる同時再生手段（ＥＣＵ６０，Ｓ１８，Ｓ２０）と、前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段（クランク角センサ３６、アクセル開度センサ４４）と、前記フィルタ（ＤＰＦ２４）の上流の温度に基づいて前記ＮＯｘ触媒装置（ＬＮＣ２６）に流入する排気の温度を予測する排気温度予測手段（温度センサ５２，ＥＣＵ６０，Ｓ１４）と、前記予測された排気の温度に基づき、前記ＮＯｘ触媒装置（ＬＮＣ２６）の温度が所定の再生温度となるように、前記検出された運転状態に基づいて前記吸気絞り装置１４と前記ディーゼルエンジンのインジェクタを駆動する触媒装置上流温度制御手段（ＥＣＵ６０，Ｓ１６）とを備える如く構成した。

また、第２実施例にあっては、前記同時再生手段は、前記フィルタ再生手段がｎ（ｎ＞１）回動作する度に、１回動作する如く構成した（Ｓ１００，Ｓ１０２）。

さらに、上記において、この発明を車両用のエンジンを例にとって説明したが、この発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶用推進機関用エンジンにも適用が可能である。

この発明の第１実施例に係るディーゼルエンジンの排気浄化装置を全体的に示す概略図である。図１に示す装置の動作を示すフロー・チャートである。この発明の第２実施例に係るディーゼルエンジンの排気浄化装置の動作を示す、図２と同様なフロー・チャートである。

符号の説明

１０ディーゼルエンジン（内燃機関。エンジン）
１２吸気管（吸気系）
１４吸気絞り装置
１６インジェクタ
２０排気管（排気系）
２２酸化触媒装置（ＤＯＣ）
２４フィルタ（ＤＰＦ）
２６ＮＯｘ触媒装置（ＬＮＣ）
３０還元剤供給装置
３２ＥＧＲ管（ＥＧＲ通路）
３４ＥＧＲバルブ
３６クランク角センサ
４４アクセル開度センサ
５４第２の広域空燃比センサ
６０ＥＣＵ（電子制御ユニット）

Claims

排気中の微粒子を捕集するフィルタと、前記フィルタの下流に配置されて排気中のＮＯｘ成分を除去するＮＯｘ触媒装置とを備えるディーゼルエンジンの排気浄化装置において、
ａ．前記ディーゼルエンジンの吸気通路に設けられ、前記吸気通路の吸気量を減少させる吸気絞り装置と、
ｂ．前記フィルタと前記ＮＯｘ触媒装置との間に設けられ、排気に還元剤を供給する還元剤供給装置と、
ｃ．前記フィルタに捕集された微粒子を燃焼させ、前記フィルタの詰まりを解消するフィルタ再生を実行するフィルタ再生手段と、
ｄ．フィルタ再生時に前記還元剤供給装置を動作させて前記ＮＯｘ触媒装置に還元剤を供給し、前記フィルタ再生と前記ＮＯｘ触媒装置のＳＯｘ被毒再生とを同時に行わせる同時再生手段と、
ｅ．前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
ｆ．前記フィルタの上流の温度に基づいて前記ＮＯｘ触媒装置に流入する排気の温度を予測する排気温度予測手段と、
ｇ．前記予測された排気の温度に基づき、前記ＮＯｘ触媒装置の温度が所定の再生温度となるように、前記検出された運転状態に基づいて前記吸気絞り装置と前記ディーゼルエンジンのインジェクタを駆動する触媒装置上流温度制御手段と、
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装置。
前記同時再生手段は、前記フィルタ再生手段がｎ（ｎ＞１）回動作する度に、１回動作することを特徴とする請求項１記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。