JP4858023B2 - Exhaust gas purification system for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、過給圧を可変とする過給機を備えた内燃機関の排気浄化システムに関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification system for an internal combustion engine provided with a supercharger that makes a supercharging pressure variable.
内燃機関の排気浄化システムにおいては、排気通路に設けられた排気浄化装置(吸蔵還元型NOx触媒やパティキュレートフィルタ等)の性能を回復させるために該排気浄化装置に還元剤を供給する場合がある。 In an exhaust gas purification system for an internal combustion engine, a reducing agent may be supplied to the exhaust gas purification device in order to recover the performance of an exhaust gas purification device (such as an NOx storage reduction catalyst or a particulate filter) provided in the exhaust passage. .
このように排気浄化装置に還元剤を供給するときに、排気の流量が多い場合、供給された還元剤が排気浄化装置を通過する時間が短くなるため、排気浄化装置の性能を回復させるための化学反応に該還元剤が利用され難くなる。その結果、性能回復の効率が低下したり、排気浄化装置をすり抜ける還元剤の量が増加したりする虞がある。 As described above, when the reducing agent is supplied to the exhaust purification device, if the flow rate of the exhaust gas is large, the time for the supplied reducing agent to pass through the exhaust purification device is shortened, so that the performance of the exhaust purification device can be recovered. It becomes difficult to use the reducing agent for chemical reaction. As a result, the efficiency of performance recovery may be reduced, or the amount of reducing agent that may pass through the exhaust purification device may increase.
そこで、排気通路に排気絞り弁を設け、排気浄化装置に還元剤を供給するときに排気の流量が多い場合は、該排気絞り弁を閉弁方向に制御する技術が知られている。排気絞り弁を閉弁方向に制御すると、排気の流速を抑えることが出来るため還元剤が排気浄化装置を通過する時間を長くすることが出来る。従って、排気浄化装置において還元剤が該排気浄化装置の性能を回復させるための化学反応に利用され易くなる。 Therefore, a technique is known in which an exhaust throttle valve is provided in the exhaust passage and the exhaust throttle valve is controlled in the closing direction when the flow rate of the exhaust gas is large when supplying the reducing agent to the exhaust purification device. When the exhaust throttle valve is controlled in the valve closing direction, the flow rate of the exhaust gas can be suppressed, so that the time for the reducing agent to pass through the exhaust gas purification device can be lengthened. Accordingly, the reducing agent is easily used in a chemical reaction for recovering the performance of the exhaust purification device in the exhaust purification device.
特許文献1には、排気通路に設けられたNOx吸収剤に添加物質を供給するときにおいて、吸入空気量が少ないときは多いときに比べて排気絞り弁の開度を大きくする技術が開示されている。
排気浄化装置の性能を回復させるべく該排気浄化装置に還元剤を供給するときにおいて、排気の流量が多いために排気絞り弁を閉弁方向に制御すると、背圧が上昇し内燃機関におけるポンプ損失が増加する虞がある。内燃機関におけるポンプ損失が増加すると燃費が悪化する場合がある。 When supplying a reducing agent to the exhaust gas purification device to restore the performance of the exhaust gas purification device, if the exhaust throttle valve is controlled in the valve closing direction due to the large flow rate of the exhaust gas, the back pressure increases and the pump loss in the internal combustion engine increases. May increase. When the pump loss in the internal combustion engine increases, the fuel consumption may deteriorate.
本発明は、排気浄化装置の性能を回復させるべく該排気浄化装置に還元剤を供給するときにおける内燃機関でのポンプ損失の過剰な増加を抑制することが出来る技術を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a technique capable of suppressing an excessive increase in pump loss in an internal combustion engine when a reducing agent is supplied to the exhaust purification device so as to restore the performance of the exhaust purification device. .
本発明は、排気浄化装置に還元剤を供給するときに排気の流量が多い場合は、排気絞り弁を閉弁方向に制御すると共に過給機による過給圧を低下させるものである。 The present invention controls the exhaust throttle valve in the valve closing direction and reduces the supercharging pressure by the supercharger when the flow rate of the exhaust gas is large when supplying the reducing agent to the exhaust gas purification device.
より詳しくは、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、
過給圧を可変とする過給機と、
排気通路に設けられた排気浄化装置と、
該排気浄化装置の性能を回復させるべく該排気浄化装置に還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記排気通路に設けられ排気の流量を制御する排気絞り弁と、
前記還元剤供給手段によって前記排気浄化装置に還元剤を供給するときに前記排気通路
を流れる排気の流量が所定流量以上である場合は、前記排気絞り弁を閉弁方向に制御する排気絞り弁制御手段と、を備え、
前記還元剤供給手段によって前記排気浄化装置に還元剤を供給するときに、前記排気絞り弁制御手段によって前記排気絞り弁を閉弁方向に制御した場合の背圧が所定圧力以上となる場合は、前記過給機による過給圧を低下させることを特徴とする。
More specifically, the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention is:
A turbocharger with variable supercharging pressure;
An exhaust purification device provided in the exhaust passage;
Reducing agent supply means for supplying a reducing agent to the exhaust gas purification device in order to restore the performance of the exhaust gas purification device;
An exhaust throttle valve provided in the exhaust passage for controlling the flow rate of the exhaust;
An exhaust throttle valve control for controlling the exhaust throttle valve in a valve closing direction when the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage is greater than or equal to a predetermined flow rate when the reducing agent is supplied to the exhaust gas purification device by the reducing agent supply means. Means, and
When the reducing agent is supplied to the exhaust gas purification device by the reducing agent supply means, when the back pressure when the exhaust throttle valve control means controls the exhaust throttle valve in the valve closing direction is a predetermined pressure or more, The supercharging pressure by the supercharger is reduced.
ここで、所定流量は、供給された還元剤が排気浄化装置を通過する時間が過剰に短くなるために、排気浄化装置の性能を回復させるための化学反応に利用されない還元剤の量が許容範囲よりも多くなると判断出来る排気の流量の閾値である。 Here, the predetermined flow rate is within an allowable range of the amount of reducing agent that is not used for a chemical reaction for restoring the performance of the exhaust purification device because the time during which the supplied reducing agent passes through the exhaust purification device becomes excessively short. It is a threshold value of the exhaust gas flow rate that can be determined to be larger than the above.
また、所定圧力とは、内燃機関でのポンプ損失が過剰に増加すると判断出来る背圧の閾値である。 The predetermined pressure is a back pressure threshold at which it can be determined that the pump loss in the internal combustion engine increases excessively.
過給機による過給圧を低下させると吸入空気量が低下するために排気の流量を減少させることが出来る。そのため、排気絞り弁を閉弁方向に制御したときの背圧の上昇を抑制することが出来る。 When the supercharging pressure by the supercharger is reduced, the intake air amount is reduced, so that the flow rate of the exhaust gas can be reduced. Therefore, it is possible to suppress an increase in back pressure when the exhaust throttle valve is controlled in the valve closing direction.
従って、本発明によれば、排気浄化装置の性能を回復させるべく該排気浄化装置に還元剤を供給するときにおける内燃機関でのポンプ損失の過剰な増加を抑制することが出来る。 Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress an excessive increase in pump loss in the internal combustion engine when the reducing agent is supplied to the exhaust purification device so as to restore the performance of the exhaust purification device.
本発明においては、過給機が、排気通路における排気浄化装置よりも上流側に設けられたタービンを有するターボチャージャであってもよい。この場合、還元剤供給手段によって排気浄化装置に還元剤を供給するときに、排気絞り弁制御手段によって排気絞り弁を閉弁方向に制御した場合の背圧が前記所定圧力より低い場合であっても、排気浄化装置に流入する排気の温度が所定温度以下である場合は、ターボチャージャによる過給圧を低下させてもよい。 In the present invention, the turbocharger may be a turbocharger having a turbine provided upstream of the exhaust gas purification device in the exhaust passage. In this case, when the reducing agent is supplied to the exhaust purification device by the reducing agent supply means, the back pressure when the exhaust throttle valve is controlled in the valve closing direction by the exhaust throttle valve control means is lower than the predetermined pressure. In addition, when the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust gas purification device is equal to or lower than a predetermined temperature, the supercharging pressure by the turbocharger may be reduced.
ここで、所定温度は、排気浄化装置の性能を回復させるための化学反応に還元剤が利用され難いと判断出来る排気の温度の閾値である。 Here, the predetermined temperature is a threshold value of the exhaust gas temperature at which it can be determined that the reducing agent is hardly used for a chemical reaction for recovering the performance of the exhaust gas purification apparatus.
ターボチャージャによる過給圧を低下させることで、該ターボチャージャによる過給のために使用される排気のエネルギーを減少させることが出来る。その結果、タービンにおける排気の温度低下を抑制することが出来る。 By reducing the supercharging pressure by the turbocharger, the energy of the exhaust gas used for supercharging by the turbocharger can be reduced. As a result, the temperature drop of the exhaust gas in the turbine can be suppressed.
従って、上記によれば、排気浄化装置に流入する排気の温度をより高くすることが出来る。これにより、排気浄化装置の性能を回復させるための化学反応をより促進させることが出来る。 Therefore, according to the above, the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust purification device can be further increased. Thereby, the chemical reaction for recovering the performance of the exhaust emission control device can be further promoted.
本発明によれば、排気浄化装置の性能を回復させるべく該排気浄化装置に還元剤を供給するときにおける内燃機関でのポンプ損失の過剰な増加を抑制することが出来る。 According to the present invention, it is possible to suppress an excessive increase in pump loss in an internal combustion engine when supplying a reducing agent to the exhaust purification device so as to restore the performance of the exhaust purification device.
以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムの具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, specific embodiments of an exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<内燃機関およびその吸排気系の概略構成>
図1は、本実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図である。内燃
機関1は4つの気筒2を有する車両駆動用のディーゼルエンジンである。各気筒2には該気筒2内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁3がそれぞれ設けられている。
<Schematic configuration of internal combustion engine and intake / exhaust system thereof>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine and its intake / exhaust system according to the present embodiment. The
内燃機関1には、インテークマニホールド5およびエキゾーストマニホールド7が接続されている。インテークマニホールド5には吸気通路4の一端が接続されている。エキゾーストマニホールド7には排気通路6の一端が接続されている。本実施例において、排気通路6はエキゾーストマニホールド7の4番気筒近傍の位置に接続されている。
An intake manifold 5 and an exhaust manifold 7 are connected to the
吸気通路4にはターボチャージャ(過給機)8のコンプレッサ8aが設置されている。排気通路6にはターボチャージャ8のタービン8bが設置されている。
A
本実施例に係るターボチャージャ8は過給圧を可変とするターボチャージャである。ここで、本実施例に係るターボチャージャ8の概略構成について図2に基づいて説明する。ターボチャージャ8におけるコンプレッサ8aとタービン8bとの間にはセンタハウジング8cが設けられている。該センタハウジング8cにはロータシャフト16がその軸心を中心に回転可能な状態で支持されている。
The
ロータシャフト16の一端には、コンプレッサ8aに設置されたコンプレッサホイール14が取り付けられている。また、ロータシャフト16の他端には、タービン8bに設置されたタービンホイール15が取り付けられている。
At one end of the
このような構成のターボチャージャ8においては、排気が吹き付けられることによってタービンホイール15が回転し、該タービンホイール15が回転することによってコンプレッサホイール14が回転する。そして、該コンプレッサホイール14の回転によって、コンプレッサ8aより下流側の吸気通路4に送り込まれる空気量を増加させる、いわゆる過給が行われる。
In the
さらに、タービン8bにおいては、羽形状のノズルベーン17がタービンホイール15の円周方向に複数取り付けられている。さらに、タービン8bにはノズルベーン17を開閉駆動させるアクチュエータ13が設けられている。アクチュエータ13によりノズルベーン17が開閉駆動されることによって、隣り合うノズルベーン17間の隙間の大きさが変化する。そのため、タービンホイール15に吹き付けられる排気の流速が変化し、その結果、コンプレッサホイール14の回転数が変化する。これにより、コンプレッサ8aより下流側の吸気通路2への過給圧を調整することが可能となる。
Further, in the
吸気通路4におけるコンプレッサ8aよりも上流側にはエアフローメータ12が設けられている。また、排気通路6におけるタービン8bより下流側には、排気中の粒子状物質(Particulate Matter:以下、PMと称する)を捕集するパティキュレートフィルタ(以下、単にフィルタと称する)9が設けられている。該フィルタ9には吸蔵還元型NOx触媒(以下、単にNOx触媒と称する)が担持されている。尚、本実施例においては、NOx触媒を担持したフィルタ9が本発明に係る排気浄化装置に相当する。
An
また、排気通路6におけるタービン8bより下流側且つフィルタ9よりも上流側には排気の温度を検出する温度センサ18が設けられている。また、排気通路6におけるフィルタ9よりも下流側には排気の流量を制御する排気絞り弁10が設けられている。エキゾーストマニホールド7における排気通路6の接続部近傍には排気中に還元剤として燃料を添加する燃料添加弁11が設置されている。尚、本実施例においては、燃料添加弁11が本発明に係る還元剤供給手段に相当する。
Further, a
内燃機関1には電子制御ユニット(ECU)20が併設されている。このECU20は
内燃機関1の運転状態を制御するユニットである。ECU20には、エアフローメータ12および温度センサ18が電気的に接続されている。そして、これらの出力信号がECU20に入力される。ECU20は、エアフローメータ12の検出値に基づいて排気通路6における排気の流量を推定する。
The
また、ECU20には、燃料噴射弁3およびアクチュエータ13、排気絞り弁10、燃料添加弁11が電気的に接続されている。そして、ECU20によってこれらが制御される。
Further, the
<フィルタ再生制御>
ここで、フィルタ9に捕集されたPMを除去するためのフィルタ再生制御について説明する。本実施例に係るフィルタ再生制御は燃料添加弁11から燃料を添加することで行われる。燃料添加弁11から添加された燃料は排気と共にフィルタ9に流入し該フィルタ9に担持されたNOx触媒で酸化される。このときの酸化熱によってフィルタ9が昇温され、その結果、PMが酸化され除去される。
<Filter regeneration control>
Here, filter regeneration control for removing PM collected by the filter 9 will be described. The filter regeneration control according to this embodiment is performed by adding fuel from the fuel addition valve 11. The fuel added from the fuel addition valve 11 flows into the filter 9 together with the exhaust gas, and is oxidized by the NOx catalyst carried on the filter 9. The filter 9 is heated by the oxidation heat at this time, and as a result, PM is oxidized and removed.
このようなフィルタ再生制御を実行するときに排気の流量が多いと、燃料添加弁11から添加された燃料がフィルタ9を通過する時間、即ち、NOx触媒を通過する時間が短くなる。そのため、該燃料がNOx触媒において酸化され難くなる。その結果、フィルタ9が昇温し難くなりPMの除去効率が低下する虞がある。また、NOx触媒で酸化されずにフィルタ9をすり抜けて外部に放出される燃料の量が増加する虞がある。 If the flow rate of the exhaust gas is large when such filter regeneration control is executed, the time for the fuel added from the fuel addition valve 11 to pass through the filter 9, that is, the time to pass through the NOx catalyst, becomes short. For this reason, the fuel is hardly oxidized in the NOx catalyst. As a result, the temperature of the filter 9 is difficult to increase, and the PM removal efficiency may be reduced. Further, the amount of fuel that passes through the filter 9 without being oxidized by the NOx catalyst and is released to the outside may increase.
そのため、本実施例では、フィルタ再生制御の実行時において排気の流量が所定流量以上である場合は、燃料添加弁11から燃料を添加すると共に排気絞り弁10を閉弁する。ここで、所定流量とは、燃料添加弁11から添加された燃料がフィルタ9を通過する時間が過剰に短いために、NOx触媒において酸化されない燃料の量が許容範囲よりも多くなると判断出来る排気の流量の閾値である。
Therefore, in this embodiment, when the flow rate of the exhaust gas is equal to or higher than the predetermined flow rate when the filter regeneration control is executed, the fuel is added from the fuel addition valve 11 and the
排気絞り弁10を閉弁すると、フィルタ9を流れる排気の流速を抑えることが出来る。そのため、燃料添加弁11から添加された燃料がフィルタ9を通過する時間を長くすることが出来る。従って、NOx触媒における燃料の酸化を促進させることが可能となる。
When the
しかしながら、排気の流量が多いときに排気絞り弁10を閉弁すると、該排気絞り弁10よりも上流側の背圧が上昇し内燃機関1におけるポンプ損失が増加する虞がある。
However, if the
そこで、本実施例では、フィルタ再生制御の実行時において排気絞り弁10を閉弁したときに背圧が所定圧力以上となる場合は、ターボチャージャ8のノズルベーン17を開弁方向に制御することで該ターボチャージャ8による過給圧を低下させる。ここで、所定圧力とは、内燃機関1でのポンプ損失が過剰に増加し、燃費が許容範囲よりも悪化すると判断出来る背圧の閾値である。
Therefore, in this embodiment, when the back pressure becomes a predetermined pressure or higher when the
ターボチャージャ8による過給圧を低下させると内燃機関1の吸入空気量が減少することになる。そのため、必然的に排気の流量も減少する。その結果、排気絞り弁10を閉弁したときの背圧の上昇を抑制することが出来る。
When the supercharging pressure by the
次に、本実施例に係るフィルタ再生制御を実行するためのルーチンについて図3に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ECU20に予め記憶されており、内燃機関1の運転中、所定の間隔で繰り返し実行されるルーチンである。
Next, a routine for executing the filter regeneration control according to the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. This routine is stored in advance in the
本ルーチンでは、ECU20は、先ずS101において、フィルタ9におけるPM捕集
量Qpmがフィルタ再生制御の実行の閾値である所定捕集量Qpm0以上となったか否かを判別する。フィルタ9におけるPM捕集量Qpmは内燃機関1の運転状態の履歴等から推定される。S101において、肯定判定された場合、ECU10はS102に進み、否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。
In this routine, first, in S101, the
S102において、ECU20は、排気の流量Gexが所定流量Gex0以上であるか否かを判別する。このS102において、肯定判定された場合、ECU20はS103に進み、否定判定された場合、ECU20はS111に進む。
In S102, the
S103において、ECU20は、排気絞り弁10を閉弁した場合の背圧Pexを排気の流量Gexに基づいて推定する。排気の流量Gexと排気絞り弁10を閉弁した場合の背圧Pexとの関係は実験等によって予め求められておりECU20にマップとして記憶されている。
In S103, the
次に、ECU20は、S104に進み、推定した背圧Pexが所定圧力Pex0以上であるか否かを判別する。S104において、肯定判定された場合、ECU20はS105に進み、否定判定された場合、ECU20はS113に進む。
Next, the
S105に進んだECU20は、ターボチャージャ8のノズルベーン17の目標開度Vt1を算出する。ターボチャージャ8のノズルベーン17を開弁方向に制御すると、該ターボチャージャ8による過給圧が低下し吸入空気量が減少する。吸入空気量が減少すると排気の流量Gexも減少するため、排気絞り弁10を閉弁した場合の背圧Pexの上昇を抑制することが出来る。ここで、目標開度Vt1とは、ノズルベーン17を該目標開度Vt1まで開弁して過給圧を低下させると、排気絞り弁10を閉弁しても背圧Pexが所定圧力Pex0までは上昇しないと判断出来る値である。尚、ノズルベーン17を過剰に開弁すると吸入空気量が過剰に減少する。そのため、目標開度Vt1は吸入空気量が過剰に減少することがない範囲で設定される。
In step S105, the
次に、ECU20は、S106に進み、ターボチャージャ8のノズルベーン17を目標開度Vt1まで開弁した場合の内燃機関1のトルク変動量ΔTrを推定する。ノズルベーン17を目標開度Vt1まで開弁した場合、吸入空気量が減少することで内燃機関1のトルクが低下したり、ポンプ損失が減少することで内燃機関1のトルクが上昇したりする場合がある。
Next, the
次に、ECU20は、S107に進み、推定された内燃機関1のトルク変動量ΔTrが許容範囲の上限値である変動量上限値ΔTrlimit以下であるか否かを判別する。S107において、肯定判定された場合、ECU20はS108に進み、否定判定された場合、ECU20はS112に進む。
Next, the
S112に進んだECU20は、ノズルベーン17を目標開度Vt1まで開弁することによる内燃機関1のトルク変動を補うように燃料噴射弁3からの燃料噴射量を調整する。つまり、ノズルベーン17を開弁すると内燃機関1のトルクが低下する場合は燃料噴射弁3からの燃料噴射量を増加させ、ノズルベーン17を開弁すると内燃機関1のトルクが上昇する場合は燃料噴射弁3からの燃料噴射量を減少させる。その後、ECU20はS108に進む。
The
S108に進んだECU20は、ノズルベーン17を目標開度Vt1まで開弁し、過給圧を低下させる。
In step S108, the
次に、ECU20は、S109に進み、ノズルベーン17を目標開度Vt1まで開弁し
た後の排気の流量Gexが所定流量Gex0以上であるか否かを判別する。このS109において、肯定判定された場合、ECU20はS110に進む。一方、ノズルベーン17を目標開度Vt1まで開弁することで排気の流量Gexが所定流量Gex0より少なくなった場合は排気絞り弁10を閉弁する必要がなくなる。そのため、S109において、否定判定された場合、ECU20はS111に進む。
Next, the
S110において、ECU20は排気絞り弁10を閉弁する。
In S110, the
次に、ECU20は、S111に進み、燃料添加弁11からの燃料添加を実行する。即ち、フィルタ再生制御を実行する。その後、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。
Next, the
一方、S113に進んだECU20は、温度センサ18によって検出される排気の温度、即ちフィルタ9に流入する排気の温度Texが所定温度Tex0以下であるか否かを判別する。ここで、所定温度Tex0とは、NOx触媒における燃料の酸化が促進され難いと判断出来る温度、即ち、NOx触媒における燃料の酸化を促進させるためには排気をより昇温させることが好ましいと判断出来る温度の閾値である。S113において、肯定判定された場合、ECU20はS114に進み、否定判定された場合、ECU20はS110に進む。
On the other hand, the
S114に進んだECU20は、ターボチャージャ8のノズルベーン17の目標開度Vt2を算出する。ターボチャージャ8のノズルベーン17を開弁方向に制御して過給圧を低下させると、該ターボチャージャ8による過給のために使用される排気のエネルギーを減少させることが出来る。その結果、ターボチャージャ8における排気の温度低下を抑制することが出来る。つまり、フィルタ9に流入する排気の温度Texをより高くすることが出来る。
In step S114, the
ここで、目標開度Vt2とは、ノズルベーン17を該目標開度Vt2まで開弁して過給圧を低下させることで、フィルタ9に流入する排気の温度Texを所定温度Tex0より高くすることが出来ると判断出来る値である。尚、目標開度Vt2も、上述した目標開度Vt1と同様、吸入空気量が過剰に減少することがない範囲で設定される。
Here, the target opening degree Vt2 means that the temperature Tex of the exhaust gas flowing into the filter 9 is made higher than the predetermined temperature Tex0 by opening the
次に、ECU20はS106に進む。この場合、ECU20は、S106において、ターボチャージャ8のノズルベーン17を目標開度Vt2まで開弁した場合の内燃機関1のトルク変動量ΔTrを推定する。また、その後、S112に進んだ場合、ECU20は、ノズルベーン17を目標開度Vt2まで開弁することによる内燃機関1のトルク変動を補うように燃料噴射弁3からの燃料噴射量を調整する。また、その後、S108に進んだECU20は、ノズルベーン17を目標開度Vt2まで開弁し、S109に進んだECU20は、ノズルベーン17を目標開度Vt2まで開弁した後の排気の流量Gexが所定流量Gex0以上であるか否かを判別する。
Next, the
以上説明したルーチンによれば、フィルタ再生制御の実行時において、排気の流量が多いために排気絞り弁10を閉弁すると背圧Pexが所定圧力Pex0以上となることが予測された場合、ノズルベーン17を開弁方向に制御することでターボチャージャ8による過給圧を低下させる。これにより、排気絞り弁10を閉弁したときに背圧Pexが所定圧力Pex0以上にまで上昇することを抑制することが出来る。
According to the routine described above, when it is predicted that the back pressure Pex will be equal to or higher than the predetermined pressure Pex0 when the
従って、本実施例によれば、フィルタ再生制御の実行時における内燃機関1でのポンプ損失の過剰な増加を抑制することが出来る。その結果、燃費の悪化を抑制することが可能となる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress an excessive increase in pump loss in the
また、上記ルーチンによれば、フィルタ再生制御の実行時において、排気絞り弁10を閉弁したときの背圧Pexが所定圧力Pex0より低い場合であっても、フィルタ9流入する排気の温度Texが所定温度Tex0以下である場合はターボチャージャ8による過給圧を低下させる。これにより、排気の温度Texが上昇するためNOx触媒における燃料の酸化をより促進させることが出来、以って、PMの酸化をより促進させることが出来る。
Further, according to the above routine, even when the back pressure Pex when the
尚、本実施例において、フィルタ再生制御の実行時に排気の流量が多いために排気絞り弁10を閉弁する場合、該排気絞り弁10を必ずしも全閉状態にする必要はなく、その開度を、NOx触媒において酸化されない燃料の量が許容範囲内となる程度まで排気の流速が抑えられる開度にすればよい。
In the present embodiment, when the
また、本実施例に係るフィルタ再生制御においては、燃料添加弁11による燃料添加に代えて、燃料噴射弁3によって主燃料噴射の後に副燃料噴射を実行することでNOx触媒に燃料を供給してもよい。
Further, in the filter regeneration control according to the present embodiment, fuel is supplied to the NOx catalyst by performing sub fuel injection after the main fuel injection by the
フィルタ9に担持されたNOx触媒に吸蔵されたNOxを還元するNOx還元制御、および、該NOx触媒に吸蔵されたSOxを還元するSOx被毒回復制御においても、NOx触媒への燃料の供給が行われる。そのため、これらの制御の実行時において、排気絞り弁10を閉弁する場合にも、上記したフィルタ再生制御における過給圧の制御を適用してもよい。この場合、NOx還元制御およびSOx被毒回復制御の実行時における内燃機関1でのポンプ損失の増加を抑制することが出来る。
In the NOx reduction control for reducing NOx stored in the NOx catalyst supported by the filter 9 and the SOx poisoning recovery control for reducing SOx stored in the NOx catalyst, fuel is supplied to the NOx catalyst. Is called. Therefore, when the
1・・・内燃機関
4・・・吸気通路
5・・・インテークマニホールド
6・・・排気通路
7・・・エキゾーストマニホールド
8・・・ターボチャージャ
8a・・コンプレッサ
8b・・タービン
9・・・パティキュレートフィルタ
10・・排気絞り弁
11・・燃料添加弁
12・・エアフローメータ
13・・アクチュエータ
14・・コンプレッサホイール
15・・タービンホイール
17・・ノズルベーン
18・・温度センサ
20・・ECU
DESCRIPTION OF
Claims (2)
排気通路に設けられた排気浄化装置と、
該排気浄化装置の性能を回復させるべく該排気浄化装置に還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記排気通路に設けられ排気の流量を制御する排気絞り弁と、
前記還元剤供給手段によって前記排気浄化装置に還元剤を供給するときに前記排気通路を流れる排気の流量が所定流量以上である場合は、前記排気絞り弁を閉弁方向に制御する排気絞り弁制御手段と、を備え、
前記還元剤供給手段によって前記排気浄化装置に還元剤を供給するときに、前記排気絞り弁制御手段によって前記排気絞り弁を閉弁方向に制御した場合の背圧が所定圧力以上となる場合は、前記過給機による過給圧を低下させることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。 A turbocharger with variable supercharging pressure;
An exhaust purification device provided in the exhaust passage;
Reducing agent supply means for supplying a reducing agent to the exhaust gas purification device in order to restore the performance of the exhaust gas purification device;
An exhaust throttle valve provided in the exhaust passage for controlling the flow rate of the exhaust;
An exhaust throttle valve control for controlling the exhaust throttle valve in a valve closing direction when the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage is greater than or equal to a predetermined flow rate when the reducing agent is supplied to the exhaust gas purification device by the reducing agent supply means. Means, and
When the reducing agent is supplied to the exhaust gas purification device by the reducing agent supply means, when the back pressure when the exhaust throttle valve control means controls the exhaust throttle valve in the valve closing direction is a predetermined pressure or more, An exhaust gas purification system for an internal combustion engine, wherein a supercharging pressure by the supercharger is reduced.
前記還元剤供給手段によって前記排気浄化装置に還元剤を供給するときに、前記排気絞り弁制御手段によって前記排気絞り弁を閉弁方向に制御した場合の背圧が前記所定圧力より低い場合であっても、前記排気浄化装置に流入する排気の温度が所定温度以下である場合は、前記ターボチャージャによる過給圧を低下させることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気浄化システム。 The turbocharger is a turbocharger having a turbine provided upstream of the exhaust purification device in the exhaust passage;
When the reducing agent is supplied to the exhaust purification device by the reducing agent supply means, the back pressure when the exhaust throttle valve control means controls the exhaust throttle valve in the valve closing direction is lower than the predetermined pressure. However, when the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust gas purification apparatus is equal to or lower than a predetermined temperature, the supercharging pressure by the turbocharger is reduced.
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