[go: up one dir, main page]

JP2009121264A - Exhaust gas after-treatment device - Google Patents

Exhaust gas after-treatment device Download PDF

Info

Publication number
JP2009121264A
JP2009121264A JP2007294140A JP2007294140A JP2009121264A JP 2009121264 A JP2009121264 A JP 2009121264A JP 2007294140 A JP2007294140 A JP 2007294140A JP 2007294140 A JP2007294140 A JP 2007294140A JP 2009121264 A JP2009121264 A JP 2009121264A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
exhaust
fuel injection
temperature
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2007294140A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kodama
健司 児玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Original Assignee
Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp filed Critical Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority to JP2007294140A priority Critical patent/JP2009121264A/en
Publication of JP2009121264A publication Critical patent/JP2009121264A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas after-treatment device capable of promptly regenerating a filter for collecting particulate matters without causing excessive temperature rise while preventing deterioration of fuel economy. <P>SOLUTION: In the case where the filter is forcedly regenerated by supplying fuel to an oxidation catalyst along with auxiliary fuel injection, when a difference between a target temperature Tft at an exhaust gas inlet portion of the filter and a detected temperature Tf at the exhaust gas inlet portion of the filter exceeds a predetermined value ΔT1 during forced regeneration (S20), at least the auxiliary fuel injection is stopped (S26). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、排気後処理装置に係り、特に、ディーゼルエンジンの排気中に含まれるパティキュレートマターを捕捉するフィルタの再生時における過昇温を防止する技術に関する。   The present invention relates to an exhaust aftertreatment device, and more particularly to a technique for preventing an excessive temperature rise during regeneration of a filter that captures particulate matter contained in exhaust of a diesel engine.

車両用ディーゼルエンジンの排気通路には一般に排気浄化触媒とともに煤等のパティキュレートマター(PM)を捕捉するフィルタが介装されており、これにより排気中の有害物質(CO、HC、NOx等)が酸化或いは還元されて除去されるとともに、PMの大気中への放散が防止される。
ところで、フィルタにはPMが堆積するが、当該PMはフィルタを加熱昇温することで燃焼除去され、これによりフィルタの再生が図られる。従って、一般に、フィルタへのPMの堆積量に応じて適宜フィルタを強制的に加熱昇温する、所謂強制再生が行われている。
The exhaust passage of a vehicle diesel engine generally includes a filter that captures particulate matter (PM) such as soot together with an exhaust purification catalyst, so that harmful substances (CO, HC, NOx, etc.) in the exhaust are contained. While being removed by oxidation or reduction, the emission of PM into the atmosphere is prevented.
By the way, although PM accumulates on the filter, the PM is burned and removed by heating and heating the filter, thereby regenerating the filter. Therefore, generally, so-called forced regeneration is performed in which the filter is forcibly heated and heated appropriately according to the amount of PM deposited on the filter.

フィルタを加熱昇温するには、排気温度を上昇させることが有効であり、例えばディーゼルエンジンにおいて主噴射後の排気行程中に副燃料噴射(ポスト噴射)を行い、未燃燃料を排気通路内或いはフィルタ上流側に設けた酸化触媒で反応させて排気温度を昇温させる技術が開発されている。
また、PMは主として炭化水素(HC)成分であることから、例えばフィルタへのPMの堆積量が多いような場合には、ポスト噴射により排気温度を昇温させるとPMが瞬時に燃焼してフィルタが過昇温し熱劣化するおそれがあるため、このような過昇温を防止すべく、強制再生時であっても排気後処理装置へのHCの吸着量に応じてポスト噴射を中止する技術が公知である(特許文献1参照)。
特開2004−36543号公報
In order to raise the temperature of the filter by heating, it is effective to raise the exhaust temperature. For example, in a diesel engine, auxiliary fuel injection (post injection) is performed during the exhaust stroke after main injection, and unburned fuel is discharged into the exhaust passage or A technique has been developed in which the temperature of the exhaust gas is raised by reacting with an oxidation catalyst provided upstream of the filter.
Also, since PM is mainly a hydrocarbon (HC) component, for example, when the amount of PM deposited on the filter is large, when the exhaust temperature is raised by post injection, the PM instantly burns and the filter In order to prevent such excessive temperature rise, the technology that stops post-injection according to the amount of HC adsorbed to the exhaust aftertreatment device even during forced regeneration to prevent such excessive temperature rise Is known (see Patent Document 1).
JP 2004-36543 A

一方、近年では、フィルタ上流側に設けた酸化触媒での反応を有効に活用すべく、強制再生時において酸化触媒上流側の排気通路に別途燃料噴射(排気管内燃料噴射)を行うことが考えられている。これにより、フィルタの昇温速度を速め、フィルタの強制再生を効果的に実施可能である。
さらに、このような排気管内燃料噴射を行う場合であってもフィルタ上流側の酸化触媒を活性状態にする必要があることから、一般には排気温度を高めるべく併せてポスト噴射を行うようにしている。
On the other hand, recently, in order to effectively utilize the reaction at the oxidation catalyst provided on the upstream side of the filter, it is conceivable to separately inject fuel (injection into the exhaust pipe) into the exhaust passage upstream of the oxidation catalyst during forced regeneration. ing. Thereby, the temperature increase rate of the filter can be increased, and the forced regeneration of the filter can be effectively performed.
Further, even when such fuel injection in the exhaust pipe is performed, it is necessary to activate the oxidation catalyst on the upstream side of the filter. Therefore, post injection is generally performed in order to increase the exhaust temperature. .

しかしながら、排気管内燃料噴射とポスト噴射とを行うようにすると、運転条件によってはポスト噴射による燃料(HC)の多くが酸化触媒に達することがあり(HCスリップ)、この場合、フィルタへのPMの堆積量に因るのみならず、排気管内燃料噴射とともに当該HCスリップによる燃料が併せて酸化触媒で反応してフィルタが過昇温し易いという問題がある。   However, if fuel injection in the exhaust pipe and post-injection are performed, depending on the operating conditions, much of the fuel (HC) by post-injection may reach the oxidation catalyst (HC slip), and in this case, the amount of PM to the filter Not only due to the amount of deposit, but also there is a problem that the fuel of the HC slip together with the fuel injection in the exhaust pipe reacts with the oxidation catalyst and the filter easily overheats.

また、このようなポスト噴射によるHCスリップの発生は、不必要に燃料噴射を行うものであるため、燃費悪化に繋がり好ましいことではない。
この場合、強制再生中であっても例えば排気管内燃料噴射とポスト噴射とを共に中止することでフィルタの過昇温を防止することが考えられるが、このように排気管内燃料噴射とポスト噴射とを共に中止するようにすると、ポスト噴射の中止後に酸化触媒が活性状態でなくなっていることがあり、その後に排気管内燃料噴射とポスト噴射とを再開しようとしても、酸化触媒が改めて活性状態になるまで待つ必要があり、フィルタを速やかに加熱昇温させることができないという問題がある。
In addition, the occurrence of HC slip due to such post injection is not preferable because fuel injection is unnecessarily led to deterioration of fuel consumption.
In this case, it is conceivable to prevent overheating of the filter by stopping both fuel injection in the exhaust pipe and post injection, for example, even during forced regeneration. If both are stopped, the oxidation catalyst may not be in an active state after the post-injection is stopped, and then the oxidation catalyst becomes active again even if the fuel injection in the exhaust pipe and the post-injection are restarted. There is a problem that the filter cannot be heated and heated quickly.

このように排気管内燃料噴射とポスト噴射とを速やかに再開できないと、全体として強制再生に時間を要し、ディーゼルエンジンひいては車両の運転に影響を与え兼ねず、好ましいことではない。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、燃費の悪化を防止しつつパティキュレートマターを捕捉するフィルタを過昇温なく速やかに再生可能な排気後処理装置を提供することにある。
Thus, if the fuel injection in the exhaust pipe and the post-injection cannot be resumed promptly, it takes time for the forced regeneration as a whole, which may affect the operation of the diesel engine and the vehicle, which is not preferable.
The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an exhaust that can quickly regenerate a filter that captures particulate matter while preventing deterioration of fuel consumption without overheating. It is to provide a post-processing apparatus.

上記目的を達成するため、請求項1の排気後処理装置は、内燃機関の排気通路に設けられ、排気中のパティキュレートマターを捕捉するフィルタと、前記排気通路に前記フィルタの排気上流に位置して設けられた酸化触媒と、内燃機関の燃料噴射弁により主燃料噴射を行った後、排気行程で副燃料噴射を行う燃料噴射制御手段と、前記排気通路に前記酸化触媒の排気上流に位置して設けられ、該酸化触媒に燃料を供給する排気通路燃料供給手段と、前記フィルタに捕捉されたパティキュレートマターを除去して該フィルタの再生が必要なとき、前記燃料噴射制御手段により前記副燃料噴射を行うことで排気温度を上昇させて前記酸化触媒を昇温させるとともに、前記排気通路燃料供給手段により前記酸化触媒に燃料の供給を行うことで酸化反応を生起させて前記フィルタを昇温させ、前記フィルタに捕捉されたパティキュレートマターを燃焼除去して前記フィルタを強制的に再生させる強制再生手段と、前記強制再生手段により前記フィルタを強制的に再生させる際の前記フィルタの排気流入口部分の目標温度を設定するフィルタ入口目標温度設定手段と、前記フィルタの排気流入口部分の温度を検出するフィルタ入口温度検出手段とを備え、前記強制再生手段は、前記フィルタ入口目標温度設定手段により設定された目標温度と前記フィルタ入口温度検出手段により検出された温度との差が所定値以上であるとき、少なくとも前記副燃料噴射を中止することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an exhaust aftertreatment device according to claim 1 is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and is located upstream of the filter in the exhaust passage and a filter that captures particulate matter in the exhaust. An oxidation catalyst provided in the exhaust system, a fuel injection control means for performing sub fuel injection in an exhaust stroke after performing main fuel injection by a fuel injection valve of an internal combustion engine, and an exhaust gas upstream of the oxidation catalyst in the exhaust passage. An exhaust passage fuel supply means for supplying fuel to the oxidation catalyst, and when the particulate matter captured by the filter is removed and the filter needs to be regenerated, the fuel injection control means causes the auxiliary fuel to The exhaust temperature is raised by performing injection to raise the temperature of the oxidation catalyst, and the oxidation reaction is performed by supplying fuel to the oxidation catalyst by the exhaust passage fuel supply means. The forced regeneration means for forcibly regenerating the filter by burning and removing the particulate matter captured by the filter and forcibly regenerating the filter. A filter inlet target temperature setting means for setting a target temperature of the exhaust inlet portion of the filter at the time of performing the filter, and a filter inlet temperature detecting means for detecting the temperature of the exhaust inlet portion of the filter, and the forced regeneration means includes: The sub fuel injection is stopped at least when the difference between the target temperature set by the filter inlet target temperature setting means and the temperature detected by the filter inlet temperature detecting means is equal to or greater than a predetermined value. .

請求項2の排気後処理装置は、請求項1において、前記強制再生手段は、前記フィルタ入口目標温度設定手段により設定された目標温度と前記フィルタ入口温度検出手段により検出された温度との差が所定値以上であるとき、前記排気通路燃料供給手段による燃料の供給を中止し、所定時間経過後に前記副燃料噴射を中止することを特徴とする。
請求項3の排気後処理装置は、請求項1または2において、前記強制再生手段は、前記フィルタ入口目標温度設定手段により設定された目標温度と前記フィルタ入口温度検出手段により検出された温度との差が前記所定値より小さい第2所定値未満になると、前記副燃料噴射及び前記排気通路燃料供給手段による燃料の供給を再開することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the exhaust aftertreatment device according to the first aspect, wherein the forced regeneration means has a difference between a target temperature set by the filter inlet target temperature setting means and a temperature detected by the filter inlet temperature detection means. When it is equal to or greater than a predetermined value, the supply of fuel by the exhaust passage fuel supply means is stopped, and the auxiliary fuel injection is stopped after a lapse of a predetermined time.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the exhaust aftertreatment device according to the first or second aspect, wherein the forced regeneration means is configured to obtain a target temperature set by the filter inlet target temperature setting means and a temperature detected by the filter inlet temperature detecting means. When the difference becomes less than a second predetermined value which is smaller than the predetermined value, the sub fuel injection and the fuel supply by the exhaust passage fuel supply means are resumed.

請求項1の排気後処理装置によれば、燃料噴射制御手段による副燃料噴射と排気通路燃料供給手段による燃料の供給とを行うことでフィルタの強制再生を行う場合において、フィルタ入口目標温度設定手段により設定された目標温度とフィルタ入口温度検出手段により検出された温度との差が所定値以上であるときには、少なくとも副燃料噴射が中止される。   According to the exhaust aftertreatment device of claim 1, when the filter is forcibly regenerated by performing the auxiliary fuel injection by the fuel injection control means and the fuel supply by the exhaust passage fuel supply means, the filter inlet target temperature setting means When the difference between the target temperature set by the above and the temperature detected by the filter inlet temperature detecting means is equal to or greater than a predetermined value, at least the auxiliary fuel injection is stopped.

従って、フィルタの排気流入口部分の温度が予め設定した目標温度よりも所定値以上高い場合には、フィルタは昇温傾向にあり、このとき内燃機関の運転条件が変化する等して副燃料噴射による燃料(HC)が酸化触媒に達する所謂HCスリップが発生すると、当該HCスリップによる燃料と排気通路燃料供給手段による燃料とが共に酸化触媒上で反応し、フィルタはさらに昇温して過昇温のおそれがあるが、少なくとも副燃料噴射を中止することにより、フィルタの過昇温を防止でき、フィルタの熱劣化を未然に防止してフィルタの耐久性能を向上させることができる。また、副燃料噴射を中止することで、無駄な燃料噴射を排除して燃費の悪化をも防止することができる。   Accordingly, when the temperature of the exhaust inlet portion of the filter is higher than a preset target temperature by a predetermined value or more, the filter tends to rise in temperature, and at this time, the operating condition of the internal combustion engine changes, for example, the auxiliary fuel injection When a so-called HC slip occurs in which the fuel (HC) from the fuel reaches the oxidation catalyst, both the fuel from the HC slip and the fuel from the exhaust passage fuel supply means react on the oxidation catalyst, and the temperature of the filter further rises and overheats. However, at least by stopping the auxiliary fuel injection, it is possible to prevent excessive temperature rise of the filter, to prevent thermal deterioration of the filter, and to improve the durability of the filter. Further, by canceling the auxiliary fuel injection, it is possible to eliminate useless fuel injection and prevent deterioration of fuel consumption.

請求項2の排気後処理装置によれば、フィルタ入口目標温度設定手段により設定された目標温度とフィルタ入口温度検出手段により検出された温度との差が所定値以上であるときには、排気通路燃料供給手段による燃料の供給が中止され、所定時間経過後に副燃料噴射が中止される。
従って、副燃料噴射のみならず排気通路燃料供給手段による燃料の供給を中止することで、より一層フィルタの過昇温を防止できる一方、酸化触媒上での酸化反応も中止されるために酸化触媒が活性状態でなくなることがあり、この場合には副燃料噴射と排気通路燃料供給手段による燃料の供給とを再開しようとしても酸化触媒が再び活性状態になるのを待つ必要があるのであるが、副燃料噴射については排気通路燃料供給手段による燃料の供給の中止よりも所定時間遅らせて中止することにより、酸化触媒を活性状態に維持可能となり、副燃料噴射と排気通路燃料供給手段による燃料の供給とを速やかに再開することができる。これにより、強制再生を短時間で完了でき、フィルタを過昇温なく速やかに再生可能であり、例えば排気後処理装置が車両に搭載されている場合において、車両の運転フィーリングの向上を図ることができる。
According to the exhaust aftertreatment device of the second aspect, when the difference between the target temperature set by the filter inlet target temperature setting means and the temperature detected by the filter inlet temperature detection means is equal to or greater than a predetermined value, the exhaust passage fuel supply is performed. The fuel supply by the means is stopped, and the auxiliary fuel injection is stopped after a predetermined time.
Therefore, by stopping not only the sub fuel injection but also the fuel supply by the exhaust passage fuel supply means, it is possible to further prevent the temperature of the filter from being excessively raised, while the oxidation reaction on the oxidation catalyst is also stopped. In this case, it is necessary to wait for the oxidation catalyst to become active again even if it is attempted to resume the sub fuel injection and the fuel supply by the exhaust passage fuel supply means. The auxiliary fuel injection is stopped after a predetermined time from the stop of the fuel supply by the exhaust passage fuel supply means, so that the oxidation catalyst can be maintained in an active state, and the fuel supply by the sub fuel injection and the exhaust passage fuel supply means is possible. Can be resumed promptly. As a result, forced regeneration can be completed in a short time, and the filter can be quickly regenerated without overheating. For example, when an exhaust aftertreatment device is mounted on the vehicle, the driving feeling of the vehicle is improved. Can do.

請求項3の排気後処理装置によれば、フィルタ入口目標温度設定手段により設定された目標温度とフィルタ入口温度検出手段により検出された温度との差が所定値より小さい第2所定値未満になると、副燃料噴射及び排気通路燃料供給手段による燃料の供給が再開される。
従って、副燃料噴射と排気通路燃料供給手段による燃料の供給とを再開した後、過昇温が生じないよう再び副燃料噴射と排気通路燃料供給手段による燃料の供給とが中止されてしまうことを極力回避することができる。
According to the exhaust aftertreatment device of claim 3, when the difference between the target temperature set by the filter inlet target temperature setting means and the temperature detected by the filter inlet temperature detection means becomes less than the second predetermined value which is smaller than the predetermined value. The fuel supply by the auxiliary fuel injection and the exhaust passage fuel supply means is resumed.
Therefore, after restarting the sub fuel injection and the fuel supply by the exhaust passage fuel supply means, the sub fuel injection and the fuel supply by the exhaust passage fuel supply means are stopped again so as not to cause an excessive temperature rise. It can be avoided as much as possible.

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図1は、車両に搭載された本発明に係る排気後処理装置が適用される4気筒のディーゼルエンジン(以下、エンジンという)のシステム構成図を示しており、図1に基づき本発明に係る排気後処理装置の構成を説明する。
エンジン1は各気筒共通の高圧蓄圧室(以下、コモンレールという)2を備えており、図示しない燃料噴射ポンプから供給されてコモンレール2に蓄えられた高圧の燃料である軽油を、各気筒に設けられたインジェクタ4に供給し、各インジェクタ4からそれぞれの気筒内に噴射する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a system configuration diagram of a four-cylinder diesel engine (hereinafter referred to as an engine) to which an exhaust aftertreatment device according to the present invention mounted on a vehicle is applied, and the exhaust according to the present invention is based on FIG. The configuration of the post-processing device will be described.
The engine 1 includes a high-pressure accumulator chamber (hereinafter referred to as a common rail) 2 common to each cylinder, and light oil that is high-pressure fuel supplied from a fuel injection pump (not shown) and stored in the common rail 2 is provided in each cylinder. The fuel is supplied to the injectors 4 and injected into the respective cylinders from the injectors 4.

吸気通路6にはターボチャージャ8が装備されており、エアクリーナ7から吸入された吸気は、吸気通路6からターボチャージャ8のコンプレッサ8aへと流入し、コンプレッサ8aで過給された吸気はインタークーラ10及び吸気制御弁12を介して吸気マニホールド14に導入される。
一方、エンジン1の各気筒から排気が排出される排気ポート(図示せず)は、排気マニホールド18を介して排気管(排気通路)20に接続されている。なお、排気マニホールド18と吸気マニホールド14との間には、EGR弁22を介して排気マニホールド18と吸気マニホールド14とを連通するEGR通路24が設けられている。
The intake passage 6 is equipped with a turbocharger 8. The intake air drawn from the air cleaner 7 flows into the compressor 8a of the turbocharger 8 from the intake passage 6, and the intake air supercharged by the compressor 8a is intercooler 10. And the intake manifold 14 through the intake control valve 12.
On the other hand, an exhaust port (not shown) through which exhaust is discharged from each cylinder of the engine 1 is connected to an exhaust pipe (exhaust passage) 20 via an exhaust manifold 18. An EGR passage 24 that communicates the exhaust manifold 18 and the intake manifold 14 via the EGR valve 22 is provided between the exhaust manifold 18 and the intake manifold 14.

排気管20はターボチャージャ8のタービン8bを経た後、排気絞り弁26を介して排気後処理ユニット30に接続されている。また、タービン8bの回転軸はコンプレッサ8aの回転軸と連結されており、タービン8bが排気管20内を流動する排気を受けてコンプレッサ8aを駆動する。
排気後処理ユニット30は、酸化触媒36が収容されると共に、この酸化触媒36の排気下流側にディーゼル・パティキュレート・フィルタ(以下、DPFという)38が収容されて構成されている。DPF38は、排気中のパティキュレートマター(以下、PMという)を捕集することによりエンジン1の排気を浄化するために設けられる。
The exhaust pipe 20 passes through the turbine 8 b of the turbocharger 8 and is connected to the exhaust aftertreatment unit 30 via the exhaust throttle valve 26. The rotating shaft of the turbine 8b is connected to the rotating shaft of the compressor 8a, and the turbine 8b receives the exhaust flowing in the exhaust pipe 20 and drives the compressor 8a.
The exhaust aftertreatment unit 30 is configured to accommodate an oxidation catalyst 36 and a diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) 38 on the exhaust downstream side of the oxidation catalyst 36. The DPF 38 is provided to purify the exhaust of the engine 1 by collecting particulate matter (hereinafter referred to as PM) in the exhaust.

DPF38はハニカム型のセラミック担体からなり、上流側と下流側とを連通する通路が多数並設されると共に、通路の上流側開口と下流側開口とが交互に閉鎖されており、エンジン1の排気が内部を流通することによって排気中のPMを捕集する。
酸化触媒36は排気中のNOを酸化させてNOを生成するので、このように酸化触媒36とDPF38とを配置することにより、DPF38に捕集され堆積しているPMは、通常においては、酸化触媒36から供給されたNOと反応して酸化し、これによりDPF38の連続再生が行われる。
The DPF 38 is made of a honeycomb-type ceramic carrier, and a large number of passages that connect the upstream side and the downstream side are provided side by side, and the upstream side opening and the downstream side opening of the passage are alternately closed. Collects PM in the exhaust gas by circulating inside.
Since the oxidation catalyst 36 oxidizes NO in the exhaust gas to generate NO 2 , by arranging the oxidation catalyst 36 and the DPF 38 in this way, the PM collected and deposited in the DPF 38 is normally It reacts with NO 2 supplied from the oxidation catalyst 36 and oxidizes, whereby the DPF 38 is continuously regenerated.

また、酸化触媒36の排気上流側には、排気管20内ひいては酸化触媒36に向けて燃料(軽油)を噴射する燃料添加インジェクタ(排気通路燃料供給手段)28が設けられている。この燃料添加インジェクタ28は、主としてDPF38に捕集されたPMを強制的に燃焼除去するDPF38の強制再生時において酸化触媒36に燃料を供給するものである。即ち、DPF38に堆積したPMを強制的に燃焼除去する必要があるときには、燃料添加インジェクタ28から燃料が噴射(以下、排気管内燃料噴射という)され、これにより酸化触媒36上で酸化反応が生起し、この酸化反応の反応熱によってDPF38が昇温してPMが急速に燃焼除去され、DPF38の強制再生が行われる。   A fuel addition injector (exhaust passage fuel supply means) 28 for injecting fuel (light oil) into the exhaust pipe 20 and thus toward the oxidation catalyst 36 is provided on the exhaust upstream side of the oxidation catalyst 36. This fuel addition injector 28 supplies fuel to the oxidation catalyst 36 at the time of forced regeneration of the DPF 38 that forcibly burns and removes PM collected mainly in the DPF 38. That is, when it is necessary to forcibly remove the PM deposited on the DPF 38, fuel is injected from the fuel addition injector 28 (hereinafter referred to as fuel injection in the exhaust pipe), and this causes an oxidation reaction on the oxidation catalyst 36. The DPF 38 is heated by the reaction heat of this oxidation reaction, PM is rapidly burned and removed, and the DPF 38 is forcibly regenerated.

酸化触媒36の上流側には、酸化触媒36及びDPF38の排気上流側の排気圧力を検出する上流側圧力センサ40が設けられ、下流側にはDPF38の排気下流側の排気圧力を検出する下流側圧力センサ42が設けられている。
また、酸化触媒36とDPF38との間には、DPF38の入口の排気温度、ひいてはDPF38の入口部分の温度を検出するDPF入口温度センサ(フィルタ入口温度検出手段)44が設けられている。
An upstream pressure sensor 40 that detects the exhaust pressure on the exhaust upstream side of the oxidation catalyst 36 and the DPF 38 is provided on the upstream side of the oxidation catalyst 36, and the downstream side that detects the exhaust pressure on the exhaust downstream side of the DPF 38 on the downstream side. A pressure sensor 42 is provided.
A DPF inlet temperature sensor (filter inlet temperature detecting means) 44 is provided between the oxidation catalyst 36 and the DPF 38 to detect the exhaust temperature at the inlet of the DPF 38 and thus the temperature of the inlet portion of the DPF 38.

ECU(電子コントロールユニット)50は、エンジン1の運転制御をはじめとして総合的な制御を行うための制御装置であり、CPU、メモリ、タイマカウンタなどから構成され、様々な制御量の演算を行うと共に、その制御量に基づき各種デバイスの制御を行う。
ECU50の入力側には、各種制御に必要な情報を収集するため、上述した上流側圧力センサ40、下流側圧力センサ42及びDPF入口温度センサ44のほか、各種センサ類が接続されている。一方、出力側には、演算した制御量に基づき制御が行われる各気筒のインジェクタ4、吸気制御弁12、EGR弁22、排気絞り弁26及び燃料添加インジェクタ28などの各種デバイス類が接続されている。
The ECU (Electronic Control Unit) 50 is a control device for performing comprehensive control including operation control of the engine 1, and includes a CPU, a memory, a timer counter, and the like, and performs various control amount calculations. Then, various devices are controlled based on the control amount.
In addition to the upstream pressure sensor 40, the downstream pressure sensor 42, and the DPF inlet temperature sensor 44 described above, various sensors are connected to the input side of the ECU 50 in order to collect information necessary for various controls. On the other hand, on the output side, various devices such as the injector 4, the intake control valve 12, the EGR valve 22, the exhaust throttle valve 26, and the fuel addition injector 28 of each cylinder that are controlled based on the calculated control amount are connected. Yes.

これより、ECU50では、エンジン1の各気筒への燃料供給量の演算、及び演算した燃料供給量に基づいてインジェクタ4からの燃料供給量を制御する燃料供給制御、燃料添加インジェクタ28の駆動制御等の各種制御が行われる。
特に、本発明に係る排気後処理装置では、エンジン1は主燃料噴射のほかに主に排気昇温を目的として排気行程(例えば、排気行程後期)においてインジェクタ4から副燃料噴射(以下、レイトポスト噴射という)を行うことが可能に構成されており、ECU50の指令により当該レイトポスト噴射を実施可能である(燃料噴射制御手段)。即ち、ECU50の指令に基づきレイトポスト噴射を行うことで、レイトポスト噴射による燃料の多くを未燃燃料として排気管20に排出するようにでき、当該未燃燃料と排気中の残存酸素とを排気管20内で反応させて排気温度を上昇させることが可能である。
Thus, the ECU 50 calculates the fuel supply amount to each cylinder of the engine 1, the fuel supply control for controlling the fuel supply amount from the injector 4 based on the calculated fuel supply amount, the drive control of the fuel addition injector 28, and the like. Various controls are performed.
In particular, in the exhaust aftertreatment device according to the present invention, the engine 1 uses the auxiliary fuel injection (hereinafter referred to as the late post) from the injector 4 in the exhaust stroke (for example, late in the exhaust stroke) mainly for the purpose of raising the exhaust gas temperature in addition to the main fuel injection. Injection)), and the late post injection can be performed by a command from the ECU 50 (fuel injection control means). That is, by performing late post injection based on the command of the ECU 50, it is possible to discharge most of the fuel by late post injection to the exhaust pipe 20 as unburned fuel, and exhaust the unburned fuel and residual oxygen in the exhaust. It is possible to raise the exhaust temperature by reacting in the pipe 20.

これにより、上記DPF38の強制再生を行う場合において、当該レイトポスト噴射を行うようにすれば、排気温度を上昇させて酸化触媒36を昇温させることができ、酸化触媒36を活性状態(例えば、触媒温度が250℃以上)とし或いは当該活性状態に維持することができ、酸化触媒36上での酸化反応を良好に生起させることができる。
以下、このように構成された本発明に係る排気後処理装置の作用及び効果について説明する。
As a result, in the case of performing forced regeneration of the DPF 38, if the late post injection is performed, the exhaust temperature can be raised and the oxidation catalyst 36 can be raised, and the oxidation catalyst 36 can be activated (for example, The catalyst temperature is 250 ° C. or higher) or can be maintained in the active state, and the oxidation reaction on the oxidation catalyst 36 can be favorably caused.
The operation and effect of the exhaust aftertreatment device according to the present invention configured as described above will be described below.

図2を参照すると、本発明に係る排気後処理装置においてECU50により実行される強制再生制御の制御ルーチンがフローチャートで示されており(強制再生手段)、以下同フローチャートに基づき説明する。
ステップS10では、強制再生が必要な状況か否かを判別する。ここでは、DPF38に堆積したPMが所定量に達したことをもって強制再生が必要な状況と判定するようにしており、例えばPMの堆積量をDPF38の目詰まり状況に基づき推定し、当該推定値が上記所定量に達したか否かを判別する。具体的には、上流側圧力センサ40と下流側圧力センサ42との差圧に基づいてDPF38の目詰まり状況を判定しPMの堆積量を推定する。
Referring to FIG. 2, a control routine of forced regeneration control executed by the ECU 50 in the exhaust aftertreatment device according to the present invention is shown in a flowchart (forced regeneration means), and will be described below based on the flowchart.
In step S10, it is determined whether or not forced regeneration is necessary. Here, it is determined that forced regeneration is necessary when the PM accumulated in the DPF 38 reaches a predetermined amount. For example, the PM accumulation amount is estimated based on the clogged state of the DPF 38, and the estimated value is It is determined whether or not the predetermined amount has been reached. Specifically, the clogging state of the DPF 38 is determined based on the pressure difference between the upstream pressure sensor 40 and the downstream pressure sensor 42 to estimate the PM accumulation amount.

ステップS10の判別結果が偽(No)の場合には何もせずに当該ルーチンを抜け、判別結果が真(Yes)の場合にはステップS12に進む。
ステップS12では、DPF38の入口部分の目標温度、即ちフィルタ入口目標温度Tft(例えば、600℃近傍値)を設定する(フィルタ入口目標温度設定手段)。つまり、強制再生では上述したようにDPF38を昇温させてPMを燃焼除去するのであるが、例えば上記PMの堆積量の推定値に応じて、当該DPF38の入口温度、ひいてはDPF38全体の温度の目標となる適切な温度を予め設定しておく。
If the determination result in step S10 is false (No), nothing is done and the routine is exited. If the determination result is true (Yes), the process proceeds to step S12.
In step S12, the target temperature of the inlet portion of the DPF 38, that is, the filter inlet target temperature Tft (for example, a value near 600 ° C.) is set (filter inlet target temperature setting means). That is, in the forced regeneration, as described above, the DPF 38 is heated and the PM is burned and removed. For example, according to the estimated value of the amount of accumulated PM, the inlet temperature of the DPF 38 and thus the target temperature of the entire DPF 38 An appropriate temperature is set in advance.

ステップS14では、強制再生を実施すべく、レイトポスト噴射を開始する。上述したようにレイトポスト噴射は排気温度を上昇させて酸化触媒36を昇温させることを主な目的としていることから、レイトポスト噴射の燃料噴射量については、酸化触媒36を昇温させることが可能な量に適宜設定される。
そして、ステップS16では、燃料添加インジェクタ28を駆動させて排気管内燃料噴射を開始する。排気管内燃料噴射の噴射量についても、DPF38の入口温度が上記入口目標温度Tftを確保可能な程度の量となるように適宜設定される。
In step S14, late post injection is started to perform forced regeneration. As described above, the main purpose of the late post-injection is to raise the temperature of the oxidation catalyst 36 by raising the exhaust gas temperature, so that the oxidation catalyst 36 can be heated up for the fuel injection amount of the late post-injection. The amount is set as appropriate.
In step S16, the fuel addition injector 28 is driven to start fuel injection in the exhaust pipe. The injection amount of the fuel injection in the exhaust pipe is also appropriately set so that the inlet temperature of the DPF 38 is an amount that can ensure the inlet target temperature Tft.

ステップS18では、DPF入口温度センサ44からの情報に基づき、実際のフィルタ入口温度Tfを検出する。
そして、ステップS20において、フィルタ入口温度Tfと上記フィルタ入口目標温度Tftとを比較し、フィルタ入口温度Tfとフィルタ入口目標温度Tftとの差ΔTが所定値ΔT1(例えば、40℃)以上であるか否かを判別する。
In step S18, the actual filter inlet temperature Tf is detected based on the information from the DPF inlet temperature sensor 44.
In step S20, the filter inlet temperature Tf is compared with the filter inlet target temperature Tft, and the difference ΔT between the filter inlet temperature Tf and the filter inlet target temperature Tft is greater than or equal to a predetermined value ΔT1 (for example, 40 ° C.). Determine whether or not.

フィルタ入口温度Tfとフィルタ入口目標温度Tftとの差ΔTが所定値ΔT1(例えば、40℃)以上であるような場合には、DPF38の温度が異常昇温している可能性があり、このような場合にはDPF38が過昇温して熱劣化するおそれがあると考えられ、ステップS22に進み、排気管内燃料噴射を中止する。
ステップS24では、差ΔTが所定値ΔT1以上になってから所定時間t1(例えば、10sec)が経過したか否かを判別する。判別結果が偽(No)で未だ所定時間t1が経過していない場合には所定時間t1が経過するのを待つ。一方、判別結果が真(Yes)で所定時間t1が経過したと判定された場合には、ステップS26に進み、レイトポスト噴射を中止する。
If the difference ΔT between the filter inlet temperature Tf and the filter inlet target temperature Tft is equal to or greater than a predetermined value ΔT1 (for example, 40 ° C.), the temperature of the DPF 38 may be abnormally increased. In such a case, it is considered that the DPF 38 may be excessively heated and thermally deteriorated, and the process proceeds to step S22 to stop fuel injection in the exhaust pipe.
In step S24, it is determined whether or not a predetermined time t1 (for example, 10 seconds) has elapsed since the difference ΔT has become equal to or greater than a predetermined value ΔT1. When the determination result is false (No) and the predetermined time t1 has not yet elapsed, the process waits for the predetermined time t1 to elapse. On the other hand, when it is determined that the determination result is true (Yes) and the predetermined time t1 has elapsed, the process proceeds to step S26, and the late post injection is stopped.

即ち、フィルタ入口温度Tfとフィルタ入口目標温度Tftとの差ΔTが所定値ΔT1以上になると、先ず排気管内燃料噴射を中止した後、所定時間t1が経過するのを待ってレイトポスト噴射を中止する。
このように排気管内燃料噴射とレイトポスト噴射とを中止すると、例えばエンジン1の運転条件が急に変化する等した場合、レイトポスト噴射による燃料(HC)が排気管20内で十分に反応せず、当該燃料(HC)がそのまま酸化触媒36に達する所謂HCスリップが発生する場合があり、HCスリップが発生すると、当該HCスリップによる燃料と排気管内燃料噴射による燃料とが共に酸化触媒36上で反応し、DPF38はさらに昇温して過昇温のおそれがあるのであるが、排気管内燃料噴射とレイトポスト噴射とを中止することにより、かかるDPF38の過昇温を防止でき、DPF38の熱劣化を未然に防止することができる。また、特にレイトポスト噴射を中止することで、レイトポスト噴射による無駄な燃料噴射を排除して燃費の悪化をも防止することができる。
That is, when the difference ΔT between the filter inlet temperature Tf and the filter inlet target temperature Tft becomes equal to or greater than the predetermined value ΔT1, first the fuel injection in the exhaust pipe is stopped, and then the late post injection is stopped after a predetermined time t1 has elapsed. .
When the fuel injection in the exhaust pipe and the late post injection are stopped in this way, for example, when the operating condition of the engine 1 changes suddenly, the fuel (HC) by the late post injection does not react sufficiently in the exhaust pipe 20. A so-called HC slip may occur in which the fuel (HC) reaches the oxidation catalyst 36 as it is. When the HC slip occurs, both the fuel by the HC slip and the fuel by the fuel injection in the exhaust pipe react on the oxidation catalyst 36. However, the DPF 38 may be further heated to overheat, but by stopping the fuel injection in the exhaust pipe and the late post injection, the overheating of the DPF 38 can be prevented and the thermal deterioration of the DPF 38 can be prevented. It can be prevented in advance. In particular, by stopping late post injection, useless fuel injection by late post injection can be eliminated and fuel consumption can be prevented from deteriorating.

また、このようにレイトポスト噴射を排気管内燃料噴射の中止よりも所定時間t1だけ遅らせて中止するようにすると、仮にレイトポスト噴射と排気管内燃料噴射とを同時に中止した場合には、酸化触媒36上での酸化反応も中止されるために酸化触媒36が活性状態でなくなることがあり、その後にレイトポスト噴射と排気管内燃料噴射とを再開しようとしても酸化触媒36が再び活性状態になるのを待つ必要があるのであるが、酸化触媒36を活性状態に維持可能となり、レイトポスト噴射と排気管内燃料噴射とを速やかに再開することができる。これにより、強制再生を短時間で完了でき、DPF38を過昇温なく速やかに再生可能である。   Further, if the late post injection is stopped after a predetermined time t1 from the stop of the fuel injection in the exhaust pipe in this way, if the late post injection and the fuel injection in the exhaust pipe are stopped at the same time, the oxidation catalyst 36 is stopped. Since the above oxidation reaction is also stopped, the oxidation catalyst 36 may not be in an active state, and the oxidation catalyst 36 may become active again if an attempt is made to restart the late post injection and the fuel injection in the exhaust pipe thereafter. Although it is necessary to wait, the oxidation catalyst 36 can be maintained in the active state, and the late post injection and the fuel injection in the exhaust pipe can be promptly restarted. Thereby, forced regeneration can be completed in a short time, and the DPF 38 can be promptly regenerated without excessive temperature rise.

ステップS28では、フィルタ入口温度Tfとフィルタ入口目標温度Tftとの差ΔTが上記所定値ΔT1よりも小さな所定値(第2所定値)ΔT2(<ΔT1:例えば、20℃)未満であるか否かを判別する。
フィルタ入口温度Tfとフィルタ入口目標温度Tftとの差ΔTが所定値ΔT2(例えば、20℃)未満であるような場合には、差ΔTが十分小さくなってDPF38がもはや異常昇温するような状況を脱したと判断できる。故に、ステップS28の判別結果が偽(No)の場合にはレイトポスト噴射と排気管内燃料噴射との中止を維持する一方、判別結果が真(Yes)の場合には、ステップS14に戻り、レイトポスト噴射と排気管内燃料噴射とを再開する。
In step S28, whether or not the difference ΔT between the filter inlet temperature Tf and the filter inlet target temperature Tft is less than a predetermined value (second predetermined value) ΔT2 (<ΔT1: for example, 20 ° C.) smaller than the predetermined value ΔT1. Is determined.
When the difference ΔT between the filter inlet temperature Tf and the filter inlet target temperature Tft is less than a predetermined value ΔT2 (for example, 20 ° C.), the difference ΔT becomes sufficiently small and the DPF 38 no longer abnormally increases in temperature. It can be determined that has been removed. Therefore, if the determination result in step S28 is false (No), the stop of the late post injection and the fuel injection in the exhaust pipe is maintained, whereas if the determination result is true (Yes), the process returns to step S14 and the rate is returned. Resume post injection and fuel injection in the exhaust pipe.

このようにフィルタ入口温度Tfとフィルタ入口目標温度Tftとの差ΔTが十分小さくなってからレイトポスト噴射と排気管内燃料噴射とを再開することで、過昇温が生じないよう再びレイトポスト噴射と排気管内燃料噴射とが中止されてしまうことを極力回避しながら、レイトポスト噴射と排気管内燃料噴射とを適切なタイミングで再開することができる。これにより、やはりDPF38を過昇温なく速やかに再生可能である。   In this way, by restarting the late post injection and the fuel injection in the exhaust pipe after the difference ΔT between the filter inlet temperature Tf and the filter inlet target temperature Tft becomes sufficiently small, the late post injection is performed again so that the excessive temperature rise does not occur. The late post injection and the exhaust pipe fuel injection can be restarted at an appropriate timing while avoiding the suspension of the fuel injection in the exhaust pipe as much as possible. As a result, the DPF 38 can be quickly regenerated without overheating.

そして、ステップS20の判別結果が偽(No)の場合にはステップS30に進み、強制再生の完了判定を行い、判別結果が偽(No)の場合にはレイトポスト噴射と排気管内燃料噴射とを継続する一方、判別結果が真(Yes)で強制再生完了と判定された場合には、強制再生を終了する。詳しくは、強制再生が完了したか否かについては、上述したように上流側圧力センサ40と下流側圧力センサ42との差圧に基づいてDPF38へのPMの堆積量を監視して判定するようにしてもよいし、上記レイトポスト噴射と排気管内燃料噴射との中止期間を除く一定期間経過したことをもって完了と判定するようにしてもよい。   If the determination result in step S20 is false (No), the process proceeds to step S30, where the forced regeneration completion determination is performed. If the determination result is false (No), late post injection and fuel injection in the exhaust pipe are performed. On the other hand, if the determination result is true (Yes) and it is determined that the forced regeneration is completed, the forced regeneration is terminated. Specifically, whether or not the forced regeneration is completed is determined by monitoring the amount of PM accumulated on the DPF 38 based on the differential pressure between the upstream pressure sensor 40 and the downstream pressure sensor 42 as described above. Alternatively, the completion may be determined when a certain period of time has elapsed excluding the stop period of the late post injection and the fuel injection in the exhaust pipe.

図3を参照すると、上記強制再生制御を実施したときのフィルタ入口目標温度Tft(破線)、フィルタ入口温度Tf(実線)及び酸化触媒36の温度(一点鎖線)の時間変化、フィルタ入口温度Tfとフィルタ入口目標温度Tftとの差ΔTの時間変化並びにレイトポスト噴射及び排気管内燃料噴射の各燃料噴射量の時間変化がタイムチャートで示されているが、同図に示すように、強制再生中にフィルタ入口温度Tfとフィルタ入口目標温度Tftとの差ΔTが所定値ΔT1以上になると、先ず排気管内燃料噴射が中止され、所定時間t1が経過するとレイトポスト噴射が中止され、DPF38の過昇温が防止される。そして、差ΔTが所定値ΔT2未満になると、酸化触媒36の温度を比較的高く維持した状態のままにレイトポスト噴射及び排気管内燃料噴射が速やかに再開される。   Referring to FIG. 3, the filter inlet target temperature Tft (broken line), the filter inlet temperature Tf (solid line), and the temperature of the oxidation catalyst 36 (one-dot chain line) when the forced regeneration control is performed, the filter inlet temperature Tf The time change of the difference ΔT from the filter inlet target temperature Tft and the time change of each fuel injection amount of the late post injection and the fuel injection in the exhaust pipe are shown in the time chart. As shown in FIG. When the difference ΔT between the filter inlet temperature Tf and the filter inlet target temperature Tft becomes equal to or greater than the predetermined value ΔT1, first, the fuel injection in the exhaust pipe is stopped. Is prevented. When the difference ΔT becomes less than the predetermined value ΔT2, the late post injection and the fuel injection in the exhaust pipe are quickly restarted while the temperature of the oxidation catalyst 36 is kept relatively high.

このように、本発明に係る排気後処理装置によれば、レイトポスト噴射と排気管内燃料噴射とを行う強制再生において、レイトポスト噴射による無駄な燃料噴射を排除して燃費の悪化を防止しつつDPF38を過昇温なく速やかに再生可能である。さらに、酸化触媒36の温度を比較的高く維持しながら、レイトポスト噴射と排気管内燃料噴射とを速やかに再開可能であり、強制再生を短時間で完了してDPF38を過昇温なく速やかに再生することが可能である。これにより、DPF38の耐久性能を向上させ、例えば車両の運転フィーリングの向上を図ることができる。   As described above, according to the exhaust aftertreatment device according to the present invention, in the forced regeneration in which the late post injection and the fuel injection in the exhaust pipe are performed, the wasteful fuel injection by the late post injection is eliminated and the deterioration of the fuel consumption is prevented. The DPF 38 can be quickly regenerated without overheating. In addition, the late post injection and the fuel injection in the exhaust pipe can be restarted quickly while maintaining the temperature of the oxidation catalyst 36 relatively high, and the forced regeneration is completed in a short time so that the DPF 38 can be quickly recovered without overheating. Is possible. Thereby, the durability performance of DPF38 can be improved, for example, the driving | operation feeling of a vehicle can be improved.

以上で本発明に係る排気後処理装置の一実施形態の説明を終えるが、本発明の実施形態は上記に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、フィルタ入口温度Tfとフィルタ入口目標温度Tftとの差ΔTが所定値ΔT1以上になるとレイトポスト噴射及び排気管内燃料噴射の双方を中止するようにしているが、少なくともレイトポスト噴射のみを中止するようにしてもよく、これによりHCスリップによる燃料が酸化触媒36上で反応しないようにでき、燃費の悪化を防止しつつDPF38の過昇温を良好に防止可能である。
Although the description of the embodiment of the exhaust aftertreatment device according to the present invention has been completed above, the embodiment of the present invention is not limited to the above.
For example, in the above embodiment, when the difference ΔT between the filter inlet temperature Tf and the filter inlet target temperature Tft exceeds a predetermined value ΔT1, both the late post injection and the exhaust pipe fuel injection are stopped. Only the injection may be stopped, whereby the fuel due to the HC slip can be prevented from reacting on the oxidation catalyst 36, and the excessive temperature rise of the DPF 38 can be satisfactorily prevented while preventing the deterioration of fuel consumption.

また、上記実施形態では、ターボチャージャ8や吸気制御弁12、さらにはEGR弁22、EGR通路24や排気絞り弁26を設けるようにしているが、これらは本発明においては必須ではなく、設けないようにしてもよい。   In the above embodiment, the turbocharger 8, the intake control valve 12, the EGR valve 22, the EGR passage 24, and the exhaust throttle valve 26 are provided. However, these are not essential and are not provided in the present invention. You may do it.

本発明に係る排気後処理装置を含むエンジン全体のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of an entire engine including an exhaust aftertreatment device according to the present invention. 本発明に係る排気後処理装置における強制再生制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control routine of the forced regeneration control in the exhaust gas aftertreatment apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る強制再生制御を実施した場合のフィルタ入口目標温度Tft(破線)、フィルタ入口温度Tf(実線)及び酸化触媒の温度(一点鎖線)の時間変化、差ΔTの時間変化並びにレイトポスト噴射及び排気管内燃料噴射の各燃料噴射量の時間変化を示すタイムチャートである。When the forced regeneration control according to the present invention is performed, the filter inlet target temperature Tft (broken line), the filter inlet temperature Tf (solid line) and the oxidation catalyst temperature (dashed line) over time, the difference ΔT over time, and the late post injection FIG. 6 is a time chart showing a change with time of each fuel injection amount of fuel injection in the exhaust pipe.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン(ディーゼルエンジン)
4 インジェクタ
20 排気管(排気通路)
28 燃料添加インジェクタ(排気通路燃料供給手段)
30 排気後処理ユニット
36 酸化触媒
38 DPF(フィルタ)
50 電子コントロールユニット(ECU)
1 engine (diesel engine)
4 Injector 20 Exhaust pipe (exhaust passage)
28 Fuel addition injector (exhaust passage fuel supply means)
30 Exhaust aftertreatment unit 36 Oxidation catalyst 38 DPF (filter)
50 Electronic control unit (ECU)

Claims (3)

内燃機関の排気通路に設けられ、排気中のパティキュレートマターを捕捉するフィルタと、
前記排気通路に前記フィルタの排気上流に位置して設けられた酸化触媒と、
内燃機関の燃料噴射弁により主燃料噴射を行った後、排気行程で副燃料噴射を行う燃料噴射制御手段と、
前記排気通路に前記酸化触媒の排気上流に位置して設けられ、該酸化触媒に燃料を供給する排気通路燃料供給手段と、
前記フィルタに捕捉されたパティキュレートマターを除去して該フィルタの再生が必要なとき、前記燃料噴射制御手段により前記副燃料噴射を行うことで排気温度を上昇させて前記酸化触媒を昇温させるとともに、前記排気通路燃料供給手段により前記酸化触媒に燃料の供給を行うことで酸化反応を生起させて前記フィルタを昇温させ、前記フィルタに捕捉されたパティキュレートマターを燃焼除去して前記フィルタを強制的に再生させる強制再生手段と、
前記強制再生手段により前記フィルタを強制的に再生させる際の前記フィルタの排気流入口部分の目標温度を設定するフィルタ入口目標温度設定手段と、
前記フィルタの排気流入口部分の温度を検出するフィルタ入口温度検出手段とを備え、
前記強制再生手段は、前記フィルタ入口目標温度設定手段により設定された目標温度と前記フィルタ入口温度検出手段により検出された温度との差が所定値以上であるとき、少なくとも前記副燃料噴射を中止することを特徴とする排気後処理装置。
A filter that is provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and captures particulate matter in the exhaust;
An oxidation catalyst provided in the exhaust passage and located upstream of the exhaust of the filter;
Fuel injection control means for performing sub fuel injection in the exhaust stroke after performing main fuel injection by the fuel injection valve of the internal combustion engine;
An exhaust passage fuel supply means which is provided in the exhaust passage upstream of the oxidation catalyst and supplies fuel to the oxidation catalyst;
When the particulate matter captured by the filter is removed and the filter needs to be regenerated, the fuel injection control means performs the auxiliary fuel injection to raise the exhaust temperature and raise the temperature of the oxidation catalyst. Then, by supplying fuel to the oxidation catalyst by the exhaust passage fuel supply means, an oxidation reaction is caused to raise the temperature of the filter, and the particulate matter trapped by the filter is burned and removed to force the filter. Forced regeneration means to automatically regenerate,
Filter inlet target temperature setting means for setting a target temperature of the exhaust inlet portion of the filter when the filter is forcibly regenerated by the forced regeneration means;
Filter inlet temperature detection means for detecting the temperature of the exhaust inlet portion of the filter,
The forced regeneration means stops at least the auxiliary fuel injection when the difference between the target temperature set by the filter inlet target temperature setting means and the temperature detected by the filter inlet temperature detection means is a predetermined value or more. An exhaust aftertreatment device.
前記強制再生手段は、前記フィルタ入口目標温度設定手段により設定された目標温度と前記フィルタ入口温度検出手段により検出された温度との差が所定値以上であるとき、前記排気通路燃料供給手段による燃料の供給を中止し、所定時間経過後に前記副燃料噴射を中止することを特徴とする、請求項1記載の排気後処理装置。   When the difference between the target temperature set by the filter inlet target temperature setting means and the temperature detected by the filter inlet temperature detection means is equal to or greater than a predetermined value, the forced regeneration means is a fuel supplied by the exhaust passage fuel supply means. 2. The exhaust aftertreatment device according to claim 1, wherein the sub fuel injection is stopped after a predetermined time elapses. 前記強制再生手段は、前記フィルタ入口目標温度設定手段により設定された目標温度と前記フィルタ入口温度検出手段により検出された温度との差が前記所定値より小さい第2所定値未満になると、前記副燃料噴射及び前記排気通路燃料供給手段による燃料の供給を再開することを特徴とする、請求項1または2記載の排気後処理装置。   When the difference between the target temperature set by the filter inlet target temperature setting means and the temperature detected by the filter inlet temperature detection means becomes less than a second predetermined value that is smaller than the predetermined value, the forced regeneration means The exhaust aftertreatment device according to claim 1 or 2, wherein fuel supply by the fuel injection and the exhaust passage fuel supply means is resumed.
JP2007294140A 2007-11-13 2007-11-13 Exhaust gas after-treatment device Withdrawn JP2009121264A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007294140A JP2009121264A (en) 2007-11-13 2007-11-13 Exhaust gas after-treatment device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007294140A JP2009121264A (en) 2007-11-13 2007-11-13 Exhaust gas after-treatment device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009121264A true JP2009121264A (en) 2009-06-04

Family

ID=40813696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007294140A Withdrawn JP2009121264A (en) 2007-11-13 2007-11-13 Exhaust gas after-treatment device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009121264A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011226356A (en) * 2010-04-19 2011-11-10 Volvo Powertrain Ab Exhaust emission control device of diesel engine
JP2012041906A (en) * 2010-08-23 2012-03-01 Mitsubishi Motors Corp Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2018112072A (en) * 2017-01-06 2018-07-19 いすゞ自動車株式会社 Exhaust system for internal combustion engine
CN112673155A (en) * 2018-09-05 2021-04-16 五十铃自动车株式会社 Exhaust gas purification device and exhaust gas purification method
CN112963226A (en) * 2021-03-26 2021-06-15 一汽解放汽车有限公司 DPF active regeneration safety control method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011226356A (en) * 2010-04-19 2011-11-10 Volvo Powertrain Ab Exhaust emission control device of diesel engine
JP2012041906A (en) * 2010-08-23 2012-03-01 Mitsubishi Motors Corp Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2018112072A (en) * 2017-01-06 2018-07-19 いすゞ自動車株式会社 Exhaust system for internal combustion engine
CN112673155A (en) * 2018-09-05 2021-04-16 五十铃自动车株式会社 Exhaust gas purification device and exhaust gas purification method
US11499456B2 (en) 2018-09-05 2022-11-15 Isuzu Motors Limited Exhaust purification device and exhaust purification method
CN112963226A (en) * 2021-03-26 2021-06-15 一汽解放汽车有限公司 DPF active regeneration safety control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5614996B2 (en) Exhaust gas treatment method and apparatus for internal combustion engine
JP3879833B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3988785B2 (en) Exhaust gas purification system control method and exhaust gas purification system
JP3988776B2 (en) Exhaust gas purification system control method and exhaust gas purification system
JP4161931B2 (en) Exhaust gas purification system control method and exhaust gas purification system
JP4017010B2 (en) Exhaust gas purification system control method and exhaust gas purification system
JP5751784B2 (en) Exhaust gas purification system
WO2015045825A1 (en) Dpf regeneration control device
JP2009138704A (en) Exhaust emission aftertreatment device
JP2010151058A (en) Exhaust emission control device for diesel engine
EP2737192B1 (en) Exhaust gas control apparatus for internal combustion engines, and control method for exhaust gas control apparatus for internal combustion engines
JP4592504B2 (en) Exhaust purification device
JP4371045B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4022714B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3979437B1 (en) Exhaust gas purification system control method and exhaust gas purification system
JP3992057B2 (en) Exhaust gas purification system control method and exhaust gas purification system
JP2011241690A (en) Dpf regeneration device
JP4521824B2 (en) Exhaust purification device
JP2009121264A (en) Exhaust gas after-treatment device
EP1918541B1 (en) Operating method for a particulate filter, data processor program product and control apparatus therefore
JP2009138703A (en) Exhaust emission aftertreatment device
KR20140137499A (en) Active regeneration DPF system of construction machinery and method of the same
JP4328949B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2003027990A (en) Exhaust purification device for internal combustion engine
JP2010156281A (en) Regeneration control device of dpf

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20110201