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JP2018096313A - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine Download PDF

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JP2018096313A
JP2018096313A JP2016243161A JP2016243161A JP2018096313A JP 2018096313 A JP2018096313 A JP 2018096313A JP 2016243161 A JP2016243161 A JP 2016243161A JP 2016243161 A JP2016243161 A JP 2016243161A JP 2018096313 A JP2018096313 A JP 2018096313A
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JP
Japan
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internal combustion
combustion engine
exhaust
oxidation catalyst
control device
Prior art date
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Pending
Application number
JP2016243161A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
聖 鎌倉
Satoshi Kamakura
聖 鎌倉
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine capable of accurately detecting that particulate matters have been burned completely and completing adhered substance removal treatment at suitable timing when the adhered substance removal treatment of an oxidation catalyst deteriorated by adhesion of the particulate matters is performed.SOLUTION: In an exhaust emission control device 6 for an internal combustion engine 2, when determining that performance of an oxidation catalyst 27 has been deteriorated by adhesion of the particulate matters in exhaust gas to the oxidation catalyst 27, a control device 7 starts adhered substance removal treatment for burning the particulate matters by raising a temperature of the exhaust gas. After a predetermined time elapses after start of the adhered substance removal treatment, the control device acquires an outlet part temperature T2 from an outlet part temperature sensor 29, acquires an inlet part temperature T1 from an inlet part temperature sensor 28, and completes the adhered substance removal treatment when a temperature difference between the outlet part temperature T2 and the inlet part temperature T1 is smaller than a predetermined completion threshold value T5.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、内燃機関から排出される排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that purifies exhaust gas discharged from the internal combustion engine.

内燃機関には、排気を浄化するための排気浄化装置が設けられるが、この排気浄化装置として、酸化触媒を備えたものが従来知られている。この酸化触媒は、その触媒作用により、排気に含まれる一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)といった有害物質を、水(H2O)や二酸化炭素(CO2)といった無害な物質に変化させることによって、排気を浄化する。 An internal combustion engine is provided with an exhaust purification device for purifying exhaust gas. As this exhaust purification device, one having an oxidation catalyst is conventionally known. Due to its catalytic action, this oxidation catalyst changes harmful substances such as carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC) contained in exhaust gas into harmless substances such as water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ). To purify the exhaust.

このような酸化触媒は、排気中に含まれる煤等の粒子状物質(PM:Particulate Matter)が付着することにより劣化すると、その触媒作用が損なわれる。そこで、このような粒子状物質の付着による酸化触媒の劣化が検出された場合、内燃機関から排出される排気の温度を上昇させて、酸化触媒に付着した粒子状物質を燃焼させることにより、酸化触媒の触媒作用を回復させる付着物除去処理が行われる。   When such an oxidation catalyst is deteriorated by adhering particulate matter (PM) such as soot contained in exhaust gas, the catalytic action is impaired. Therefore, when deterioration of the oxidation catalyst due to such particulate matter adhesion is detected, the temperature of the exhaust gas exhausted from the internal combustion engine is raised, and the particulate matter adhered to the oxidation catalyst is burned to oxidize. A deposit removing process for recovering the catalytic action of the catalyst is performed.

ここで、粒子状物質の付着による酸化触媒の劣化を検出するために、酸化触媒の上流側と下流側における排気の温度差を取得し、この温度差が所定の閾値以下になった場合に、酸化触媒が劣化したと判定する内燃機関の排気浄化装置が従来提唱されている(例えば、特許文献1を参照)。   Here, in order to detect the deterioration of the oxidation catalyst due to the adhesion of the particulate matter, the temperature difference between the upstream side and the downstream side of the oxidation catalyst is acquired, and when this temperature difference becomes a predetermined threshold value or less, An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that determines that an oxidation catalyst has deteriorated has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2016−053351号公報JP, 2006-053351, A

しかし、従来の内燃機関の排気浄化装置では、粒子状物質の付着により劣化した酸化触媒の付着物除去処理を行う時に、粒子状物質が完全に燃焼したことを正確に検知するのが難しいため、付着物除去処理を好適なタイミングで終了させることが難しいという問題があった。その結果、付着物除去処理を終了させるタイミングが早すぎると、付着物が残留して酸化触媒の触媒作用が十分に回復しない。一方、付着物除去処理を終了させるタイミングが遅すぎると、付着物除去処理における排気昇温によって排気損失が増大するため、内燃機関の燃費が悪化するという問題があった。   However, in conventional exhaust gas purification devices for internal combustion engines, it is difficult to accurately detect that the particulate matter has completely burned when performing the removal treatment of the deposit of the oxidation catalyst that has deteriorated due to the attachment of the particulate matter. There was a problem that it was difficult to finish the deposit removal process at a suitable timing. As a result, if the timing for ending the deposit removal process is too early, deposits remain and the catalytic action of the oxidation catalyst is not sufficiently recovered. On the other hand, if the timing for ending the deposit removal process is too late, the exhaust loss increases due to the exhaust gas temperature rise in the deposit removal process, resulting in a problem that the fuel consumption of the internal combustion engine deteriorates.

そこで本発明は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、粒子状物質の付着により劣化した酸化触媒の付着物除去処理を行う時に、粒子状物質が完全に燃焼したことを正確に検知して、付着物除去処理を好適なタイミングで終了させることが可能な内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。   Therefore, the present invention was created in view of such circumstances, and its purpose is to accurately detect that the particulate matter has completely combusted when performing the removal treatment of the deposit of the oxidation catalyst that has deteriorated due to the adhesion of the particulate matter. An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine capable of terminating the deposit removal process at a suitable timing.

本発明の一の態様によれば、
内燃機関から排出される排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置であって、
排気が流通する排気通路と、
前記排気通路に設けられ、前記排気通路を流通する物質を酸化する酸化触媒と、
前記排気通路における前記酸化触媒の入口部に設けられた入口部温度センサと、
前記排気通路における前記酸化触媒の出口部に設けられた出口部温度センサと、
前記入口部温度センサから排気の入口部温度を取得すると共に、前記出口部温度センサから排気の出口部温度を取得する制御装置と、
を備え、
前記制御装置が、
前記酸化触媒に排気中の粒子状物質が付着することにより前記酸化触媒の性能が劣化したと判断した場合に、排気の温度を上昇させることにより前記粒子状物質を燃焼させる付着物除去処理を開始し、
前記付着物除去処理を開始してから所定時間経過後に、前記出口部温度センサから前記出口部温度を取得すると共に前記入口部温度センサから前記入口部温度を取得し、
前記出口部温度と前記入口部温度との温度差が所定の終了閾値より小さい場合に、前記付着物除去処理を終了する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置が提供される。
According to one aspect of the invention,
An exhaust gas purification device for an internal combustion engine that purifies exhaust gas discharged from the internal combustion engine,
An exhaust passage through which exhaust flows;
An oxidation catalyst which is provided in the exhaust passage and oxidizes a substance flowing through the exhaust passage;
An inlet temperature sensor provided at the inlet of the oxidation catalyst in the exhaust passage;
An outlet temperature sensor provided at an outlet of the oxidation catalyst in the exhaust passage;
A control device that acquires the inlet temperature of the exhaust from the inlet temperature sensor, and acquires the outlet temperature of the exhaust from the outlet temperature sensor;
With
The control device is
When it is determined that the performance of the oxidation catalyst has deteriorated due to the particulate matter in the exhaust gas adhering to the oxidation catalyst, the deposit removal process for burning the particulate matter by starting the exhaust temperature is started. And
After a predetermined time has elapsed since the start of the deposit removing process, the outlet temperature is acquired from the outlet temperature sensor and the inlet temperature is acquired from the inlet temperature sensor.
When the temperature difference between the outlet portion temperature and the inlet portion temperature is smaller than a predetermined end threshold, the deposit removing process is ended.

なお、本発明の一の態様に係る内燃機関の排気浄化装置においては、
前記制御装置が、
前記出口部温度と前記入口部温度との温度差が所定の開始閾値より小さい場合に、前記酸化触媒の性能が劣化したと判断して前記付着物除去処理を開始してもよい。
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to one aspect of the present invention,
The control device is
When the temperature difference between the outlet portion temperature and the inlet portion temperature is smaller than a predetermined start threshold value, it is possible to determine that the performance of the oxidation catalyst has deteriorated and start the deposit removing process.

また、本発明の一の態様に係る内燃機関の排気浄化装置においては、
前記終了閾値が、前記内燃機関の運転状態に基づいて決定されてもよい。
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to one aspect of the present invention,
The end threshold value may be determined based on an operating state of the internal combustion engine.

また、本発明の一の態様に係る内燃機関の排気浄化装置においては、
前記終了閾値が、前記内燃機関の回転速度と燃料の目標噴射量とに基づいて決定されてもよい。
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to one aspect of the present invention,
The end threshold value may be determined based on a rotation speed of the internal combustion engine and a target fuel injection amount.

また、本発明の一の態様に係る内燃機関の排気浄化装置においては、
前記開始閾値が、前記内燃機関の回転速度と燃料の目標噴射量とに基づいて決定されてもよい。
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to one aspect of the present invention,
The start threshold value may be determined based on a rotation speed of the internal combustion engine and a target fuel injection amount.

本発明の一の態様に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、粒子状物質の付着により劣化した酸化触媒の付着物除去処理を行う時に、粒子状物質が完全に燃焼したことを正確に検知して、付着物除去処理を好適なタイミングで終了させることができる。これにより、付着物除去処理が未完になるのを回避することができると共に、付着物除去処理を過剰に行うことによって内燃機関の燃費が悪化するのを回避することができる。   According to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to one aspect of the present invention, when the deposit removal process of the oxidation catalyst deteriorated due to the adhesion of the particulate matter is performed, it is accurately detected that the particulate matter is completely burned. Thus, the deposit removal process can be terminated at a suitable timing. Thereby, it is possible to prevent the deposit removal process from being incomplete, and it is possible to avoid deterioration of the fuel consumption of the internal combustion engine by performing the deposit removal process excessively.

本発明の実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を含んだ内燃機関システムを示す模式図である。1 is a schematic diagram showing an internal combustion engine system including an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 酸化触媒の診断処理の流れを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the flow of the diagnostic process of an oxidation catalyst. アクセル開度Acと内燃機関2の回転速度Neとに応じた気筒11における燃料の目標噴射量Q1のマップを概念的に示す図である。2 is a diagram conceptually showing a map of a target injection amount Q1 of fuel in a cylinder 11 according to an accelerator opening Ac and a rotational speed Ne of an internal combustion engine 2. FIG. 目標噴射量Q1と内燃機関の回転速度Neとに応じた酸化触媒27のリン被毒量の瞬時値のマップを概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the map of the instantaneous value of the phosphorus poisoning amount of the oxidation catalyst 27 according to the target injection quantity Q1 and the rotational speed Ne of an internal combustion engine. 目標噴射量Q1と内燃機関2の回転速度Neとに応じた劣化判定閾値T4のマップを概念的に示す図である。3 is a diagram conceptually showing a map of a deterioration determination threshold value T4 according to a target injection amount Q1 and a rotational speed Ne of the internal combustion engine 2. FIG. 付着物除去処理の開始からの経過時間tと、酸化触媒の入口部温度T1及び出口部温度T2との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the elapsed time t from the start of a deposit removal process, and the inlet part temperature T1 and outlet part temperature T2 of an oxidation catalyst. 目標噴射量Q2と内燃機関2の回転速度Neとに応じた終了閾値T5のマップを概念的に示す図である。FIG. 4 is a diagram conceptually showing a map of an end threshold value T5 according to a target injection amount Q2 and a rotational speed Ne of the internal combustion engine 2.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(内燃機関システムの構成)
まず、本発明の実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を含んだ内燃機関システムの構成について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る内燃機関システムを示す模式図である。内燃機関システム1は、内燃機関2と、この内燃機関2に接続された吸気通路3と、同じく内燃機関2に接続された排気通路4と、吸気通路3と排気通路4を接続して設けられたEGR装置5と、排気通路4に設けられた排気浄化装置6と、各部に対して電気的に接続された制御装置7と、を備えている。
(Configuration of internal combustion engine system)
First, the configuration of an internal combustion engine system including an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing an internal combustion engine system according to an embodiment of the present invention. The internal combustion engine system 1 is provided by connecting an internal combustion engine 2, an intake passage 3 connected to the internal combustion engine 2, an exhaust passage 4 connected to the internal combustion engine 2, and an intake passage 3 and an exhaust passage 4. The EGR device 5, the exhaust purification device 6 provided in the exhaust passage 4, and a control device 7 electrically connected to each part are provided.

内燃機関2は、車両に搭載された4気筒の圧縮着火式内燃機関、すなわちディーゼルエンジンである。内燃機関2は、図1に示すように、内燃機関本体8と、燃料噴射装置9と、回転速度センサ10と、を有している。なお、図示例は直列4気筒の内燃機関2を示すが、内燃機関2のシリンダ配置形式、気筒数等は任意である。   The internal combustion engine 2 is a 4-cylinder compression ignition internal combustion engine mounted on a vehicle, that is, a diesel engine. As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 2 includes an internal combustion engine main body 8, a fuel injection device 9, and a rotation speed sensor 10. Although the illustrated example shows an in-line four-cylinder internal combustion engine 2, the cylinder arrangement type, the number of cylinders, and the like of the internal combustion engine 2 are arbitrary.

内燃機関本体8は、図に詳細は示さないが、シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケース等の構造部品と、その内部に収容されたピストン、クランクシャフト、バルブ等の可動部品とを含んでいる。この内燃機関本体8の内部には、図1に示すように、4つの気筒11が形成されている。   Although not shown in detail in the figure, the internal combustion engine main body 8 includes structural parts such as a cylinder head, a cylinder block, and a crankcase, and movable parts such as a piston, a crankshaft, and a valve housed therein. As shown in FIG. 1, four cylinders 11 are formed in the internal combustion engine body 8.

燃料噴射装置9は、いわゆるコモンレール式燃料噴射装置であって、気筒11の内部に燃料を噴射する役割を果たす。この燃料噴射装置9は、図1に示すように、燃料を高圧状態で貯留するコモンレール12と、このコモンレール12に接続されて4つの気筒11の内部に燃料をそれぞれ噴射する4つのインジェクタ13と、を有している。   The fuel injection device 9 is a so-called common rail fuel injection device, and plays a role of injecting fuel into the cylinder 11. As shown in FIG. 1, the fuel injection device 9 includes a common rail 12 that stores fuel in a high-pressure state, four injectors 13 that are connected to the common rail 12 and inject fuel into the four cylinders 11, respectively. have.

回転速度センサ10は、内燃機関2の回転速度である単位時間当たりの回転速度(rpm)を検出する役割を果たす。この回転速度センサ10は、図1に示すように、制御装置7に電気的に接続されており、その検出結果が制御装置7に入力される。   The rotation speed sensor 10 serves to detect a rotation speed (rpm) per unit time that is the rotation speed of the internal combustion engine 2. As shown in FIG. 1, the rotational speed sensor 10 is electrically connected to the control device 7, and the detection result is input to the control device 7.

吸気通路3は、外部から吸引した吸気を内燃機関2の各気筒11に供給する役割を果たす。この吸気通路3は、図1に示すように、内燃機関本体8(特にシリンダヘッド)に接続された吸気マニホールド14と、この吸気マニホールド14に一端が接続された吸気管16と、を有している。   The intake passage 3 serves to supply intake air sucked from the outside to each cylinder 11 of the internal combustion engine 2. As shown in FIG. 1, the intake passage 3 includes an intake manifold 14 connected to the internal combustion engine body 8 (particularly a cylinder head), and an intake pipe 16 having one end connected to the intake manifold 14. Yes.

排気通路4は、内燃機関2から排出された排気を外部へ排出する役割を果たす。この排気通路4は、図1に示すように、内燃機関本体8(特にシリンダヘッド)に接続された排気マニホールド17と、この排気マニホールド17に一端部が接続された排気管19と、を有している。   The exhaust passage 4 serves to discharge the exhaust discharged from the internal combustion engine 2 to the outside. As shown in FIG. 1, the exhaust passage 4 has an exhaust manifold 17 connected to the internal combustion engine body 8 (particularly a cylinder head), and an exhaust pipe 19 having one end connected to the exhaust manifold 17. ing.

EGR装置5は、排気通路4内の排気の一部(「EGRガス」という)を吸気通路3内に還流させる役割を果たす。このEGR装置5は、図1に示すように、一端が排気マニホールド17に接続されて他端が吸気マニホールド14に接続されたEGR通路20と、EGR通路20を流れるEGRガスを冷却するEGRクーラ21と、このEGRクーラ21の下流側に設けられてEGRガスの流量を調節するEGRバルブ22と、を備える。このようなEGR装置5によれば、EGRガスを還流させて吸気中の酸素濃度を低下させることにより気筒11内での燃焼温度を低下させ、排気中の窒素酸化物の低減等を図ることができる。   The EGR device 5 serves to recirculate a part of the exhaust gas in the exhaust passage 4 (referred to as “EGR gas”) into the intake passage 3. As shown in FIG. 1, the EGR device 5 includes an EGR passage 20 having one end connected to the exhaust manifold 17 and the other end connected to the intake manifold 14, and an EGR cooler 21 that cools the EGR gas flowing through the EGR passage 20. And an EGR valve 22 provided on the downstream side of the EGR cooler 21 for adjusting the flow rate of the EGR gas. According to such an EGR device 5, the EGR gas is recirculated to reduce the oxygen concentration in the intake air, thereby lowering the combustion temperature in the cylinder 11 and reducing nitrogen oxide in the exhaust gas. it can.

排気浄化装置6は、排気管19を流通する排気を浄化する役割を果たす。この排気浄化装置6は、排気管19の所定位置に設けられた酸化触媒ユニット23と、この酸化触媒ユニット23の下流側の位置に設けられたパティキュレートフィルタユニット24(以下、「DPFユニット24」と称す)と、このDPFユニット24より更に下流側の位置に設けられたNOx触媒ユニット25と、このNOx触媒ユニット25より更に下流側の位置に設けられたアンモニア酸化触媒26と、を備える。   The exhaust purification device 6 plays a role of purifying exhaust gas flowing through the exhaust pipe 19. The exhaust purification device 6 includes an oxidation catalyst unit 23 provided at a predetermined position of the exhaust pipe 19 and a particulate filter unit 24 (hereinafter referred to as “DPF unit 24”) provided at a position downstream of the oxidation catalyst unit 23. And a NOx catalyst unit 25 provided at a position further downstream from the DPF unit 24 and an ammonia oxidation catalyst 26 provided at a position further downstream from the NOx catalyst unit 25.

酸化触媒ユニット23は、図1に示すように、酸化触媒27と、この酸化触媒27の入口部に設けられて入口部温度T1を検出する入口部温度センサ28と、酸化触媒27の出口部に設けられて出口部温度T2を検出する出口部温度センサ29と、を有している。このように構成される酸化触媒ユニット23によれば、排気管19を流通する排気中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)が酸化触媒27によって酸化されることにより、排気が浄化されると共に、排気中の燃料等が酸化触媒27によって酸化されることにより、排気が昇温される。   As shown in FIG. 1, the oxidation catalyst unit 23 includes an oxidation catalyst 27, an inlet temperature sensor 28 that is provided at the inlet of the oxidation catalyst 27 and detects the inlet temperature T1, and an outlet of the oxidation catalyst 27. And an outlet temperature sensor 29 that detects the outlet temperature T2. According to the oxidation catalyst unit 23 configured in this way, the exhaust gas is purified by oxidizing the carbon monoxide (CO) and hydrocarbon (HC) in the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 19 by the oxidation catalyst 27. In addition, the temperature of the exhaust is raised by oxidizing the fuel and the like in the exhaust by the oxidation catalyst 27.

DPFユニット24は、図1に示すように、パティキュレートフィルタ30(以下、「DPF30」と称す)と、DPF30の上流側及び下流側に跨って設けられた差圧センサ31と、を有している。このように構成されるDPFユニット24によれば、排気中に含まれる煤等の粒子状物質が、DPF30によって捕集されることにより、排気中から除去される。また、DPF30の上流側及び下流側における排気の差圧が差圧センサ31によって検出され、その検出結果に基づいてDPF30における粒子状物質の堆積量が推定される。そして、その堆積量が所定量を超えると、制御装置7が、堆積した粒子状物質を強制的に燃焼させて除去することによりDPF30のPM捕集能を回復させるフィルタ再生制御を実行する。   As shown in FIG. 1, the DPF unit 24 includes a particulate filter 30 (hereinafter referred to as “DPF 30”) and a differential pressure sensor 31 provided across the upstream side and the downstream side of the DPF 30. Yes. According to the DPF unit 24 configured in this way, particulate matter such as soot contained in the exhaust gas is collected by the DPF 30 and removed from the exhaust gas. Further, the differential pressure of the exhaust gas upstream and downstream of the DPF 30 is detected by the differential pressure sensor 31, and the amount of particulate matter accumulated in the DPF 30 is estimated based on the detection result. When the accumulated amount exceeds a predetermined amount, the control device 7 executes filter regeneration control for recovering the PM collecting ability of the DPF 30 by forcibly burning and removing the accumulated particulate matter.

NOx触媒ユニット25は、図1に示すように、選択還元型NOx触媒32(以下、「SCR32:Selective Catalytic Reduction」と略す)と、このSCR32の入口部に設けられた添加弁33と、を有している。このように構成されるNOx触媒ユニット25によれば、還元剤としての尿素水が添加弁33からSCR32に添加されると、この尿素水が加水分解されることによりアンモニアが生成する。そして、このアンモニアが排気中のNOxと反応することにより、NOxが還元される。   As shown in FIG. 1, the NOx catalyst unit 25 includes a selective reduction type NOx catalyst 32 (hereinafter abbreviated as “SCR32: Selective Catalytic Reduction”) and an addition valve 33 provided at the inlet of the SCR 32. doing. According to the NOx catalyst unit 25 configured as described above, when urea water as a reducing agent is added from the addition valve 33 to the SCR 32, ammonia is generated by hydrolysis of the urea water. The ammonia reacts with NOx in the exhaust, whereby NOx is reduced.

アンモニア酸化触媒26は、SCR32から排出された余剰のアンモニアを酸化することにより、排気を浄化する役割を果たす。これにより、内燃機関システム1の外部へアンモニアが排出されることが抑制されている。   The ammonia oxidation catalyst 26 plays a role of purifying exhaust gas by oxidizing excess ammonia discharged from the SCR 32. Thereby, it is suppressed that ammonia is discharged outside the internal combustion engine system 1.

制御装置7は、各種センサ等から検出結果を取得し、それに基づいて各部の動作を制御する役割を果たす。この制御装置7は、図1に示すように、内燃機関システム1を構成する各部、例えば、内燃機関2の回転速度センサ10、EGR装置5のEGRバルブ22、酸化触媒ユニット23の入口部温度センサ28及び出口部温度センサ29、DPFユニット24の差圧センサ31、NOx触媒ユニット25の添加弁33に対して電気的に接続されている。また、制御装置7は、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ34にも電気的に接続されている。アクセル開度センサ34の検出結果を取得可能となっている。そして、制御装置7は、回転速度センサ10、入口部温度センサ28、出口部温度センサ29、差圧センサ31、及びアクセル開度センサ34から検出結果を取得し、その検出結果に基づいて、インジェクタ13、EGRバルブ22、及び添加弁33等の動作を制御する。   The control device 7 plays a role of acquiring detection results from various sensors and controlling the operation of each unit based on the detection results. As shown in FIG. 1, the control device 7 includes various parts constituting the internal combustion engine system 1, for example, a rotational speed sensor 10 of the internal combustion engine 2, an EGR valve 22 of the EGR device 5, and an inlet temperature sensor of the oxidation catalyst unit 23. 28, the outlet temperature sensor 29, the differential pressure sensor 31 of the DPF unit 24, and the addition valve 33 of the NOx catalyst unit 25 are electrically connected. The control device 7 is also electrically connected to an accelerator opening sensor 34 that detects the accelerator opening. The detection result of the accelerator opening sensor 34 can be acquired. Then, the control device 7 acquires detection results from the rotation speed sensor 10, the inlet temperature sensor 28, the outlet temperature sensor 29, the differential pressure sensor 31, and the accelerator opening sensor 34, and based on the detection results, the injector 7 13, the operation of the EGR valve 22, the addition valve 33 and the like are controlled.

(酸化触媒の診断処理の流れ)
次に、排気ガス浄化装置6を構成する酸化触媒27の診断処理の流れについて説明する。図2は、酸化触媒27の診断処理の流れを示したフローチャートである。診断処理が開始されると、制御装置7は、まず酸化触媒ユニット23の入口部温度センサ28から排気の入口部温度T1を取得する(S1)。
(Oxidation catalyst diagnostic process)
Next, the flow of diagnostic processing for the oxidation catalyst 27 constituting the exhaust gas purification device 6 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the flow of diagnostic processing for the oxidation catalyst 27. When the diagnosis process is started, the control device 7 first acquires the exhaust inlet temperature T1 from the inlet temperature sensor 28 of the oxidation catalyst unit 23 (S1).

そして、制御装置7は、取得した入口部温度T1が所定の劣化判定開始閾値T3より大きいか否かを判定する(S2)。その結果、入口部温度T1が劣化判定開始閾値T3以下であると判断した場合、(S2:No)、制御装置7は、S1へ戻って排気の入口部温度T1を再度取得した後、S2で入口部温度T1が劣化判定開始閾値T3より大きいか否かを判定する処理を繰り返す。この劣化判定開始閾値T3は、酸化触媒27の活性開始温度以上に設定されている。   Then, the control device 7 determines whether or not the acquired inlet portion temperature T1 is greater than a predetermined deterioration determination start threshold T3 (S2). As a result, when it is determined that the inlet temperature T1 is equal to or lower than the deterioration determination start threshold T3 (S2: No), the control device 7 returns to S1 and acquires the exhaust inlet temperature T1 again, and then in S2. The process of determining whether the inlet temperature T1 is greater than the deterioration determination start threshold T3 is repeated. This deterioration determination start threshold T3 is set to be equal to or higher than the activation start temperature of the oxidation catalyst 27.

その後、S2において入口部温度T1が劣化判定開始温度T3より大きいと判断した場合(S2:Yes)、制御装置7は、酸化触媒ユニット23の出口部温度センサ29から排気の出口部温度T2を取得すると共に、酸化触媒27のリン被毒量積算値P1を取得する(S3)。これは、例えばエンジンオイル添加剤としてリンを含有するものを用いた場合に、排気中にリンが含まれる場合がある。このような場合、排気中のリンによって酸化触媒27が被毒されることにより、酸化触媒27が劣化する可能性がある。従って、酸化触媒27が劣化した場合に、その劣化がリン被毒によるものか否かを後のステップS5で判定するべく、本ステップS3でリン被毒量積算値P1を取得している。   Thereafter, when it is determined in S2 that the inlet temperature T1 is higher than the deterioration determination start temperature T3 (S2: Yes), the control device 7 acquires the exhaust outlet temperature T2 from the outlet temperature sensor 29 of the oxidation catalyst unit 23. At the same time, the phosphorus poisoning amount integrated value P1 of the oxidation catalyst 27 is acquired (S3). For example, when an engine oil additive containing phosphorus is used, phosphorus may be contained in the exhaust gas. In such a case, the oxidation catalyst 27 may be deteriorated due to poisoning of the oxidation catalyst 27 by phosphorus in the exhaust gas. Therefore, when the oxidation catalyst 27 is deteriorated, the phosphorus poisoning amount integrated value P1 is acquired in this step S3 in order to determine whether the deterioration is due to phosphorus poisoning in a later step S5.

ここで、このリン被毒量積算値P1は、内燃機関2の運転条件に基づいて制御装置7が推定する。より詳細には、制御装置7は、まず図1に示される回転速度センサ10から内燃機関2の回転速度Neを取得すると共に、アクセル開度センサ34からアクセル開度Acを取得する。一方、制御装置7がその内部に有する記憶部35には、図3に示すマップが予め記憶されている。このマップでは、図に詳細は示さないが、横軸に示される内燃機関2の回転速度Neと、縦軸に示されるアクセル開度Acとの各格子点に、インジェクタ13の燃料噴射量、具体的にはインジェクタ13への指示値である燃料の目標噴射量Q1(実験等により予め算定されたもの)がそれぞれ入力されている。制御装置7は、このマップを参照することにより、取得したアクセル開度Acと内燃機関の回転速度Neに応じた目標噴射量Q1を取得する。また、制御装置7の記憶部35には、図4に示すマップも予め記憶されている。このマップでは、図に詳細は示さないが、横軸に示される内燃機関の回転速度Neと、縦軸に示される目標噴射量Q1との格子点に、酸化触媒27が受けるリン被毒量の瞬時値がそれぞれ入力されている。制御装置7は、このマップを参照することにより、制御装置7の演算時期におけるリン被毒量の瞬時値をそれぞれ取得し、取得した瞬時値を制御装置7の演算周期毎(例えば、10m秒毎)に積算することにより、リン被毒量積算値P1を推定する。なお、リン被毒量積算値P1の取得方法はこれに限られない。例えば、各種の運転条件(回転速度Ne、燃料噴射量、入口部温度T1等)に応じた単位周期(例えば1秒間)当たりのリン被毒量を入力したマップを作成する。一方、演算周期毎(例えば、10m秒毎)に運転条件を取得して、その単位周期内の平均値を算出し、当該平均値に対応するリン被毒量をマップから取得する。そして、このようにして取得したリン被毒量を単位周期が経過する毎に積算することにより、リン被毒量積算値P1を取得してもよい。   Here, the phosphorus poisoning amount integrated value P <b> 1 is estimated by the control device 7 based on the operating conditions of the internal combustion engine 2. More specifically, the control device 7 first acquires the rotational speed Ne of the internal combustion engine 2 from the rotational speed sensor 10 shown in FIG. 1 and also acquires the accelerator opening Ac from the accelerator opening sensor 34. On the other hand, the map shown in FIG. 3 is stored in advance in the storage unit 35 included in the control device 7. In this map, details are not shown, but the fuel injection amount of the injector 13, specifically, at each lattice point of the rotational speed Ne of the internal combustion engine 2 shown on the horizontal axis and the accelerator opening degree Ac shown on the vertical axis. Specifically, the fuel target injection amount Q1 (calculated in advance by experiments or the like), which is an instruction value to the injector 13, is input. By referring to this map, the control device 7 acquires the target injection amount Q1 corresponding to the acquired accelerator opening Ac and the rotational speed Ne of the internal combustion engine. Further, a map shown in FIG. 4 is also stored in advance in the storage unit 35 of the control device 7. In this map, details are not shown in the figure, but the phosphorus poisoning amount received by the oxidation catalyst 27 at the lattice point between the rotational speed Ne of the internal combustion engine shown on the horizontal axis and the target injection amount Q1 shown on the vertical axis. Each instantaneous value is input. By referring to this map, the control device 7 acquires the instantaneous value of the phosphorus poisoning amount at the calculation time of the control device 7, and acquires the acquired instantaneous value for each calculation cycle of the control device 7 (for example, every 10 milliseconds). ) To estimate the phosphorus poisoning amount integrated value P1. In addition, the acquisition method of phosphorus poisoning amount integrated value P1 is not restricted to this. For example, a map is created in which the phosphorus poisoning amount per unit cycle (for example, 1 second) according to various operating conditions (rotational speed Ne, fuel injection amount, inlet temperature T1, etc.) is created. On the other hand, an operation condition is acquired for each calculation cycle (for example, every 10 milliseconds), an average value in the unit cycle is calculated, and a phosphorus poisoning amount corresponding to the average value is acquired from the map. Then, the phosphorus poisoning amount integrated value P1 may be acquired by integrating the phosphorus poisoning amount acquired in this way every time the unit period elapses.

次に、制御装置7は、取得した出口部温度T2と先に取得した入口部温度T1との温度差T2−T1の値が、所定の劣化判定閾値T4より小さいか否かを判定する(S4)。その結果、温度差T2−T1の値が劣化判定閾値T4以上であると判断した場合(S4:No)、制御装置7は、酸化触媒27が劣化していないと判断し、診断処理を終了する。一方、温度差T2−T1の値が劣化判定閾値T4より小さいと判断した場合(S4:Yes)、制御装置7は、酸化触媒27が劣化していると判断し、次のステップS5へと進む。   Next, the control device 7 determines whether or not the value of the temperature difference T2-T1 between the acquired outlet temperature T2 and the previously acquired inlet temperature T1 is smaller than a predetermined deterioration determination threshold value T4 (S4). ). As a result, when it is determined that the value of the temperature difference T2-T1 is equal to or greater than the deterioration determination threshold value T4 (S4: No), the control device 7 determines that the oxidation catalyst 27 has not deteriorated and ends the diagnosis process. . On the other hand, when it is determined that the value of the temperature difference T2-T1 is smaller than the deterioration determination threshold T4 (S4: Yes), the control device 7 determines that the oxidation catalyst 27 has deteriorated and proceeds to the next step S5. .

なお、劣化判定閾値T4を、内燃機関2の運転状態や排気の成分や温度等に応じて変化させてもよい。図1に示す制御装置7の記憶部35には、図5に示すマップが記憶されている。このマップには、図に詳細は示さないが、横軸に示される内燃機関2の回転速度Neと、縦軸に示される目標噴射量Q1との各格子点に、劣化判定閾値T4(実験等により予め算定されたもの)がそれぞれ入力されている。制御装置7は、図1に示す回転速度センサ10から内燃機関2の回転速度Neを、アクセル開度センサ34からアクセル開度Acをそれぞれ取得し、図3のマップを参照することにより、その運転状態における最適な目標噴射量Q1を取得する。更に、制御装置7は、回転速度センサ10によって検出される内燃機関2の回転速度と、図3のマップから求めた目標噴射量Q1とに基づき、図5のマップを参照することにより、その運転状態における最適な劣化判定閾値T4を取得する。なお、劣化判定閾値T4の取得方法はこれに限られず、例えば、入口部温度T1と回転速度Neとに応じた劣化判定閾値T4が入力されたマップ、或いは入口部温度T1と気筒11内での燃料噴射量(指令値)とに応じた劣化判定閾値T4が入力されたマップを作成し、そのマップを参照することによって劣化判定閾値T4を取得することも可能である。   The deterioration determination threshold value T4 may be changed according to the operating state of the internal combustion engine 2, the exhaust component, the temperature, and the like. The map shown in FIG. 5 is stored in the storage unit 35 of the control device 7 shown in FIG. Although details are not shown in this map, the deterioration determination threshold value T4 (experiment or the like) is set at each lattice point of the rotational speed Ne of the internal combustion engine 2 shown on the horizontal axis and the target injection amount Q1 shown on the vertical axis. Are calculated in advance). The control device 7 obtains the rotational speed Ne of the internal combustion engine 2 from the rotational speed sensor 10 shown in FIG. 1 and the accelerator opening degree Ac from the accelerator opening sensor 34, and refers to the map of FIG. The optimum target injection amount Q1 in the state is acquired. Further, the control device 7 refers to the map of FIG. 5 based on the rotational speed of the internal combustion engine 2 detected by the rotational speed sensor 10 and the target injection amount Q1 obtained from the map of FIG. An optimum deterioration determination threshold value T4 in the state is acquired. The method for obtaining the deterioration determination threshold value T4 is not limited to this. For example, a map in which the deterioration determination threshold value T4 corresponding to the inlet temperature T1 and the rotation speed Ne is input, or the inlet temperature T1 and the cylinder 11 are used. It is also possible to obtain a deterioration determination threshold value T4 by creating a map in which the deterioration determination threshold value T4 corresponding to the fuel injection amount (command value) is input and referring to the map.

次に、制御装置7は、図2に示すS3で取得した酸化触媒27のリン被毒量積算値P1が、予め設定されたリン被毒量閾値P2よりも大きいか否かを判定する(S5)。その結果、リン被毒量積算値P1がリン被毒量閾値P2より大きいと判断した場合(S5:Yes)、制御装置7は、酸化触媒27が劣化した原因はリン被毒であると判断し、有害物質排出量低減処理を実行する(S6)。すなわち、リン被毒による劣化は不可逆的な劣化であるため、制御装置7は、酸化触媒27の性能回復は困難と判断し、性能回復に代えて、内燃機関2から排出される排気中に含まれる有害物質の量を低減させることを目的とする有害物質排出量低減処理を実行する。なお、リン被毒量閾値P2は、実験やシミュレーション等によって予め適切な値が設定され、制御装置7の記憶部35に記憶されている。   Next, the control device 7 determines whether or not the phosphorus poisoning amount integrated value P1 of the oxidation catalyst 27 acquired in S3 shown in FIG. 2 is larger than a preset phosphorus poisoning amount threshold value P2 (S5). ). As a result, when it is determined that the phosphorus poisoning amount integrated value P1 is larger than the phosphorus poisoning amount threshold value P2 (S5: Yes), the control device 7 determines that the cause of the deterioration of the oxidation catalyst 27 is phosphorus poisoning. Then, a harmful substance emission reduction process is executed (S6). That is, since deterioration due to phosphorus poisoning is irreversible deterioration, the control device 7 determines that it is difficult to recover the performance of the oxidation catalyst 27, and is included in the exhaust discharged from the internal combustion engine 2 instead of the performance recovery. Execute hazardous substance emission reduction processing for the purpose of reducing the amount of harmful substances produced. The phosphorus poisoning amount threshold value P2 is set to an appropriate value in advance through experiments, simulations, and the like, and is stored in the storage unit 35 of the control device 7.

ここで、制御装置7は、有害物質排出量低減処理として、いわゆるEGRガス低減処理と燃焼進角処理の両方を実行する。なお、有害物質排出量低減処理は、これに限定されず、例えばEGRガス低減処理と燃焼進角処理の一方を実行してもよいし、他の方法を実行してもよい。   Here, the control device 7 executes both so-called EGR gas reduction processing and combustion advance processing as the harmful substance emission reduction processing. Note that the harmful substance emission reduction process is not limited to this, and for example, one of the EGR gas reduction process and the combustion advance process may be executed, or another method may be executed.

EGRガス低減処理は、図1に示すEGR装置5によって吸気通路3に還流されるEGRガスの量を低減させる処理である。より詳細に説明すると、内燃機関システム1の通常運転時において、制御装置7は、その記憶部35に予め記憶された所定のEGRバルブ開度マップ(不図示)に従ってEGRバルブ22の開度を制御することにより、EGRガスの吸気通路3への還流量を制御している。これに対し、EGRガス低減処理の実行時には、制御装置7が、EGRバルブ開度マップにおけるEGRバルブ22の開度を通常運転時よりも所定量だけ閉弁側に補正する。これにより、EGRバルブ22の開度が所定量だけ閉弁側に制御され、EGRガスの吸気通路3への還流量が通常運転時の値よりも低減する。このようなEGRガス低減処理によれば、図1に示す気筒11に対するEGRガスの導入量が低減することにより、気筒11における燃料の燃焼温度が上昇すると共に、気筒11への酸素供給量も増大するので、気筒11における燃料の燃焼状態が良好になる。そして、このように燃料の燃焼状態が良好になることにより、一酸化炭素や炭化水素といった酸化触媒27で処理すべき有害物質の排出量が低減される。   The EGR gas reduction process is a process of reducing the amount of EGR gas recirculated to the intake passage 3 by the EGR device 5 shown in FIG. More specifically, during normal operation of the internal combustion engine system 1, the control device 7 controls the opening degree of the EGR valve 22 according to a predetermined EGR valve opening degree map (not shown) stored in advance in the storage unit 35. By doing so, the recirculation amount of the EGR gas to the intake passage 3 is controlled. On the other hand, when the EGR gas reduction process is executed, the control device 7 corrects the opening degree of the EGR valve 22 in the EGR valve opening degree map to a valve closing side by a predetermined amount from that in the normal operation. Thereby, the opening degree of the EGR valve 22 is controlled to the valve closing side by a predetermined amount, and the recirculation amount of the EGR gas to the intake passage 3 is reduced from the value during normal operation. According to such an EGR gas reduction process, the amount of EGR gas introduced into the cylinder 11 shown in FIG. 1 is reduced, so that the fuel combustion temperature in the cylinder 11 rises and the oxygen supply amount to the cylinder 11 also increases. Therefore, the combustion state of the fuel in the cylinder 11 becomes good. And since the combustion state of a fuel becomes favorable in this way, the discharge | emission amount of the harmful substance which should be processed with the oxidation catalyst 27, such as carbon monoxide and a hydrocarbon, is reduced.

燃焼進角処理は、図1に示す気筒11への燃料供給時期を進角させる(タイミングを早める)ことにより、気筒11における燃料の燃焼開始時期を進角させる処理である。より詳細に説明すると、内燃機関システム1の通常運転時において、制御装置7は、その記憶部35に予め記憶された所定の燃料噴射時期マップ(不図示)に従って、気筒11への燃料のメイン噴射時期を制御している。これに対し、燃焼進角処理の実行時には、制御装置7が、燃料噴射時期マップにおける燃料のメイン噴射の開始時期を通常運転時よりも所定量だけ進角側に補正することにより、気筒11への燃料供給の開始時期が通常運転時の値よりも進角する。これにより、気筒11における燃料の燃焼時間が長くなる結果、燃料の燃焼状態が良好になる。そして、このように燃料の燃焼状態が良好になることにより、一酸化炭素や炭化水素といった酸化触媒27で処理すべき有害物質の排出量が低減される。   The combustion advance process is a process for advancing the fuel start timing of the fuel in the cylinder 11 by advancing the fuel supply timing to the cylinder 11 shown in FIG. More specifically, during normal operation of the internal combustion engine system 1, the control device 7 performs main fuel injection into the cylinder 11 according to a predetermined fuel injection timing map (not shown) stored in advance in the storage unit 35. The timing is controlled. On the other hand, when the combustion advance processing is executed, the control device 7 corrects the start timing of the main injection of the fuel in the fuel injection timing map by a predetermined amount from the normal operation to the advance side, so that The start timing of fuel supply is advanced from the value during normal operation. As a result, the combustion time of the fuel in the cylinder 11 becomes longer, and the combustion state of the fuel becomes better. And since the combustion state of a fuel becomes favorable in this way, the discharge | emission amount of the harmful substance which should be processed with the oxidation catalyst 27, such as carbon monoxide and a hydrocarbon, is reduced.

一方、図2のS5における判断の結果、リン被毒量積算値P1がリン被毒量閾値P2以下であると判断した場合(S5:No)、制御装置7は、酸化触媒27が劣化したのはリン被毒が原因ではなく、排気中の煤等の粒子状物質が酸化触媒27に付着したことが原因であると判断する。その結果、制御装置7は、付着物除去処理すなわち酸化触媒27から粒子状物質を除去する処理を開始する(S7)。この付着物除去処理は、内燃機関2から排出される排気の温度を上昇させ、酸化触媒27に付着した粒子状物質を燃焼させることにより行われる。   On the other hand, as a result of the determination in S5 of FIG. 2, when it is determined that the phosphorus poisoning amount integrated value P1 is equal to or less than the phosphorus poisoning amount threshold value P2 (S5: No), the control device 7 indicates that the oxidation catalyst 27 has deteriorated. Is determined not to be due to phosphorus poisoning but to cause particulate matter such as soot in the exhaust to adhere to the oxidation catalyst 27. As a result, the control device 7 starts a deposit removal process, that is, a process of removing particulate matter from the oxidation catalyst 27 (S7). This deposit removal process is performed by raising the temperature of the exhaust discharged from the internal combustion engine 2 and burning the particulate matter adhered to the oxidation catalyst 27.

ここで、排気の温度を上昇させる手段の一例として、制御装置7は、図1に示す気筒11への燃料のメイン噴射の開始時期を、通常運転時よりも所定量だけ遅角させる(タイミングを遅らせる)。これによれば、内燃機関2における排気損失が増大することにより、排気の温度を上昇させることができる。   Here, as an example of means for increasing the temperature of the exhaust, the control device 7 delays the start timing of the main injection of fuel into the cylinder 11 shown in FIG. Delay). According to this, the exhaust gas temperature in the internal combustion engine 2 increases, so that the temperature of the exhaust gas can be raised.

また、排気の温度を上昇させる他の手段として、制御装置7は、気筒11において燃料のメイン噴射の後にアフター噴射を行う場合に、このアフター噴射での燃料の噴射量を通常運転時よりも増大させる。これによれば、気筒11の内部での膨張過程における熱発生量が増加し、内燃機関2における排気損失が増大することにより、排気の温度を上昇させることができる。   As another means for increasing the temperature of the exhaust gas, the control device 7 increases the fuel injection amount in the after-injection in the cylinder 11 after the main fuel injection than in the normal operation. Let According to this, the heat generation amount in the expansion process inside the cylinder 11 is increased, and the exhaust loss in the internal combustion engine 2 is increased, whereby the temperature of the exhaust can be raised.

また、排気の温度を上昇させる他の手段として、制御装置7は、図1に示すコモンレール12の内部における燃料圧すなわちコモンレール12圧を低下させる。これによれば、気筒11内への燃料噴射量を固定させた場合、燃料の噴射に要する時間が長くなり燃料の燃焼時間が長くなるため、排気損失が増大する。従って、メイン噴射開始時の遅角化と同様、排気の温度を上昇させることができる。   Further, as another means for increasing the temperature of the exhaust, the control device 7 decreases the fuel pressure inside the common rail 12 shown in FIG. 1, that is, the common rail 12 pressure. According to this, when the fuel injection amount into the cylinder 11 is fixed, the time required for fuel injection becomes longer and the fuel combustion time becomes longer, so that the exhaust loss increases. Therefore, the exhaust gas temperature can be raised as in the case of retarding at the start of main injection.

次に、制御装置7は、付着物除去処理を開始してからの経過時間tが所定の時間閾値t1より大きいか否かを判定する(S8)。その結果、経過時間tの値が時間閾値t1以下であると判断した場合(S8:No)、制御装置7は、S8へ戻って経過時間tが時間閾値t1より大きくなるまで待機する。一方、S8の判定において経過時間tが時間閾値t1より大きいと判断した場合(S8:Yes)、制御装置7は次のステップS9へ進む。   Next, the control device 7 determines whether or not the elapsed time t from the start of the deposit removal process is greater than a predetermined time threshold t1 (S8). As a result, when it is determined that the value of the elapsed time t is equal to or less than the time threshold t1 (S8: No), the control device 7 returns to S8 and waits until the elapsed time t becomes larger than the time threshold t1. On the other hand, if it is determined in S8 that the elapsed time t is greater than the time threshold t1 (S8: Yes), the control device 7 proceeds to the next step S9.

次に、制御装置7は、図1に示す入口部温度センサ28から入口部温度T1を再度取得すると共に、出口部温度センサ29から出口部温度T2を再度取得する(S9)。そして、制御装置7は、S9で取得した入口部温度T1と出口部温度T2との温度差T2−T1の値が、所定の終了閾値T5より小さいか否かを判定する(S10)。その結果、温度差T2−T1の値が終了閾値T5以上であると判断した場合(S10:No)、制御装置7は、S9へ戻ってその後の処理を繰り返す。一方、S10での判定の結果、温度差T2−T1の値が終了閾値T5より小さいと判断した場合(S10:Yes)、制御装置7は、付着物除去処理を終了し、内燃機関2を通常運転時の制御状態に戻して排気の温度上昇を停止する(S11)。   Next, the control device 7 obtains the inlet temperature T1 again from the inlet temperature sensor 28 shown in FIG. 1 and also obtains the outlet temperature T2 from the outlet temperature sensor 29 again (S9). Then, the control device 7 determines whether or not the value of the temperature difference T2-T1 between the inlet temperature T1 and the outlet temperature T2 acquired in S9 is smaller than a predetermined end threshold T5 (S10). As a result, when it is determined that the value of the temperature difference T2-T1 is equal to or greater than the end threshold value T5 (S10: No), the control device 7 returns to S9 and repeats the subsequent processing. On the other hand, as a result of the determination in S10, when it is determined that the value of the temperature difference T2-T1 is smaller than the end threshold value T5 (S10: Yes), the control device 7 ends the deposit removal process, Returning to the control state during operation, the temperature rise of the exhaust is stopped (S11).

ここで、図6は、付着物除去処理の開始時tstからの経過時間tと、酸化触媒27の入口部温度T1及び出口部温度T2との関係を示すグラフである。付着物除去処理がtstで開始されると、図示例の入口部温度T1はその後も一定値で推移するが、酸化触媒27の内部で付着物の燃焼が進むに従って、出口部温度T2は徐々に上昇していく。これにより、温度差T2−T1の値は、時間の経過に従って徐々に大きくなっていく。しかし、付着物の燃焼が進んで付着物の残量が減ってくると、付着物の燃焼が徐々に収束することにより、出口部温度T2は徐々に低下していく。これにより、温度差T2−T1の値は時間の経過と共に徐々に小さくなっていく。このような傾向に基づき、制御装置7は、付着物除去処理の開始から時間閾値t1を経過した後であって、すなわち出口部温度T2が低下しつつある状態であって、且つ、温度差T2−T1が終了閾値T5より小さくなるt2に、付着物の大部分が燃焼して酸化触媒27の性能がほぼ回復したと判断し、付着物除去処理を終了する。これにより、図4に示すように温度差T2−T1が終了閾値T5より小さい領域であるt0以前に、酸化触媒27の性能が回復したと制御装置7が誤って判断して付着物除去処理を終了することが防止されている。   Here, FIG. 6 is a graph showing the relationship between the elapsed time t from the start time tst of the deposit removal process and the inlet temperature T1 and outlet temperature T2 of the oxidation catalyst 27. When the deposit removing process is started at tst, the inlet temperature T1 in the illustrated example continues to be a constant value, but the outlet temperature T2 gradually increases as the burning of the deposit progresses inside the oxidation catalyst 27. It rises. Thereby, the value of temperature difference T2-T1 becomes large gradually as time passes. However, when the deposits are burned and the remaining amount of deposits decreases, the burnout of deposits gradually converges, and the outlet temperature T2 gradually decreases. Thereby, the value of temperature difference T2-T1 becomes small gradually with progress of time. Based on such a tendency, the control device 7 is after the time threshold t1 has elapsed from the start of the deposit removal process, that is, the outlet temperature T2 is decreasing, and the temperature difference T2 At t2 where −T1 becomes smaller than the end threshold value T5, it is determined that most of the deposits burned and the performance of the oxidation catalyst 27 has almost recovered, and the deposit removal process is terminated. As a result, as shown in FIG. 4, the controller 7 erroneously determines that the performance of the oxidation catalyst 27 has recovered before t0, which is a region where the temperature difference T2-T1 is smaller than the end threshold value T5, and performs the deposit removal process. Termination is prevented.

なお、終了閾値T5を、内燃機関2の運転状態や排気の成分や温度等に応じて変化させてもよい。図1に示す制御装置7の記憶部35には、図7に示すマップが記憶されている。このマップには、図に詳細は示さないが、横軸に示される内燃機関2の回転速度Neと、縦軸に示される目標噴射量Q1との各格子点に、終了閾値T5(実験等により予め算定されたもの)がそれぞれ入力されている。制御装置7は、図1に示す回転速度センサ10から内燃機関2の回転速度Neを、アクセル開度センサ34からアクセル開度Acをそれぞれ取得し、図3のマップを参照することにより、その運転状態における最適な目標噴射量Q1を取得する。そして、制御装置7は、回転速度センサ10によって検出される内燃機関2の回転速度Neと、図3のマップから求めた目標噴射量Q1とに基づき、図7のマップを参照することにより、その運転状態における最適な終了閾値T5を取得する。   The end threshold value T5 may be changed according to the operating state of the internal combustion engine 2, the exhaust component, the temperature, and the like. The map shown in FIG. 7 is stored in the storage unit 35 of the control device 7 shown in FIG. Although not shown in detail in this map, an end threshold value T5 (by experiment or the like) is set at each lattice point of the rotational speed Ne of the internal combustion engine 2 shown on the horizontal axis and the target injection amount Q1 shown on the vertical axis. (Calculated in advance) are input respectively. The control device 7 obtains the rotational speed Ne of the internal combustion engine 2 from the rotational speed sensor 10 shown in FIG. 1 and the accelerator opening degree Ac from the accelerator opening sensor 34, and refers to the map of FIG. The optimum target injection amount Q1 in the state is acquired. Then, the control device 7 refers to the map of FIG. 7 based on the rotational speed Ne of the internal combustion engine 2 detected by the rotational speed sensor 10 and the target injection amount Q1 obtained from the map of FIG. An optimal end threshold value T5 in the driving state is acquired.

以上により、酸化触媒27の診断処理が終了する。   Thus, the diagnostic process for the oxidation catalyst 27 is completed.

このような酸化触媒27の診断処理によれば、粒子状物質の付着により劣化した酸化触媒27の付着物除去処理を行う時に、入口部温度T1と出口部温度T2との温度差T2−T1が終了閾値T5より小さくなったことを検知することにより、粒子状物質が完全に燃焼したことを正確に検知することができる。従って、付着物除去処理を好適なタイミングで終了させることにより、迅速且つ確実に酸化触媒27の触媒作用を回復させることができる。   According to such a diagnostic process of the oxidation catalyst 27, when the deposit removal process of the oxidation catalyst 27 deteriorated due to the adhesion of the particulate matter is performed, the temperature difference T2-T1 between the inlet temperature T1 and the outlet temperature T2 is By detecting that it has become smaller than the end threshold value T5, it is possible to accurately detect that the particulate matter has completely combusted. Therefore, the catalytic action of the oxidation catalyst 27 can be quickly and reliably recovered by terminating the deposit removal process at a suitable timing.

(変形例)
以上、本発明の実施形態を詳細に述べたが、本発明の実施形態としては以下に示すような変形例も考えられる。
(Modification)
As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, the modification as shown below is also considered as embodiment of this invention.

(1) 本実施形態では、酸化触媒27の出口部温度T2と入口部温度T1との温度差に基づいて、付着物除去処理を終了させるタイミングを決定したが、これに代えて、例えば運転条件から入口部温度T1がある程度限定されるのであれば、出口部温度T2のみに基づいて付着物除去処理を終了させるタイミングを決定してもよい。   (1) In the present embodiment, the timing for ending the deposit removal process is determined based on the temperature difference between the outlet temperature T2 and the inlet temperature T1 of the oxidation catalyst 27. If the inlet temperature T1 is limited to some extent, the timing for ending the deposit removal process may be determined based only on the outlet temperature T2.

(2) 本実施形態では、図2に示すように、入口部温度T1が所定の劣化判定開始閾値T3より大きいと判断した場合に、出口部温度T2及びリン被毒量積算値P1をそれぞれ取得した。しかし、出口部温度T2及びリン被毒量積算値P1を取得するタイミングは、S1で入口部温度T1を取得するのと同時であってもよい。   (2) In the present embodiment, as shown in FIG. 2, when it is determined that the inlet temperature T1 is larger than a predetermined deterioration determination start threshold T3, the outlet temperature T2 and the phosphorus poisoning amount integrated value P1 are acquired. did. However, the timing for obtaining the outlet temperature T2 and the phosphorus poisoning amount integrated value P1 may be the same as the time when the inlet temperature T1 is obtained in S1.

2 内燃機関
4 排気通路
6 排気浄化装置
7 制御装置
27 酸化触媒
28 入口部温度センサ
29 出口部温度センサ
T1 入口部温度
T2 出口部温度
T3 開始閾値
T5 終了閾値
Ne 内燃機関の回転速度
Q1 目標噴射量
2 Internal combustion engine 4 Exhaust passage 6 Exhaust purification device 7 Control device 27 Oxidation catalyst 28 Inlet temperature sensor 29 Outlet temperature sensor T1 Inlet temperature T2 Outlet temperature T3 Start threshold T5 End threshold Ne Rotational speed Q1 of internal combustion engine Target injection amount

Claims (5)

内燃機関から排出される排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置であって、
排気が流通する排気通路と、
前記排気通路に設けられ、前記排気通路を流通する物質を酸化する酸化触媒と、
前記排気通路における前記酸化触媒の入口部に設けられた入口部温度センサと、
前記排気通路における前記酸化触媒の出口部に設けられた出口部温度センサと、
前記入口部温度センサから排気の入口部温度を取得すると共に、前記出口部温度センサから排気の出口部温度を取得する制御装置と、
を備え、
前記制御装置が、
前記酸化触媒に排気中の粒子状物質が付着することにより前記酸化触媒の性能が劣化したと判断した場合に、排気の温度を上昇させることにより前記粒子状物質を燃焼させる付着物除去処理を開始し、
前記付着物除去処理を開始してから所定時間経過後に、前記出口部温度センサから前記出口部温度を取得すると共に前記入口部温度センサから前記入口部温度を取得し、
前記出口部温度と前記入口部温度との温度差が所定の終了閾値より小さい場合に、前記付着物除去処理を終了する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
An exhaust gas purification device for an internal combustion engine that purifies exhaust gas discharged from the internal combustion engine,
An exhaust passage through which exhaust flows;
An oxidation catalyst which is provided in the exhaust passage and oxidizes a substance flowing through the exhaust passage;
An inlet temperature sensor provided at the inlet of the oxidation catalyst in the exhaust passage;
An outlet temperature sensor provided at an outlet of the oxidation catalyst in the exhaust passage;
A control device that acquires the inlet temperature of the exhaust from the inlet temperature sensor, and acquires the outlet temperature of the exhaust from the outlet temperature sensor;
With
The control device is
When it is determined that the performance of the oxidation catalyst has deteriorated due to the particulate matter in the exhaust gas adhering to the oxidation catalyst, the deposit removal process for burning the particulate matter by starting the exhaust temperature is started. And
After a predetermined time has elapsed since the start of the deposit removing process, the outlet temperature is acquired from the outlet temperature sensor and the inlet temperature is acquired from the inlet temperature sensor.
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, wherein when the temperature difference between the outlet portion temperature and the inlet portion temperature is smaller than a predetermined end threshold value, the deposit removing process is ended.
前記制御装置が、
前記出口部温度と前記入口部温度との温度差が所定の開始閾値より小さい場合に、前記酸化触媒の性能が劣化したと判断して前記付着物除去処理を開始する
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。
The control device is
When the temperature difference between the outlet portion temperature and the inlet portion temperature is smaller than a predetermined start threshold value, it is determined that the performance of the oxidation catalyst has deteriorated, and the deposit removing process is started. 2. An exhaust emission control device for an internal combustion engine according to 1.
前記終了閾値が、前記内燃機関の運転状態に基づいて決定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の排気浄化装置。   The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the end threshold value is determined based on an operating state of the internal combustion engine. 前記終了閾値が、前記内燃機関の回転速度と燃料の目標噴射量とに基づいて決定されることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の排気浄化装置。   The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the end threshold value is determined based on a rotation speed of the internal combustion engine and a target injection amount of fuel. 前記開始閾値が、前記内燃機関の回転速度と燃料の目標噴射量とに基づいて決定されることを特徴とする請求項2から4の何れか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。   The exhaust purification device for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4, wherein the start threshold value is determined based on a rotation speed of the internal combustion engine and a target fuel injection amount.
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