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JP3565145B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents
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JP3565145B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、車載エンジン等の内燃機関、特にディーゼルエンジンについて、その排気中に含まれる煤を主成分とする微粒子(パティキュレート)の大気中へ放出を低減することが要求されている。こうした要求を満たすためにディーゼルエンジンの排気系に、例えば特公平7−106290号公報に記載されるようなフィルタを設け、このフィルタで排気中のパティキュレートを捕集することが考えられる。上記公報に記載されたフィルタにおいては、そのパティキュレート捕集面に白金族金属とアルカリ土金属酸化物とを担持し、捕集されたパティキュレートをディーゼルエンジンの通常運転時の排気温度(約400℃)で焼失させるようにしている。これにより、通常運転時にパティキュレートがフィルタ上に堆積しにくくなり、フィルタの目詰まりによる排気抵抗の増加が抑制される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ディーゼルエンジンの運転状態によっては、通常運転時であっても排気温度が約400℃まで上がらなかったり、排気中に含まれるパティキュレートの量が通常よりも増大したりする可能性がある。そして、フィルタへのパティキュレートの捕集量が同フィルタ上でのパティキュレートの焼失量を上回る場合には、焼失しきれない分のパティキュレートが徐々にフィルタ上に堆積するようになる。
【0004】
このフィルタにおいては、所定量以上のパティキュレートが堆積すると、パティキュレート焼失能力が極端に低下し、もはや自身でパティキュレートを焼失させて再生を図ることができなくなる。その結果、当該フィルタがパティキュレートによって目詰まりし、これに伴いディーゼルエンジンの排気抵抗が増加することとなる。
【0005】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、フィルタによって捕集された微粒子(パティキュレート)を良好に除去し、この微粒子によるフィルタの目詰まりを抑制することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、内燃機関の排気系に設けられ、同機関の排気に含まれる微粒子を捕集して酸化除去する捕集面を排気上流側及び排気下流側にそれぞれ備えるフィルタと、前記両捕集面における排気上流及び排気下流の位置関係を逆転させる逆転手段と、前記両捕集面間での前記微粒子の堆積量の偏差が小さくなるよう前記逆転手段を制御する制御手段とを備えた。
【0007】
上記構成によれば、一方の捕集面が排気上流側に位置して微粒子の堆積が進んだとしても、逆転手段による位置関係の逆転が行われることにより、他方の捕集面が排気上流側に位置するとともに上記一方の捕集面が排気下流側に位置するようになる。この状態にあっては、排気上流側に位置する他方の捕集面で微粒子が捕集されて酸化除去されるため、排気下流側に位置する上記一方の捕集面では新たに微粒子が堆積することはなく既に堆積している微粒子の酸化除去が進む。そして、更に逆転手段による位置関係の逆転が行われると両捕集面の位置関係が元に戻り、これら捕集面で今度は上記と逆の現象が生じることとなる。こうした両捕集面の位置関係の逆転を行うことで、これら捕集面で捕集された微粒子を良好に酸化除去し、フィルタの目詰まりを抑制することができるようになる。
【0008】
また、両捕集面における微粒子の堆積量は何らかの理由で互いに異なる量となり、それら両捕集面での微粒子の堆積量の間に偏差が生じることがある。上記構成によれば、この偏差が小さくなるよう逆転手段が制御されて両捕集面の位置関係が調整されることにより、微粒子の堆積量の多い方の捕集面では同堆積量の少ない方の捕集面に比べ微粒子の酸化除去が促進される。従って、微粒子の堆積量が多い方の捕集面において同微粒子の堆積量を的確に減らすことができ、これによりフィルタ全体での微粒子の堆積量の増加を抑制し、同フィルタにおける微粒子の酸化除去能力を高い状態に維持することができる。
【0009】
請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記制御手段は、前記両捕集面のうち前記微粒子の堆積量の少ない方が排気上流側であって同堆積量の多い方が排気下流側となる頻度が、これと前記両捕集面の位置関係が逆となる頻度よりも高くなるよう前記制御手段を制御するものとした。
【0010】
捕集面に堆積した微粒子は、同捕集面が排気下流側に位置したときに酸化除去され易くなる。そのため、上記構成によれば、微粒子の堆積量が多い方の捕集面で、的確に当該微粒子の酸化除去を促進することができる。
【0011】
請求項3記載の発明では、請求項1又は2記載の発明において、前記制御手段は、所定条件が成立したとき前記逆転手段による前記両捕集面の位置関係の逆転を所定間隔毎に繰り返す反復制御を行うものであって、同反復制御を前記両捕集面のうち前記微粒子の堆積量の少ない方が排気上流側であって同堆積量の多い方が排気下流側となる状態から開始するよう前記逆転手段を制御するものとした。
【0012】
捕集面に堆積した微粒子の酸化除去は、排気上流側に位置したときよりも排気下流側に位置したときの方が促進され易くなる。そのため、上記構成によれば、所定条件が成立して反復制御が行われる際、その開始直後に先ず微粒子の堆積量の多い方の捕集面が排気下流側に位置することから、当該捕集面で的確に微粒子の酸化除去を促進することができる。
【0013】
請求項4記載の発明では、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記両捕集面間での前記微粒子の堆積量の偏差を検出する検出手段を備え、前記制御手段は、前記検出手段によって検出される偏差が所定レベルよりも大であるとき、前記両捕集面間での前記微粒子の堆積量の偏差が小さくなるよう前記逆転手段を制御するものとした。
【0014】
上記構成によれば、両捕集面間での微粒子の堆積量の偏差が所定レベルよりも大であるときだけ同偏差を小さくすべく逆転手段が制御されるため、この制御が不必要に行われるのを抑制することができる。
【0015】
なお、所定レベルとしては、例えば検出手段により検出可能な上記偏差の最小値に対応するレベルを採用することが考えられる。この場合、両捕集面間での微粒子の堆積量の偏差が生じたとしても、その偏差を発生開始後の早期に解消することができる。
【0016】
請求項5記載の発明では、請求項4記載の発明において、前記検出手段は、内燃機関の排気系の圧力に関係するパラメータに基づき前記両捕集面での微粒子の堆積量をそれぞれ推定し、これら推定される堆積量に基づき前記両捕集面間での前記微粒子の堆積量の偏差を検出するものとした。
【0017】
捕集面での微粒子の堆積量に対応して排気系の圧力が変化するとともに、その圧力に関係するパラメータも変化する。そのため、上記構成によれば、排気系の圧力に対応して変化するパラメータに基づき推定される両捕集面での微粒子の堆積量に基づき、それら堆積量の偏差を的確に検出することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を4ストロークディーゼルエンジンに適用した一実施形態を図1〜図19に従って説明する。
【0019】
図1に示すように、ディーゼルエンジン11の燃焼室12に接続される吸気通路13及び排気通路14のうち、吸気通路13には電動モータ15によって開閉駆動されるスロットルバルブ16が設けられている。また、排気通路14には、排気中の酸素濃度に対応した信号を出力する空燃比センサ17と、排気通路14内の圧力に対応した信号を出力する圧力センサ18とが設けられている。そして、吸気行程中に吸気通路13を介して燃焼室12に空気を吸入し、圧縮行程中に燃料噴射弁19から噴射される燃料を燃焼室12内で燃焼させると、この燃焼エネルギによってピストン20が往復移動する。また、排気行程では燃料燃焼後の排気が燃焼室12から排気通路14に送り出される。この排気通路14内の排気において、その一部はEGRバルブ21が設けられたEGR通路22を介して吸気通路13に戻され、それ以外は排気浄化装置23によって浄化された後に大気に放出される。
【0020】
上記排気浄化装置23は、排気中の煤を主成分とする微粒子(パティキュレート)を捕集して酸化除去するフィルタ24と、同フィルタ24を通過するよう排気を導く排気案内機構23aと、その排気の流通経路を切り換える切換弁25と、同切換弁25を駆動するためのアクチュエータ26と、同アクチュエータ26を制御する電子制御ユニット(以下、ECUという)27とを備えている。このECU27は、ディーゼルエンジン11を運転制御するためのものであって、同エンジン11が搭載される自動車に設けられている。
【0021】
ECU27には、上記電動モータ15、空燃比センサ17、圧力センサ18、燃料噴射弁19、EGRバルブ21、及びアクチュエータ26が接続されるほか、排気浄化装置23のフィルタ24を昇温すべく排気通路14に燃料を供給する燃料供給装置28が接続されている。更に、ECU27には、アクセルペダル29の踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ30、ブレーキペダル31の踏み込みを検出するブレーキスイッチ32、ディーゼルエンジン11の出力軸の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ33等が接続されている。
【0022】
ECU27は、アクセルポジションセンサ30からの検出信号に基づきアクセル踏込量を求めるとともに、クランクポジションセンサからの検出信号に基づきエンジン回転数を求める。そして、ECU27は、上記アクセル踏込量に基づき電動モータ15を駆動制御してスロットルバルブ16の開度を調節するとともに、エンジン回転数及びアクセル踏込量等に基づき燃料噴射弁19を駆動制御して燃料噴射量を調節する。
【0023】
また、ECU27は、エンジン回転数及びアクセル踏込量等に基づきEGRバルブ21を駆動制御するとともに、空燃比センサ17からの検出信号に基づき求められる空燃比が予め定められた目標値となるようEGRバルブ21の開度(EGR開度)を補正する。即ち、上記空燃比が目標値よりもリーンであればEGR開度を開き側に補正することでEGR量を多くし、燃焼室12に吸入されるガス全体のうち、EGRガスの占める割合を高くして空気の占める割合を低くする。また、上記空燃比が目標値よりもリッチであればEGR開度を閉じ側に補正することでEGR量を少なくし、燃焼室12に吸入されるガス全体のうち、EGRガスの占める割合を低くして空気の占める割合を高くする。こうしたEGR開度の補正を行うことにより、空燃比センサ17からの検出信号に基づき求められる空燃比が目標値に制御される。このEGR開度の補正量は排気通路14内の圧力に対応して変化する値となる。これは、排気通路14内の圧力に応じてEGR量が変化し、この変化に伴う空燃比の目標値からのずれを抑制すべく上記EGR開度の補正が行われるためである。
【0024】
更に、ECU27は、排気浄化装置23に設けられたフィルタ24の昇温要求があるときには、空燃比をリーンとした状態で燃料供給装置28から排気通路14に燃料を送り込み、この燃料と酸素とをフィルタ24で反応させて同フィルタ24の温度を上昇させる。なお、フィルタ24の昇温が要求される状況としては、例えばディーゼルエンジン11の始動開始直後や、フィルタ24に吸蔵された硫黄化合物(SOx )を除去するとき等があげられる。また、排気通路14に燃料を供給する際に上記のように燃料供給装置28を用いる代わりに、排気行程中に燃料噴射弁19から燃料噴射を行うことで排気通路14への燃料供給を行うようにしたり、EGR量を大幅に増量することで排気通路14に未燃燃料を供給するようにしたりしてもよい。
【0025】
次に、排気浄化装置23のフィルタ24を通過する排気の流通構造について、図2〜図4を参照して詳しく説明する。図2及び図3は排気浄化装置23の排気案内機構23aを上方から見た平面図であり、図4は同排気案内機構23aの面図である。
【0026】
排気案内機構23aは、排気通路14において同機構23aよりも上流側の部分と下流側の部分とがそれぞれ接続される切換部34と、この切換部34からフィルタ24に排気を導入するとともに同フィルタ24を通過した後の排気を上記切換部34へと戻す案内通路35とを備えている。この案内通路35において、フィルタ24の一方側(図中下側)と切換部34との間は第一接続部35aとなっており、フィルタ24の他方側(図中上側)と切換部34との間は第二接続部35bとなっている。また、上記切換部34にはアクチュエータ26によって駆動される切換弁25が設けられている。
【0027】
この切換弁25は、アクチュエータ26により、第一接続部35aから第二接続部35bに向けて排気を流すための第一の弁位置(図2)と、第二接続部35bから第一接続部35aに向けて排気を流すための第二の弁位置(図3)との間で切り換えられる。排気通路14内の排気が排気案内機構23aの上流側から下流側へと流れる際、切換弁25が第一の弁位置(図2)にある状態では、同排気は図2に破線矢印で示されるようにフィルタ24の一方側(第一接続部53a側)から他方側(第二接続部53b側)に流れる(以下、順流という)。また、切換弁25が第二の弁位置(図3)にある状態では、同排気は図3に破線矢印で示されるように他方側から一方側に流れる(以下、逆流という)。従って、切換弁25を第一の弁位置と第二の弁位置との間で切り換えることにより、フィルタ24を通過する排気の方向を順流と逆流との間で逆転させることができ、これにより同フィルタ24の排気上流側と排気下流側とを逆転させることができる。
【0028】
上記のような切換弁25の切り換えは、例えばフィルタ24を昇温させる際にECU27を通じて行われる。フィルタ24の昇温は、上述したように排気通路14に燃料を送り込み、同燃料と酸素とをフィルタ24上で反応させることによって行われる。ここで、燃料と酸素とが反応するときのフィルタ24の各部位、即ち排気入口部、中央部、及び排気出口部の温度を図6に示す。同図において、破線は排気が排気上流側から排気下流側に流れるときの各部位の温度を示し、実線は排気上流側と排気下流側とを逆転したときの各部位の温度を示す。排気上流側と排気下流側との逆転が生じない場合(破線)では、燃料と酸素との反応熱が排気の流れにより排気出口部に伝播し、同排気出口部の温度を上昇させる。そして、その後に上記反応熱における熱量の一部は、排気出口部から排気下流側に捨てられることになる。これに対し、排気上流側と排気下流側とを適切な間隔で逆転させると、排気出口部から排気下流側に捨てられた熱が、上記逆転に基づく排気の逆方向への流れにより中央部側に戻ることになる。このようにして、排気上流側と排気下流側とを逆転させることによって、フィルタ24全体の温度を速やかに上昇させることができる。
【0029】
具体的には、ECU27は、フィルタ24の昇温要求がなされているとき、上記のようにフィルタ24全体の温度を速やかに上昇すべく、アクチュエータ26を制御して切換弁25を図7に示されるように所定時間毎(例えば十数秒毎)に第一の弁位置と第二の弁位置との間で切り換える反復制御を行う。これにより、フィルタ24を通過する排気が順流から逆流へ、若しくは逆流から順流へと切り換えられ、それまでフィルタ24において排気入口部であった部分が排気出口部になるとともに排気出口部であった部分が排気入口部になる。このように上記反復制御を行うことによって、フィルタ24全体の温度が速やかに上昇するようになる。
【0030】
また、切換弁25の切り換えは、フィルタ24を昇温するとき等の特殊な状況のときだけでなく、後述するフィルタ24でのパティキュレートの堆積を抑制することを意図して通常運転時にも行われる。こうした通常運転時の切換弁25の切り換えは、例えばディーゼルエンジン11がパティキュレートの発生しにくい運転状態に移行する毎に行われる。これは、切換弁25は、第一の弁位置と第二の弁位置との間で切り換えられるとき、僅かな期間ではあるが図5に示すように排気通路14内の排気が案内通路35を通らずに下流側に流れる位置となることから、極力パティキュレートの生じにくいときに上記切換弁25の切り換えを行うことが好ましいためである。
【0031】
なお、ディーゼルエンジン11がパティキュレートの発生しにくい運転状態に移行したか否かは、例えばブレーキペダル31の踏み込みに基づいて判断することが可能である。これは、ブレーキペダル31が踏み込まれているときは、アクセルペダル29が踏み込まれておらず、燃焼室12に噴射される燃料の量が少ないためである。また、上記の判断をブレーキペダル31の踏み込みに基づき行う代わりに、アクセルペダル29の踏み込みや、ディーゼルエンジンのフューエルカットに基づき行うこともできる。
【0032】
次に、フィルタ24の詳細構造について図8及び図9を参照して説明する。この図8は図2及び図3のフィルタ24を一方側(図中下側)から見た正面図であり、図9は図8のフィルタ24を矢印A−A方向から見た断面図である。
【0033】
図8及び図9に示すように、フィルタ24は、正面から見て長円形状をなし、例えばコージライトのような多孔質材料から形成されたハニカム構造をなすウォールフロー型のものである。このフィルタ24には、格子状の隔壁36によって区画形成された多数の通路37が軸線方向(図9の左右方向)に延びるように設けられている。これら各通路37において隣り合う二つの通路37のうち、片方はフィルタ24の一方側(図9の左側)で栓38により閉塞され、もう片方はフィルタ24の他方側(図9の右側)で栓39により閉塞されている。
【0034】
そして、図9に示すように、排気がフィルタ24の一方側から他方側に流れる順流であれ、これとは逆に他方側から一方側に流れる逆流であれ、フィルタ24を通過する排気は必ず隔壁36を通過する。その際、排気中のパティキュレートは、隔壁36における排気上流側の表面上、及び、隔壁36の細孔内における排気上流側の面上に衝突して捕集される。こうして捕集されたパティキュレートを酸化除去するために、隔壁36の排気上流側及び排気下流側の表面上、及び、好ましくは隔壁36の細孔内における排気上流側及び排気下流側の面上にもアルミナ等を使用して以下に説明する活性酸素放出剤と貴金属触媒とが担持されている。
【0035】
ここで、活性酸素放出剤とは、活性酸素を放出することによってパティキュレートの酸化を促進するものであり、好ましくは、周囲に過剰酸素が存在すると酸素を取込んで酸素を保持し且つ周囲の酸素濃度が低下すると保持した酸素を活性酸素の形で放出するものである。
【0036】
また、貴金属触媒としては、通常、白金Ptが用いられており、活性酸素放出剤としてカリウムK、ナトリウムNa、リチウムLi、セシウムCs、ルビジウムRbのようなアルカリ金属、バリウムBa、カルシウムCa、ストロンチウムSrのようなアルカリ土類金属、ランタンLa、イットリウムYのような希土類、及び遷移金属から選ばれた少なくとも一つが用いられている。
【0037】
なお、この場合、活性酸素放出剤としては、カルシウムCaよりもイオン化傾向の高いアルカリ金属又はアルカリ土類金属、即ちカリウムK、リチウムLi、セシウムCs、ルビジウムRb、バリウムBa、ストロンチウムSrを用いることが好ましい。
【0038】
次に、このような活性酸素放出剤を担持するフィルタ24によって捕集されたパティキュレートがどのように酸化除去されるかについて、白金Pt及びカリウムKの場合を例にとって説明する。なお、他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類、遷移金属を用いたとしても同様のパティキュレート除去作用が生じる。
【0039】
ディーゼルエンジンにおいては、通常は空気過剰のもとで燃焼が行われることから排気に多量の過剰空気が含まれ、空燃比センサ17からの検出信号に基づき求められる空燃比はリーン寄りの値となっている。また、排気中には、燃焼室12内でNOが発生することからNOが含まれるとともに、燃料中に含まれるイオウSが燃焼室12内で酸素と反応してSOとなることからSOも含まれる。従って、フィルタ24には、過剰酸素、NO、及びSO が含まれた排気が流入することになる。ここで、フィルタ24における排気接触面の拡大図を図10及び図11に模式的に示す。
【0040】
上述したように排気中には多量の過剰酸素が含まれているので排気がフィルタ24の排気接触面に接触すると、図10に示されるように、これら酸素OがO 又はO2−のかたちで白金Ptの表面に付着する。一方、排気中のNOは白金Ptの表面上でO 又はO2−と反応し、NOとなる。(2NO+O→2NO)。次いで生成されたNOの一部は白金Pt上で酸化されつつ活性酸素放出剤40内に吸収され、カリウムKと結合しながら図10に示されるように硝酸イオンNO のかたちで活性酸素放出剤40内に拡散し、硝酸カリウムKNOを生成する。このようにして、排気ガスに含まれる有害なNOx をフィルタ24に吸収し、大気中への放出量を大幅に減少させることができる。
【0041】
一方、上述したように排気中にはSOも含まれており、このSOもNOと同様なメカニズムによって活性酸素放出剤40内に吸収される。即ち、上述したように酸素OがO 又はO2−のかたちで白金Ptの表面に付着しており、排気中のSOは白金Ptの表面でO 又はO2−と反応してSOとなる。次いで生成されたSOの一部は白金Pt上で更に酸化されつつ活性酸素放出剤40内に吸収され、カリウムKと結合しながら硫酸イオンSO 2−のかたちで活性酸素放出剤40内に拡散し、硫酸カリウムKSOを生成する。このようにして、活性酸素放出剤40内には硝酸カリウムKNO及び硫酸カリウムKSOが生成される。
【0042】
図11に示されるように、排気中のパティキュレート41は、フィルタ24に担持された活性酸素放出剤40の表面上に付着する。このとき、パティキュレート41と活性酸素放出剤40との接触面では酸素濃度が低下する。酸素濃度が低下すると酸素濃度の高い活性酸素放出剤40内との間で濃度差が生じ、活性酸素放出剤40内の酸素がパティキュレート41と活性酸素放出剤40との接触面に向けて移動しようとする。その結果、活性酸素放出剤40内に形成されている硝酸カリウムKNOがカリウムKと酸素OとNOとに分解され、酸素Oがパティキュレート41と活性酸素放出剤40との接触面に向かい、NOが活性酸素放出剤40から外部に放出される。外部に放出されたNOは下流側の白金Pt上において酸化され、再び活性酸素放出剤40内に吸収される。
【0043】
一方、このとき活性酸素放出剤40内に形成されている硫酸カリウムKSOもカリウムKと酸素OとSOとに分解され、酸素Oがパティキュレート41と活性酸素放出剤40との接触面に向かい、SOが活性酸素放出剤40から外部に放出される。外部に放出されたSOは下流側の白金Pt上において酸化され、再び活性酸素放出剤40内に吸収される。ただし、硫酸カリウムKSOは、安定化しているために、硝酸カリウムKNOに比べて活性酸素を放出し難い。
【0044】
一方、パティキュレート41と活性酸素放出剤40との接触面に向かう酸素Oは硝酸カリウムKNOや硫酸カリウムKSOのような化合物から分解された酸素である。化合物から分解された酸素Oは高いエネルギを有しており、極めて高い活性を有する。従って、パティキュレート41と活性酸素放出剤40との接触面に向かう酸素は活性酸素Oとなる。これら活性酸素Oがパティキュレート41に接触すると、同パティキュレート41は酸化されるようになる。
【0045】
ところで、白金Pt及び活性酸素放出剤40はフィルタ24の温度が高くなるほど活性化するので、単位時間当たりに活性酸素放出剤40から放出される活性酸素Oの量はフィルタ24の温度が高くなるほど増大する。従って、フィルタ24上において単位時間当たりにパティキュレートを酸化除去可能な微粒子量(酸化除去可能微粒子量G)はフィルタ24の温度が高くなるほど増大する。ここで、フィルタ温度TFの変化に対する酸化除去可能微粒子量Gの推移を図12に実線で示す。
【0046】
図12において、単位時間当たりに燃焼室12から排出される実際のパティキュレートの量(排出微粒子量M)が上記酸化除去可能微粒子量Gよりも少ないとき、即ち排出微粒子量Mが実線よりも下側の領域Iにあるときには、燃焼室12から排出された全てのパティキュレートがフィルタ24に捕集されて短時間のうちに酸化除去される。
【0047】
これに対し、排出微粒子量Mが酸化除去可能微粒子量Gよりも多いとき、即ち排出微粒子量Mが実線よりも上側の領域IIにあるときには、燃焼室12から排出された全てのパティキュレートを酸化するには活性酸素量が不足している。図13〜図15は、このような場合のパティキュレートの酸化の様子を模式的に示すものである。
【0048】
即ち、上記全てのパティキュレートを酸化するには活性酸素が不足している場合、図13に示すようにパティキュレート41が活性酸素放出剤40上に付着すると、パティキュレート41の一部のみが酸化される。そして、十分に酸化されなかったパティキュレート部分は、フィルタ24における隔壁36の排気上流側の表面上や、隔壁36の細孔内における排気上流側の面上に残留する。次いで、活性酸素量が不足している状態が継続すると、次から次へと酸化がなされなかったパティキュレート部分が上記の部分に残留する。その結果、図14に示されるように、隔壁36の排気上流側の表面や、隔壁36の細孔内における排気上流側の面が残留パティキュレート部分42によって覆われるようになる。
【0049】
このような残留パティキュレート部分42は、次第に酸化されにくいカーボン質に変質する。また、残留パティキュレート部分42によって上記の部分が覆われると、白金PtによるNO、SOの酸化作用及び活性酸素放出剤40による活性酸素の放出作用が抑制される。この状態にあっては、残留パティキュレート部分42を酸化させるのに多大な時間を要することから、図15に示されるように残留パティキュレート部分42の上に別のパティキュレート43が次から次へと堆積することとなる。こうして積層状に堆積したパティキュレートは、白金Ptや活性酸素放出剤40から距離をおいた状態となるため、例えば酸化され易いパティキュレートであっても活性酸素によって酸化されることはない。従って、排出微粒子量Mが酸化除去可能微粒子量Gよりも多い状態が継続すると、上記パティキュレート上に更に別のパティキュレートが次から次へと堆積し、同パティキュレートの堆積量が増加し続ける。
【0050】
このように、排出微粒子量Mが酸化除去可能微粒子量Gよりも多いとき、パティキュレートがフィルタ24上に堆積することから、排出微粒子量Mが常に酸化除去可能微粒子量Gよりも少なくなれば、上記パティキュレートの堆積を抑制することができる。しかし、排出微粒子量Mを常に酸化除去可能微粒子量Gよりも少なくできるとは限らず、ディーセルエンジン11の運転状態によっては排出微粒子量Mが酸化除去可能微粒子量Gを上回り、フィルタ24上にパティキュレートが堆積してしまうことがある。こうしたフィルタ24上でのパティキュレートの堆積を抑制すべく、上述したように例えばブレーキペダル31の踏み込み毎に切換弁25を第一の弁位置と第二の弁位置との間で切り換え、フィルタ24を通過する排気の流れる方向を順流と逆流との間で切り換える。
【0051】
次に、上記のように排気の流れる方向を切り換えることにより、フィルタ24上でのパティキュレートの堆積がどのように抑制されるかについて、図16及び図17を参照して説明する。これら図16及び図17はフィルタ24の隔壁36を示す拡大断面図であって、図16は排気の流れが例えば順流のときの隔壁36の状態を示し、図17は排気の流れが順流から逆流に切り換えられた後の隔壁36の状態を示している。
【0052】
フィルタ24の隔壁36において、隔壁36の排気上流側の表面及び同隔壁36の細孔内における排気上流側の面は、一方の捕集面としてパティキュレートを衝突捕集して活性酸素放出剤により酸化除去する。しかし、排出微粒子量Mが酸化除去可能微粒子量Gを上回る状態が継続されるときには、捕集したパティキュレートの酸化除去が不十分になる。そのため、例えば排気の流れが順流であれば、上記一方の捕集面に図16に格子状のハッチングで示されるようにパティキュレートが残留し、同一方の捕集面でのパティキュレートの堆積量が増加する。
【0053】
その後に、ブレーキペダル31の踏み込みに基づき切換弁25が切り換えられると、排気の流れが図16に矢印で示す順流から図17に矢印で示す逆流に切り換えられる。これにより、それまで隔壁36の排気下流側の表面及び同隔壁36の細孔内における排気下流側の面であったものが、今度は隔壁36の排気上流側の表面及び同隔壁36の細孔内における排気上流側の面となり、他方の捕集面としてパティキュレートを衝突捕集して活性酸素放出剤により酸化除去するようになる。このように切換弁25の切り換えに基づき排気の流れが順流と逆流との間で切り換えられると、上記一方の捕集面と上記他方の捕集面との間における排気上流及び排気下流の位置関係が逆転し、パティキュレートを捕集する捕集面が切り換えられる。
【0054】
上記のように他方の捕集面が排気上流になると、この捕集面でパティキュレートが捕集されて酸化除去されるため、排気下流側に位置する一方の捕集面では新たにパティキュレートが堆積することはなく、むしろ堆積しているパティキュレートの酸化除去が進むこととなる。即ち、このときには排気上流側に位置するようになった他方の捕集面にてパティキュレートが捕集されて活性酸素放出剤から放出される活性酸素により酸化除去されるが、この活性酸素の一部が排気とともに下流に流れることにより、排気下流側に位置する一方の捕集面に残留したパティキュレートが酸化除去されるようになる。これに加えて、上記一方の捕集面に残留するパティキュレートは、逆流方向への排気の流れにより同捕集面から剥離して図17に示すように細分化され、隔壁36の細孔内を主に下流側に向けて流動する。その際、細分化したパティキュレートは、細孔の内表面に担持された活性酸素放出剤と直接的に接触し、この活性酸素放出剤から放出される酸素によって酸化除去される。
【0055】
このようにして、排気下流側に位置する他方の捕集面に残留するパティキュレートの酸化除去が進み、同他方の捕集面でのパティキュレートの堆積量が減少するようになる。また、その後にブレーキペダル31の踏み込みに基づき切換弁25が再び切り換えられると、排気の流れが順流に戻るとともに両捕集面の排気上流及び排気下流についての位置関係も元に戻り、それら捕集面では各々上記と逆の現象が生じる。従って、こうした両捕集部の位置関係の逆転を所定間隔毎(ブレーキ踏込毎)に行うことで、これら捕集部で捕集されたパティキュレートを良好に酸化除去し、パティキュレートの堆積に伴うフィルタ24の目詰まりを抑制することができるようになる。
【0056】
ところで、一方の捕集面と他方の捕集面とにおけるパティキュレートの堆積量は何らかの理由で互いに異なる量となり、それら捕集面でのパティキュレートの堆積量の間に偏差が生じることがある。本実施形態においてECU27は、上記のような偏差が小さくなるよう排気案内機構23aでの排気の流れを切り換えるべく、アクチュエータ26を制御して切換弁25の切り換えを行う。即ち、パティキュレートの堆積量が多い方の捕集面で同堆積量の少ない方の捕集面に比べてパティキュレートの酸化除去が促進されるよう、上記切換弁25の切り換えに基づきフィルタ24を通過する排気の流れる方向を制御し、それら捕集面における排気上流及び排気下流の位置関係を調整する。このように両捕集面の位置関係を調整することで、パティキュレートの堆積量が多い方の捕集面において当該堆積量を的確に減らすことができ、これによりフィルタ24全体におけるパティキュレートの堆積量の増加を的確に抑制することができる。従って、フィルタ24においてパティキュレートの堆積に伴う目詰まりが一層生じにくくなり、同フィルタ24におけるパティキュレートの酸化除去能力を高い状態に維持することができる。
【0057】
次に、上記のような切換弁25の切換制御を行うか否かを判断するためのフラグFの設定手順について、フラグ設定ルーチンを示す図18のフローチャートを参照して説明する。このフラグ設定ルーチンは、ECU27を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【0058】
フラグ設定ルーチンにおいて、ステップS101〜S104の処理は、両捕集面間でのパティキュレートの堆積量の偏差を検出するためのものであり、ステップS105の処理は上記偏差が所定レベルよりも大であるか否かを判断するためのものである。そして、続くステップS106,S107の処理では、上記偏差が所定レベルよりも大であるか否かに応じて、フラグFが「1」若しくは「0」に設定される。このフラグFが「1(偏差が所定レベルよりも大)」であるとき、上記のような切換弁25の切換制御が行われることとなる。
【0059】
フラグ設定ルーチンにおいて、ECU27は、ステップS101の処理として、切換弁25が切り換えられている弁位置に基づき、排気案内機構23aでの排気の流れが順流であるか否かを判断する。そして、順流であればステップS102の処理により圧力センサ18からの検出信号に基づき求められる排気通路14内の圧力Pを順流圧Paとして記憶し、逆流であればステップS103の処理により上記圧力Pを逆流圧Pbとして記憶する。この順流圧Paは一方の捕集面でのパティキュレートの堆積量に対応した値となり、上記逆流圧Pbは他方の捕集面でのパティキュレートの堆積量に対応した値となる。
【0060】
これは、一方の捕集面にパティキュレートが堆積するほど順流時の排気通路14内の圧力Pが高くなり、他方の捕集面にパティキュレートが堆積するほど逆流時の上記圧力Pが高くなるためである。従って、順流圧Pa及び逆流圧Pbの値に基づき、一方の捕集面でのパティキュレートの堆積量、及び他方の捕集面でのパティキュレートの堆積量を推定することができる。
【0061】
上記ステップS102とステップS103といずれかの処理を実行した後、ステップS104に進む。ECU27は、ステップS104の処理として、記憶されている順流圧Paと逆流圧Pbとの差圧ΔPを算出する。この差圧ΔPは、両捕集面におけるパティキュレートの堆積量の偏差に対応した値となる。即ち、差圧ΔPは、一方の捕集面でのパティキュレートの堆積量が他方の捕集面でのパティキュレートの堆積量よりも多くなるほどプラス方向に増大し、他方の捕集面でのパティキュレートの堆積量が一方の捕集面でのパティキュレートの堆積量よりも多くなるほどマイナス方向に増大することとなる。
【0062】
ECU27は、続くステップS105の処理として、差圧ΔPの絶対値が所定値xよりも大きいか否か、即ち両捕集面におけるパティキュレートの堆積量の偏差が所定レベルよりも大であるか否かを判断する。なお、この所定値xとしては、必要な精度を確保可能な上記差圧ΔPの最小値に対応する値が採用される。従って、上記偏差が生じたときには、その偏差を速やかに解消すべく早期に上述した切換弁25の切換制御を実行することが可能になる。
【0063】
上記ステップS105の処理において、差圧ΔPの絶対値が所定値xよりも大きい旨判断されるとステップS106の処理でフラグFが「1」に設定され、差圧ΔPが所定値x以下である旨判断されるとステップS107の処理でフラグFが「0」に設定される。これらステップS106とステップS107とのいずれかの処理を実行した後、ECU27は、このフラグ設定ルーチンを一旦終了する。
【0064】
次に、切換弁25の切換手順について切換弁制御ルーチンを示す図19のフローチャートを参照して説明する。この切換弁制御ルーチンは、ECU27を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【0065】
切換弁制御ルーチンにおいてECU27は、ステップ201の処理としてフィルタ24の昇温要求がなされているか否かを判断する。そして、フィルタ24の昇温要求有りならばステップS202〜S204の処理に基づく切換弁25の切換制御を実行し、フィルタ24の昇温要求無しならばステップS205〜S207の処理に基づく切換弁25の切換制御を実行する。以下、上記昇温要求の有り無しに応じた切換弁25の切換制御態様について、それぞれ別々に説明する。
【0066】
[昇温要求無し]
ECU27は、ステップS205の処理として、フラグFが「1」であるか否かに基づき、両捕集面間におけるパティキュレートの堆積量の偏差が所定レベルよりも大であるか否かを判断する。そして、「F=1」であって上記偏差が所定レベルよりも大でない旨判断されると、ECU27は、ステップS207の処理として、ブレーキスイッチ32からの検出信号に基づきブレーキペダル31の踏み込み(ブレーキのオフからオンへの変化)毎にアクチュエータ26を制御して切換弁25の弁位置を第一の弁位置と第二の弁位置の間で切り換える。これにより、フィルタ24の両捕集部で捕集されたパティキュレートが良好に酸化除去され、パティキュレートの堆積に伴うフィルタ24の目詰まりが抑制される。
【0067】
また、上記ステップS205の処理において、「F=1」であって上記偏差が所定レベルよりも大である旨判断されると、ECU27は、ステップS206の処理で切換弁25の弁位置が第一の弁位置にあるときの頻度、及び第二の弁位置にあるときの頻度を調整する。即ち、ECU27は、差圧ΔPがプラスであればパティキュレートの堆積量が他方の捕集面よりも一方の捕集面の方が多い旨判断し、一方の捕集面が排気下流となり他方の捕集面が排気上流となる頻度を、これと位置関係が逆になる頻度よりも高くなるよう、アクチュエータ26を制御して切換弁25の切り換を行う。また、差圧ΔPがマイナスであればパティキュレートの堆積量が一方の捕集面よりも他方の捕集面の方が多い旨判断し、他方の捕集面が排気下流となり一方の捕集面が排気上流となる頻度を、これと位置関係が逆になる頻度よりも高くなるよう、アクチュエータ26を制御して切換弁25の切り換を行う。
【0068】
上記のように切換弁25の切換制御を行って両捕集面の位置関係を調整することで、パティキュレートの堆積量が多い方の捕集面において同堆積量の少ない方の捕集面に比べてパティキュレートの酸化除去が促進される。そのため、パティキュレートの堆積量の多い方の捕集面で当該堆積量を的確に減らすことができ、これによりフィルタ24全体におけるパティキュレートの堆積量の増加を的確に抑制することができる。従って、フィルタ24においてパティキュレートの堆積に伴う目詰まりが一層生じにくくなり、同フィルタ24におけるパティキュレートの酸化除去能力を高い状態に維持することができる。
【0069】
なお、上記のような頻度調整の仕方としては、例えば一方の位置関係となる状態と他方の位置関係となる状態との累積時間をそれぞれ計測し、それら累積時間の差が予め定められる所定の値となるよう、ブレーキペダル31の踏み込み毎に行われる上記切換弁25の切り換えを適宜キャンセルするという仕方が考えられる。また、この頻度調整の仕方に代えて、一方の位置関係となる状態での累積走行距離と他方の位置関係となる状態での累積走行距離とをそれぞれ計測し、それら累積走行距離の差が予め定められる所定の値となるよう、上記切換弁25の切り換えを適宜キャンセルするという仕方を採用することもできる。
【0070】
ECU27は、上記ステップS206と上記ステップS207とのいずれかの処理が行われた後、この切換弁制御ルーチンを一旦終了する。
[昇温要求有り]
ECU27は、ステップS202の処理として、フラグFが「1」であるか否かに基づき、両捕集面間におけるパティキュレートの堆積量の偏差が所定レベルよりも大であるか否かを判断する。そして、「F=1」であって上記偏差が所定レベルよりも大でない旨判断されると、ECU27は、ステップS204の処理として、アクチュエータ26を制御して切換弁25の弁位置を所定時間毎に第一の弁位置と第二の弁位置との間で切り換える反復制御を開始する。その後、ECU27は、この切換弁制御ルーチンを一旦終了する。上記のような反復制御を行うことによりフィルタ24が速やかに昇温されるようになる。また、ECU27は、フィルタ24の温度が所定の値以上になると上記反復制御を終了する。
【0071】
一方、上記ステップS202の処理において、「F=1」であって上記偏差が所定レベルよりも大である旨判断されると、ECU27は、ステップS203の処理として、続くステップS204での上記反復制御の開始がパティキュレートの堆積量の多い方の捕集面が排気下流となる状態からなされるよう切換弁25の弁位置を調整する。即ち、ECU27は、差圧ΔPがプラスであれば、パティキュレートの堆積量が他方の捕集面よりも一方の捕集面の方が多い旨判断し、この一方の捕集面が排気下流となる状態から上記反復制御が開始されるよう、アクチュエータ26を制御して切換弁25の弁位置を調整する。また、差圧ΔPがマイナスであれば、パティキュレートの堆積量が一方の捕集面よりも他方の捕集面の方が多い旨判断し、この他方の捕集面が排気下流となる状態から上記反復制御が開始されるよう、アクチュエータ26を制御して切換弁25の弁位置を調整する。
【0072】
その結果、上記反復制御の開始直後においては、先ずパティキュレートの堆積量が多い方の捕集面が排気下流となり、その捕集面でのパティキュレートの酸化除去が促進される。そのため、上記反復制御の開始時にパティキュレートの堆積量の多い方の捕集面で当該堆積量を的確に減らすことができ、これによりフィルタ24全体におけるパティキュレートの堆積量の増加を的確に抑制することができる。従って、フィルタ24においてパティキュレートの堆積に伴う目詰まりが一層生じにくくなり、同フィルタ24におけるパティキュレートの酸化除去能力を高い状態に維持することができる。
【0073】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)所定間隔毎(ブレーキ踏込毎)に切換弁25の弁位置が第一の弁位置と第二の弁位置の間で切り換えられるため、フィルタ24を通過する排気の流れも所定間隔毎に順流と逆流とで切り換えられる。その結果、フィルタ24における一方の捕集面と他方の捕集面とにおける排気上流及び排気下流の位置関係が所定間隔毎に逆転される。これにより、両捕集部で捕集されたパティキュレートを良好に酸化除去し、パティキュレートの堆積に伴うフィルタ24の目詰まりを抑制することができるようになる。
【0074】
(2)パティキュレート堆積量の多い方の捕集面が排気下流となる頻度が、同堆積量の少ない方の捕集面が排気下流となる頻度よりも高くなるよう、通常運転時の切換弁25の切り換えを行うようにした。また、上述した反復制御の開始がパティキュレートの堆積量の堆積量の多い方の捕集面が排気下流となる状態からなされるよう、フィルタ昇温の要求開始時における切換弁25の弁位置を調整するようにした。これらにより、パティキュレートの堆積量が多い方の捕集面において当該堆積量を的確に減らすことができ、フィルタ24全体におけるパティキュレートの堆積量の増加を的確に抑制することができる。従って、フィルタ24においてパティキュレートの堆積に伴う目詰まりが生じにくくなり、同フィルタ24におけるパティキュレートの酸化除去能力を高い状態に維持することができる。
【0075】
(3)パティキュレートの堆積量の多い方の捕集面では、同堆積量の少ない方の捕集面に比べてパティキュレートの酸化除去が促進されるため、両捕集面の間におけるパティキュレートの堆積量の偏差は小さくされるようになる。こうした偏差が生じた状態で仮に一定間隔毎に両捕集面の位置関係を逆転させると、パティキュレートの堆積量の多い方の捕集面では、同堆積量の少ない方の捕集面に比べてパティキュレートの酸化除去が鈍いことから、両捕集面間でのパティキュレートの除去量に違いが生じる可能性か高く、これに伴い上記偏差が更に増大するおそれがある。この状況にあっては、パティキュレートの堆積量の多い方の捕集面において、パティキュレートの酸化除去が鈍いことに基づき同パティキュレートの堆積量が増加し易くなるとともに、同堆積量の増加に伴うフィルタ24の目詰まりも生じ易くなる。しかし、上記のように両捕集面間でのパティキュレートの堆積量の偏差が小さくなるため、片方の捕集面でパティキュレートによる目詰まりが生じ易くなるのを抑制することができる。
【0076】
(4)上記偏差が所定レベルよりも大であるとき、即ち差圧ΔPの絶対値が所定値xよりも大きいときだけ、当該偏差を小さくするための切換弁25の切り換えが行われるため、この切換弁25の切り換えが不必要に行われるのを抑制することができる。
【0077】
(5)上記所定レベル(所定値x)として、必要な精度を確保可能な差圧ΔPの最小値に対応する値(レベル)が採用される。従って、上記偏差が生じたときには、その偏差を速やかに解消すべく早期に上述した切換弁25の切り換えを実行することができる。
【0078】
(6)両捕集面におけるパティキュレートの堆積量に対応して順流圧Pa及び逆流圧Pbが変化するため、それら順流圧Pa及び逆流圧Pbに基づき両捕集面におけるパティキュレートの堆積量を推定することができる。そして、それら推定される堆積量に対応した順流圧Pa及び逆流圧Pbの差圧ΔPを算出することに基づき、両捕集面におけるパティキュレートの堆積量の偏差を的確に検出することができるようになる。
【0079】
なお、本実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・順流圧Paと逆流圧Pbとの差圧ΔPを、両捕集面におけるパティキュレートの堆積量の偏差に対応した値として算出したが、本発明はこれに限定されない。例えば、排気案内機構23aの案内通路35における第一接続部35a及び第二接続部35bの圧力それぞれ検出し、それら圧力における順流時の差圧と逆流時の差圧とに基づき上記偏差に対応する値を算出してもよい。
【0080】
・捕集面でのパティキュレートの堆積量に対応して変化する圧力Pから同堆積量を推定する代わりに、この圧力Pに関係するパラメータに基づき同堆積量を推定してもよい。こうしたパラメータとしては圧力P自身のほかに、例えば空燃比を目標値に近づけるべくEGR開度を補正する際の補正量を採用することができる。また、こうしたEGR開度の補正が行われない場合には、ディーゼルエンジン11の吸入空気量を上記パラメータとして用いることができる。
【0081】
・上記反復制御がフィルタ24の昇温時以外にも行われる場合には、そのときの反復制御に本発明を適用してもよい。
・ディーゼルエンジン11の通常運転時にブレーキ踏込毎に切換弁25の切り換えを行う代わりに、所定時間毎や所定走行距離毎に切換弁25の切り換えを行うようにしてもよい。この場合、同切り換えの基準となる所定時間や所定走行距離を適宜変更することで、一方の捕集面と他方の捕集面とにおける排気上流及び排気下流についての位置関係の頻度を調整することができる。
【0082】
・フィルタ24の隔壁36に担持する活性酸素放出剤として、排気中のNOx 浄化に使用されるNOx 吸蔵還元触媒を用いてもよい。
・ディーゼルエンジン11に本発明を適用する代わりに、排気中にパティキュレートが含まれるガソリンエンジンに本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の排気浄化装置が適用されるディーゼルエンジン全体を示す略図。
【図2】同排気浄化装置の排気案内機構を示す拡大平面図。
【図3】同排気浄化装置の排気案内機構を示す拡大平面図。
【図4】同排気案内機構を示す拡大側面図。
【図5】同排気案内機構の切換部を示す拡大平面図。
【図6】フィルタ昇温時におけるフィルタの温度分布を示すグラフ。
【図7】反復制御が行われるときの切換弁の切換態様を示すタイムチャート。
【図8】フィルタの構造を示す拡大図。
【図9】図8のフィルタを矢印A−A方向から見た断面図。
【図10】パティキュレートの酸化作用を説明するための模式図。
【図11】パティキュレートの酸化作用を説明するための模式図。
【図12】フィルタの温度変化に対する酸化除去可能微粒子量の推移を示すグラフ。
【図13】パティキュレートの堆積作用を説明するための模式図
【図14】パティキュレートの堆積作用を説明するための模式図
【図15】パティキュレートの堆積作用を説明するための模式図
【図16】フィルタの隔壁を示す拡大断面図。
【図17】フィルタの隔壁を示す拡大断面図。
【図18】フラグFの設定手順を示すフローチャート。
【図19】切換弁の切換制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
11…ディーゼルエンジン、14…排気通路、17…空燃比センサ、18…圧力センサ、21…EGRバルブ、22…EGR通路、23…排気浄化装置、23a…排気案内機構、24…フィルタ、25…切換弁、26…アクチュエータ、27…電子制御ユニット(ECU)、29…アクセルペダル、30…アクセルポジションセンサ、31…ブレーキペダル、32…ブレーキスイッチ、33…クランクポジションセンサ。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, for internal combustion engines such as vehicle-mounted engines, particularly diesel engines, it has been required to reduce the emission of fine particles (particulates) containing soot as a main component contained in exhaust gas into the atmosphere. In order to satisfy such demands, it is conceivable to provide a filter as described in, for example, Japanese Patent Publication No. Hei 7-106290 in the exhaust system of a diesel engine, and to collect particulates in the exhaust with this filter. In the filter described in the above publication, a platinum group metal and an alkaline earth metal oxide are supported on the particulate collection surface, and the collected particulates are discharged at an exhaust temperature (about 400 ° C.) during normal operation of the diesel engine. ℃). This makes it difficult for particulates to accumulate on the filter during normal operation, and suppresses an increase in exhaust resistance due to clogging of the filter.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, depending on the operating condition of the diesel engine, the exhaust gas temperature may not rise to about 400 ° C. even during normal operation, or the amount of particulates contained in the exhaust gas may increase more than usual. If the amount of particulates collected by the filter exceeds the amount of particulates burned out on the filter, the particulates that cannot be burned out gradually accumulate on the filter.
[0004]
In this filter, when a predetermined amount or more of particulates accumulates, the ability to burn off the particulates is extremely reduced, and it is no longer possible to burn the particulates themselves to regenerate them. As a result, the filter is clogged by the particulates, which increases the exhaust resistance of the diesel engine.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to remove fine particles (particulates) collected by a filter well and to suppress clogging of the filter due to the fine particles. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine that can be used.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, the means for achieving the above object and the effects thereof will be described.
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a collecting surface provided in an exhaust system of an internal combustion engine for collecting and oxidizing and removing fine particles contained in exhaust gas of the internal combustion engine is provided on an exhaust upstream side and an exhaust downstream side. And a reversing means for reversing the positional relationship between the upstream and the downstream of the exhaust gas on the two collecting surfaces, and the reversing means so as to reduce the deviation of the accumulation amount of the fine particles between the two collecting surfaces. And control means for controlling the
[0007]
According to the above configuration, even if one of the collecting surfaces is located on the exhaust upstream side and the accumulation of the fine particles proceeds, the positional relationship is reversed by the reversing means, so that the other collecting surface is on the exhaust upstream side. And the one collecting surface is positioned on the exhaust downstream side. In this state, fine particles are collected and oxidized and removed on the other collecting surface located on the exhaust upstream side, so that fine particles are newly deposited on the one collecting surface located on the downstream side of the exhaust gas. Oxidation and removal of the already deposited fine particles proceed without any problem. When the reversal of the positional relationship is further performed by the reversing means, the positional relationship between the two collecting surfaces returns to the original state, and the phenomenon opposite to the above occurs on these collecting surfaces. By reversing the positional relationship between the two collecting surfaces, fine particles collected on these collecting surfaces can be oxidized and removed satisfactorily, and clogging of the filter can be suppressed.
[0008]
In addition, the amount of fine particles deposited on both collecting surfaces is different from each other for some reason, and a deviation may occur between the amounts of fine particles deposited on both collecting surfaces. According to the above configuration, the reversing means is controlled so as to reduce the deviation, and the positional relationship between the two collecting surfaces is adjusted. Oxidation removal of the fine particles is promoted as compared with the trapping surface of the particles. Therefore, it is possible to accurately reduce the accumulation amount of the fine particles on the collecting surface where the accumulation amount of the fine particles is large, thereby suppressing an increase in the accumulation amount of the fine particles in the entire filter, and oxidizing and removing the fine particles in the filter. The ability can be maintained at a high level.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control unit may be configured such that, of the two collecting surfaces, the one with the smaller amount of the fine particles is on the exhaust gas upstream side and the one with the larger amount of the fine particles. The control means is controlled so that the frequency at which the exhaust gas flows downstream is higher than the frequency at which the positional relationship between the exhaust gas and the two collecting surfaces is reversed.
[0010]
Fine particles deposited on the collecting surface are easily oxidized and removed when the collecting surface is located on the downstream side of the exhaust gas. Therefore, according to the above configuration, it is possible to accurately promote the oxidative removal of the fine particles on the collection surface on which the fine particles are deposited.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the control means repeats the reversal of the positional relationship between the two collecting surfaces by the reversing means at predetermined intervals when a predetermined condition is satisfied. The control is performed, and the repetitive control is started from a state in which, of the two collecting surfaces, the one with the smaller amount of the fine particles is on the exhaust upstream side and the one with the larger amount of the fine particles is on the exhaust downstream side. Thus, the reversing means is controlled.
[0012]
Oxidation and removal of fine particles deposited on the trapping surface are more easily promoted when located on the exhaust downstream side than when located on the exhaust upstream side. For this reason, according to the above configuration, when the predetermined condition is satisfied and the repetitive control is performed, immediately after the start, the collection surface with the larger amount of accumulated fine particles is located on the downstream side of the exhaust gas. In terms of surface, the removal of fine particles by oxidation can be promoted accurately.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, a detecting unit for detecting a deviation of the amount of the fine particles deposited between the two collecting surfaces is provided, and the control unit includes: When the deviation detected by the detecting means is larger than a predetermined level, the reversing means is controlled so that the deviation of the accumulation amount of the fine particles between the two collecting surfaces becomes small.
[0014]
According to the above configuration, the reversing means is controlled so as to reduce the deviation of the amount of fine particles deposited between the two collecting surfaces only when the deviation is larger than the predetermined level. Can be suppressed.
[0015]
As the predetermined level, for example, it is conceivable to adopt a level corresponding to the minimum value of the deviation that can be detected by the detecting means. In this case, even if there is a deviation in the amount of accumulated fine particles between the two collecting surfaces, the deviation can be eliminated early after the start of the generation.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the detecting means estimates the accumulation amount of the fine particles on the two collecting surfaces based on a parameter related to a pressure of an exhaust system of the internal combustion engine. Based on these estimated accumulation amounts, the deviation of the accumulation amount of the fine particles between the two collecting surfaces is detected.
[0017]
The pressure of the exhaust system changes in accordance with the amount of accumulated fine particles on the collecting surface, and the parameter related to the pressure also changes. Therefore, according to the above configuration, it is possible to accurately detect a deviation between the accumulation amounts based on the accumulation amounts of the fine particles on the two collecting surfaces, which are estimated based on the parameter that changes according to the pressure of the exhaust system. .
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a four-stroke diesel engine will be described with reference to FIGS.
[0019]
As shown in FIG. 1, of the intake passage 13 and the exhaust passage 14 connected to the combustion chamber 12 of the diesel engine 11, the intake passage 13 is provided with a throttle valve 16 that is opened and closed by an electric motor 15. The exhaust passage 14 is provided with an air-fuel ratio sensor 17 that outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas, and a pressure sensor 18 that outputs a signal corresponding to the pressure in the exhaust passage 14. Then, air is sucked into the combustion chamber 12 through the intake passage 13 during the intake stroke, and fuel injected from the fuel injection valve 19 is burned in the combustion chamber 12 during the compression stroke. Reciprocates. In the exhaust stroke, the exhaust gas after fuel combustion is sent from the combustion chamber 12 to the exhaust passage 14. A part of the exhaust gas in the exhaust passage 14 is returned to the intake passage 13 through an EGR passage 22 provided with an EGR valve 21, and the other part is discharged to the atmosphere after being purified by an exhaust purification device 23. .
[0020]
The exhaust gas purifying device 23 includes a filter 24 for collecting and oxidizing and removing fine particles (particulates) mainly composed of soot in the exhaust gas, an exhaust guide mechanism 23a for guiding the exhaust gas to pass through the filter 24, A switching valve 25 for switching the exhaust gas flow path, an actuator 26 for driving the switching valve 25, and an electronic control unit (hereinafter, referred to as ECU) 27 for controlling the actuator 26 are provided. The ECU 27 is for controlling the operation of the diesel engine 11 and is provided in an automobile on which the engine 11 is mounted.
[0021]
The ECU 27 is connected to the electric motor 15, the air-fuel ratio sensor 17, the pressure sensor 18, the fuel injection valve 19, the EGR valve 21, and the actuator 26. A fuel supply device 28 for supplying fuel to the fuel supply 14 is connected. The ECU 27 further includes an accelerator position sensor 30 for detecting the amount of depression of an accelerator pedal 29, a brake switch 32 for detecting the depression of a brake pedal 31, and a crank position sensor for outputting a signal corresponding to the rotation of the output shaft of the diesel engine 11. 33 and the like are connected.
[0022]
The ECU 27 obtains the accelerator depression amount based on the detection signal from the accelerator position sensor 30, and obtains the engine speed based on the detection signal from the crank position sensor. The ECU 27 controls the drive of the electric motor 15 based on the accelerator pedal depression amount to adjust the opening of the throttle valve 16, and controls the fuel injection valve 19 based on the engine speed and the accelerator pedal depression amount to control the fuel injection. Adjust the injection volume.
[0023]
Further, the ECU 27 controls the drive of the EGR valve 21 based on the engine speed, the accelerator pedal depression amount, and the like, and controls the EGR valve 21 so that the air-fuel ratio obtained based on the detection signal from the air-fuel ratio sensor 17 becomes a predetermined target value. The opening of 21 (EGR opening) is corrected. That is, if the air-fuel ratio is leaner than the target value, the EGR amount is increased by correcting the EGR opening to the open side, and the proportion of the EGR gas in the entire gas sucked into the combustion chamber 12 is increased. To reduce the proportion of air. If the air-fuel ratio is richer than the target value, the EGR opening is corrected to the closed side to reduce the EGR amount, and the proportion of the EGR gas in the entire gas drawn into the combustion chamber 12 is reduced. To increase the proportion of air. By performing such correction of the EGR opening, the air-fuel ratio obtained based on the detection signal from the air-fuel ratio sensor 17 is controlled to a target value. The correction amount of the EGR opening is a value that changes according to the pressure in the exhaust passage 14. This is because the EGR amount changes according to the pressure in the exhaust passage 14, and the EGR opening is corrected so as to suppress a deviation of the air-fuel ratio from a target value due to the change.
[0024]
Further, when there is a request to raise the temperature of the filter 24 provided in the exhaust gas purification device 23, the ECU 27 sends fuel from the fuel supply device 28 to the exhaust passage 14 with the air-fuel ratio kept lean, and this fuel and oxygen are The reaction is performed by the filter 24 to increase the temperature of the filter 24. Examples of the situation where the temperature of the filter 24 is required to be raised include, for example, immediately after the start of the start of the diesel engine 11 and when removing the sulfur compound (SOx) stored in the filter 24. Also, instead of using the fuel supply device 28 as described above when supplying fuel to the exhaust passage 14, fuel is supplied from the fuel injection valve 19 during the exhaust stroke to supply fuel to the exhaust passage 14. Alternatively, the unburned fuel may be supplied to the exhaust passage 14 by greatly increasing the EGR amount.
[0025]
Next, the flow structure of exhaust gas passing through the filter 24 of the exhaust gas purification device 23 will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3 are plan views of the exhaust guide mechanism 23a of the exhaust purification device 23 as viewed from above, and FIG. 4 is a plan view of the exhaust guide mechanism 23a.
[0026]
The exhaust guide mechanism 23a includes a switching portion 34 in the exhaust passage 14 to which a portion upstream and a portion downstream of the mechanism 23a are respectively connected. A guide passage 35 is provided for returning the exhaust gas having passed through 24 to the switching section 34. In the guide passage 35, a first connection portion 35a is provided between one side (lower side in the figure) of the filter 24 and the switching section 34, and the other side (upper side in the figure) of the filter 24 is connected to the switching section 34. A second connection portion 35b is provided between them. The switching section 34 is provided with a switching valve 25 driven by an actuator 26.
[0027]
The switching valve 25 has a first valve position (FIG. 2) for flowing exhaust gas from the first connection portion 35a to the second connection portion 35b by the actuator 26, and a first connection portion from the second connection portion 35b to the first connection portion. It is switched between a second valve position (FIG. 3) for flowing the exhaust towards 35a. When the exhaust in the exhaust passage 14 flows from the upstream side to the downstream side of the exhaust guide mechanism 23a, when the switching valve 25 is in the first valve position (FIG. 2), the exhaust is indicated by a broken line arrow in FIG. Flow from one side (first connection portion 53a side) to the other side (second connection portion 53b side) of the filter 24 (hereinafter referred to as a forward flow). When the switching valve 25 is in the second valve position (FIG. 3), the exhaust gas flows from the other side to one side as shown by a broken arrow in FIG. Therefore, by switching the switching valve 25 between the first valve position and the second valve position, the direction of the exhaust gas passing through the filter 24 can be reversed between the forward flow and the reverse flow, whereby The exhaust upstream side and the exhaust downstream side of the filter 24 can be reversed.
[0028]
The switching of the switching valve 25 as described above is performed through the ECU 27 when the temperature of the filter 24 is raised, for example. As described above, the temperature of the filter 24 is increased by feeding fuel into the exhaust passage 14 and causing the fuel and oxygen to react on the filter 24. Here, FIG. 6 shows the temperature of each part of the filter 24 when the fuel and oxygen react, that is, the exhaust inlet, the center, and the exhaust outlet. In the figure, broken lines indicate the temperature of each part when the exhaust gas flows from the exhaust upstream to the exhaust downstream, and solid lines indicate the temperature of each part when the exhaust upstream and the exhaust downstream are reversed. When the reversal of the exhaust upstream side and the exhaust downstream side does not occur (dashed line), the heat of reaction between the fuel and oxygen is transmitted to the exhaust outlet by the flow of the exhaust, and the temperature of the exhaust outlet is increased. After that, a part of the heat amount in the reaction heat is discarded from the exhaust outlet to the exhaust downstream side. On the other hand, when the exhaust upstream side and the exhaust downstream side are reversed at an appropriate interval, the heat discarded from the exhaust outlet to the exhaust downstream side causes the exhaust to flow in the reverse direction based on the above-described reverse rotation, so that the heat is discharged toward the central part. Will return to. In this manner, by reversing the exhaust upstream side and the exhaust downstream side, the temperature of the entire filter 24 can be quickly increased.
[0029]
Specifically, when a request for raising the temperature of the filter 24 is made, the ECU 27 controls the actuator 26 to move the switching valve 25 to the position shown in FIG. In such a manner, repetitive control for switching between the first valve position and the second valve position is performed every predetermined time (for example, every ten and several seconds). As a result, the exhaust gas passing through the filter 24 is switched from the forward flow to the backward flow or from the backward flow to the forward flow, and the portion of the filter 24 which has been the exhaust inlet becomes the exhaust outlet and the portion which was the exhaust outlet. Is the exhaust inlet. By performing the repetitive control in this way, the temperature of the entire filter 24 quickly rises.
[0030]
The switching of the switching valve 25 is performed not only in a special situation such as when the temperature of the filter 24 is raised, but also in a normal operation in order to suppress the accumulation of particulates in the filter 24 described later. Is Such switching of the switching valve 25 during normal operation is performed, for example, every time the diesel engine 11 shifts to an operating state in which particulates are less likely to occur. This is because when the switching valve 25 is switched between the first valve position and the second valve position, the exhaust gas in the exhaust gas passage 14 passes through the guide passage 35 as shown in FIG. This is because it is a position that flows downstream without passing through, so that it is preferable to switch the switching valve 25 when particulates are hardly generated as much as possible.
[0031]
It is possible to determine whether or not the diesel engine 11 has shifted to an operation state in which particulates are unlikely to occur, for example, based on the depression of the brake pedal 31. This is because the accelerator pedal 29 is not depressed when the brake pedal 31 is depressed, and the amount of fuel injected into the combustion chamber 12 is small. Further, instead of making the above determination based on the depression of the brake pedal 31, it is also possible to make the determination based on the depression of the accelerator pedal 29 or the fuel cut of the diesel engine.
[0032]
Next, a detailed structure of the filter 24 will be described with reference to FIGS. 8 is a front view of the filter 24 of FIGS. 2 and 3 as viewed from one side (the lower side in the figure), and FIG. 9 is a cross-sectional view of the filter 24 of FIG. 8 as viewed from the direction of arrows AA. .
[0033]
As shown in FIGS. 8 and 9, the filter 24 is of an oval shape when viewed from the front, and is a wall flow type filter having a honeycomb structure formed of a porous material such as cordierite. The filter 24 is provided with a large number of passages 37 defined by lattice-shaped partitions 36 so as to extend in the axial direction (the left-right direction in FIG. 9). One of the two adjacent passages 37 in each of the passages 37 is closed by a plug 38 on one side of the filter 24 (the left side in FIG. 9), and the other is plugged on the other side (the right side in FIG. 9) of the filter 24. It is closed by 39.
[0034]
Then, as shown in FIG. 9, regardless of whether the exhaust gas is a forward flow flowing from one side of the filter 24 to the other side or a reverse flow flowing from the other side to the one side of the filter 24, the exhaust gas passing through the filter 24 must be a partition wall. Pass 36. At this time, the particulates in the exhaust collide with and are collected on the surface of the partition 36 on the exhaust upstream side and on the surface of the partition 36 on the exhaust upstream side in the pores. In order to oxidize and remove the particulates collected in this way, on the surface of the partition 36 on the exhaust upstream side and the exhaust downstream side, and preferably on the surface of the partition 36 on the exhaust upstream side and the exhaust downstream side in the pores of the partition 36. Also, an active oxygen releasing agent and a noble metal catalyst described below are supported using alumina or the like.
[0035]
Here, the active oxygen releasing agent promotes the oxidation of particulates by releasing active oxygen. Preferably, when excess oxygen is present in the surroundings, it takes in oxygen to retain oxygen and retain surrounding oxygen. When the oxygen concentration decreases, the retained oxygen is released in the form of active oxygen.
[0036]
Platinum Pt is usually used as the noble metal catalyst, and alkali metals such as potassium K, sodium Na, lithium Li, cesium Cs, and rubidium Rb, barium Ba, calcium Ca, strontium Sr are used as active oxygen releasing agents. At least one selected from the group consisting of alkaline earth metals such as lanthanum La, rare earths such as yttrium Y, and transition metals is used.
[0037]
In this case, as the active oxygen releasing agent, an alkali metal or an alkaline earth metal having a higher ionization tendency than calcium Ca, that is, potassium K, lithium Li, cesium Cs, rubidium Rb, barium Ba, and strontium Sr may be used. preferable.
[0038]
Next, how the particulates collected by the filter 24 carrying such an active oxygen releasing agent are oxidized and removed will be described by taking platinum Pt and potassium K as an example. The same effect of removing particulates occurs even when other noble metals, alkali metals, alkaline earth metals, rare earths, and transition metals are used.
[0039]
In a diesel engine, since combustion is usually performed under excess air, the exhaust gas contains a large amount of excess air, and the air-fuel ratio obtained based on the detection signal from the air-fuel ratio sensor 17 is a lean value. ing. In addition, NO is contained in the exhaust gas because NO is generated in the combustion chamber 12, and sulfur S contained in the fuel reacts with oxygen in the combustion chamber 12 to produce SO.2SO2Is also included. Thus, the filter 24 contains excess oxygen, NO, and SO.2  Will flow in. Here, enlarged views of the exhaust contact surface of the filter 24 are schematically shown in FIGS.
[0040]
As described above, since the exhaust gas contains a large amount of excess oxygen, when the exhaust gas contacts the exhaust contact surface of the filter 24, as shown in FIG.2Is O2 Or O2-Adheres to the surface of platinum Pt in the form of On the other hand, NO in the exhaust gas becomes O 2 on the surface of platinum Pt.2 Or O2-Reacts with NO2It becomes. (2NO + O2→ 2NO2). NO generated next2Is absorbed in the active oxygen releasing agent 40 while being oxidized on the platinum Pt, and combined with potassium K to form nitrate ions NO3 Diffuses into the active oxygen releasing agent 40 in the form of potassium nitrate KNO3Generate In this way, the harmful NOx contained in the exhaust gas is absorbed by the filter 24, and the amount of emission into the atmosphere can be greatly reduced.
[0041]
On the other hand, as described above, SO2Is also included in this SO2Is also absorbed into the active oxygen releasing agent 40 by the same mechanism as NO. That is, as described above, the oxygen O2Is O2 Or O2-Is attached to the surface of platinum Pt in the form of SO2Is O on the surface of platinum Pt2 Or O2-Reacts with SO3It becomes. Then the generated SO3Is partially absorbed into the active oxygen releasing agent 40 while being further oxidized on the platinum Pt.4 2-Is diffused into the active oxygen releasing agent 40 in the form of potassium sulfate K2SO4Generate Thus, potassium nitrate KNO is contained in the active oxygen releasing agent 40.3And potassium sulfate K2SO4Is generated.
[0042]
As shown in FIG. 11, the particulates 41 in the exhaust gas adhere to the surface of the active oxygen releasing agent 40 carried on the filter 24. At this time, the oxygen concentration decreases at the contact surface between the particulate 41 and the active oxygen releasing agent 40. When the oxygen concentration decreases, a concentration difference occurs between the active oxygen releasing agent 40 having a high oxygen concentration and the oxygen in the active oxygen releasing agent 40 moving toward the contact surface between the particulate 41 and the active oxygen releasing agent 40. try to. As a result, potassium nitrate KNO formed in the active oxygen releasing agent 403Is decomposed into potassium K, oxygen O and NO, oxygen O is directed to the contact surface between the particulate 41 and the active oxygen releasing agent 40, and NO is released from the active oxygen releasing agent 40 to the outside. The NO released to the outside is oxidized on platinum Pt on the downstream side, and is again absorbed in the active oxygen releasing agent 40.
[0043]
On the other hand, at this time, the potassium sulfate K formed in the active oxygen releasing agent 402SO4Also potassium K, oxygen O and SO2Oxygen O moves toward the contact surface between the particulate 41 and the active oxygen releasing agent 40,2Is released from the active oxygen releasing agent 40 to the outside. SO released outside2Is oxidized on platinum Pt on the downstream side, and is again absorbed in the active oxygen releasing agent 40. However, potassium sulfate K2SO4Is stable because potassium nitrate KNO3It is difficult to release active oxygen as compared with.
[0044]
On the other hand, oxygen O toward the contact surface between the particulate 41 and the active oxygen releasing agent 40 is potassium nitrate KNO3And potassium sulfate K2SO4Is oxygen decomposed from such a compound. Oxygen O decomposed from the compound has high energy and extremely high activity. Therefore, the oxygen going to the contact surface between the particulate 41 and the active oxygen releasing agent 40 becomes the active oxygen O. When the active oxygen O comes in contact with the particulate 41, the particulate 41 is oxidized.
[0045]
Incidentally, since the platinum Pt and the active oxygen releasing agent 40 are activated as the temperature of the filter 24 increases, the amount of active oxygen O released from the active oxygen releasing agent 40 per unit time increases as the temperature of the filter 24 increases. I do. Therefore, the amount of fine particles capable of oxidizing and removing particulates per unit time on the filter 24 (the amount G of oxidizable and removable particles) increases as the temperature of the filter 24 increases. Here, the transition of the amount G of the oxidizable particles that can be removed with respect to the change of the filter temperature TF is shown by a solid line in FIG.
[0046]
In FIG. 12, when the actual amount of particulates discharged from the combustion chamber 12 per unit time (discharged particle amount M) is smaller than the oxidizable / removable particle amount G, that is, the discharged particle amount M is lower than the solid line. When in the region I on the side, all the particulates discharged from the combustion chamber 12 are collected by the filter 24 and oxidized and removed within a short time.
[0047]
On the other hand, when the amount M of discharged fine particles is larger than the amount G of fine particles that can be removed by oxidation, that is, when the amount M of discharged fine particles is in the region II above the solid line, all the particulates discharged from the combustion chamber 12 are oxidized. Insufficient active oxygen is needed. FIGS. 13 to 15 schematically show how the particulates are oxidized in such a case.
[0048]
That is, when active oxygen is insufficient to oxidize all the particulates, when the particulates 41 adhere to the active oxygen releasing agent 40 as shown in FIG. 13, only a part of the particulates 41 is oxidized. Is done. The particulates that have not been sufficiently oxidized remain on the surface of the filter 24 on the upstream side of the exhaust of the partition 36 or on the surface of the filter 36 on the upstream of the exhaust in the pores of the partition 36. Next, when the state where the amount of active oxygen is insufficient continues, the particulate portion that has not been oxidized one after another remains in the above portion. As a result, as shown in FIG. 14, the surface of the partition wall 36 on the exhaust upstream side and the surface of the partition wall 36 on the exhaust upstream side are covered with the residual particulate portion 42.
[0049]
Such a residual particulate portion 42 gradually changes to a carbon material which is hardly oxidized. When the above-mentioned portion is covered with the residual particulate portion 42, NO, SO2And the active oxygen releasing action of the active oxygen releasing agent 40 is suppressed. In this state, a large amount of time is required to oxidize the residual particulate portion 42. Therefore, another particulate 43 is formed on the residual particulate portion 42 one after another as shown in FIG. Will be deposited. The particulates thus deposited in a stacked state are at a distance from the platinum Pt and the active oxygen releasing agent 40, so that, for example, even if the particulates are easily oxidized, they are not oxidized by the active oxygen. Therefore, if the state in which the amount M of discharged fine particles is larger than the amount G of fine particles that can be removed by oxidation continues, further particulates are deposited one after another on the particulates, and the deposited amount of the particulates continues to increase. .
[0050]
As described above, when the amount M of discharged particulates is larger than the amount G of particles that can be removed by oxidation, the particulates accumulate on the filter 24. Therefore, if the amount M of discharged particles is always smaller than the amount G of particles that can be removed by oxidation, The accumulation of the particulates can be suppressed. However, the amount M of discharged fine particles cannot always be made smaller than the amount G of fine particles that can be oxidized and removed. Depending on the operation state of the diesel engine 11, the amount M of discharged fine particles exceeds the amount G of oxidizable and removable particles, and the particle Curates may accumulate. In order to suppress the accumulation of particulates on the filter 24, the switching valve 25 is switched between the first valve position and the second valve position each time the brake pedal 31 is depressed as described above, for example. The direction of flow of the exhaust gas passing through is switched between forward flow and reverse flow.
[0051]
Next, how the accumulation of particulates on the filter 24 is suppressed by switching the flow direction of the exhaust gas as described above will be described with reference to FIGS. 16 and 17. 16 and 17 are enlarged sectional views showing the partition wall 36 of the filter 24. FIG. 16 shows a state of the partition wall 36 when the flow of exhaust gas is, for example, a forward flow. 2 shows the state of the partition 36 after being switched.
[0052]
In the partition wall 36 of the filter 24, the surface on the exhaust upstream side of the partition wall 36 and the surface on the exhaust upstream side in the pores of the partition wall 36 collide and collect particulates as one collecting surface, and the active oxygen releasing agent is used. Remove by oxidation. However, when the state in which the amount M of discharged fine particles exceeds the amount G of fine particles that can be oxidized and removed is continued, the oxidized removal of the collected particulates becomes insufficient. Therefore, for example, if the flow of the exhaust gas is a forward flow, the particulates remain on the one collecting surface as shown by the hatching in a lattice shape in FIG. 16, and the accumulated amount of the particulates on the same collecting surface. Increase.
[0053]
Thereafter, when the switching valve 25 is switched based on the depression of the brake pedal 31, the flow of the exhaust is switched from the forward flow indicated by the arrow in FIG. 16 to the reverse flow indicated by the arrow in FIG. Thus, the surface on the exhaust downstream side of the partition wall 36 and the surface on the exhaust downstream side in the pores of the partition wall 36 are now replaced by the surface on the exhaust upstream side of the partition wall 36 and the pores of the partition wall 36. The surface is located on the upstream side of the exhaust gas, and as the other collecting surface, the particulates are collided and collected and oxidized and removed by the active oxygen releasing agent. As described above, when the flow of the exhaust gas is switched between the forward flow and the reverse flow based on the switching of the switching valve 25, the positional relationship between the one collection surface and the other collection surface between the exhaust upstream and the exhaust downstream. Is reversed, and the collecting surface for collecting the particulates is switched.
[0054]
As described above, when the other trapping surface is located upstream of the exhaust gas, the particulates are trapped and oxidized and removed at this trapping surface. It does not accumulate, but rather oxidizes and removes the accumulated particulates. That is, at this time, the particulates are collected on the other collecting surface located on the exhaust upstream side and are oxidized and removed by the active oxygen released from the active oxygen releasing agent. When the portion flows downstream together with the exhaust gas, the particulates remaining on one of the collecting surfaces located downstream of the exhaust gas are oxidized and removed. In addition, the particulates remaining on the one collecting surface are separated from the collecting surface by the flow of the exhaust gas in the reverse flow direction and are subdivided as shown in FIG. Flows mainly toward the downstream side. At this time, the finely divided particulates come into direct contact with the active oxygen releasing agent supported on the inner surface of the pores, and are oxidized and removed by oxygen released from the active oxygen releasing agent.
[0055]
In this way, the particulates remaining on the other collecting surface located downstream of the exhaust gas are oxidized and removed, and the amount of particulates deposited on the other collecting surface is reduced. Further, when the switching valve 25 is switched again based on the depression of the brake pedal 31, the flow of the exhaust gas returns to the forward flow, and the positional relationship between the upstream and downstream of the exhaust of the two collecting surfaces also returns to the original state. On the surface, the opposite phenomenon occurs. Therefore, by performing the reversal of the positional relationship between the two collecting portions at predetermined intervals (every time the brake is depressed), the particulates collected by these collecting portions are oxidized and removed satisfactorily, and the accumulation of the particulates is caused. Clogging of the filter 24 can be suppressed.
[0056]
By the way, the amount of particulates deposited on one collecting surface and the other collecting surface is different from each other for some reason, and a deviation may occur between the amounts of particulates deposited on these collecting surfaces. In the present embodiment, the ECU 27 controls the actuator 26 to switch the switching valve 25 so as to switch the flow of exhaust gas in the exhaust guide mechanism 23a so as to reduce the above-described deviation. That is, the filter 24 is switched based on the switching of the switching valve 25 so that the particulate removal is promoted more oxidatively removed on the collecting surface having the larger amount of particulates than on the collecting surface having the smaller amount of the particulates. The flow direction of the passing exhaust gas is controlled, and the positional relationship between the upstream and downstream of the exhaust gas on the collecting surface is adjusted. By adjusting the positional relationship between the two collecting surfaces in this manner, the amount of the accumulated particulates can be accurately reduced on the collecting surface having the larger amount of the particulates. An increase in the amount can be accurately suppressed. Therefore, clogging due to the accumulation of particulates in the filter 24 is more unlikely to occur, and the ability of the filter 24 to remove and oxidize particulates can be maintained at a high level.
[0057]
Next, a procedure for setting the flag F for determining whether or not to perform the switching control of the switching valve 25 as described above will be described with reference to a flowchart of FIG. 18 showing a flag setting routine. This flag setting routine is executed by the ECU 27, for example, by interruption every predetermined time.
[0058]
In the flag setting routine, the processing in steps S101 to S104 is for detecting a deviation in the amount of accumulated particulates between the two collecting surfaces. In the processing in step S105, the deviation is larger than a predetermined level. It is for determining whether or not there is. Then, in the subsequent steps S106 and S107, the flag F is set to "1" or "0" depending on whether the deviation is larger than a predetermined level. When the flag F is “1 (the deviation is larger than a predetermined level)”, the switching control of the switching valve 25 as described above is performed.
[0059]
In the flag setting routine, the ECU 27 determines whether or not the flow of exhaust gas in the exhaust guide mechanism 23a is a forward flow, based on the valve position where the switching valve 25 is switched, as the process of step S101. If it is a forward flow, the pressure P in the exhaust passage 14 obtained based on the detection signal from the pressure sensor 18 by the process of step S102 is stored as a forward flow pressure Pa, and if it is a backward flow, the pressure P is obtained by the process of step S103. It is stored as the backflow pressure Pb. The forward flow pressure Pa is a value corresponding to the amount of particulates deposited on one collecting surface, and the backflow pressure Pb is a value corresponding to the amount of particulates deposited on the other collecting surface.
[0060]
This is because the more the particulates accumulate on one collecting surface, the higher the pressure P in the exhaust passage 14 during the forward flow, and the more the particulates accumulate on the other collecting surface, the higher the pressure P during the reverse flow. That's why. Therefore, based on the values of the forward pressure Pa and the backflow pressure Pb, it is possible to estimate the amount of particulates deposited on one collecting surface and the amount of particulates deposited on the other collecting surface.
[0061]
After performing any one of the above-described steps S102 and S103, the process proceeds to step S104. The ECU 27 calculates the differential pressure ΔP between the stored forward flow pressure Pa and backflow pressure Pb as the process of step S104. This differential pressure ΔP is a value corresponding to the deviation of the amount of accumulated particulates on both collecting surfaces. That is, the differential pressure ΔP increases in the positive direction as the amount of particulates deposited on one collecting surface becomes larger than the amount of particulates deposited on the other collecting surface, and the differential pressure ΔP increases. The larger the amount of curated deposit is than the amount of particulate deposited on one of the collecting surfaces, the more the amount increases in the negative direction.
[0062]
The ECU 27 determines whether the absolute value of the differential pressure ΔP is larger than a predetermined value x, that is, whether the deviation of the amount of accumulated particulates on both collection surfaces is larger than a predetermined level, in the process of step S105. Judge. Note that, as the predetermined value x, a value corresponding to the minimum value of the differential pressure ΔP capable of securing necessary accuracy is adopted. Therefore, when the above-mentioned deviation occurs, the above-described switching control of the switching valve 25 can be executed at an early stage in order to eliminate the deviation promptly.
[0063]
In the process of step S105, when it is determined that the absolute value of the differential pressure ΔP is larger than the predetermined value x, the flag F is set to “1” in the process of step S106, and the differential pressure ΔP is equal to or less than the predetermined value x. If it is determined that this is the case, the flag F is set to “0” in the processing of step S107. After executing any of the processes in step S106 and step S107, the ECU 27 temporarily ends the flag setting routine.
[0064]
Next, a switching procedure of the switching valve 25 will be described with reference to a flowchart of FIG. 19 showing a switching valve control routine. This switching valve control routine is executed by the ECU 27, for example, by interruption every predetermined time.
[0065]
In the switching valve control routine, the ECU 27 determines whether or not a request for increasing the temperature of the filter 24 has been made as the process of step 201. If there is a request for raising the temperature of the filter 24, the switching control of the switching valve 25 based on the processing of steps S202 to S204 is executed. If there is no request for raising the temperature of the filter 24, the switching of the switching valve 25 based on the processing of steps S205 to S207 is performed. Execute switching control. Hereinafter, switching control modes of the switching valve 25 according to the presence / absence of the above-mentioned temperature raising request will be described separately.
[0066]
[No heating required]
The ECU 27 determines whether or not the deviation of the amount of accumulated particulate between the two collecting surfaces is larger than a predetermined level, based on whether or not the flag F is “1” as the process of step S205. . When it is determined that “F = 1” and the deviation is not larger than the predetermined level, the ECU 27 performs step S207 on the basis of the detection signal from the brake switch 32 to depress the brake pedal 31 (brake). (Change from OFF to ON), the actuator 26 is controlled to switch the valve position of the switching valve 25 between the first valve position and the second valve position. As a result, the particulates collected by the two collecting portions of the filter 24 are oxidized and removed satisfactorily, and clogging of the filter 24 due to accumulation of the particulates is suppressed.
[0067]
Further, in the process of step S205, when it is determined that “F = 1” and the deviation is larger than a predetermined level, the ECU 27 determines in step S206 that the valve position of the switching valve 25 is the first position. The frequency at the time of the second valve position and the frequency at the time of the second valve position are adjusted. That is, if the differential pressure ΔP is positive, the ECU 27 determines that the amount of accumulated particulates is larger on one collecting surface than on the other collecting surface, and one collecting surface is located downstream of the exhaust gas and the other collecting surface is downstream. The switching of the switching valve 25 is performed by controlling the actuator 26 so that the frequency at which the collection surface is located upstream of the exhaust gas is higher than the frequency at which the positional relationship is reversed. If the differential pressure ΔP is negative, it is determined that the amount of particulates accumulated on the other collecting surface is larger than that on one collecting surface, and the other collecting surface is downstream of the exhaust gas and the other collecting surface The switching of the switching valve 25 is performed by controlling the actuator 26 so that the frequency at which the exhaust gas becomes upstream is higher than the frequency at which the positional relationship is reversed.
[0068]
By performing the switching control of the switching valve 25 as described above and adjusting the positional relationship between the two collecting surfaces, the collecting surface having the larger amount of particulates is connected to the collecting surface having the smaller amount of the particulates. In comparison, the oxidative removal of particulates is promoted. Therefore, the amount of accumulated particulates can be accurately reduced on the trapping surface having the larger amount of accumulated particulates, whereby an increase in the amount of accumulated particulates in the entire filter 24 can be accurately suppressed. Therefore, clogging due to the accumulation of particulates in the filter 24 is more unlikely to occur, and the ability of the filter 24 to remove and oxidize particulates can be maintained at a high level.
[0069]
In addition, as a method of adjusting the frequency as described above, for example, the accumulated time between one state of the positional relationship and the state of the other positional relationship is measured, and the difference between the accumulated times is determined by a predetermined value. In such a case, the switching of the switching valve 25 performed every time the brake pedal 31 is depressed may be appropriately canceled. Instead of this frequency adjustment method, the cumulative traveling distance in the state of one positional relationship and the cumulative traveling distance in the state of the other positional relationship are measured, and the difference between these cumulative traveling distances is determined in advance. It is also possible to adopt a method of appropriately canceling the switching of the switching valve 25 so that the predetermined value is obtained.
[0070]
The ECU 27 once terminates the switching valve control routine after performing the processing in either step S206 or step S207.
[There is a temperature rise request]
The ECU 27 determines whether or not the deviation of the amount of accumulated particulate between the two collecting surfaces is larger than a predetermined level based on whether or not the flag F is “1” as the process of step S202. . When it is determined that “F = 1” and the deviation is not larger than the predetermined level, the ECU 27 controls the actuator 26 to change the valve position of the switching valve 25 at predetermined time intervals in step S204. Then, iterative control for switching between the first valve position and the second valve position is started. After that, the ECU 27 once ends the switching valve control routine. By performing the above-described repetitive control, the temperature of the filter 24 is quickly raised. When the temperature of the filter 24 becomes equal to or higher than a predetermined value, the ECU 27 ends the repetitive control.
[0071]
On the other hand, if it is determined in the process of step S202 that “F = 1” and the deviation is larger than a predetermined level, the ECU 27 performs the process of step S203 and repeats the repetitive control in step S204. The valve position of the switching valve 25 is adjusted so that the start of the process is started from a state in which the trapping surface with the larger amount of accumulated particulates is downstream of the exhaust gas. That is, if the differential pressure ΔP is positive, the ECU 27 determines that the amount of accumulated particulates is larger on one collecting surface than on the other collecting surface. The actuator 26 is controlled to adjust the valve position of the switching valve 25 so that the above-described repetitive control is started from this state. If the differential pressure ΔP is negative, it is determined that the amount of particulates accumulated on the other collecting surface is larger than that on the other collecting surface. The actuator 26 is controlled to adjust the valve position of the switching valve 25 so that the above-described repetitive control is started.
[0072]
As a result, immediately after the start of the above-described repetitive control, first, the trapping surface having the larger amount of accumulated particulates is downstream of the exhaust gas, and the oxidative removal of the particulates at the trapping surface is promoted. Therefore, at the start of the repetitive control, the amount of accumulated particulates can be accurately reduced on the trapping surface having the larger amount of accumulated particulates, whereby the increase in the amount of accumulated particulates in the entire filter 24 is accurately suppressed. be able to. Therefore, clogging due to the accumulation of particulates in the filter 24 is more unlikely to occur, and the ability of the filter 24 to remove and oxidize particulates can be maintained at a high level.
[0073]
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) Since the valve position of the switching valve 25 is switched between the first valve position and the second valve position at predetermined intervals (every time the brake is depressed), the flow of exhaust gas passing through the filter 24 is also changed at predetermined intervals. It can be switched between forward flow and reverse flow. As a result, the positional relationship between the upstream side and the downstream side of the exhaust on the one collecting surface and the other collecting surface of the filter 24 is reversed at predetermined intervals. This makes it possible to satisfactorily oxidize and remove the particulates collected in the two collecting sections, and to suppress clogging of the filter 24 due to the accumulation of the particulates.
[0074]
(2) The switching valve during normal operation so that the frequency at which the trapping surface with the larger amount of particulates is downstream of the exhaust gas is higher than the frequency at which the trapping surface with the smaller amount of particulates is downstream of the exhaust gas. 25 switching operations are performed. In addition, the valve position of the switching valve 25 at the start of the request for increasing the temperature of the filter is set so that the start of the above-described repetitive control is started from a state in which the trapping surface having the larger amount of the accumulated particulate is downstream of the exhaust gas. I adjusted it. Thus, the amount of accumulated particulates can be accurately reduced on the collecting surface where the amount of accumulated particulates is larger, and an increase in the amount of accumulated particulates in the entire filter 24 can be accurately suppressed. Therefore, clogging due to the accumulation of particulates is less likely to occur in the filter 24, and the ability of the filter 24 to remove and oxidize particulates can be maintained at a high level.
[0075]
(3) Oxidation and removal of particulates are promoted on the trapping surface with the larger accumulation amount of particulates as compared with the collection surface with the smaller accumulation amount. The deviation of the deposition amount of the metal is reduced. If the positional relationship between the two collecting surfaces is reversed at regular intervals in the state where such a deviation occurs, the collecting surface with a larger amount of particulates is compared with the collecting surface with a smaller amount of particulates. Since the particulates are oxidized and removed slowly, there is a high possibility that a difference occurs in the amount of particulates removed between the two collecting surfaces, and the deviation may further increase. In this situation, the amount of particulates accumulated on the trapping surface with the larger amount of particulates is likely to increase due to the slow oxidation and removal of the particulates. Accordingly, clogging of the filter 24 is likely to occur. However, as described above, since the deviation of the amount of accumulated particulates between the two collecting surfaces is reduced, it is possible to suppress the occurrence of clogging due to the particulates on one of the collecting surfaces.
[0076]
(4) Only when the deviation is larger than a predetermined level, that is, when the absolute value of the differential pressure ΔP is larger than a predetermined value x, the switching of the switching valve 25 to reduce the deviation is performed. Unnecessary switching of the switching valve 25 can be suppressed.
[0077]
(5) As the predetermined level (predetermined value x), a value (level) corresponding to the minimum value of the differential pressure ΔP that can ensure required accuracy is adopted. Therefore, when the above-mentioned deviation occurs, the above-described switching of the switching valve 25 can be executed at an early stage in order to resolve the deviation promptly.
[0078]
(6) Since the forward flow pressure Pa and the backflow pressure Pb change in accordance with the amount of particulate matter deposited on both collecting surfaces, the amount of particulate matter deposited on both collecting surfaces is determined based on the forward flow pressure Pa and the backflow pressure Pb. Can be estimated. Then, based on the calculation of the differential pressure ΔP between the forward flow pressure Pa and the backflow pressure Pb corresponding to the estimated accumulation amount, it is possible to accurately detect the deviation of the accumulation amount of the particulates on both collection surfaces. become.
[0079]
Note that the present embodiment can be modified, for example, as follows.
The differential pressure ΔP between the forward flow pressure Pa and the reverse flow pressure Pb was calculated as a value corresponding to the deviation of the amount of accumulated particulates on both collecting surfaces, but the present invention is not limited to this. For example, the pressures of the first connection portion 35a and the second connection portion 35b in the guide passage 35 of the exhaust guide mechanism 23a are respectively detected, and the above-described deviations are corresponded based on the differential pressure at the time of forward flow and the differential pressure at the time of reverse flow. The value may be calculated.
[0080]
-Instead of estimating the same from the pressure P which changes according to the amount of particulates accumulated on the collecting surface, the same may be estimated based on a parameter related to the pressure P. As such a parameter, besides the pressure P itself, for example, a correction amount for correcting the EGR opening degree so as to bring the air-fuel ratio close to the target value can be adopted. When the EGR opening is not corrected, the intake air amount of the diesel engine 11 can be used as the parameter.
[0081]
When the above-described repetitive control is performed other than when the temperature of the filter 24 is raised, the present invention may be applied to the repetitive control at that time.
-Instead of switching the switching valve 25 every time the brake is depressed during normal operation of the diesel engine 11, the switching valve 25 may be switched every predetermined time or every predetermined traveling distance. In this case, the frequency of the positional relationship between the upstream and downstream of the exhaust between the one collecting surface and the other collecting surface is adjusted by appropriately changing the predetermined time and the predetermined traveling distance that are the reference for the switching. Can be.
[0082]
As the active oxygen releasing agent carried on the partition 36 of the filter 24, a NOx storage reduction catalyst used for purifying NOx in exhaust gas may be used.
-Instead of applying the present invention to the diesel engine 11, the present invention may be applied to a gasoline engine whose exhaust contains particulates.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an entire diesel engine to which an exhaust gas purification device according to an embodiment is applied.
FIG. 2 is an enlarged plan view showing an exhaust guide mechanism of the exhaust purification device.
FIG. 3 is an enlarged plan view showing an exhaust guide mechanism of the exhaust purification device.
FIG. 4 is an enlarged side view showing the exhaust guide mechanism.
FIG. 5 is an enlarged plan view showing a switching unit of the exhaust guide mechanism.
FIG. 6 is a graph showing a temperature distribution of the filter when the temperature of the filter is raised.
FIG. 7 is a time chart showing a switching mode of a switching valve when repetitive control is performed.
FIG. 8 is an enlarged view showing the structure of a filter.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the filter of FIG. 8 as viewed from the direction of arrows AA.
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the oxidizing action of particulates.
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the oxidizing action of particulates.
FIG. 12 is a graph showing a change in the amount of fine particles that can be oxidized and removed with respect to a temperature change of a filter.
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a particulate deposition effect;
FIG. 14 is a schematic view for explaining the accumulation action of particulates.
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining a particulate deposition effect;
FIG. 16 is an enlarged sectional view showing a partition wall of the filter.
FIG. 17 is an enlarged sectional view showing a partition wall of the filter.
FIG. 18 is a flowchart showing a procedure for setting a flag F;
FIG. 19 is a flowchart showing a switching control procedure of the switching valve.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 11: diesel engine, 14: exhaust passage, 17: air-fuel ratio sensor, 18: pressure sensor, 21: EGR valve, 22: EGR passage, 23: exhaust purification device, 23a: exhaust guide mechanism, 24: filter, 25: switching Valves 26 Actuator 27 Electronic control unit (ECU) 29 Accelerator pedal 30 Accelerator position sensor 31 Brake pedal 32 Brake switch 33 Crank position sensor

Claims (5)

内燃機関の排気系に設けられ、同機関の排気に含まれる微粒子を捕集して酸化除去する捕集面を排気上流側及び排気下流側にそれぞれ備えるフィルタと、
前記両捕集面における排気上流及び排気下流の位置関係を逆転させる逆転手段と、
前記両捕集面間での前記微粒子の堆積量の偏差が小さくなるよう前記逆転手段を制御する制御手段と、
を備える内燃機関の排気浄化装置。
A filter that is provided in an exhaust system of the internal combustion engine and has a collecting surface that collects and oxidizes and removes fine particles contained in exhaust gas of the engine on an exhaust upstream side and an exhaust downstream side, respectively;
Reversing means for reversing the positional relationship between the exhaust upstream and exhaust downstream on the two collecting surfaces,
Control means for controlling the reversing means so that the deviation of the accumulation amount of the fine particles between the two collecting surfaces is reduced,
An exhaust gas purification device for an internal combustion engine, comprising:
前記制御手段は、前記両捕集面のうち前記微粒子の堆積量の少ない方が排気上流側であって同堆積量の多い方が排気下流側となる頻度が、これと前記両捕集面の位置関係が逆となる頻度よりも高くなるよう前記制御手段を制御する
請求項1記載の内燃機関の排気浄化装置。
The frequency of the control means is such that the smaller the accumulation amount of the fine particles is on the exhaust upstream side and the larger the accumulation amount is on the exhaust downstream side between the two collecting surfaces, 2. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control unit controls the control unit so that the frequency of the positional relationship is reversed.
前記制御手段は、所定条件が成立したとき前記逆転手段による前記両捕集面の位置関係の逆転を所定間隔毎に繰り返す反復制御を行うものであって、同反復制御を前記両捕集面のうち前記微粒子の堆積量の少ない方が排気上流側であって同堆積量の多い方が排気下流側となる状態から開始されるよう前記逆転手段を制御する
請求項1又は2記載の内燃機関の排気浄化装置。
The control means performs repetitive control to repeat the reversal of the positional relationship between the two collecting surfaces by the reversing means at predetermined intervals when a predetermined condition is satisfied, and performs the repetitive control on the two collecting surfaces. 3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the reverse rotation means is controlled to start from a state in which the smaller amount of the fine particles is on the exhaust upstream side and the larger amount of the fine particles is on the exhaust downstream side. 4. Exhaust gas purification device.
請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記両捕集面間での前記微粒子の堆積量の偏差を検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出手段によって検出される偏差が所定レベルよりも大であるとき、前記両捕集面間での前記微粒子の堆積量の偏差が小さくなるよう前記逆転手段を制御する
内燃機関の排気浄化装置。
An exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
A detection unit that detects a deviation of the accumulation amount of the fine particles between the two collection surfaces,
An internal combustion engine that controls the reversing means so that when the deviation detected by the detection means is larger than a predetermined level, the deviation in the amount of the fine particles deposited between the two collecting surfaces is reduced. Exhaust purification equipment.
前記検出手段は、内燃機関の排気系の圧力に関係するパラメータに基づき前記両捕集面での微粒子の堆積量をそれぞれ推定し、これら推定される堆積量に基づき前記両捕集面間での前記微粒子の堆積量の偏差を検出する
請求項4記載の内燃機関の排気浄化装置。
The detection means estimates the amount of particulates deposited on the two collecting surfaces based on a parameter related to the pressure of the exhaust system of the internal combustion engine, respectively. 5. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the deviation of the accumulation amount of the fine particles is detected.
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