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JP7102873B2 - Exhaust purification device - Google Patents
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Description

本発明は、排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification device.

エンジンを搭載する車両においては、エンジンの排出する排気ガス中の粒子状物質(PM:パティキュレートマター)を捕集するPMフィルタが設けられることがある。このようなPMフィルタにおいては、目詰まりを防止すべく、定期的にPMフィルタの再生制御が実施される(例えば、特許文献1参照)。 Vehicles equipped with an engine may be provided with a PM filter that collects particulate matter (PM: particulate matter) in the exhaust gas emitted by the engine. In such a PM filter, regeneration control of the PM filter is periodically performed in order to prevent clogging (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1では、触媒の早期暖機制御の際に、点火遅角及び空燃比のリーン化を実施することで、PMフィルタ中のPMを燃焼させて除去し、PMフィルタを再生する。 In Patent Document 1, PM in the PM filter is burned and removed by leaning the ignition retard angle and the air-fuel ratio at the time of early warm-up control of the catalyst, and the PM filter is regenerated.

特開2015-183607号公報JP-A-2015-183607

しかしながら、特許文献1では、触媒の早期暖機制御のために点火遅角及び空燃比のリーン化を実施することで、エンジンの排ガス性能の悪化を招くおそれがあり、改善が望まれていた。 However, in Patent Document 1, the ignition retard angle and the lean air-fuel ratio may be deteriorated in order to control the early warm-up of the catalyst, which may lead to deterioration of the exhaust gas performance of the engine, and improvement has been desired.

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、粒子状物質を捕集する捕集フィルタを、排ガス性能に影響を与えることなく適切に再生することができる排気浄化装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an exhaust gas purification device capable of appropriately regenerating a collection filter that collects particulate matter without affecting the exhaust gas performance. And.

本発明の一態様の排気浄化装置は、エンジンの排気を浄化する触媒と、前記エンジンの排気中の粒子状物質を捕集する捕集フィルタと、前記触媒の劣化診断及び前記捕集フィルタの再生制御を実施する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記捕集フィルタの再生を実施すると判断した場合、リッチ燃焼とリーン燃焼とを実施して前記触媒の劣化診断を実施し、前記リッチ燃焼の際に点火遅角を実施することで、前記捕集フィルタの再生を実施することを特徴とする。 The exhaust purification device of one aspect of the present invention includes a catalyst for purifying engine exhaust, a collection filter for collecting particulate matter in the exhaust of the engine, deterioration diagnosis of the catalyst, and regeneration of the collection filter. A control device for performing control is provided, and when the control device determines that the collection filter is to be regenerated, rich combustion and lean combustion are performed to perform deterioration diagnosis of the catalyst, and the rich It is characterized in that the collection filter is regenerated by performing an ignition retard at the time of combustion.

本発明によれば、粒子状物質を捕集する捕集フィルタを、燃費に影響を与えることなく適切に再生することができる。 According to the present invention, a collection filter that collects particulate matter can be appropriately regenerated without affecting fuel efficiency.

本実施の形態に係るエンジンの制御システムの全体構成図である。It is an overall block diagram of the engine control system which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係る触媒劣化診断及びGPF再生制御のフロー図である。It is a flow chart of the catalyst deterioration diagnosis and GPF regeneration control which concerns on this embodiment. 本実施の形態における空燃比及び点火時期の経時変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the time-dependent change of the air-fuel ratio and the ignition timing in this embodiment.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明に係るエンジンの制御システムが適用される車両として、四輪車を例にして説明するが、適用対象はこれに限定されることなく変更可能である。例えば、本発明を二輪車等、他のタイプの車両に適用してもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, a four-wheeled vehicle will be described as an example of a vehicle to which the engine control system according to the present invention is applied, but the application target is not limited to this and can be changed. For example, the present invention may be applied to other types of vehicles such as motorcycles.

図1を参照して、本実施の形態に係るエンジンの制御システムについて説明する。図1は、本実施の形態に係るエンジンの制御システムの全体構成図である。なお、エンジンの制御システムは、以下に示す構成に限定されず、適宜変更が可能である。 The engine control system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine control system according to the present embodiment. The engine control system is not limited to the configuration shown below, and can be changed as appropriate.

図1に示すように、本実施の形態に係るエンジンの制御システム1は、内燃機関としてのエンジン2及びその周辺構成の動作を、ECU(Electronic Control Unit)3で制御するように構成されている。詳細は後述するが、ECU3は、本願の制御装置を構成する。エンジン2は、例えば、直動式多気筒のDOHC(Double OverHead Camshaft)エンジンで構成される。エンジン2は、不図示のクランクケース内にクランクシャフト20を収容し、シリンダ21及びシリンダヘッド22等を備えて構成される。 As shown in FIG. 1, the engine control system 1 according to the present embodiment is configured to control the operation of the engine 2 as an internal combustion engine and its peripheral configuration by an ECU (Electronic Control Unit) 3. .. Although details will be described later, the ECU 3 constitutes the control device of the present application. The engine 2 is composed of, for example, a direct-acting multi-cylinder DOHC (Double OverHead Camshaft) engine. The engine 2 is configured by accommodating a crankshaft 20 in a crankcase (not shown) and including a cylinder 21, a cylinder head 22, and the like.

シリンダ21内には、ピストン23が所定方向(図1では上下)に往復可能に収容されている。クランクシャフト20とピストン23とはコンロッド24によって連結されている。エンジン2では、ピストン23が所定方向に往復運動することでクランクシャフト20がコンロッド24を介して回転される。 The piston 23 is housed in the cylinder 21 so as to be reciprocating in a predetermined direction (up and down in FIG. 1). The crankshaft 20 and the piston 23 are connected by a connecting rod 24. In the engine 2, the crankshaft 20 is rotated via the connecting rod 24 by the reciprocating motion of the piston 23 in a predetermined direction.

シリンダヘッド22の内部空間は、燃焼室25を構成する。燃焼室25の上部には、点火装置としてのスパークプラグ26が設けられている。スパークプラグ26は、ECU3から出力される点火信号に基づいて所定のタイミングで点火し、燃焼室25内の混合気を着火する。 The internal space of the cylinder head 22 constitutes the combustion chamber 25. A spark plug 26 as an ignition device is provided above the combustion chamber 25. The spark plug 26 ignites at a predetermined timing based on the ignition signal output from the ECU 3, and ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 25.

シリンダヘッド22には、燃焼室25に連通する吸気ポート27a及び排気ポート27bが形成されている。また、シリンダヘッド22には、吸気ポート27a及び排気ポート27bに対応して、吸気バルブ28a及び排気バルブ28bが設けられている。吸気バルブ28a及び排気バルブ28bの上端には、吸気カムシャフト29a及び排気カムシャフト29bが設けられている。 The cylinder head 22 is formed with an intake port 27a and an exhaust port 27b communicating with the combustion chamber 25. Further, the cylinder head 22 is provided with an intake valve 28a and an exhaust valve 28b corresponding to the intake port 27a and the exhaust port 27b. An intake camshaft 29a and an exhaust camshaft 29b are provided at the upper ends of the intake valve 28a and the exhaust valve 28b.

クランクシャフト20、吸気カムシャフト29a及び排気カムシャフト29bには、不図示のカムチェーンが架け渡されている。クランクシャフト20の回転は、カムチェーンを介して吸気カムシャフト29a及び排気カムシャフト29bに伝達される。吸気カムシャフト29a及び排気カムシャフト29bが回転されることで、吸気バルブ28a及び排気バルブ28bは所定タイミングで燃焼室25に向けて往復動される。 A cam chain (not shown) is bridged to the crankshaft 20, the intake camshaft 29a, and the exhaust camshaft 29b. The rotation of the crankshaft 20 is transmitted to the intake camshaft 29a and the exhaust camshaft 29b via the cam chain. By rotating the intake camshaft 29a and the exhaust camshaft 29b, the intake valve 28a and the exhaust valve 28b are reciprocated toward the combustion chamber 25 at a predetermined timing.

吸気ポート27aの上流端には、不図示の吸気マニホールドを介して吸気管10が接続される。吸気管10内の通路及び吸気ポート27aは、吸入空気の吸気路を構成する。吸気管10の途中には、上流側からエアクリーナ11、スロットルバルブ12、及びサージタンク13が設けられている。エアクリーナ11及びスロットルバルブ12の間の吸気管10には、空気量センサ40が設けられている。空気量センサ40は、エアクリーナ11を通過して吸気管10内を流れる吸入空気量(質量流量)を検出し、その検出値をECU3に出力する。 An intake pipe 10 is connected to the upstream end of the intake port 27a via an intake manifold (not shown). The passage in the intake pipe 10 and the intake port 27a form an intake passage for intake air. An air cleaner 11, a throttle valve 12, and a surge tank 13 are provided in the middle of the intake pipe 10 from the upstream side. An air amount sensor 40 is provided in the intake pipe 10 between the air cleaner 11 and the throttle valve 12. The air amount sensor 40 detects the amount of intake air (mass flow rate) that passes through the air cleaner 11 and flows through the intake pipe 10, and outputs the detected value to the ECU 3.

スロットルバルブ12は、例えばバタフライバルブを含んで構成され、ECU3の指令に応じて開閉されることで、吸気管10内を流れる吸入空気の流量(吸入空気量)を調整する。サージタンク13は、吸気管10に比べて十分に大きい容積を有し、吸入空気の脈動を防止するものである。サージタンク13には、吸気圧センサ41が設けられている。吸気圧センサ41は、サージタンク13内の吸入空気の圧力(吸気圧)を検出し、その検出値をECU3に出力する。ECU3は、上記した吸入空気量や吸気圧からエンジン負荷を推定することが可能である。 The throttle valve 12 includes, for example, a butterfly valve, and is opened and closed in response to a command from the ECU 3 to adjust the flow rate (intake air amount) of the intake air flowing in the intake pipe 10. The surge tank 13 has a sufficiently large volume as compared with the intake pipe 10 and prevents the pulsation of the intake air. The surge tank 13 is provided with an intake pressure sensor 41. The intake pressure sensor 41 detects the pressure (intake pressure) of the intake air in the surge tank 13 and outputs the detected value to the ECU 3. The ECU 3 can estimate the engine load from the above-mentioned intake air amount and intake pressure.

サージタンク13の下流側における吸気管10(又は吸気ポート27a)には、燃料を噴射する燃料噴射装置としてのインジェクタ14が設けられている。インジェクタ14は、ECU3の指令に応じて吸気管10内(又は吸気ポート27a内)に所定量の燃料を噴射する。すなわち、本実施の形態に係るエンジン2は、いわゆるポート噴射式のエンジンで構成される。 The intake pipe 10 (or intake port 27a) on the downstream side of the surge tank 13 is provided with an injector 14 as a fuel injection device for injecting fuel. The injector 14 injects a predetermined amount of fuel into the intake pipe 10 (or the intake port 27a) in response to a command from the ECU 3. That is, the engine 2 according to the present embodiment is composed of a so-called port injection type engine.

排気ポート27bの下流端には、不図示の排気マニホールドを介して排気管15が接続される。排気ポート27b及び排気管15内の通路は、排気ガスの排気路を構成する。排気管15の途中には、排気浄化装置の一部として、エンジン2の排気(排気ガス)を浄化する触媒16が設けられている。触媒16は、例えば、三元触媒で構成され、排気ガス内の汚染物質(一酸化炭素、炭化水素や窒素酸化物等)を無害な物質(二酸化炭素、水、窒素等)に変換する。エンジン2がディーゼルエンジンの場合、触媒16には例えば酸化触媒が用いられる。 An exhaust pipe 15 is connected to the downstream end of the exhaust port 27b via an exhaust manifold (not shown). The passages in the exhaust port 27b and the exhaust pipe 15 form an exhaust gas exhaust path. A catalyst 16 for purifying the exhaust (exhaust gas) of the engine 2 is provided in the middle of the exhaust pipe 15 as a part of the exhaust purification device. The catalyst 16 is composed of, for example, a three-way catalyst, and converts pollutants (carbon monoxide, hydrocarbons, nitrogen oxides, etc.) in the exhaust gas into harmless substances (carbon monoxide, water, nitrogen, etc.). When the engine 2 is a diesel engine, for example, an oxidation catalyst is used as the catalyst 16.

触媒16の前後(上流側及び下流側)には、排気ガス中の所定成分を検出する第1排気ガスセンサ16a及び第2排気ガスセンサ16bが配置されている。第1排気ガスセンサ16aは上流側センサと呼ばれてもよく、第2排気ガスセンサ16bは下流側センサと呼ばれてもよい。第1排気ガスセンサ16a及び第2排気ガスセンサ16bは、例えば、ジルコニア式酸素センサで構成され、排気ガス内の酸素濃度に応じて出力(電流値)が変化する。第1排気ガスセンサ16a及び第2排気ガスセンサ16bは、各検出値(電流値)をECU3に出力する。なお、第1排気ガスセンサ16a及び第2排気ガスセンサ16bは、酸素センサに限らず、例えば、触媒16の前後を流れる排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサであってもよい。 A first exhaust gas sensor 16a and a second exhaust gas sensor 16b for detecting a predetermined component in the exhaust gas are arranged before and after the catalyst 16 (upstream side and downstream side). The first exhaust gas sensor 16a may be called an upstream side sensor, and the second exhaust gas sensor 16b may be called a downstream side sensor. The first exhaust gas sensor 16a and the second exhaust gas sensor 16b are composed of, for example, a zirconia type oxygen sensor, and the output (current value) changes according to the oxygen concentration in the exhaust gas. The first exhaust gas sensor 16a and the second exhaust gas sensor 16b output each detected value (current value) to the ECU 3. The first exhaust gas sensor 16a and the second exhaust gas sensor 16b are not limited to the oxygen sensor, and may be, for example, an air-fuel ratio sensor that detects the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing in front of and behind the catalyst 16.

触媒16の下流側の排気管15は、エンジン2の燃焼によって発生する排気中の煤等の粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕集する捕集フィルタとして、GPF17(Particulate Filter)が設けられている。GPF17の前後(上流及び下流)には、温度センサ18a、18bが設けられている。温度センサ18a、18bは、GPF17の前後における排気ガス温度を検出し、その検出値をECU3に出力する。 The exhaust pipe 15 on the downstream side of the catalyst 16 is provided with a GPF 17 (Particulate Filter) as a collection filter for collecting particulate matter (PM: Particulate Matter) such as soot in the exhaust generated by the combustion of the engine 2. ing. Temperature sensors 18a and 18b are provided before and after (upstream and downstream) of the GPF 17. The temperature sensors 18a and 18b detect the exhaust gas temperature before and after the GPF 17, and output the detected value to the ECU 3.

また、GPF17には、差圧センサ19が設けられている。差圧センサ19は、GPF17の前後の圧力差を検出し、その検出値をECU3に出力する。ECU3は、当該圧力差からGPF17の目詰まり状態、すなわち、PMの捕集量を推定することが可能である。 Further, the GPF 17 is provided with a differential pressure sensor 19. The differential pressure sensor 19 detects the pressure difference before and after the GPF 17, and outputs the detected value to the ECU 3. The ECU 3 can estimate the clogging state of the GPF 17, that is, the amount of PM collected from the pressure difference.

このように構成されるエンジン2においては、エアクリーナ11を通過した吸入空気が、スロットルバルブ12でその流量が調整された後、サージタンク13を通じて吸気ポート27aに流れ込む。このとき、インジェクタ14から所定のタイミングで燃料が噴射され、吸気ポート27a内で吸入空気と燃料が混合される。吸入空気と燃料の混合気は、吸気バルブ28aが開かれたタイミングで燃焼室25内に流れ込み、燃焼室25内で圧縮された後、スパークプラグ26によって所定のタイミングで点火される。点火されて燃焼した後の排気ガスは、排気ポート27bから排気管15を通じて外に排出される。このとき、排気ガスは、触媒16によって浄化され、GPF17によってPMが捕集された後、図示しないマフラによってその排気音が低減される。 In the engine 2 configured in this way, the intake air that has passed through the air cleaner 11 flows into the intake port 27a through the surge tank 13 after the flow rate is adjusted by the throttle valve 12. At this time, fuel is injected from the injector 14 at a predetermined timing, and the intake air and the fuel are mixed in the intake port 27a. The air-fuel mixture of intake air and fuel flows into the combustion chamber 25 at the timing when the intake valve 28a is opened, is compressed in the combustion chamber 25, and is then ignited by the spark plug 26 at a predetermined timing. The exhaust gas after being ignited and burned is discharged to the outside from the exhaust port 27b through the exhaust pipe 15. At this time, the exhaust gas is purified by the catalyst 16, PM is collected by the GPF 17, and then the exhaust noise is reduced by a muffler (not shown).

また、エンジン2には、エンジン水温を検出する水温センサ42と、クランクシャフト20の位相を検出するクランクセンサ43が設けられている。水温センサ42及びクランクセンサ43の各検出値は、ECU3に出力される。クランクセンサ43の出力からエンジン回転数を算出することが可能である。 Further, the engine 2 is provided with a water temperature sensor 42 for detecting the engine water temperature and a crank sensor 43 for detecting the phase of the crankshaft 20. Each detection value of the water temperature sensor 42 and the crank sensor 43 is output to the ECU 3. It is possible to calculate the engine speed from the output of the crank sensor 43.

また、車両には、車速を検出する車速センサ44と、ブレーキペダル45と、アクセルペダル46とが設けられている。車速センサ44の検出値は、ECU3に出力される。ブレーキペダル45は、車両に制動力を発生する制動手段を構成し、その踏み込み量(踏力)に応じた所定の電気信号をECU3に出力する。アクセルペダル46は、車両に加速力を発生する加速手段を構成し、その踏み込み量(踏力)に応じた所定の電気信号をECU3に出力する。 Further, the vehicle is provided with a vehicle speed sensor 44 for detecting the vehicle speed, a brake pedal 45, and an accelerator pedal 46. The detected value of the vehicle speed sensor 44 is output to the ECU 3. The brake pedal 45 constitutes a braking means for generating a braking force on the vehicle, and outputs a predetermined electric signal corresponding to the stepping amount (stepping force) to the ECU 3. The accelerator pedal 46 constitutes an accelerating means for generating an accelerating force in the vehicle, and outputs a predetermined electric signal corresponding to the depression amount (treading force) to the ECU 3.

ECU3は、エンジン2内外の各種構成を含む車両全体の動作を統括制御する。ECU3は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成されている。メモリは、用途に応じてROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の記憶媒体で構成される。メモリには、上記した各種構成を制御する制御プログラム等が記憶されている。 The ECU 3 controls the operation of the entire vehicle including various configurations inside and outside the engine 2. The ECU 3 is composed of a processor, a memory, and the like that execute various processes. The memory is composed of a storage medium such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory) depending on the application. A control program or the like that controls the various configurations described above is stored in the memory.

例えばECU3は、車両内に設けられた各種センサから車両の状態を判断し、スパークプラグ26、インジェクタ14、スロットルバルブ12等の駆動の制御を実施する。また、詳細は後述するが、ECU3は、触媒16の温度や触媒前後の空燃比に基づいて触媒16の劣化診断を実施し、更にGPF17の温度やPM堆積量に基づいてGPF17の再生制御を実施する。なお、ECU3は、上記制御を実施するために、所定の閾値を予め記憶している。 For example, the ECU 3 determines the state of the vehicle from various sensors provided in the vehicle, and controls the drive of the spark plug 26, the injector 14, the throttle valve 12, and the like. Further, as will be described in detail later, the ECU 3 performs a deterioration diagnosis of the catalyst 16 based on the temperature of the catalyst 16 and the air-fuel ratio before and after the catalyst, and further controls the regeneration of the GPF 17 based on the temperature of the GPF 17 and the amount of PM deposited. do. The ECU 3 stores a predetermined threshold value in advance in order to carry out the above control.

本実施の形態における排気浄化装置は、上記したエンジン2及びその周辺構成(触媒16、GPF17、ECU3、各種センサ等)を含んで構成される。 The exhaust gas purification device according to the present embodiment includes the above-mentioned engine 2 and its peripheral configurations (catalyst 16, GPF 17, ECU 3, various sensors, etc.).

ところで、車両用エンジンの排気浄化装置において、排気ガス中のPMを捕集するPFは、PMの蓄積によって目詰まりが生じ得る。このため、PFの温度を上昇させてPMを燃焼させることでPFの目詰まりを解消する、いわゆるフィルタ再生制御が実施される。 By the way, in the exhaust purification device of a vehicle engine, the PF that collects PM in the exhaust gas may be clogged due to the accumulation of PM. Therefore, so-called filter regeneration control is performed, in which the PF temperature is raised and the PM is burned to eliminate the clogging of the PF.

この種の制御として、例えば、PFにおけるPM蓄積量が所定量以上となった場合、エンジンの点火時期を通常より遅くし、燃料を排気下流側で燃焼させるものがある。これにより、PFの温度を上昇させると共に、PF周辺の排気管内の残留酸素濃度が多くなるようにエンジンをリーン燃焼させることで、PF中のPMを燃焼させてPFが再生される。 As this kind of control, for example, when the amount of PM accumulated in the PF becomes a predetermined amount or more, the ignition timing of the engine is delayed more than usual, and the fuel is burned on the downstream side of the exhaust gas. As a result, the temperature of the PF is raised and the engine is lean-burned so that the residual oxygen concentration in the exhaust pipe around the PF increases, so that the PM in the PF is burned and the PF is regenerated.

しかしながら、PF再生のために単純に点火時期を遅角するとなると、燃費や排ガス性能の悪化を招くおそれがある。 However, if the ignition timing is simply retarded for PF regeneration, fuel efficiency and exhaust gas performance may deteriorate.

そこで、本件発明者は、触媒の劣化診断を実施する際に、排気下流側においてリッチ燃焼とリーン燃焼とを繰り返すようにエンジンを制御することに着目し、本発明に想到した。具体的に本実施の形態において、ECU3は、GPF17の再生を実施すると判断した場合、リッチ燃焼とリーン燃焼とを実施して触媒16の劣化診断を実施し、当該リッチ燃焼の際に点火遅角を実施することで、GPF17の再生を実施する。すなわち、本発明の骨子は、触媒16の劣化診断を実施するタイミングと、GPF17の再生制御を実施するタイミングとを合わせることである。 Therefore, the present inventor has come up with the present invention by paying attention to controlling the engine so as to repeat rich combustion and lean combustion on the downstream side of the exhaust gas when performing the deterioration diagnosis of the catalyst. Specifically, in the present embodiment, when the ECU 3 determines that the GPF 17 is to be regenerated, the rich combustion and the lean combustion are performed to diagnose the deterioration of the catalyst 16, and the ignition retard angle at the time of the rich combustion is performed. By carrying out the above, the regeneration of GPF17 is carried out. That is, the gist of the present invention is to match the timing of performing the deterioration diagnosis of the catalyst 16 with the timing of performing the regeneration control of the GPF 17.

この構成によれば、触媒16の劣化診断の際のリッチ燃焼時に点火遅角を実施することで、触媒16の劣化診断とGPF17の再生制御とを同時に実施することが可能である。このため、触媒16の劣化診断とGPF17の再生制御とを別々に実施する場合に比べて、燃費及び排ガス性能の悪化を抑制することが可能である。また、点火遅角を実施することで、エンジン2の排気ガスを昇温させることができるので、触媒16の劣化により触媒16の酸化反応が少ない場合であっても、GPF17の再生を適切に実施することが可能である。 According to this configuration, it is possible to simultaneously carry out the deterioration diagnosis of the catalyst 16 and the regeneration control of the GPF 17 by performing the ignition retard at the time of rich combustion at the time of the deterioration diagnosis of the catalyst 16. Therefore, it is possible to suppress deterioration of fuel consumption and exhaust gas performance as compared with the case where the deterioration diagnosis of the catalyst 16 and the regeneration control of the GPF 17 are performed separately. Further, since the exhaust gas of the engine 2 can be raised in temperature by carrying out the ignition retardation, the GPF 17 can be appropriately regenerated even when the oxidation reaction of the catalyst 16 is small due to the deterioration of the catalyst 16. It is possible to do.

また、上記点火遅角を実施する際には、乗員の要求トルク及び当該点火遅角の遅角量に基づいて燃料噴射量及び吸入空気量を増量することが好ましい。この場合、点火遅角によって出力が落ちたとしても、その減少分を補正することが可能である。よって、点火遅角によるGPF17の昇温を行いつつも、乗員の要求トルクでの車両走行が可能であり、GPF17の再生による走行性能低下を防止することが可能である。 Further, when carrying out the ignition retard, it is preferable to increase the fuel injection amount and the intake air amount based on the required torque of the occupant and the retard amount of the ignition retard. In this case, even if the output drops due to the ignition retard, it is possible to correct the decrease. Therefore, it is possible to drive the vehicle with the torque required by the occupant while raising the temperature of the GPF 17 due to the ignition retard angle, and it is possible to prevent a deterioration in running performance due to the regeneration of the GPF 17.

次に、図2を参照して、本実施の形態に係る制御フローについて説明する。図2は、本実施の形態に係る触媒劣化診断及びGPF再生制御のフロー図である。なお、以下に示すフローでは、特に明示が無い限り、動作(算出(演算)や判定等)の主体はECUとする。 Next, the control flow according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flow chart of catalyst deterioration diagnosis and GPF regeneration control according to the present embodiment. In the flow shown below, unless otherwise specified, the main body of the operation (calculation (calculation), judgment, etc.) is the ECU.

図2に示すように、制御が開始されると、ステップST101において、ECU3は、触媒16の暖機が完了しているか否かを判定する。なお、この暖機とは、触媒が排気ガスを浄化可能な活性温度まで上昇している状態を指す。ECU3は、例えば、触媒16の近傍を流れる排気ガスの温度やGPF17の温度(温度センサ18a、18bの検出値)等から触媒16の暖機完了を判定することが可能である。触媒16の暖機が完了している場合(ステップST101:YES)、ステップST102の処理に進む。触媒16の暖機が完了していない場合(ステップST101:NO)、ステップST101の処理が繰り返される。 As shown in FIG. 2, when the control is started, in step ST101, the ECU 3 determines whether or not the warm-up of the catalyst 16 is completed. The warm-up refers to a state in which the catalyst has risen to an active temperature at which the exhaust gas can be purified. The ECU 3 can determine, for example, the completion of warming up the catalyst 16 from the temperature of the exhaust gas flowing in the vicinity of the catalyst 16, the temperature of the GPF 17 (detected values of the temperature sensors 18a and 18b), and the like. When the warm-up of the catalyst 16 is completed (step ST101: YES), the process proceeds to step ST102. If the warm-up of the catalyst 16 is not completed (step ST101: NO), the process of step ST101 is repeated.

ステップST102において、ECU3は、GPF17におけるPM堆積量が規定量以上であるか否かを判定する。PM堆積量は、例えば、差圧センサ19の検出値から予測することが可能である。PM堆積量が規定量以上である場合(ステップST102:YES)、GPF17の再生が必要であるとして、ステップST103の処理に進む。PM堆積量が規定量未満である場合(ステップST102:NO)、GPF17の再生は不要であるとして、制御は終了する。 In step ST102, the ECU 3 determines whether or not the amount of PM deposited in the GPF 17 is equal to or greater than the specified amount. The PM deposit amount can be predicted from, for example, the detected value of the differential pressure sensor 19. When the amount of PM deposited is equal to or greater than the specified amount (step ST102: YES), it is considered that the GPF17 needs to be regenerated, and the process proceeds to step ST103. When the amount of PM deposited is less than the specified amount (step ST102: NO), it is considered that the regeneration of GPF17 is unnecessary, and the control ends.

ステップST103において、ECU3は、触媒16の劣化診断及びGPF17の再生制御を開始する。そして、ステップST104の処理に進む。 In step ST103, the ECU 3 starts the deterioration diagnosis of the catalyst 16 and the regeneration control of the GPF 17. Then, the process proceeds to step ST104.

ステップST104において、ECU3は、リッチ燃焼制御を実施する。ECU3は、例えば、燃料噴射量を増やしたり、吸入空気量を減らすことで、空燃比の高い混合気を生成してエンジン2をリッチ燃焼させる。そして、ステップST105の処理に進む。 In step ST104, the ECU 3 implements rich combustion control. The ECU 3 generates an air-fuel mixture having a high air-fuel ratio and richly burns the engine 2 by, for example, increasing the fuel injection amount or reducing the intake air amount. Then, the process proceeds to step ST105.

ステップST105において、ECU3は、第1排気ガスセンサ16aが排気ガスのリッチ状態を検出したか否かを判定する。ECU3は、例えば、排気ガス中の酸素濃度が所定濃度以下である場合にリッチと判定し、当該酸素濃度が所定濃度より高い場合にリーンと判定する。第1排気ガスセンサ16aがリッチ状態を検出した場合(ステップST105:YES)、ステップST106の処理に進む。第1排気ガスセンサ16aがリーン状態を検出した場合(ステップST105:NO)、ステップST104の処理に戻る。 In step ST105, the ECU 3 determines whether or not the first exhaust gas sensor 16a has detected a rich state of exhaust gas. The ECU 3 determines, for example, that it is rich when the oxygen concentration in the exhaust gas is equal to or less than a predetermined concentration, and determines that it is lean when the oxygen concentration is higher than the predetermined concentration. When the first exhaust gas sensor 16a detects the rich state (step ST105: YES), the process proceeds to step ST106. When the first exhaust gas sensor 16a detects the lean state (step ST105: NO), the process returns to the process of step ST104.

ステップST106において、ECU3は、GPF17の温度が所定温度以下であるか否かを判定する。この所定温度とはPFに捕集されたPMを燃焼可能な温度である。GPF17の温度が所定温度以下である場合(ステップST106:YES)、ステップST107の処理に進む。GPF17の温度が所定温度より大きい場合(ステップST106:NO)、ステップST109の処理に進む。 In step ST106, the ECU 3 determines whether or not the temperature of the GPF 17 is equal to or lower than the predetermined temperature. This predetermined temperature is a temperature at which PM collected in the PF can be burned. When the temperature of GPF 17 is equal to or lower than the predetermined temperature (step ST106: YES), the process proceeds to step ST107. When the temperature of GPF 17 is higher than the predetermined temperature (step ST106: NO), the process proceeds to step ST109.

ステップST107において、ECU3は、点火遅角制御を実施する。具体的にECU3は、所定の遅角量で点火時期を遅角するようにスパークプラグ26を制御する。そして、ステップST108の処理に進む。 In step ST107, the ECU 3 performs ignition retard control. Specifically, the ECU 3 controls the spark plug 26 so as to retard the ignition timing by a predetermined retardation amount. Then, the process proceeds to step ST108.

ステップST108において、ECU3は、GPF17の温度が所定温度以上であるか否かを判定する。GPF17の温度が所定温度以上である場合(ステップST108:YES)、ステップST109の処理に進む。GPF17の温度が所定温度より小さい場合(ステップST108:NO)、ステップST107の処理に戻る。 In step ST108, the ECU 3 determines whether or not the temperature of the GPF 17 is equal to or higher than a predetermined temperature. When the temperature of GPF17 is equal to or higher than the predetermined temperature (step ST108: YES), the process proceeds to step ST109. When the temperature of GPF17 is lower than the predetermined temperature (step ST108: NO), the process returns to the process of step ST107.

ステップST109において、ECU3は、点火時期を通常に戻す。すなわち、ECU3は、点火遅角の遅角量をゼロにする。そして、ステップST110の処理に進む。 In step ST109, the ECU 3 returns the ignition timing to normal. That is, the ECU 3 sets the amount of retardation of the ignition retardation to zero. Then, the process proceeds to step ST110.

ステップST110において、ECU3は、第2排気ガスセンサ16bが排気ガスのリッチ状態を検出したか否かを判定する。ECU3は、例えば、排気ガス中の酸素濃度が所定濃度以上である場合にリッチと判定し、当該酸素濃度が所定濃度に満たない場合にリーンと判定する。第2排気ガスセンサ16bがリッチ状態を検出した場合(ステップST110:YES)、ステップST111の処理に進む。第2排気ガスセンサ16bがリーン状態を検出した場合(ステップST110:NO)、ステップST110の処理が繰り返される。 In step ST110, the ECU 3 determines whether or not the second exhaust gas sensor 16b has detected a rich state of exhaust gas. The ECU 3 determines, for example, that it is rich when the oxygen concentration in the exhaust gas is equal to or higher than a predetermined concentration, and determines that it is lean when the oxygen concentration is less than the predetermined concentration. When the second exhaust gas sensor 16b detects the rich state (step ST110: YES), the process proceeds to step ST111. When the second exhaust gas sensor 16b detects the lean state (step ST110: NO), the process of step ST110 is repeated.

ステップST111において、ECU3は、リーン燃焼制御を実施する。ECU3は、例えば、燃料噴射量を減らしたり、吸入空気量を増やすことで、空燃比の低い(小さい)混合気を生成してエンジン2をリーン燃焼させる。そして、ステップST112の処理に進む。 In step ST111, the ECU 3 implements lean combustion control. The ECU 3 produces a (small) air-fuel mixture having a low air-fuel ratio by, for example, reducing the fuel injection amount or increasing the intake air amount, and lean-burns the engine 2. Then, the process proceeds to step ST112.

ステップST112において、ECU3は、第1排気ガスセンサ16a及び第2排気ガスセンサ16bの両方が排気ガスのリーン状態を検出したか否かを判定する。第1排気ガスセンサ16a及び第2排気ガスセンサ16bの両方が排気ガスのリーン状態を検出した場合(ステップST112:YES)、第1排気ガスセンサ16aのリーン検出から第2排気ガスセンサ16bのリーン検出までの時間が所定時間より短ければ、ECU3は、触媒16が劣化していると判定して制御は終了する。また、この場合において、第1排気ガスセンサ16aのリーン検出から第2排気ガスセンサ16bのリーン検出までの時間が所定時間以上であれば、ECU3は、触媒16は劣化していないものと判定して制御が終了する。一方、第1排気ガスセンサ16a及び第2排気ガスセンサ16bの両方が排気ガスのリーン状態を検出しない場合(ステップST112:NO)、ステップST111の処理に戻る。 In step ST112, the ECU 3 determines whether or not both the first exhaust gas sensor 16a and the second exhaust gas sensor 16b have detected the lean state of the exhaust gas. When both the first exhaust gas sensor 16a and the second exhaust gas sensor 16b detect the lean state of the exhaust gas (step ST112: YES), the time from the lean detection of the first exhaust gas sensor 16a to the lean detection of the second exhaust gas sensor 16b. If is shorter than the predetermined time, the ECU 3 determines that the catalyst 16 has deteriorated, and the control ends. Further, in this case, if the time from the lean detection of the first exhaust gas sensor 16a to the lean detection of the second exhaust gas sensor 16b is a predetermined time or more, the ECU 3 determines that the catalyst 16 has not deteriorated and controls it. Is finished. On the other hand, when both the first exhaust gas sensor 16a and the second exhaust gas sensor 16b do not detect the lean state of the exhaust gas (step ST112: NO), the process returns to the process of step ST111.

このように、本実施の形態では、触媒16の劣化診断制御における空燃比のリッチ燃焼中に、GPF17の温度を上昇させるように点火遅角を実施している。これにより、触媒16の劣化診断制御における空燃比のリーン燃焼中に、GPF17に堆積しているPMを燃焼して除去することが可能である。すなわち、触媒16の劣化診断とGPF17の再生制御とを同時進行とすることで、それぞれの制御を別々に実施する場合に比べて燃費や排ガス性能の悪化を抑制することが可能である。また、2つの制御を同時行うことで、制御に要する時間を短縮することが可能である。 As described above, in the present embodiment, the ignition retard angle is implemented so as to raise the temperature of the GPF 17 during the rich combustion of the air-fuel ratio in the deterioration diagnosis control of the catalyst 16. Thereby, it is possible to burn and remove the PM accumulated in the GPF 17 during the lean combustion of the air-fuel ratio in the deterioration diagnosis control of the catalyst 16. That is, by simultaneously performing the deterioration diagnosis of the catalyst 16 and the regeneration control of the GPF 17, it is possible to suppress deterioration of fuel consumption and exhaust gas performance as compared with the case where each control is performed separately. Further, by performing the two controls at the same time, it is possible to shorten the time required for the control.

また、本実施の形態では、上記したように、ステップST106及びST108において、GPF17の温度判定を実施し、その結果に基づいてステップST107及びST109で点火遅角の遅角量を制御している。すなわち、ECU3は、GPF17の温度に応じて点火遅角の遅角量を設定する。この際、点火遅角の遅角量は、GPF17の現在温度とPMの燃焼可能温度である目標温度との差が大きい程大きく設定されることが好ましい。 Further, in the present embodiment, as described above, the temperature of the GPF 17 is determined in steps ST106 and ST108, and the amount of retardation of the ignition retardation is controlled in steps ST107 and ST109 based on the result. That is, the ECU 3 sets the retard amount of the ignition retard according to the temperature of the GPF 17. At this time, it is preferable that the amount of retardation of the ignition retardation is set larger as the difference between the current temperature of GPF 17 and the target temperature which is the combustible temperature of PM is larger.

この構成によれば、例えば、GPF17の温度が比較的低い場合、すなわち、GPF17の現在温度及び目標温度の差が所定値より大きい場合は、遅角量を大きくすることで、早期にGPF17の温度を高めることが可能である。一方、GPF17の温度が比較的高い場合、すなわち、GPF17の現在温度と目標温度との差が所定値以下の場合は、遅角量を比較的小さくすることで、点火遅角によるGPF17の過昇温を防止しつつ、GPF17の再生を適切に実施することが可能である。 According to this configuration, for example, when the temperature of GPF17 is relatively low, that is, when the difference between the current temperature and the target temperature of GPF17 is larger than a predetermined value, the temperature of GPF17 can be increased at an early stage by increasing the retard angle amount. It is possible to increase. On the other hand, when the temperature of GPF17 is relatively high, that is, when the difference between the current temperature of GPF17 and the target temperature is less than or equal to a predetermined value, the amount of retard angle is made relatively small to cause the GPF17 to overrise due to ignition retardation. It is possible to appropriately regenerate the GPF 17 while preventing the temperature.

次に、図3を参照して、本実施の形態に係る制御を適用した場合の空燃比及び点火時期の経時変化について説明する。図3は、本実施の形態に空燃比及び点火時期の経時変化を示すタイムチャートである。図3において、横軸は時間を示し、縦軸は上から順に空燃比、点火時期を示している。なお、図3に示すタイムチャートはあくまで一例を示すものであり、これに限らず、適宜変更が可能である。 Next, with reference to FIG. 3, changes over time in the air-fuel ratio and ignition timing when the control according to the present embodiment is applied will be described. FIG. 3 is a time chart showing changes over time in the air-fuel ratio and ignition timing in the present embodiment. In FIG. 3, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the air-fuel ratio and ignition timing in order from the top. The time chart shown in FIG. 3 is merely an example, and the time chart is not limited to this and can be changed as appropriate.

図3に示すように、本制御の開始時において、空燃比は目標空燃比に制御されており、点火時期は通常の点火時期に制御されている。触媒16の劣化診断及びGPF17の再生制御が開始された後、ECU3は、T1のタイミングでリッチ燃焼制御を実施し、例えば燃料噴射量を増加させる。 As shown in FIG. 3, at the start of this control, the air-fuel ratio is controlled to the target air-fuel ratio, and the ignition timing is controlled to the normal ignition timing. After the deterioration diagnosis of the catalyst 16 and the regeneration control of the GPF 17 are started, the ECU 3 executes the rich combustion control at the timing of T1 to increase the fuel injection amount, for example.

その後、リッチ燃焼制御中のT2のタイミングで第1排気ガスセンサ16aによって空燃比のリッチが検出されると、ECU3は点火遅角制御を実施し、所定の遅角量で点火時期を遅角する。これ以後、点火時期の遅角によって排気ガス温度を昇温でき、GPF17を昇温することが可能である。この結果、GPF17に堆積したPMを燃焼させて除去することが可能である。 After that, when the first exhaust gas sensor 16a detects the richness of the air-fuel ratio at the timing of T2 during the rich combustion control, the ECU 3 performs ignition retard control and retards the ignition timing by a predetermined retard amount. After that, the exhaust gas temperature can be raised by the retardation timing of the ignition timing, and the GPF 17 can be raised. As a result, PM deposited on GPF17 can be burned and removed.

その後、T3のタイミングで第2排気ガスセンサ16bによって空燃比のリッチが検出されると、ECU3はリッチ燃焼制御からリーン燃焼制御に切り換え、例えば燃料噴射量を減少させる。また、これと同時にECU3は点火時期を通常の点火時期に戻す。 After that, when the second exhaust gas sensor 16b detects the richness of the air-fuel ratio at the timing of T3, the ECU 3 switches from the rich combustion control to the lean combustion control, for example, reducing the fuel injection amount. At the same time, the ECU 3 returns the ignition timing to the normal ignition timing.

その後、T4のタイミングで第2排気ガスセンサ16bによって空燃比のリーンが検出されると、ECU3は、空燃比を目標空燃比に戻すように制御する。これにより、触媒16の劣化診断が可能となる。これ以後、GPF17の再生が完了してなければ、再度リッチ燃料制御が実施される。なお、図3においては、リーン燃焼に切り換えるタイミングで点火時期を通常に戻す(点火遅角を中止する)場合について説明したが、これに限定されない。例えば、T3の前にGPF17の温度が所定温度まで上昇してGPF17の再生が完了したと判断できれば、T3より前に点火遅角を中止してもよい。これにより、GPF17の過昇温を抑制することができる。 After that, when the second exhaust gas sensor 16b detects the lean air-fuel ratio at the timing of T4, the ECU 3 controls to return the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio. This makes it possible to diagnose the deterioration of the catalyst 16. After that, if the regeneration of GPF 17 is not completed, the rich fuel control is performed again. In addition, in FIG. 3, the case where the ignition timing is returned to the normal state (the ignition retardation is stopped) at the timing of switching to lean combustion has been described, but the present invention is not limited to this. For example, if it can be determined that the temperature of the GPF 17 rises to a predetermined temperature before T3 and the regeneration of GPF 17 is completed, the ignition retard may be stopped before T3. Thereby, the excessive temperature rise of GPF17 can be suppressed.

以上説明したように、本実施の形態では、リッチ燃焼の際に点火遅角を実施して、触媒16の劣化診断とGPF17の再生制御とを同時進行する構成としたことで、燃費や排ガス性能に影響を与えることなく適切にGPF17を再生することが可能である。 As described above, in the present embodiment, the ignition retard angle is performed at the time of rich combustion, and the deterioration diagnosis of the catalyst 16 and the regeneration control of the GPF 17 are simultaneously performed, so that the fuel consumption and the exhaust gas performance are achieved. It is possible to appropriately regenerate GPF17 without affecting the fuel consumption.

なお、上記実施の形態では、ポート噴射式のエンジン2を例に挙げて説明したが、この構成に限定されない。例えば、直噴式のエンジン2であってもよい。 In the above embodiment, the port injection type engine 2 has been described as an example, but the present invention is not limited to this configuration. For example, the direct injection type engine 2 may be used.

また、上記実施の形態では、ガソリンエンジンを例にして説明したが、これに限定されない。ディーゼルエンジンであっても、本制御を適用可能である。 Further, in the above-described embodiment, the gasoline engine has been described as an example, but the present invention is not limited to this. This control can be applied even to a diesel engine.

また、上記実施の形態では、DOHCエンジンを例にして説明したが、これに限定されない。エンジン2は、SOHC(Single OverHead Camshaft)エンジンであってもよい。 Further, in the above embodiment, the DOHC engine has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The engine 2 may be a SOHC (Single OverHead Camshaft) engine.

また、上記実施の形態では、図2に示すフローにおいて、第2排気ガスセンサ16bがリッチを検出する前に点火時期を通常に戻す(点火遅角を中止する)場合について説明したが、この構成に限定されない。例えば、点火遅角は、第1排気ガスセンサ16aがリッチを検出してから第2排気ガスセンサ16bがリッチを検出した場合に中止されてもよい。この構成によれば、点火遅角の実施有無を第1排気ガスセンサ16a及び第2排気ガスセンサ16bがリッチを検出することに基づいて判断することができ、点火遅角に伴う出力低下(トルク低減)の影響を抑制することが可能である。 Further, in the above embodiment, in the flow shown in FIG. 2, the case where the ignition timing is returned to the normal state (the ignition retardation is stopped) before the second exhaust gas sensor 16b detects richness has been described. Not limited. For example, the ignition retard may be stopped when the first exhaust gas sensor 16a detects rich and then the second exhaust gas sensor 16b detects rich. According to this configuration, it is possible to determine whether or not the ignition retard is implemented based on the first exhaust gas sensor 16a and the second exhaust gas sensor 16b detecting richness, and the output decreases (torque reduction) due to the ignition retard. It is possible to suppress the influence of.

また、本実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。 Moreover, although the present embodiment and the modified example have been described, as another embodiment of the present invention, the above-described embodiment and the modified example may be combined in whole or in part.

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。従って、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。 Further, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be variously modified, replaced, or modified without departing from the spirit of the technical idea of the present invention. Further, if the technical idea of the present invention can be realized in another way by the advancement of the technique or another technique derived from the technique, the method may be used. Therefore, the scope of claims covers all embodiments that may be included within the scope of the technical idea of the present invention.

以上説明したように、本発明は、粒子状物質を捕集する捕集フィルタを、燃費に影響を与えることなく適切に再生することができるという効果を有し、特に、車両の排気浄化装置に有用である。 As described above, the present invention has the effect that a collection filter that collects particulate matter can be appropriately regenerated without affecting fuel efficiency, and is particularly applicable to an exhaust gas purification device for vehicles. It is useful.

1 :制御システム
2 :エンジン
3 :ECU
10 :吸気管
11 :エアクリーナ
12 :スロットルバルブ
13 :サージタンク
14 :インジェクタ
15 :排気管
16 :触媒
16a :第1排気ガスセンサ
16b :第2排気ガスセンサ
18a :温度センサ
18b :温度センサ
19 :差圧センサ
20 :クランクシャフト
21 :シリンダ
22 :シリンダヘッド
23 :ピストン
24 :コンロッド
25 :燃焼室
26 :スパークプラグ
27a :吸気ポート
27b :排気ポート
28a :吸気バルブ
28b :排気バルブ
29a :吸気カムシャフト
29b :排気カムシャフト
40 :空気量センサ
41 :吸気圧センサ
42 :水温センサ
43 :クランクセンサ
44 :車速センサ
45 :ブレーキペダル
46 :アクセルペダル
1: Control system 2: Engine 3: ECU
10: Intake pipe 11: Air cleaner 12: Throttle valve 13: Surge tank 14: Injector 15: Exhaust pipe 16: Catalyst 16a: First exhaust gas sensor 16b: Second exhaust gas sensor 18a: Temperature sensor 18b: Temperature sensor 19: Differential pressure sensor 20: Cylinder shaft 21: Cylinder 22: Cylinder head 23: Piston 24: Conrod 25: Combustion chamber 26: Spark plug 27a: Intake port 27b: Exhaust port 28a: Intake valve 28b: Exhaust valve 29a: Intake camshaft 29b: Exhaust cam Shaft 40: Air volume sensor 41: Intake pressure sensor 42: Water temperature sensor 43: Cylinder sensor 44: Vehicle speed sensor 45: Brake pedal 46: Accelerator pedal

Claims (4)

エンジンの排気を浄化する触媒と、
前記エンジンの排気中の粒子状物質を捕集する捕集フィルタと、
前記触媒の劣化診断及び前記捕集フィルタの再生制御を実施する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記捕集フィルタの再生を実施すると判断した場合、リッチ燃焼とリーン燃焼とを実施して前記触媒の劣化診断を実施し、前記リッチ燃焼の際に点火遅角を実施することで、前記捕集フィルタの再生を実施することを特徴とする排気浄化装置。
A catalyst that purifies engine exhaust,
A collection filter that collects particulate matter in the exhaust of the engine,
A control device for performing deterioration diagnosis of the catalyst and regeneration control of the collection filter is provided.
When the control device determines that the collection filter is to be regenerated, the rich combustion and the lean combustion are performed to perform the deterioration diagnosis of the catalyst, and the ignition retard angle is performed at the time of the rich combustion. An exhaust gas purification device characterized in that the collection filter is regenerated.
エンジンの排気を浄化する触媒と、A catalyst that purifies engine exhaust,
前記エンジンの排気中の粒子状物質を捕集する捕集フィルタと、A collection filter that collects particulate matter in the exhaust of the engine,
前記触媒の上流側に配置される第1排気ガスセンサと、The first exhaust gas sensor arranged on the upstream side of the catalyst and
前記触媒の下流側に配置される第2排気ガスセンサと、A second exhaust gas sensor arranged on the downstream side of the catalyst,
前記触媒の劣化診断及び前記捕集フィルタの再生制御を実施する制御装置と、を備え、A control device for performing deterioration diagnosis of the catalyst and regeneration control of the collection filter is provided.
前記制御装置は、前記捕集フィルタの再生を実施すると判断した場合、前記第1排気ガスセンサ及び前記第2排気ガスセンサの出力に基づいてリッチ燃焼とリーン燃焼とを実施して前記触媒の劣化診断を実施し、前記リッチ燃焼の際に点火遅角を実施し、前記点火遅角は、前記第1排気ガスセンサがリッチを検出してから前記第2排気ガスセンサがリッチを検出した場合に中止され、リーン燃焼に移行させることで前記捕集フィルタの再生を実施することを特徴とする排気浄化装置。When the control device determines that the collection filter is to be regenerated, the control device performs rich combustion and lean combustion based on the outputs of the first exhaust gas sensor and the second exhaust gas sensor to diagnose the deterioration of the catalyst. The ignition retard angle is executed at the time of the rich combustion, and the ignition retard angle is stopped when the first exhaust gas sensor detects the rich and then the second exhaust gas sensor detects the rich, and lean. An exhaust gas purification device characterized in that the collection filter is regenerated by shifting to combustion.
前記点火遅角を実施する際には、乗員の要求トルク及び前記点火遅角の遅角量に基づいて燃料噴射量及び吸入空気量を増量することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の排気浄化装置。 The first or second aspect of claim 1 or 2 , wherein when carrying out the ignition retardation, the fuel injection amount and the intake air amount are increased based on the required torque of the occupant and the retardation amount of the ignition retardation. The described exhaust purification device. 前記点火遅角の遅角量は、前記捕集フィルタの現在温度と目標温度との差が大きい程大きく設定されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の排気浄化装置。 The exhaust purification according to any one of claims 1 to 3, wherein the retard amount of the ignition retard is set larger as the difference between the current temperature and the target temperature of the collection filter is larger. Device.
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