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JP4811024B2 - Exhaust gas purification filter regeneration start timing control device and regeneration start timing control method - Google Patents
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Exhaust gas purification filter regeneration start timing control device and regeneration start timing control method Download PDF

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Description

この発明は、エンジンから排出される排ガス中に含まれるパティキュレートを捕捉して大気への排出を防止する排ガス浄化フィルタの再生制御の開始時期を制御する装置及び方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for controlling the start timing of regeneration control of an exhaust gas purification filter that captures particulates contained in exhaust gas discharged from an engine and prevents emission to the atmosphere.

従来から、ディーゼルエンジンは、排ガスの浄化対策として排気通路に粒子状物質(Particulate Matter;以下「PM」という)を捕捉するディーゼルパーティキュレートフィルタ(Diesel Particulate Filter;以下「DPF」という)を装着している。DPFがPMを捕捉し続けると、やがて目詰まりを生じてしまう。そこでPMがある程度堆積したら排ガス温度を上昇させてDPFの温度(BED温度)を高温にすることで、堆積したPMを強制的に燃焼除去してDPFを再生する(例えば特許文献1)。
特開2002−97930号公報
Conventionally, a diesel engine has been fitted with a diesel particulate filter (Diesel Particulate Filter; hereinafter referred to as “DPF”) that captures particulate matter (hereinafter referred to as “PM”) in the exhaust passage as a measure for purifying exhaust gas. Yes. If the DPF continues to capture PM, it will eventually become clogged. Therefore, if PM accumulates to some extent, the exhaust gas temperature is raised and the temperature of the DPF (BED temperature) is increased to forcibly remove the deposited PM to regenerate the DPF (for example, Patent Document 1).
JP 2002-97930 A

しかし、発明者らの研究によって前述した従来の方法では、DPFに堆積する不燃成分の影響で再生タイミングが早すぎる場合のあることが分かってきた。DPFの再生制御回数が多いと燃費が悪化し、またエンジンオイルを燃料で希釈してしまう。そこでDPFの再生制御はできるだけ制御間隔をあけて再生回数を減らすことが望ましい。   However, it has been found by the inventors' research that the regeneration timing may be too early in the conventional method described above due to the influence of non-combustible components deposited on the DPF. If the number of times of regeneration control of the DPF is large, the fuel efficiency is deteriorated and the engine oil is diluted with fuel. Therefore, it is desirable to reduce the number of regenerations with a control interval as much as possible in the regeneration control of the DPF.

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、排ガス浄化フィルタの再生時における燃費悪化を防止することができる排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置及び再生開始時期制御方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and a regeneration start timing control device and regeneration start timing control of an exhaust gas purification filter capable of preventing deterioration in fuel consumption during regeneration of the exhaust gas purification filter. It aims to provide a method.

本発明は、エンジンから排出されるパティキュレートを捕捉して大気への排出を防止する排ガス浄化フィルタと、前記エンジンの排ガス中に含まれ、前記排ガス浄化フィルタに堆積した不燃成分の堆積状態を検出する不燃成分状態検出手段と、前記不燃成分が前記排ガス浄化フィルタに堆積した状態に基づいて、その排ガス浄化フィルタの再生開始時期を制御するフィルタ再生時期制御手段と、を備え、前記不燃成分状態検出手段は、前記排ガス浄化フィルタが強制再生したか自然再生したかの再生履歴に基づいて、その排ガス浄化フィルタに堆積した不燃成分の堆積状態を検出することを特徴とする。 The present invention is an exhaust gas purifying filter for preventing the discharge of captures particulates exhausted or engine et al to the atmosphere contained in the exhaust gas of the engine, incombustible components deposited on the exhaust gas purifying filter and incombustible component state detection means to detect the state of deposition, on the basis of the state where the incombustible component is accumulated in the exhaust gas purifying filter, the filter regeneration timing control means to control the regeneration start timing of the exhaust gas purifying filter And the incombustible component state detection means detects the accumulation state of the incombustible component deposited on the exhaust gas purification filter based on a regeneration history of whether the exhaust gas purification filter has been forcibly regenerated or spontaneously regenerated. And

車両の走行距離が増えるにつれて排ガス浄化フィルタに不燃成分が堆積する。発明者らは、この不燃成分を利用すればDPFの再生時期を遅らすことができることを見いだした。そこで本発明では、不燃成分が排ガス浄化フィルタに堆積した状態に基づいて、その排ガス浄化フィルタの再生開始時期を制御するようにしたので、適切な時期で再生制御を開始することができ、燃費の悪化や、フィルタ再生時の燃料ポスト噴射によるエンジンオイルの希釈を抑制できるのである。   As the mileage of the vehicle increases, incombustible components accumulate on the exhaust gas purification filter. The inventors have found that the regeneration time of the DPF can be delayed by using this incombustible component. Therefore, in the present invention, the regeneration start timing of the exhaust gas purification filter is controlled based on the state in which the incombustible component is accumulated on the exhaust gas purification filter, so that the regeneration control can be started at an appropriate time, and the fuel efficiency is improved. It can suppress deterioration and dilution of engine oil due to fuel post injection during filter regeneration.

以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。まず初めに本発明の理解を容易にするために図1〜図4を参照して発明者らの知見について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. First, in order to facilitate understanding of the present invention, the inventors' knowledge will be described with reference to FIGS.

上述のように、DPFにPMが堆積し、その堆積量が基準量を超えたら排ガス温度を上昇させてDPFの温度(BED温度)を高温にすることで、堆積したPMを強制的に燃焼除去してDPFを再生している。   As described above, when PM accumulates in the DPF and the accumulated amount exceeds the reference amount, the exhaust gas temperature is raised to raise the DPF temperature (BED temperature), thereby forcibly removing the accumulated PM. And regenerating the DPF.

ここでDPF再生制御を開始するための閾値(基準量)について図1を参照しながら説明する。図1は、DPFが新品であるとき(すなわちAshが堆積していないとき)の、DPFのBED温度と、そのBED温度から到達しうる最高DPF温度との関係を、PM堆積量ごとにプロットしたグラフを示す図である。なお、到達しうる最高DPF温度は以下のようにして求める。すなわち通常運転中のエンジンを急激にアイドル運転にすると、DPF内を通流する排ガス量が急減して、排ガス通流による空冷効果が減り、DPF内部の温度が急上昇する。このようにエンジンを通常運転から急激にアイドル運転にしたときに到達する温度が、到達しうる最高DPF温度であることが発明者らによって確認されている。そこでこの温度を到達しうる最高DPF温度とした。   Here, a threshold value (reference amount) for starting DPF regeneration control will be described with reference to FIG. FIG. 1 plots the relationship between the BPF temperature of the DPF and the maximum DPF temperature that can be reached from the BED temperature for each PM deposition amount when the DPF is new (that is, when Ash is not deposited). It is a figure which shows a graph. The maximum DPF temperature that can be reached is determined as follows. That is, when the engine in normal operation is suddenly idled, the amount of exhaust gas flowing through the DPF decreases rapidly, the air cooling effect due to the exhaust gas flow decreases, and the temperature inside the DPF increases rapidly. In this way, the inventors have confirmed that the temperature reached when the engine is suddenly changed from normal operation to idle operation is the highest DPF temperature that can be reached. Therefore, this temperature is set as the maximum DPF temperature that can be reached.

図1によると、例えばDPFのPM堆積量が2gのときは、DPFのBED温度が低ければ(例えばT1℃)、エンジンを通常運転から急激にアイドル運転にしても、最高DPF温度はあまり高温にならない。ところがDPFのBED温度がある程度高温のときに(例えばT2℃)、エンジンを通常運転から急激にアイドル運転にすると、PMの燃焼によってDPFの最高温度が上昇することがわかる。   According to FIG. 1, for example, when the amount of accumulated PM in the DPF is 2 g, the maximum DPF temperature is too high even if the engine is suddenly idled from the normal operation if the BED temperature of the DPF is low (eg, T1 ° C.). Don't be. However, when the BED temperature of the DPF is high to some extent (eg, T2 ° C.), the maximum temperature of the DPF rises due to PM combustion when the engine is suddenly changed from the normal operation to the idle operation.

またDPFのBED温度が同じでも(例えばT1℃)、PM堆積量が少なければ最高DPF温度はあまり高温にならないが(PM堆積量2gのときは最高DPF温度がT2g℃)、PM堆積量が多くなるとPMが燃焼して最高DPF温度が高温になることが分かる(PM堆積量6gのときは最高DPF温度がT6g℃)。   Even if the BED temperature of the DPF is the same (eg, T1 ° C.), the maximum DPF temperature will not be very high if the PM deposition amount is small (the maximum DPF temperature is T 2 g ° C. when the PM deposition amount is 2 g), but the PM deposition amount is large. Then, it can be seen that the PM burns and the maximum DPF temperature becomes high (when the PM deposition amount is 6 g, the maximum DPF temperature is T6 g ° C.).

さて最高DPF温度が高温であると、DPFが溶損する可能性がある。そこで最高DPF温度をDPF溶損温度以下にしなければならない。またDPFを再生するときは、後述のように燃料をポスト噴射して未燃燃料を酸化触媒に供給し排ガス温度を上昇させる。したがって頻繁にDPFの再生制御を行っては、燃費が悪化し、またエンジンオイルを燃料で希釈してしまう。そこでDPFの再生制御はできるだけ制御間隔をあけて再生回数を減らすほうが燃費を向上でき、またエンジンオイルの燃料による希釈を防止できる。そこでエンジン運転状態が変化してDPFの温度が急上昇してもDPFが溶損しないような堆積量であって、できるだけ多量のPMを堆積するまで再生間隔をあけることが望ましい。このような考えに基づき、DPF再生を開始する基準PM堆積量を設定している。すなわち、最高DPF温度の上限値は、DPFの仕様によって決まっている。またDPFを再生制御するときに制御可能なDPFBED温度にも範囲がある。そこで最高DPF温度及びDPFBED温度からDPF再生制御を開始するための閾値が決まり、例えば図1のような特性のDPFでは、PM堆積量が6gに達したら燃料噴射量や噴射時期を制御してPM強制燃焼制御(DPF再生制御)を実施する。   If the maximum DPF temperature is high, the DPF may be melted. Therefore, the maximum DPF temperature must be made lower than the DPF melting temperature. When the DPF is regenerated, the fuel is post-injected as described later and unburnt fuel is supplied to the oxidation catalyst to raise the exhaust gas temperature. Therefore, if the regeneration control of the DPF is frequently performed, the fuel efficiency is deteriorated and the engine oil is diluted with the fuel. Therefore, in the regeneration control of the DPF, it is possible to improve the fuel efficiency by reducing the number of regenerations with a control interval as much as possible, and it is possible to prevent the engine oil from being diluted with the fuel. Therefore, it is desirable that the regeneration interval be maintained until the amount of PM deposited is as large as possible so that the DPF does not melt even if the engine operating state changes and the temperature of the DPF rapidly increases. Based on this idea, the reference PM accumulation amount for starting DPF regeneration is set. That is, the upper limit value of the maximum DPF temperature is determined by the specification of the DPF. There is also a range in the DPFBED temperature that can be controlled when performing regeneration control of the DPF. Therefore, the threshold value for starting the DPF regeneration control is determined from the maximum DPF temperature and the DPFBED temperature. For example, in the DPF having the characteristics as shown in FIG. 1, when the PM accumulation amount reaches 6 g, the fuel injection amount and the injection timing are controlled to control the PM. Forced combustion control (DPF regeneration control) is performed.

ところが運転状態によっては、DPFに従来よりも多くのPMを堆積してもDPFの最高温度がDPF溶損温度に達しないことが本件発明者らによって知見された。発明者らの鋭意研究によって、この原因がエンジンオイル中の添加剤による不純物や、機械的摩耗から生じる金属粉などの不燃成分であるAsh(灰分)の影響であるとの知見を得た。すなわちAshの堆積によってDPF内のPM燃焼速度が遅くなり、図2に示すように、或るPM堆積量におけるDPFの最高温度が低下することが分かったのである。さらにPM燃焼速度は、Ashの堆積状態にも依存するとの知見を得た。この点について図3,図4を参照して詳述する。なお図3は、ディーゼルエンジンの通常運転におけるDPFの作用を説明する模式図であり、図3(A)はPMを捕捉する様子を示し、図3(B)はPMを強制燃焼した後のAshの堆積状態を示す。図4は、ディーゼルエンジンの高速走行におけるDPFのAshの堆積状態を示す模式図である。なお図3,図4においてPMを白丸で示し、Ashを黒丸で示す。   However, the present inventors have found that the maximum temperature of the DPF does not reach the DPF melting temperature even if more PM is deposited on the DPF depending on the operating state. The inventors' diligent research has revealed that this is due to impurities caused by additives in engine oil and the influence of Ash (ash), which is an incombustible component such as metal powder resulting from mechanical wear. That is, it has been found that the accumulation of Ash slows down the PM combustion rate in the DPF, and as shown in FIG. 2, the maximum temperature of the DPF at a certain PM accumulation amount decreases. Furthermore, it was found that the PM burning rate also depends on the deposition state of Ash. This point will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the action of the DPF in the normal operation of the diesel engine. FIG. 3 (A) shows a state where PM is captured, and FIG. 3 (B) shows Ash after forcibly burning PM. The deposition state of is shown. FIG. 4 is a schematic diagram showing the accumulation state of Ash in the DPF when the diesel engine is traveling at high speed. 3 and 4, PM is indicated by a white circle, and Ash is indicated by a black circle.

DPFは、例えばコージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム構造である。DPFには、多孔質薄壁によって格子状に流路が区画される。図3(A)に示すように、各流路の入口は、交互に目封じされる。入口が目封じされない流路は、出口が目封じされる。   The DPF has a porous honeycomb structure made of ceramic such as cordierite. In the DPF, flow paths are partitioned in a lattice shape by a porous thin wall. As shown in FIG. 3A, the inlets of the respective channels are alternately sealed. In the flow path where the inlet is not sealed, the outlet is sealed.

DPFに流入した排ガスは、図中の矢印で示すように、各流路を区画する多孔質薄壁を透過して下流へ排出される。通常運転時には、図3(A)に示すように、排ガスに含まれるPMが、多孔質薄壁の内側表面で捕捉されて堆積する。捕捉されたPMの一部はDPFで燃焼するものの、DPFの温度(BED温度)が高温でなければ燃焼量は少なく、PMの燃焼量よりも堆積量のほうが多いこととなる。この状態が継続しDPFがPMを捕捉し続けると、やがて目詰まりを生じてしまう。そこでPMがある程度堆積したら排ガス温度を上昇させて、堆積したPMを強制的に燃焼除去する。   As shown by the arrows in the figure, the exhaust gas flowing into the DPF permeates through the porous thin walls that define the flow paths and is discharged downstream. During normal operation, as shown in FIG. 3A, PM contained in the exhaust gas is trapped and deposited on the inner surface of the porous thin wall. Although a part of the trapped PM burns in the DPF, if the DPF temperature (BED temperature) is not high, the combustion amount is small and the deposition amount is larger than the PM combustion amount. If this state continues and the DPF continues to capture PM, it will eventually become clogged. Therefore, when the PM is accumulated to some extent, the exhaust gas temperature is raised and the accumulated PM is forcibly removed by combustion.

ところが、排ガス温度を上昇させて堆積したPMを燃焼しても、Ashは燃焼しない。このAshは、図3(B)に示すようにDPFの下流部(底部)に堆積する。   However, Ash does not burn even if the PM deposited by raising the exhaust gas temperature is burned. As shown in FIG. 3B, this Ash is deposited on the downstream portion (bottom portion) of the DPF.

一方、高速走行時は、排ガス温度が高温で、DPFの温度(BED温度)も高温になる。この状態では、排ガスに含まれるPMがDPFの多孔質薄壁の内側表面で捕捉されると、堆積することなく自然燃焼する。ところがAshは燃焼しない。そのため多孔質薄壁の内側表面には、図4に示すようにAshが堆積する。   On the other hand, during high-speed traveling, the exhaust gas temperature is high, and the DPF temperature (BED temperature) is also high. In this state, when PM contained in the exhaust gas is trapped on the inner surface of the DPF porous thin wall, it spontaneously burns without accumulating. However, Ash does not burn. Therefore, Ash is deposited on the inner surface of the porous thin wall as shown in FIG.

このように、本件発明者らによって、DPFに堆積したPMを強制燃焼した場合と、高速走行などによって排ガス温度が高温になることでPMが自然燃焼する場合とで、Ashの堆積状態が異なることが知見された。そしてさらに発明者らによって、Ash堆積量が同じでもAshの堆積状態が異なると、DPFにおけるPM燃焼速度が異なり最高DPF温度が異なることが知見された。そのため、Ashの堆積状態が異なっているにもかかわらず、常に一律のPM堆積量でPM強制燃焼制御(DPF再生制御)を開始したのでは、再生タイミングが早いことがある、ということを本件発明者らは見いだしたのである。   As described above, the present inventors have different Ash accumulation states between the case where the PM deposited on the DPF is forcibly burned and the case where the PM naturally burns due to the exhaust gas temperature becoming high due to high-speed traveling or the like. Was discovered. Further, the inventors have found that, even if the amount of Ash deposition is the same, if the accumulation state of Ash is different, the PM combustion rate in the DPF is different and the maximum DPF temperature is different. Therefore, in the present invention, the regeneration timing may be early if the PM forced combustion control (DPF regeneration control) is always started with a uniform PM deposition amount even though the accumulation state of Ash is different. They found out.

以上説明したように、発明者らによれば、Ashの堆積量が増えるとPM堆積量が一定でもPM燃焼速度は遅くなり、最高DPF温度が低下することが知見された。さらにDPF内のPM燃焼速度は、Ashの堆積状態にも依存することが知見された。そこで本発明では、Ashの堆積量及び堆積状態に応じてPM強制燃焼制御(DPF再生制御)を開始する基準PM堆積量を補正して再生開始時期の適正化を図るようにしたのである。   As described above, according to the inventors, it has been found that when the amount of deposited Ash increases, the PM combustion rate is slowed even if the amount of deposited PM is constant, and the maximum DPF temperature is lowered. Furthermore, it was found that the PM burning rate in the DPF also depends on the accumulation state of Ash. Therefore, in the present invention, the reference PM accumulation amount for starting the PM forced combustion control (DPF regeneration control) is corrected according to the accumulation amount and accumulation state of Ash so as to optimize the regeneration start timing.

以下では具体的な構成について説明する。図5は、本発明による排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置の一実施形態を示す全体システム図である。   Hereinafter, a specific configuration will be described. FIG. 5 is an overall system diagram showing an embodiment of an exhaust gas purification filter regeneration start timing control apparatus according to the present invention.

排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置1は、ディーゼルエンジン10と、吸気通路21と、スロットルバルブ22と、排気通路23と、排ガス再循環装置(Exhaust Gas Recirculation;以下「EGR装置」という)30と、ディーゼル酸化触媒(Diesel Oxidation Catalyst;以下「DOC」という)40と、DPFアッセンブリ50と、センサ類61〜64と、コントローラ70とを有する。   The exhaust gas purification filter regeneration start timing control device 1 includes a diesel engine 10, an intake passage 21, a throttle valve 22, an exhaust passage 23, and an exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as “EGR device”) 30. , A diesel oxidation catalyst (Diesel Oxidation Catalyst; hereinafter referred to as “DOC”) 40, a DPF assembly 50, sensors 61 to 64, and a controller 70.

ディーゼルエンジン10には、高圧ポンプ14で高圧化されコモンレール13に一旦蓄圧された燃料がインジェクタ12から噴射タイミングに応じて噴射される。   The diesel engine 10 is injected with fuel, which has been increased in pressure by the high-pressure pump 14 and once accumulated in the common rail 13, from the injector 12 in accordance with the injection timing.

ディーゼルエンジン10から排出された排ガスの一部がEGR装置30を介して吸気通路21に還流する。EGR装置30は、EGR通路31にEGRクーラ32とEGRバルブ33とを有する。EGRクーラ32は排気通路23から還流する排ガスを冷却する。EGRバルブ33は開閉してEGR量を調整する。EGRバルブ33は、コントローラ70によってデューティ制御される。   Part of the exhaust gas discharged from the diesel engine 10 returns to the intake passage 21 via the EGR device 30. The EGR device 30 includes an EGR cooler 32 and an EGR valve 33 in the EGR passage 31. The EGR cooler 32 cools the exhaust gas recirculated from the exhaust passage 23. The EGR valve 33 is opened and closed to adjust the EGR amount. The EGR valve 33 is duty-controlled by the controller 70.

DOC40は、ディーゼルエンジン10の排気通路23に設けられ、パラジウム、白金などの触媒による酸化作用で粒子状物質を減少させる。DOC40に未燃成分(炭化水素HC)が流入すると、触媒反応によって高温になった排ガスがDOC40から流出する。   The DOC 40 is provided in the exhaust passage 23 of the diesel engine 10 and reduces particulate matter by an oxidizing action by a catalyst such as palladium or platinum. When an unburned component (hydrocarbon HC) flows into the DOC 40, exhaust gas that has become a high temperature due to the catalytic reaction flows out of the DOC 40.

DPFアッセンブリ50は、DOC40のさらに下流に設けられる。DPFアッセンブリ50は、DPFハウジング51にDPF52を内蔵する。DPF52は、例えばコージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム構造である。DPF52には、多孔質薄壁によって格子状に流路が区画される。各流路の入口は、交互に目封じされる。入口が目封じされない流路は、出口が目封じされる。DPF52に流入した排ガスは、各流路を区画する多孔質薄壁を透過して下流へ排出される。排ガスに含まれるPMは多孔質薄壁の内側表面で捕捉されて堆積する。捕捉されたPMの一部はDPFで燃焼するものの、DPFの温度(BED温度)が高温でなければ燃焼量は少なく、PMの燃焼量よりも堆積量のほうが多いこととなる。この状態が継続しDPFがPMを捕捉し続けると、やがて目詰まりを生じてしまう。そこでPMがある程度堆積したら排ガス温度を上昇させて、堆積したPMを強制的に燃焼除去する。   The DPF assembly 50 is provided further downstream of the DOC 40. The DPF assembly 50 incorporates a DPF 52 in a DPF housing 51. The DPF 52 has a porous honeycomb structure made of ceramic such as cordierite. In the DPF 52, flow paths are partitioned in a lattice shape by porous thin walls. The inlets of the respective channels are alternately sealed. In the flow path where the inlet is not sealed, the outlet is sealed. The exhaust gas that has flowed into the DPF 52 passes through the porous thin wall that partitions each flow path and is discharged downstream. PM contained in the exhaust gas is trapped and deposited on the inner surface of the porous thin wall. Although a part of the trapped PM burns in the DPF, if the DPF temperature (BED temperature) is not high, the combustion amount is small and the deposition amount is larger than the PM combustion amount. If this state continues and the DPF continues to capture PM, it will eventually become clogged. Therefore, when the PM is accumulated to some extent, the exhaust gas temperature is raised and the accumulated PM is forcibly removed by combustion.

差圧センサ61は、DPFハウジング51の上流室51a(DPF52の入口)及び下流室51b(DPF52の出口)の差圧を検出し、差圧信号をコントローラ70に出力する。   The differential pressure sensor 61 detects the differential pressure in the upstream chamber 51 a (inlet of the DPF 52) and the downstream chamber 51 b (exit of the DPF 52) of the DPF housing 51, and outputs a differential pressure signal to the controller 70.

DPF入口温度センサ62は、DPF52の入口温度Tinを検出し、入口温度信号をコントローラ70に出力する。   The DPF inlet temperature sensor 62 detects the inlet temperature Tin of the DPF 52 and outputs an inlet temperature signal to the controller 70.

DPF出口温度センサ63は、DPF52の出口温度Toutを検出し、出口温度信号をコントローラ70に出力する。   The DPF outlet temperature sensor 63 detects the outlet temperature Tout of the DPF 52 and outputs an outlet temperature signal to the controller 70.

クランク角センサ64は、ディーゼルエンジン10のクランクシャフト11の回転速度を検出する。   The crank angle sensor 64 detects the rotational speed of the crankshaft 11 of the diesel engine 10.

コントローラ70は中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。   The controller 70 includes a microcomputer having a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input / output interface (I / O interface).

コントローラ70は、エンジンの運転状態(例えば回転速度と燃料噴射量)毎のPM排出量マップに基づいてPM排出量PMoutを検出する。そしてこのPM排出量PMoutに基づいてPM堆積量PMaを推定する。この推定方法の詳細は後述する。そしてコントローラ70は、このPM堆積量PMaに基づいてDPF再生時期を判定する。またコントローラ70は、差圧センサ61の差圧信号を入力する。コントローラ70は、DPF入口温度センサ62の入口温度信号及びDPF出口温度センサ63の出口温度信号を入力し、これらに基づきDPF52のBED温度を算出する。コントローラ70は、エンジンの運転状態から最適な変速段(ギヤ比)を決定し、クランク角センサ64の信号とあわせて、走行距離を算出する。   The controller 70 detects the PM discharge amount PMout based on the PM discharge amount map for each engine operating state (for example, the rotation speed and the fuel injection amount). Based on this PM discharge amount PMout, the PM deposition amount PMa is estimated. Details of this estimation method will be described later. Then, the controller 70 determines the DPF regeneration timing based on this PM accumulation amount PMa. The controller 70 also receives a differential pressure signal from the differential pressure sensor 61. The controller 70 inputs the inlet temperature signal of the DPF inlet temperature sensor 62 and the outlet temperature signal of the DPF outlet temperature sensor 63, and calculates the BED temperature of the DPF 52 based on these. The controller 70 determines the optimum gear position (gear ratio) from the operating state of the engine, and calculates the travel distance together with the signal of the crank angle sensor 64.

またコントローラ70は、入力信号に基づいてインジェクタ12及び高圧ポンプ14を制御して燃料噴射量、噴射時期を調整する。コントローラ70は、入力信号に基づいてスロットルバルブ22の開度を調整する。コントローラ70は、EGRバルブ33をデューティ制御する。コントローラ70は、これらをコントロールすることで空気過剰率(空燃比)を調整(λコントロール)して排ガス中に含まれる未燃成分(炭化水素HC)を調整し、DOC40から流出する排ガス温度を上昇させてDPFのBED温度を高温化してDPFを再生する。   The controller 70 controls the injector 12 and the high-pressure pump 14 based on the input signal to adjust the fuel injection amount and the injection timing. The controller 70 adjusts the opening degree of the throttle valve 22 based on the input signal. The controller 70 performs duty control on the EGR valve 33. The controller 70 controls these to adjust the excess air ratio (air-fuel ratio) (λ control) to adjust the unburned components (hydrocarbon HC) contained in the exhaust gas, and increase the exhaust gas temperature flowing out from the DOC 40 The DPF is regenerated by increasing the BED temperature of the DPF.

次にコントローラ70の動作を中心として、本発明による排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置の具体的な動作を説明する。図6は、排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置の動作を説明するメインフローチャートである。なおコントローラ70はこの処理を微少時間(例えば10ミリ秒)毎に繰り返し実行している。   Next, a specific operation of the exhaust gas purification filter regeneration start timing control apparatus according to the present invention will be described focusing on the operation of the controller 70. FIG. 6 is a main flowchart for explaining the operation of the regeneration start timing control device for the exhaust gas purification filter. The controller 70 repeatedly executes this process every minute time (for example, 10 milliseconds).

ステップS1において、コントローラ70は、PMの堆積量PMaを推定する。具体的な推定方法は後述する。   In step S1, the controller 70 estimates the PM accumulation amount PMa. A specific estimation method will be described later.

ステップS2において、コントローラ70は、基準PM堆積量補正値PMHOSを算出する。具体的な算出方法は後述する。   In step S2, the controller 70 calculates a reference PM deposition amount correction value PMHOS. A specific calculation method will be described later.

ステップS3において、コントローラ70は、基準PM堆積量基本値PM0に基準PM堆積量補正値PMHOSを加算して補正後基準PM堆積量PM1を算出する。なお基準PM堆積量基本値PM0は、DPFが新品であるとき(すなわちAshが堆積していないとき)に、最高DPF温度をDPF溶損温度以下にするためにDPF再生制御を開始するための閾値であり、例えば図1の特性のDPFであれば6gである。   In step S3, the controller 70 calculates the corrected reference PM deposition amount PM1 by adding the reference PM deposition amount correction value PMHOS to the reference PM deposition amount basic value PM0. The reference PM accumulation amount basic value PM0 is a threshold value for starting DPF regeneration control in order to make the maximum DPF temperature below the DPF melting temperature when the DPF is new (that is, when Ash is not accumulated). For example, if the DPF has the characteristics shown in FIG.

ステップS4において、コントローラ70は、補正後基準PM堆積量PM1がPM堆積量限界値PMlimitを超えていないか否かを判定する。超えていなければステップS5へ処理を移行し、そうでなければステップS6へ処理を移行する。なおPM堆積量限界値PMlimitはDPF52で捕捉可能な最大PM量であり、あらかじめ設定されている。このPM堆積量限界値PMlimitが特許請求の範囲の「実現可能な閾値」に相当する。   In step S4, the controller 70 determines whether or not the corrected reference PM deposition amount PM1 exceeds the PM deposition amount limit value PMlimit. If not, the process proceeds to step S5. Otherwise, the process proceeds to step S6. The PM accumulation amount limit value PMlimit is the maximum PM amount that can be captured by the DPF 52, and is set in advance. This PM deposition amount limit value PMlimit corresponds to the “realizable threshold” in the claims.

ステップS5において、コントローラ70は、DPF再生制御を開始するための閾値であるPM堆積量閾値PMcとして補正後基準PM堆積量PM1を設定する。   In step S5, the controller 70 sets the corrected reference PM deposition amount PM1 as the PM deposition amount threshold PMc which is a threshold for starting the DPF regeneration control.

ステップS7において、コントローラ70は、DPF再生制御を開始するための閾値であるPM堆積量閾値PMcとしてPM堆積量限界値PMlimitを設定する。   In step S7, the controller 70 sets the PM accumulation amount limit value PMlimit as the PM accumulation amount threshold value PMc that is a threshold value for starting the DPF regeneration control.

図7は、PM堆積量推定処理を示すサブルーチンのフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart of a subroutine showing the PM accumulation amount estimation process.

ステップS11において、コントローラ70は、エンジンの運転状態(例えば回転速度と燃料噴射量)毎のPM排出量マップに基づいてPM排出量PMoutを検出する。このマップはあらかじめ実験を通じて設定される。   In step S11, the controller 70 detects the PM emission amount PMout based on the PM emission amount map for each engine operating state (for example, the rotation speed and the fuel injection amount). This map is set in advance through experiments.

ステップS12において、コントローラ70は、DPFのBED温度及び前回検出されたPM堆積量PMa(前回)を、あらかじめROMに格納された図11に示す特性のマップに適用してPM燃焼量PMburnを求める。このマップはあらかじめ実験を通じて設定される。   In step S12, the controller 70 obtains the PM combustion amount PMburn by applying the BED temperature of the DPF and the PM deposition amount PMa (previous) detected last time to the characteristic map shown in FIG. This map is set in advance through experiments.

ステップS13において、コントローラ70は、PM堆積量PMaを以下の式で算出する。   In step S13, the controller 70 calculates the PM accumulation amount PMa by the following equation.

Figure 0004811024
Figure 0004811024

図8は、基準PM堆積量補正値PMHOSを求める処理を示すサブルーチンのフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart of a subroutine showing a process for obtaining the reference PM accumulation amount correction value PMHOS.

ステップS21において、コントローラ70は、DPF52の入口温度Tinが基準温度を超えているか否かを判定する。DPF52の入口温度(すなわちDPFに流入する排ガス温度)が高温であればあるほど、DPF52の内部でPMが自然燃焼しやすくなる。基準入口温度はこのことを判定する。基準入口温度はあらかじめ実験を通じて設定されるが、例えば450℃である。DPF52の入口温度Tinが基準温度を超えるときはステップS22に処理を移行し、超えなければステップS24に処理を移行する。   In step S21, the controller 70 determines whether or not the inlet temperature Tin of the DPF 52 exceeds the reference temperature. The higher the inlet temperature of the DPF 52 (that is, the exhaust gas temperature flowing into the DPF), the easier it is for the PM to spontaneously burn within the DPF 52. The reference inlet temperature determines this. The reference inlet temperature is set in advance through experiments and is, for example, 450 ° C. If the inlet temperature Tin of the DPF 52 exceeds the reference temperature, the process proceeds to step S22, and if not, the process proceeds to step S24.

ステップS22において、コントローラ70は、DPF52のBED温度Tbedが基準BED温度を超えているか否かを判定する。DPF52のBED温度(すなわちDPFの内部温度)が高温であればあるほど、DPF52の内部でPMが自然燃焼しやすくなる。基準BED温度はこのことを判定する。基準BED温度はあらかじめ実験を通じて設定されるが、例えば600℃である。DPF52のBED温度Tbedが基準温度を超えるときはステップS23に処理を移行し、超えなければステップS24に処理を移行する。   In step S22, the controller 70 determines whether or not the BED temperature Tbed of the DPF 52 exceeds the reference BED temperature. The higher the BED temperature of the DPF 52 (that is, the internal temperature of the DPF), the easier it is for the PM to spontaneously combust within the DPF 52. The reference BED temperature determines this. The reference BED temperature is set in advance through experiments, and is, for example, 600 ° C. If the BED temperature Tbed of the DPF 52 exceeds the reference temperature, the process proceeds to step S23, and if not, the process proceeds to step S24.

ステップS23において、コントローラ70は、DPF52のPM堆積量PMaが基準堆積量を超えているか否かを判定する。DPF52の内部にPMが堆積していればいるほど、DPF52の内部でPMが自然燃焼しにくくなる。基準堆積量はこのことを判定する。基準堆積量はあらかじめ実験を通じて設定されるが、例えば0グラムである。DPF52のPM堆積量PMaが基準堆積量を超えるときはステップS24に処理を移行し、超えなければステップS25に処理を移行する。   In step S23, the controller 70 determines whether or not the PM accumulation amount PMa of the DPF 52 exceeds the reference accumulation amount. The more PM is deposited in the DPF 52, the more difficult it is for the PM to spontaneously burn in the DPF 52. The reference deposition amount determines this. The reference accumulation amount is set through experiments in advance, and is 0 gram, for example. If the PM deposition amount PMa of the DPF 52 exceeds the reference deposition amount, the process proceeds to step S24, and if not, the process proceeds to step S25.

ステップS24において、コントローラ70は、底部堆積処理を実行する。詳細は後述する。   In step S24, the controller 70 executes a bottom deposition process. Details will be described later.

ステップS25において、コントローラ70は、壁面堆積処理を実行する。詳細は後述する。   In step S25, the controller 70 executes wall surface deposition processing. Details will be described later.

ステップS26において、コントローラ70は、基準PM堆積量補正値PMHOSを以下の式で求める。   In step S26, the controller 70 obtains the reference PM accumulation amount correction value PMHOS by the following equation.

Figure 0004811024
Figure 0004811024

図9は、底部堆積処理を示すサブルーチンのフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart of a subroutine showing the bottom accumulation process.

ステップS241において、コントローラ70は、エンジン回転速度信号、変速段信号に基づいて、走行距離を算出する。   In step S241, the controller 70 calculates a travel distance based on the engine rotation speed signal and the gear position signal.

ステップS242において、コントローラ70は、前回が壁面堆積モードであったか否かを判定する。前回が壁面堆積モードであったときはステップS243に処理を移行し、壁面堆積モードでなければ、この処理を一旦抜ける。   In step S242, the controller 70 determines whether or not the previous time was the wall surface deposition mode. If the previous time was the wall surface accumulation mode, the process proceeds to step S243, and if not the wall surface accumulation mode, the process is temporarily exited.

ステップS243において、コントローラ70は、走行距離を、あらかじめROMに格納された図12に示す特性のマップに適用してDPF52に流入したAsh量(Ash0)を求める。このマップはあらかじめ実験を通じて設定される。   In step S243, the controller 70 obtains the amount of Ash (Ash0) flowing into the DPF 52 by applying the travel distance to the characteristic map shown in FIG. This map is set in advance through experiments.

ステップS244において、コントローラ70は、底部堆積Ash量Ash1を以下の式で求める。なおこの底部堆積Ash量Ash1が特許請求の範囲の「第1の積算値」に相当する。   In step S244, the controller 70 obtains the bottom accumulated Ash amount Ash1 by the following equation. The bottom accumulated Ash amount Ash1 corresponds to the “first integrated value” in the claims.

Figure 0004811024
Figure 0004811024

ステップS245において、コントローラ70は、底部堆積Ash量Ash1を、あらかじめROMに格納された図13(A)に示す特性のマップに適用して底部Ash影響補正値HOS1を求める。なおこの底部Ash影響補正値HOS1が特許請求の範囲の「第1補正値」に相当する。   In Step S245, the controller 70 obtains the bottom Ash influence correction value HOS1 by applying the bottom accumulation Ash amount Ash1 to the characteristic map shown in FIG. 13A stored in advance in the ROM. This bottom Ash influence correction value HOS1 corresponds to the “first correction value” in the claims.

ステップS246においてコントローラ70は走行距離をリセットし、ステップS247において前回モードMODEzを1に変更する。   In step S246, the controller 70 resets the travel distance, and in step S247, changes the previous mode MODEz to 1.

図10は、壁面堆積処理を示すサブルーチンのフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart of a subroutine showing the wall surface deposition process.

ステップS251において、コントローラ70は、エンジン回転速度信号、変速段信号に基づいて、走行距離を算出する。   In step S251, the controller 70 calculates a travel distance based on the engine rotation speed signal and the gear position signal.

ステップS252において、コントローラ70は、前回が底部堆積モードであったか否かを判定する。前回が底部堆積モードであったときはステップS253に処理を移行し、底部堆積モードでなければ、この処理を一旦抜ける。   In step S252, the controller 70 determines whether or not the previous time was the bottom deposition mode. If the previous time was the bottom accumulation mode, the process proceeds to step S253, and if not the bottom accumulation mode, the process is temporarily exited.

ステップS253において、コントローラ70は、走行距離を、あらかじめROMに格納された図12に示す特性のマップに適用してDPF52に流入したAsh量(Ash0)を求める。このマップはあらかじめ実験を通じて設定される。   In step S253, the controller 70 obtains the Ash amount (Ash0) flowing into the DPF 52 by applying the travel distance to the characteristic map shown in FIG. This map is set in advance through experiments.

ステップS254において、コントローラ70は、壁面堆積Ash量Ash2を以下の式で求める。なおこの壁面堆積Ash量Ash2が特許請求の範囲の「第2の積算値」に相当する。   In step S254, the controller 70 obtains the wall surface deposition Ash amount Ash2 by the following equation. The wall surface deposition Ash amount Ash2 corresponds to the “second integrated value” in the claims.

Figure 0004811024
Figure 0004811024

ステップS255において、コントローラ70は、壁面堆積Ash量Ash2を、あらかじめROMに格納された図13(B)に示す特性のマップに適用して壁面Ash影響補正値HOS2を求める。なおこの壁面Ash影響補正値HOS2が特許請求の範囲の「第2補正値」に相当する。   In Step S255, the controller 70 obtains the wall surface Ash influence correction value HOS2 by applying the wall surface deposition Ash amount Ash2 to the characteristic map shown in FIG. The wall surface Ash influence correction value HOS2 corresponds to a “second correction value” in the claims.

ステップS256においてコントローラ70は走行距離をリセットし、ステップS257において前回モードMODEzを2に変更する。   In step S256, the controller 70 resets the travel distance, and in step S257, changes the previous mode MODEz to 2.

以上詳細に説明したように、発明者らによれば、Ashの堆積量が増えるとPM堆積量が一定でもPM燃焼速度は遅くなり、最高DPF温度が低下することが知見された。さらにDPF内のPM燃焼速度は、Ashの堆積状態にも依存することが知見された。そこで本発明では、Ashの堆積量及び堆積状態に応じてPM強制燃焼制御(DPF再生制御)を開始する基準PM堆積量を補正することで、Ashが堆積しているほど再生間隔を延長し、再生時期の適正化を図るようにしたのである。このため燃費の悪化や、DPF再生時の燃料ポスト噴射によるエンジンオイルの希釈を抑制できるのである。   As described above in detail, according to the inventors, it has been found that when the deposit amount of Ash increases, the PM combustion rate becomes slow and the maximum DPF temperature decreases even if the PM deposit amount is constant. Furthermore, it was found that the PM burning rate in the DPF also depends on the accumulation state of Ash. Therefore, in the present invention, by correcting the reference PM accumulation amount for starting PM forced combustion control (DPF regeneration control) according to the accumulation amount and accumulation state of Ash, the regeneration interval is extended as Ash accumulates, It was designed to optimize the regeneration time. For this reason, deterioration of fuel consumption and dilution of engine oil due to fuel post injection during DPF regeneration can be suppressed.

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are equivalent to the present invention.

例えば、DPFのBED温度は、DPFにセンサを取り付けて検出してもよい。また各マップは一例に過ぎず、実験によって適宜選択すればよい。   For example, the BED temperature of the DPF may be detected by attaching a sensor to the DPF. Each map is only an example, and may be appropriately selected by experiment.

また上記実施形態においては、エンジンとしてディーゼルエンジンを一例に挙げて説明してるが、ガソリンエンジンであってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the diesel engine was mentioned as an example and demonstrated as an engine, a gasoline engine may be sufficient.

DPFが新品であるとき(すなわちAshが堆積していないとき)の、DPFのBED温度と、そのBED温度から到達しうる最高DPF温度との関係を、PM堆積量ごとにプロットしたグラフを示す図である。The figure which shows the graph which plotted the relationship between the BED temperature of DPF and the highest DPF temperature which can be reached | attained from the BED temperature for every PM deposition amount when DPF is a new article (namely, when Ash is not deposited). It is. Ashの堆積によってDPF内のPM燃焼速度が遅くなる様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that PM combustion speed in DPF becomes slow by accumulation of Ash. ディーゼルエンジンの通常運転におけるDPFの作用を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the effect | action of DPF in the normal driving | operation of a diesel engine. ディーゼルエンジンの高速走行におけるDPFのAshの堆積状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the accumulation state of Ash of DPF in the high-speed driving | running | working of a diesel engine. 本発明による排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置の一実施形態を示す全体システム図である。1 is an overall system diagram showing an embodiment of a regeneration start timing control device for an exhaust gas purification filter according to the present invention. 排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置の動作を説明するメインフローチャートである。It is a main flowchart explaining operation | movement of the regeneration start time control apparatus of an exhaust gas purification filter. PM堆積量推定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the subroutine of PM accumulation amount estimation processing. 基準PM堆積量補正値PMHOSを求める処理のサブルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the subroutine of the process which calculates | requires reference | standard PM deposition amount correction value PMHOS. 底部堆積処理のサブルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the subroutine of a bottom part deposition process. 壁面堆積処理のサブルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the subroutine of a wall surface deposition process. PM燃焼量の特性マップである。It is a characteristic map of PM combustion amount. DPFに流入するAsh量の特性マップである。It is a characteristic map of the amount of Ash flowing into DPF. Ash影響補正値の特性マップである。It is a characteristic map of Ash influence correction value.

符号の説明Explanation of symbols

1 排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置
10 ディーゼルエンジン
50 DPFアッセンブリ
52 DPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ;排ガス浄化フィルタ)
61 差圧センサ
62 DPF入口温度センサ
63 DPF出口温度センサ
70 コントローラ
ステップS7〜S8 フィルタ再生時期制御手段/フィルタ再生時期制御工程
ステップS24,S25 不燃成分状態検出手段/不燃成分状態検出工程
1 Exhaust gas purification filter regeneration start timing control device 10 Diesel engine 50 DPF assembly 52 DPF (diesel particulate filter; exhaust gas purification filter)
61 Differential Pressure Sensor 62 DPF Inlet Temperature Sensor 63 DPF Outlet Temperature Sensor 70 Controller Steps S7 to S8 Filter regeneration timing control means / filter regeneration timing control step Steps S24 and S25 Nonflammable component state detection means / Nonflammable component state detection step

Claims (10)

エンジンから排出されるパティキュレートを捕捉して大気への排出を防止する排ガス浄化フィルタと、
前記エンジンの排ガス中に含まれ、前記排ガス浄化フィルタに堆積した不燃成分の堆積状態を検出する不燃成分状態検出手段と、
前記不燃成分が前記排ガス浄化フィルタに堆積した状態に基づいて、その排ガス浄化フィルタの再生開始時期を制御するフィルタ再生時期制御手段と、
を備え
前記不燃成分状態検出手段は、前記排ガス浄化フィルタが強制再生したか自然再生したかの再生履歴に基づいて、その排ガス浄化フィルタに堆積した不燃成分の堆積状態を検出する、
ことを特徴とする排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置。
An exhaust gas purification filter that captures particulates discharged from the engine and prevents emission to the atmosphere;
Incombustible component state detection means for detecting the accumulation state of the incombustible component contained in the exhaust gas of the engine and deposited on the exhaust gas purification filter;
Filter regeneration timing control means for controlling the regeneration start timing of the exhaust gas purification filter based on the state where the incombustible component is deposited on the exhaust gas purification filter;
With
The incombustible component state detection means detects the accumulation state of the incombustible component deposited on the exhaust gas purification filter based on the regeneration history of whether the exhaust gas purification filter has been forcibly regenerated or naturally regenerated.
An apparatus for controlling the start of regeneration of an exhaust gas purification filter.
前記不燃成分は、前記エンジンから排出されるAshである、
ことを特徴とする請求項1に記載の排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置。
The incombustible component is Ash discharged from the engine.
The regeneration start timing control device for an exhaust gas purification filter according to claim 1.
前記フィルタ再生時期制御手段は、前記不燃成分が多いほど前記排ガス浄化フィルタの再生開始時期を遅らせる、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置。
The filter regeneration timing control means delays the regeneration start timing of the exhaust gas purification filter as the incombustible component increases.
The regeneration start timing control device for an exhaust gas purification filter according to claim 1 or 2.
前記フィルタ再生時期制御手段は、前記排ガス浄化フィルタに堆積した不燃成分の状態に基づいてフィルタ再生開始閾値を設定し、排ガス浄化フィルタが捕捉したパティキュレート量がそのフィルタ再生開始閾値を超えたら排ガス浄化フィルタの再生制御を開始する、
ことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置。
The filter regeneration timing control means sets a filter regeneration start threshold based on the state of incombustible components accumulated on the exhaust gas purification filter, and exhaust gas purification is performed when the particulate amount captured by the exhaust gas purification filter exceeds the filter regeneration start threshold. Start filter regeneration control,
The regeneration start timing control device for an exhaust gas purification filter according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
エンジンから排出されるパティキュレートを捕捉して大気への排出を防止する排ガス浄化フィルタと、
前記エンジンの排ガス中に含まれ、前記排ガス浄化フィルタに堆積した不燃成分の堆積状態を検出する不燃成分状態検出手段と、
前記不燃成分が前記排ガス浄化フィルタに堆積した状態に基づいて、その排ガス浄化フィルタの再生開始時期を制御するフィルタ再生時期制御手段と、
を備え、
前記不燃成分状態検出手段は、前記排ガス浄化フィルタの強制再生時に、前記不燃成分の前記排ガス浄化フィルタの底部への堆積を検出し、前記排ガス浄化フィルタの自然再生時に、前記不燃成分の前記排ガス浄化フィルタの壁面への堆積を検出し、
前記フィルタ再生時期制御手段は、排ガス浄化フィルタの底部に堆積した不燃成分堆積量と、排ガス浄化フィルタの壁面に堆積した不燃成分堆積量とに基づいて、フィルタ再生開始閾値を設定し、排ガス浄化フィルタが捕捉したパティキュレート量がそのフィルタ再生開始閾値を超えたら排ガス浄化フィルタの再生制御を開始する、
ことを特徴とする排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置。
An exhaust gas purification filter that captures particulates discharged from the engine and prevents emission to the atmosphere;
Incombustible component state detection means for detecting the accumulation state of the incombustible component contained in the exhaust gas of the engine and deposited on the exhaust gas purification filter;
Filter regeneration timing control means for controlling the regeneration start timing of the exhaust gas purification filter based on the state where the incombustible component is deposited on the exhaust gas purification filter;
With
The incombustible component state detection means detects the accumulation of the incombustible component on the bottom of the exhaust gas purification filter during forced regeneration of the exhaust gas purification filter, and the exhaust gas purification of the incombustible component during natural regeneration of the exhaust gas purification filter. Detects filter accumulation on the wall,
The filter regeneration timing control means sets a filter regeneration start threshold based on the incombustible component accumulation amount deposited on the bottom of the exhaust gas purification filter and the incombustible component accumulation amount accumulated on the wall surface of the exhaust gas purification filter, and the exhaust gas purification filter Starts the regeneration control of the exhaust gas purification filter when the amount of particulates captured by the filter exceeds the filter regeneration start threshold.
Regeneration start timing control device of the exhaust gas purifying filter you wherein a.
記フィルタ再生時期制御手段は、排ガス浄化フィルタの不燃成分底部堆積量から算出した第1補正値と、排ガス浄化フィルタの不燃成分壁面堆積量から算出した第2補正値とに基づいて、前記フィルタ再生開始閾値を設定する、
ことを特徴とする請求項5に記載の排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置。
Before SL filter regeneration timing control means, based on the second correction value calculated in the first correction value calculated from the incombustible component bottom deposition amount of the exhaust gas purifying filter, the incombustible component wall deposit quantity of the exhaust gas purifying filter, the filter Set playback start threshold,
The regeneration start timing control device for an exhaust gas purification filter according to claim 5.
前記第1補正値は、前記排ガス浄化フィルタの不燃成分底部堆積量が多いほど、大きい、
ことを特徴とする請求項6に記載の排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置。
The first correction value is larger as the non-combustible component bottom accumulation amount of the exhaust gas purification filter is larger.
The regeneration start timing control device for an exhaust gas purification filter according to claim 6.
前記第2補正値は、前記排ガス浄化フィルタの不燃成分壁面堆積量が多いほど、大きい、
ことを特徴とする請求項に記載の排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置。
The second correction value is larger as the amount of non-combustible component wall surface accumulation of the exhaust gas purification filter is larger.
The regeneration start timing control device for an exhaust gas purification filter according to claim 6 .
前記フィルタ再生時期制御手段は、前記第1補正値及び前記第2補正値に基づいて設定したフィルタ再生開始閾値が、実現可能な閾値を超えているときには、その実現可能な閾値をフィルタ再生開始閾値に設定する、
ことを特徴とする請求項6から請求項8までのいずれか1項に記載の排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御装置。
When the filter regeneration start threshold set based on the first correction value and the second correction value exceeds a feasible threshold, the filter regeneration timing control means sets the feasible threshold as the filter regeneration start threshold. Set to
The exhaust gas purification filter regeneration start timing control device according to any one of claims 6 to 8, wherein
エンジンから排出されるパティキュレートを捕捉して大気への排出を防止する排ガス浄化フィルタに堆積した排ガス不燃成分の堆積状態を検出する不燃成分状態検出工程と、
前記不燃成分が前記排ガス浄化フィルタに堆積した状態に基づいて、その排ガス浄化フィルタの再生開始時期を制御するフィルタ再生時期制御工程と、
を備え、
前記不燃成分状態検出工程は、前記排ガス浄化フィルタが強制再生したか自然再生したかの再生履歴に基づいて、その排ガス浄化フィルタに堆積した不燃成分の堆積状態を検出する、
ことを特徴とする排ガス浄化フィルタの再生開始時期制御方法
A non-combustible component state detection step for detecting the accumulation state of the exhaust gas incombustible component deposited on the exhaust gas purification filter that captures particulates discharged from the engine and prevents emission to the atmosphere;
A filter regeneration timing control step for controlling the regeneration start timing of the exhaust gas purification filter based on the state where the incombustible component is deposited on the exhaust gas purification filter;
With
The incombustible component state detection step detects the accumulation state of the incombustible component deposited on the exhaust gas purification filter based on the regeneration history of whether the exhaust gas purification filter has been forcibly regenerated or naturally regenerated.
Reproduction start timing control method for an exhaust gas purifying filter you wherein a.
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