JP5757066B2 - DPF regeneration control device - Google Patents
DPF regeneration control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5757066B2 JP5757066B2 JP2010131916A JP2010131916A JP5757066B2 JP 5757066 B2 JP5757066 B2 JP 5757066B2 JP 2010131916 A JP2010131916 A JP 2010131916A JP 2010131916 A JP2010131916 A JP 2010131916A JP 5757066 B2 JP5757066 B2 JP 5757066B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dpf
- regeneration
- time
- burner
- inlet temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims description 81
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims description 81
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 54
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 101000931048 Homo sapiens Zinc finger protein DPF3 Proteins 0.000 description 4
- 102100036296 Zinc finger protein DPF3 Human genes 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000003936 working memory Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Description
本発明は、DPF(Diesel Particulate Filter)再生制御装置に関する。 The present invention relates to a DPF (Diesel Particulate Filter) regeneration control device.
周知のように、ディーゼルエンジンの排気系統には排気ガスに含まれるスス等の粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕集するためのDPFが設置されている。このDPFのスス堆積量が大きくなると、排気ガス浄化性能の低下及び背圧の上昇を招くため、定期的にDPFに付着したススを燃焼させて除去することでDPFの再生を行う必要がある。近年では、電子制御装置を用いてDPFの再生を自動的に行うことが一般的である(下記特許文献1参照)。
As is well known, a DPF for collecting particulate matter (PM) such as soot contained in exhaust gas is installed in an exhaust system of a diesel engine. When the amount of accumulated soot in the DPF increases, exhaust gas purification performance and back pressure increase, and so it is necessary to regenerate the DPF by burning and removing soot adhering to the DPF periodically. In recent years, it is common to automatically regenerate a DPF using an electronic control device (see
一方、本出願人は、DPFの再生中にスス堆積量を推定し、その推定結果を表示することでDPFの再生状況をユーザに認識させることの可能な発明(ディーゼルエンジンのPM堆積量演算表示装置)を出願済みである(出願番号:特願2009−275595号)。この発明はDPFのスス堆積量を表示するのみであるため、ユーザはDPFの再生が終了する時期を判断することができず、DPFの再生終了まで他の作業を中断する必要があり、作業効率の低下を招くことになる。 On the other hand, the applicant of the present invention can estimate the soot accumulation amount during regeneration of the DPF and display the estimation result so that the user can recognize the regeneration state of the DPF (PM accumulation amount calculation display of the diesel engine) (Apparatus) (application number: Japanese Patent Application No. 2009-275595). Since the present invention only displays the soot accumulation amount of the DPF, the user cannot determine when the regeneration of the DPF is finished, and it is necessary to interrupt other work until the completion of the regeneration of the DPF. Will be reduced.
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、DPFの再生中におけるユーザの作業効率向上を図ることの可能なDPF再生制御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-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a DPF regeneration control apparatus capable of improving the work efficiency of a user during regeneration of a DPF.
上記課題を解決するために、本発明では、DPF再生制御装置に係る第1の解決手段として、バーナによるDPFに対する燃焼ガスの供給を制御することで前記DPFの再生を行うDPF再生制御装置であって、前記DPFのPM堆積量及びPM減少量の推定に必要なセンサ検出値を入力するための入力部と、前記DPFの再生開始時点から一定の推定周期で、前記入力部から得られる前記センサ検出値を基に前記DPFのPM堆積量及びPM減少量を推定し、その推定結果に基づいて前記DPFの再生終了までの残り時間を算出する演算部と、前記残り時間の算出結果を表示させるために必要な表示データを外部の表示装置に出力するための出力部とを具備することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a DPF regeneration control device that regenerates the DPF by controlling the supply of combustion gas to the DPF by a burner as a first solution means related to the DPF regeneration control device. An input unit for inputting sensor detection values necessary for estimating the PM accumulation amount and the PM decrease amount of the DPF, and the sensor obtained from the input unit at a constant estimation period from the regeneration start time of the DPF. Based on the detected value, the PM accumulation amount and the PM decrease amount of the DPF are estimated, and a calculation unit for calculating the remaining time until the regeneration of the DPF is completed based on the estimation result, and the calculation result of the remaining time are displayed. And an output unit for outputting display data necessary for the output to an external display device.
また、本発明では、DPF再生制御装置に係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記演算部は、前記DPFの入口温度が目標温度以上である場合、PM堆積量の推定結果Q、再生終了とするPM堆積量Q0、PM減少量の推定結果D、推定周期ΔT、及びバーナの消火処理に要する時間TBからなる下記(1)式に基づいて、前記DPFの再生終了までの残り時間TEを算出することを特徴とする。
TE =(Q−Q0)/D・ΔT + TB ・・・(1)
In the present invention, as the second solving means related to the DPF regeneration control device, in the first solving means, the calculation unit estimates the PM accumulation amount when the inlet temperature of the DPF is equal to or higher than a target temperature. Based on the following formula (1) consisting of the result Q, the PM accumulation amount Q0 to be regenerated, the estimated result D of the PM decrease amount, the estimated period ΔT, and the time TB required for the burner extinguishing process, The remaining time TE is calculated.
TE = (Q−Q0) / D · ΔT + TB (1)
また、本発明では、DPF再生制御装置に係る第3の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記演算部は、前記DPFの入口温度が目標温度未満である場合、PM堆積量の推定結果Q、再生終了とするPM堆積量Q0、目標温度に対するPM減少量の推定結果D1、推定周期ΔT、入口温度が目標温度に到達するまでの予測時間TR、及びバーナの消火処理に要する時間TBからなる下記(2)式に基づいて、前記DPFの再生終了までの残り時間TEを算出することを特徴とする。
TE =(Q−Q0)/D1・ΔT + TR +TB ・・・(2)
Further, in the present invention, as a third solving means related to the DPF regeneration control device, in the first solving means, the calculation unit estimates the PM accumulation amount when the inlet temperature of the DPF is lower than a target temperature. Result Q, PM accumulation amount Q0 at the end of regeneration, PM reduction amount estimation result D1 with respect to the target temperature, estimation period ΔT, estimated time TR until the inlet temperature reaches the target temperature, and time TB required for burner extinguishing processing The remaining time TE until the end of regeneration of the DPF is calculated on the basis of the following equation (2).
TE = (Q−Q0) / D1 · ΔT + TR + TB (2)
また、本発明では、DPF再生制御装置に係る第4の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記演算部は、前記バーナの消火処理が開始された場合、当該消火処理の開始時点から現在までの経過時間TP、及びバーナの消火処理に要する時間TBからなる下記(3)式に基づいて、前記DPFの再生終了までの残り時間TEを算出することを特徴とする。
TE = TB − TP ・・・(3)
Further, in the present invention, as a fourth solving means related to the DPF regeneration control device, in the first solving means, when the fire extinguishing process of the burner is started, the calculation unit starts from the start time of the extinguishing process. The remaining time TE until the end of regeneration of the DPF is calculated on the basis of the following equation (3) consisting of the elapsed time TP up to now and the time TB required for the burner fire extinguishing process.
TE = TB-TP (3)
また、本発明では、DPF再生制御装置に係る第5の解決手段として、上記第1〜第4いずれかの解決手段において、前記センサ検出値には、エンジン回転数、エンジン負荷及び前記DPFの入口温度が含まれることを特徴とする。 In the present invention, as a fifth solving means relating to the DPF regeneration control device, in any one of the first to fourth solving means, the sensor detection value includes an engine speed, an engine load, and an inlet of the DPF. The temperature is included.
本発明に係るDPF再生制御装置によれば、DPFの再生開始時点から一定の推定周期で再生終了までの残り時間を算出し、その算出結果を示す表示データを外部の表示装置に出力するため、表示装置の表示画面にDPFの再生終了までの残り時間を表示させることができるようになる。その結果、ユーザはDPFの再生終了までの残り時間を認識することができるようになるため、DPFの再生終了まで別の作業を行うなど、その残り時間を有効利用することができ、DPFの再生中におけるユーザの作業効率向上を図ることが可能となる。 According to the DPF regeneration control device according to the present invention, in order to calculate the remaining time from the regeneration start time of the DPF to the regeneration end at a constant estimation cycle, and to output display data indicating the calculation result to an external display device, It is possible to display the remaining time until the end of DPF regeneration on the display screen of the display device. As a result, the user can recognize the remaining time until the end of the DPF regeneration, so that the remaining time can be used effectively such as performing another work until the end of the DPF regeneration. It is possible to improve the work efficiency of the user inside.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態におけるDPF再生制御装置を備えた排気ガス浄化システムの構成概略図である。この図1に示すように、本実施形態における排気ガス浄化システムは、ディーゼルエンジン1、排気管2、DPF3、バーナ4、温度センサ5、回転数センサ6、負荷センサ7、表示装置8及びDPF再生制御装置9から構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas purification system provided with a DPF regeneration control device in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the exhaust gas purification system in this embodiment includes a
ディーゼルエンジン1は、不図示の吸気管を介してシリンダの燃焼室内に吸気された空気をピストンの上昇によって圧縮し、燃焼室上部に配置されたインジェクタから燃焼室内に燃料を噴射することで高圧の燃焼ガスを発生させて、出力軸(クランクシャフト)の回転動力を得る4サイクルエンジンである。このディーゼルエンジン1の排気ポートには排気管2が接続されており、燃焼行程で発生した燃焼ガスは、次の排気行程において排気ガスとして排気管2を通じて外部に排出される。
The
排気管2の途中には、排気ガスに含まれるスス等の粒子状物質(PM)を捕集するためのDPF3が設置されている。また、排気管2におけるDPF3の前段には、DPF3に付着したススを燃焼させて除去することでDPF3の再生を行うためのバーナ4と、DPF3の入口温度を検出するための温度センサ5が設置されている。なお、排気管2におけるDPF3の前段には、排気ガスに含まれる炭化水素や一酸化炭素を酸化して浄化するための酸化触媒コンバータも設置されていることが一般的であるが、図1では図示を省略している。
A DPF 3 for collecting particulate matter (PM) such as soot contained in the exhaust gas is installed in the middle of the
バーナ4は、DPF再生制御装置9による制御の下、排気管2を通じてDPF3に対する燃焼ガスの供給を行うものである。詳細には、このバーナ4の内部空間は排気管2の内部空間(排気ガス流路)と連通しており、ディーゼルエンジン1から排出される排気ガスの一部がバーナ4の内部空間に導入される構成となっている。また、バーナ4には、その内部空間に向けて燃料を噴射するインジェクタと、内部空間に火花を発生させる点火プラグが設けられている(いずれも図示省略)。
The burner 4 supplies combustion gas to the DPF 3 through the
つまり、DPF3の再生時には、DPF再生制御装置9によるインジェクタの制御によって、バーナ4の内部空間に燃料を供給して排気ガスと燃料との混合ガスを生成し、さらに、DPF再生制御装置9による点火プラグの制御によって、バーナ4の内部空間に存在する混合ガスを燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させることで、バーナ4によるDPF3に対する燃焼ガスの供給が実現される。
That is, when the DPF 3 is regenerated, the DPF
温度センサ5は、DPF3の入口温度Tinを検出し、そのセンサ検出値をDPF再生制御装置9に出力する。回転数センサ6は、ディーゼルエンジン1の出力軸であるクランクシャフトの回転数をエンジン回転数Nとして検出し、そのセンサ検出値をDPF再生制御装置9に出力する。
The temperature sensor 5 detects the inlet temperature Tin of the DPF 3 and outputs the sensor detection value to the DPF
負荷センサ7は、ディーゼルエンジン1のエンジントルクをエンジン負荷Lとして検出し、そのセンサ検出値をDPF再生制御装置9に出力する。なお、エンジントルクはエンジン動力伝達機構にトルクセンサを設置することで直接検出することができるが、ディーゼルエンジン1に対する燃料供給量とエンジントルクとの間には相関関係が存在するため、ディーゼルエンジン1に対する燃料供給量を検出することで間接的にエンジントルクを検出しても良い。
The load sensor 7 detects the engine torque of the
表示装置8は、例えば液晶表示装置或いはLED表示装置などであり、DPF再生制御装置9から入力される表示データに応じた画像を表示するものである。
The display device 8 is, for example, a liquid crystal display device or an LED display device, and displays an image corresponding to display data input from the DPF
DPF再生制御装置9は、バーナ4によるDPF3に対する燃焼ガスの供給を制御することでDPF3の再生を行うECU(Electronic Control Unit)であり、入力インターフェイス9a、A/D変換器9b、バーナ駆動回路9c、出力インターフェイス9d、ROM(Read Only Memory)9e、RAM(Random Access Memory)9f及びCPU(Central Processing Unit)9gを内蔵している。
The DPF
入力インターフェイス9a(入力部)は、温度センサ5、回転数センサ6及び負荷センサ7と接続されており、各センサから入力されるエンジン回転数N、エンジン負荷L及びDPF3の入口温度Tinのセンサ検出値(アナログ値)をA/D変換器9bに出力する。A/D変換器9bは、入力インターフェイス9aから入力される各センサ検出値をデジタル値に変換してCPU9gに出力する。なお、CPU9gにA/D変換機能が実装されている場合にはA/D変換器9bを設ける必要はない。
The
バーナ駆動回路9cは、CPU9gによる制御の下、バーナ4のインジェクタ及び点火プラグを作動させてDPF3に対する燃焼ガスの供給を行うために必要なバーナ駆動信号を生成し、当該生成したバーナ駆動信号を出力インターフェイス9dに出力する。出力インターフェイス9d(出力部)は、バーナ4及び表示装置8と接続されており、バーナ駆動回路9cにて生成されたバーナ駆動信号をバーナ4に出力すると共に、CPU9gにて生成された表示データを表示装置8に出力する。
Under the control of the
ROM9eは、CPU9gの各種機能を実現するための制御プログラムや各種設定データを予め記憶している不揮発性メモリである。RAM9fは、CPU9gがROM9eに記憶されている制御プログラムを実行して各種動作を行う際に、データの一時保存先に用いられる揮発性のワーキングメモリである。
The
CPU9g(演算部)は、A/D変換器9bから得られる各センサ検出値(エンジン回転数N、エンジン負荷L及びDPF3の入口温度Tin)に基づいて、バーナ4によるDPF3に対する燃焼ガスの供給を制御する機能(DPF3の再生を制御する機能)を有している。また、このCPU9gは、本実施形態における特徴的な機能として、DPF3の再生開始時点から一定の推定周期で、A/D変換器9bから得られる各センサ検出値を基にDPF3のPM堆積量及びPM減少量を推定し、その推定結果に基づいてDPF3の再生終了までの残り時間TEを算出し、その算出結果を表示させるために必要な表示データを生成して表示装置8に出力する機能を有している。
The
以下では、図2〜図4を参照しながら、DPF3の再生制御機能(バーナ4の制御機能)及び再生終了までの残り時間TEの算出機能を実現するためにCPU9gが実行する各処理について詳細に説明する。
In the following, with reference to FIGS. 2 to 4, each process executed by the
<スス堆積量監視処理>
まず、CPU9gは、一定の推定周期(例えば1秒周期)で、A/D変換器9bから得られるエンジン回転数N及びエンジン負荷Lを基に、DPF3の現在のスス堆積量を推定し、その推定したスス堆積量が所定量を越えたか否かを監視する。
<Soot accumulation monitoring process>
First, the
図2は、ディーゼルエンジン1による単位時間当りのスス発生量を示す特性図である。この図2に示すように、単位時間当りのスス発生量は、ディーゼルエンジン1のエンジン回転数N及びエンジン負荷Lから一義的に定まることがわかる。つまり、推定周期毎に、エンジン回転数N及びエンジン負荷Lのセンサ検出値から単位時間当りのスス発生量を求めて積算することで、DPF3の現在のスス堆積量を算出(推定)することができる。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the amount of soot generated per unit time by the
本実施形態では、図2に示したような単位時間当りのスス発生量と、エンジン回転数N及びエンジン負荷Lとの対応関係を示すテーブルデータが予めROM9eに記憶されており、CPU9gは、推定周期毎に、A/D変換器9bから得られるエンジン回転数N及びエンジン負荷Lに対応する単位時間当りのスス発生量を上記テーブルデータから求めて積算することで、DPF3の現在のスス堆積量を推定する。
In the present embodiment, table data indicating the correspondence relationship between the soot generation amount per unit time as shown in FIG. 2, the engine speed N and the engine load L is stored in the
<DPF3の再生処理>
CPU9gは、上記のスス堆積量監視処理において、現在のスス堆積量の推定結果が所定量を越えた場合、バーナ駆動回路9cに対してバーナ駆動信号の生成開始を指令する。この時、バーナ4によるDPF3に対する燃焼ガスの供給が開始されて、DPF3の再生(ススの燃焼除去)が開始される。
<DPF3 regeneration process>
In the above-described soot accumulation amount monitoring process, the
CPU9gは、DPF3の再生開始後も一定の推定周期でスス堆積量を推定し、その推定したスス堆積量が予め設定された再生終了とするスス堆積量に到達したか否かを監視する。ここで、再生開始後におけるスス堆積量の推定手法は、以下に述べるように再生開始前と若干異なる。
The
図3は、DPF3の入口温度Tinと単位時間当りのスス減少量との対応関係を示す特性図である。この図3に示すように、単位時間当りのスス減少量は、DPF3の入口温度Tinから一義的に定まることがわかる。つまり、DPF3の再生開始後は、一定の推定周期で、DPF3の入口温度Tinのセンサ検出値から単位時間当りのスス減少量を求め、DPF3の再生開始時点で得られていたスス堆積量から逐次減算していくことにより、現在のスス堆積量を算出(推定)することができる。 FIG. 3 is a characteristic diagram showing a correspondence relationship between the inlet temperature Tin of the DPF 3 and the amount of soot reduction per unit time. As shown in FIG. 3, it can be seen that the amount of soot reduction per unit time is uniquely determined from the inlet temperature Tin of the DPF 3. That is, after the regeneration of the DPF 3 is started, the soot reduction amount per unit time is obtained from the sensor detection value of the inlet temperature Tin of the DPF 3 at a constant estimation cycle, and the soot accumulation amount obtained at the start of the regeneration of the DPF 3 is sequentially determined. By subtracting, the current soot accumulation amount can be calculated (estimated).
本実施形態では、図3に示したようなDPF3の入口温度Tinと単位時間当りのスス減少量との対応関係を示すテーブルデータが予めROM9eに記憶されており、CPU9gは、DPF3の再生開始後、推定周期毎に、A/D変換器9bから得られるDPF3の入口温度Tinに対応する単位時間当りのスス減少量を上記テーブルデータから求め、DPF3の再生開始時点で得られていたスス堆積量から逐次減算することで、DPF3の現在のスス堆積量を推定する。
In the present embodiment, table data indicating the correspondence between the inlet temperature Tin of the DPF 3 and the amount of soot reduction per unit time as shown in FIG. 3 is stored in the
<バーナ4の消火処理>
そして、CPU9gは、DPF3の再生開始後、上記のように推定したスス堆積量が予め設定された再生終了とするスス堆積量に到達した場合、バーナ駆動回路9cに対してバーナ駆動信号の生成停止を指令すると共に、バーナ4の内部に残留する混合ガスを除去するためのドライアップを行う(図1ではバーナ4のドライアップに必要な装置の図示を省略している)。
<Fire extinguishing treatment of burner 4>
When the soot accumulation amount estimated as described above reaches the preset soot accumulation amount after the start of regeneration of the DPF 3, the
CPU9gは、上記のようなバーナ4の消火処理が終了した時点(ドライアップが終了した時点)をDPF3の再生終了時点として認識する。なお、CPU9gは、予め設定された時間だけドライアップを行うため、バーナ4の消火処理に要する時間はドライアップ時間とほぼ同じである。
The
<再生終了までの残り時間TEの算出処理>
また、CPU9gは、DPF3の再生開始後、上述したDPF3の再生処理及びバーナ4の消火処理と並行して、再生終了までの残り時間TEの算出処理を実行する。図4は、DPF3の再生開始時点tsから再生終了時点(バーナ4の消火処理終了時点)teまでの期間内におけるDPF3の入口温度Tinの時間推移を示す図である。また、図4において、t1はDPF3の入口温度Tinが目標温度に到達した時点、t2はバーナ4の消火処理が開始された時点を示す。
<Calculation processing of remaining time TE until playback ends>
In addition, after starting the regeneration of the DPF 3, the
図4中のt1からt2までの期間、つまりDPF3の入口温度Tinが目標温度以上である場合、CPU9gは、スス堆積量の推定結果Q、再生終了とするスス堆積量Q0、スス減少量の推定結果D、推定周期ΔT、及びバーナ4の消火処理に要する時間TBからなる下記(1)式に基づいて、DPF3の再生終了までの残り時間TEを算出する。
TE =(Q−Q0)/D・ΔT + TB ・・・(1)
In the period from t1 to t2 in FIG. 4, that is, when the inlet temperature Tin of the DPF 3 is equal to or higher than the target temperature, the
TE = (Q−Q0) / D · ΔT + TB (1)
なお、上記(1)式において、スス堆積量の推定結果Qは、DPF3の再生処理で説明した推定手法によって得られた値である。また、スス減少量の推定結果Dは、図3に示したようなDPF3の入口温度Tinと単位時間当りのスス減少量との対応関係を示すテーブルデータから求めた、現在の入口温度Tin(センサ検出値)に対応する単位時間当りのスス減少量である。また、再生終了とするスス堆積量Q0、推定周期ΔT及びバーナ4の消火処理に要する時間TBは、既知の値(設定値)である。 In the above equation (1), the estimation result Q of the soot accumulation amount is a value obtained by the estimation method described in the regeneration process of the DPF 3. Further, the estimation result D of the soot reduction amount is the current inlet temperature Tin (sensor) obtained from the table data indicating the correspondence between the inlet temperature Tin of the DPF 3 and the soot reduction amount per unit time as shown in FIG. This is the amount of soot reduction per unit time corresponding to (detected value). The soot accumulation amount Q0, the estimated period ΔT, and the time TB required for the fire extinguishing process of the burner 4 are known values (set values).
また、図4中のtsからt1までの期間、つまりDPF3の入口温度Tinが目標温度未満である場合、CPU9gは、スス堆積量の推定結果Q、再生終了とするPM堆積量Q0、目標温度に対するスス減少量の推定結果D1、推定周期ΔT、入口温度Tinが目標温度に到達するまでの予測時間TR、及びバーナ4の消火処理に要する時間TBからなる下記(2)式に基づいて、DPF3の再生終了までの残り時間TEを算出する。
TE =(Q−Q0)/D1・ΔT + TR +TB ・・・(2)
Further, in the period from ts to t1 in FIG. 4, that is, when the inlet temperature Tin of the DPF 3 is lower than the target temperature, the
TE = (Q−Q0) / D1 · ΔT + TR + TB (2)
なお、上記(2)式において、目標温度に対するスス減少量の推定結果D1は、DPF3の入口温度Tinと単位時間当りのスス減少量との対応関係を示すテーブルデータから求めた、目標温度に対応する単位時間当りのスス減少量である。また、入口温度Tinが目標温度に到達するまでの予測時間TRは、図4中のtsからt1までの期間における入口温度Tinの温度勾配から推定(算出)した値である。 In the above equation (2), the estimation result D1 of the soot reduction amount relative to the target temperature corresponds to the target temperature obtained from the table data indicating the correspondence relationship between the inlet temperature Tin of the DPF 3 and the soot reduction amount per unit time. This is the amount of soot reduction per unit time. The predicted time TR until the inlet temperature Tin reaches the target temperature is a value estimated (calculated) from the temperature gradient of the inlet temperature Tin in the period from ts to t1 in FIG.
さらに、図4中のt2からteまでの期間、つまりバーナ4の消火処理が開始された場合、CPU9gは、消火処理の開始時点t2から現在までの経過時間TP、及びバーナ4の消火処理に要する時間TBからなる下記(3)式に基づいて、DPF3の再生終了までの残り時間TEを算出する。
TE = TB − TP ・・・(3)
Further, in the period from t2 to te in FIG. 4, that is, when the fire extinguishing process of the burner 4 is started, the
TE = TB-TP (3)
CPU9gは、上記のような条件分岐に従って、DPF3の再生開始時点から推定周期毎に残り時間TEを算出すると、その算出結果を表示させるために必要な表示データを生成して表示装置8に出力する。これにより、表示装置8の表示画面には、現時点からDPF3の再生が終了するまでの残り時間TEが表示され、この表示される残り時間TEは推定周期毎に逐次更新されることになる。
When the
以上説明したように、本実施形態のDPF再生制御装置9によれば、DPF3の再生開始時点から一定の推定周期で再生終了までの残り時間TEを算出し、その算出結果を示す表示データを外部の表示装置8に出力するため、表示装置8の表示画面にDPF3の再生終了までの残り時間TEを表示させることができるようになる。その結果、ユーザはDPF3の再生終了までの残り時間TEを認識することができるようになるため、DPF3の再生終了まで別の作業を行うなど、その残り時間TEを有効利用することができ、DPF3の再生中におけるユーザの作業効率向上を図ることが可能となる。
As described above, according to the DPF
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が挙げられる。
(1)上記実施形態では、DPF3のスス堆積量及びスス減少量の推定に必要なセンサ検出値として、エンジン回転数N、エンジン負荷L及びDPF3の入口温度Tinを用いた場合を説明したが、本発明はこれに限らず、DPF3のスス堆積量及びスス減少量を推定可能であれば他のセンサ検出値を用いるようにしても良い。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, The following modifications are mentioned.
(1) In the above embodiment, the case where the engine speed N, the engine load L, and the inlet temperature Tin of the DPF 3 are used as sensor detection values necessary for estimating the soot accumulation amount and the soot reduction amount of the DPF 3 is described. The present invention is not limited to this, and other sensor detection values may be used as long as the soot accumulation amount and the soot reduction amount of the DPF 3 can be estimated.
(2)表示装置8の表示画面に残り時間TEの数字だけを表示させるのではなく、図4に示したようなDPF3の入口温度Tinの時間推移曲線を表示させると共に、現在がこの時間推移曲線上のどの時点に相当し、その時点での残り時間TEが表示されるように、表示データを生成する機能をCPU9gに実装しても良い。これにより、ユーザはより直感的にDPF3の再生終了までの残り時間TEを認識できるようになる。
(2) Instead of displaying only the number of the remaining time TE on the display screen of the display device 8, a time transition curve of the inlet temperature Tin of the DPF 3 as shown in FIG. A function for generating display data may be mounted on the
1…ディーゼルエンジン、2…排気管、3…DPF、4…バーナ、5…温度センサ、6…回転数センサ、7…負荷センサ、8…表示装置、9…DPF再生制御装置、9a…入力インターフェイス(入力部)、9b…A/D変換器、9c…バーナ駆動回路、9d…出力インターフェイス(出力部)、9e…ROM、9f…RAM、9g…CPU(演算部)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記DPFのPM堆積量及びPM減少量の推定に必要なエンジン回転数、エンジン負荷、及び前記DPFの入口温度が含まれるセンサ検出値を入力するための入力部と、
前記DPFの再生開始時点から一定の推定周期で、前記入力部から得られる前記エンジン回転数及び前記エンジン負荷のセンサ検出値を基に前記DPFのPM堆積量を推定するとともに、前記DPFの入口温度と前記DPFの単位時間当たりのPM減少量との関係を示すテーブルデータを用いてPM減少量を推定し、その推定結果に基づいて前記DPFの再生終了までの残り時間を算出する演算部と、
前記残り時間の算出結果を表示させるために必要な表示データを外部の表示装置に出力するための出力部と
を具備しており、
前記演算部は、前記DPFの入口温度が目標温度以上である場合には、前記入力部から得られる前記DPFの入口温度のセンサ検出値に基づき前記テーブルデータを用いてPM減少量を推定し、
前記DPFの入口温度が目標温度未満である場合には、前記DPFの入口温度が目標温度であるとして前記テーブルデータを用いてPM減少量を推定する
ことを特徴とするDPF再生制御装置。 A DPF regeneration control device that regenerates the DPF by controlling the supply of combustion gas to the DPF by a burner,
An input unit for inputting a sensor detection value including an engine speed, an engine load, and an inlet temperature of the DPF necessary for estimating the PM accumulation amount and the PM decrease amount of the DPF;
The PM accumulation amount of the DPF is estimated on the basis of the sensor rotation speed and the sensor detection value of the engine load obtained from the input unit at a constant estimation cycle from the regeneration start time of the DPF, and the inlet temperature of the DPF Calculating a PM decrease amount using table data indicating the relationship between the DPF and the PM decrease amount per unit time of the DPF, and calculating a remaining time until the end of regeneration of the DPF based on the estimation result;
An output unit for outputting display data necessary for displaying the calculation result of the remaining time to an external display device, and
When the inlet temperature of the DPF is equal to or higher than a target temperature, the calculation unit estimates the PM reduction amount using the table data based on a sensor detection value of the inlet temperature of the DPF obtained from the input unit,
When the DPF inlet temperature is lower than a target temperature, the PM reduction amount is estimated using the table data on the assumption that the DPF inlet temperature is the target temperature.
TE =(Q−Q0)/D・ΔT + TB ・・・(1) When the inlet temperature of the DPF is equal to or higher than the target temperature, the calculation unit determines the PM accumulation amount estimation result Q, the PM accumulation amount Q0 to be regenerated, the PM decrease amount estimation result D, the estimation period ΔT, and the burner 2. The DPF regeneration control apparatus according to claim 1, wherein a remaining time TE until the completion of regeneration of the DPF is calculated based on the following equation (1) including a time TB required for fire extinguishing processing.
TE = (Q−Q0) / D · ΔT + TB (1)
TE =(Q−Q0)/D1・ΔT + TR +TB ・・・(2) When the inlet temperature of the DPF is lower than the target temperature, the calculation unit determines the PM deposition amount estimation result Q, the regeneration PM termination amount Q0, the PM decrease amount estimation result D1 with respect to the target temperature, the estimation period ΔT, The remaining time TE until the end of regeneration of the DPF is calculated on the basis of the following equation (2) consisting of a predicted time TR until the inlet temperature reaches the target temperature and a time TB required for the fire extinguishing process of the burner. The DPF regeneration control device according to claim 1.
TE = (Q−Q0) / D1 · ΔT + TR + TB (2)
TE = TB − TP ・・・(3) When the fire extinguishing process of the burner is started, the arithmetic unit is based on the following formula (3) consisting of an elapsed time TP from the start time of the fire extinguishing process to the present and a time TB required for the fire extinguishing process of the burner: The DPF regeneration control apparatus according to claim 1, wherein a remaining time TE until the completion of regeneration of the DPF is calculated.
TE = TB-TP (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010131916A JP5757066B2 (en) | 2010-06-09 | 2010-06-09 | DPF regeneration control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010131916A JP5757066B2 (en) | 2010-06-09 | 2010-06-09 | DPF regeneration control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011256782A JP2011256782A (en) | 2011-12-22 |
| JP5757066B2 true JP5757066B2 (en) | 2015-07-29 |
Family
ID=45473223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010131916A Active JP5757066B2 (en) | 2010-06-09 | 2010-06-09 | DPF regeneration control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5757066B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113090368B (en) * | 2021-04-14 | 2022-04-26 | 潍柴动力股份有限公司 | Regeneration control method and controller for exhaust gas particulate filter, engine and vehicle |
| KR102539410B1 (en) * | 2022-10-26 | 2023-06-05 | 에이치케이엠엔에스(주) | Method for Activation of Vehicle Aftertreatment System Using Exhaust Gas Temperature Increase |
| CN116658322A (en) * | 2023-04-25 | 2023-08-29 | 江铃汽车股份有限公司 | Vehicle DPF system regeneration control method, system, storage medium and vehicle |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0615815B2 (en) * | 1987-06-22 | 1994-03-02 | 三菱自動車工業株式会社 | Regeneration device by burner of diesel particulate trap |
| JP3769729B2 (en) * | 2002-05-31 | 2006-04-26 | ボッシュ株式会社 | Fuel evaporator for filter regeneration in internal combustion engines |
| JP2004204821A (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Method and apparatus for detecting amount of deposition of particulate material in continuous regeneration type trap filter |
| JP2010077854A (en) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | Exhaust emission control device |
| JP2010084686A (en) * | 2008-10-01 | 2010-04-15 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | Engine exhaust emission control device |
| JP2010106679A (en) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Ihi Corp | Method and device for preventing blockage of fuel injection nozzle of particulate filter regeneration burner |
-
2010
- 2010-06-09 JP JP2010131916A patent/JP5757066B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011256782A (en) | 2011-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9032719B2 (en) | Particulate filter performance monitoring | |
| JP2009138704A (en) | Exhaust emission aftertreatment device | |
| WO2012081463A1 (en) | Dpf system | |
| JP2012092759A (en) | Exhaust emission control device for diesel engine | |
| JP6353797B2 (en) | Engine and work vehicle equipped with the engine | |
| JP2013083241A (en) | Exhaust gas treatment method | |
| JP2005256713A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
| JP5757066B2 (en) | DPF regeneration control device | |
| WO2013014514A2 (en) | Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine, and control method for exhaust gas control apparatus for internal combustion engine | |
| JP2010116857A (en) | Abnormality diagnosing device for air flow sensor and abnormality diagnosing method therefor | |
| JP2005180322A (en) | Diesel engine exhaust aftertreatment system | |
| JP2007016619A (en) | Diesel engine exhaust aftertreatment system | |
| JP6089945B2 (en) | Control device for exhaust purification system | |
| JP2008255812A (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
| US10132256B2 (en) | Particulate filter device monitoring system for an engine | |
| JP2006348792A (en) | Lubricating oil consumption estimation device and exhaust purification device for internal combustion engine | |
| JP4622864B2 (en) | Overcombustion detection method during particulate filter regeneration processing | |
| CN110857650B (en) | Semi-empirical engine exhaust smoke model | |
| JP3646635B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
| JP7162440B2 (en) | Catalyst diagnosis device and diagnosis method | |
| JP2004360684A (en) | Method for determining a loading state having an exhaust gas component of a component located in an exhaust region of an internal combustion engine and a device for implementing the method | |
| JP4924567B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
| JP2009228494A (en) | Exhaust air purifying device of internal combustion | |
| US8180555B2 (en) | Procedure and device for a pressure determination | |
| JP2017150411A (en) | Exhaust purification system for internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20120118 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130423 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140123 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140204 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140328 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140902 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141009 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150507 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150520 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5757066 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |