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JP4957216B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

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JP4957216B2
JP4957216B2 JP2006323845A JP2006323845A JP4957216B2 JP 4957216 B2 JP4957216 B2 JP 4957216B2 JP 2006323845 A JP2006323845 A JP 2006323845A JP 2006323845 A JP2006323845 A JP 2006323845A JP 4957216 B2 JP4957216 B2 JP 4957216B2
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internal combustion
combustion engine
forced regeneration
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Description

本発明は、運転状況に応じて、内燃機関の排ガス浄化装置の強制再生の開始を制限する装置に関する。   The present invention relates to a device that restricts the start of forced regeneration of an exhaust gas purification device of an internal combustion engine according to an operating situation.

ディーゼルエンジンから排気される排ガスには、HC(炭化水素)、CO(一酸化炭素)、NOx(窒素酸化物)の他に、微粒子である煤などのパティキュレートマター(以下、PMと称す)が含まれている。そのため、ディーゼルエンジンを搭載した自動車の排気系には、PMの外部への排出を抑制するための排ガス浄化装置が設けられている。この種の排ガス浄化装置としては、PMを捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ(以下、DPFと称す)と、このDPFの上流側に配置され、未燃燃料(HC、COなど)と排ガス中の酸素とで酸化反応させる酸化触媒とを有するものが知られている。   In addition to HC (hydrocarbon), CO (carbon monoxide), and NOx (nitrogen oxide), exhaust gas exhausted from diesel engines includes particulate matter (hereinafter referred to as PM) such as soot that is fine particles. include. Therefore, an exhaust gas purification device for suppressing the emission of PM to the outside is provided in an exhaust system of an automobile equipped with a diesel engine. This type of exhaust gas purification device includes a diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) that collects PM, an upstream side of the DPF, unburned fuel (HC, CO, etc.), and oxygen in the exhaust gas. And an oxidation catalyst that undergoes an oxidation reaction are known.

このような排ガス浄化装置では、DPFが捕集したPMの内の煤を定期的に除去する強制再生処理が必要であり、DPFの強制再生処理として、DPFを昇温することにより煤を燃焼、除去することが行われている。強制再生処理の実施は、一般的に、DPFへの煤堆積量推定や前回の再生からの累積走行距離等により、DPFへの煤堆積量が所定レベルを越えたと判断された場合に行われる。昇温手法としては、エンジン排気温度の昇温、或いは、酸化触媒へのHC供給による発熱等により、DPF温度を概ね600℃以上に昇温して、煤を燃焼、除去させている。例えば、DPFの再生処理中には、酸化触媒を高温に維持するため、主噴射の後の膨張行程で燃料を噴射(アフタ噴射)して、排気温度を高めており、さらに、その後の筒内で燃焼しない程度の遅いタイミングで燃料の噴射(ポスト噴射)を行って、未燃燃料を触媒に供給し、その未燃燃料による触媒の燃焼熱(反応熱)でDPFの強制再生に必要な温度を得ている。   In such an exhaust gas purification device, a forced regeneration process for periodically removing the soot in the PM collected by the DPF is necessary. As the forced regeneration process of the DPF, the soot is burned by raising the temperature of the DPF. It has been done to remove. The forced regeneration process is generally performed when it is determined that the soot accumulation amount on the DPF has exceeded a predetermined level based on the estimation of the soot accumulation amount on the DPF, the accumulated travel distance from the previous regeneration, or the like. As a method of raising the temperature, the DPF temperature is raised to approximately 600 ° C. or more by raising the temperature of the exhaust gas of the engine or generating heat by supplying HC to the oxidation catalyst, and soot is burned and removed. For example, during the regeneration process of the DPF, in order to maintain the oxidation catalyst at a high temperature, fuel is injected (after injection) in the expansion stroke after the main injection, and the exhaust temperature is increased. Fuel injection (post-injection) is performed at a timing that does not cause combustion at a low timing, unburned fuel is supplied to the catalyst, and the temperature required for forced regeneration of the DPF by the combustion heat (reaction heat) of the catalyst from the unburned fuel Have gained.

特開2005−214203JP-A-2005-214203

ところで、例えば、車両がエンジン負荷の低い低負荷速走行時や降坂走行時等の運転状況にある場合には、頻繁な燃料カットやエンジンの低負荷状態が継続したり、頻度が高くなったりするため、DPF温度を十分に昇温することができなかったり、その昇温継続が困難になったりする場合がある。このような場合、従来の排ガス浄化装置では、強制再生の開始と中断を繰り返すことになるため、DPFの再生完了までの時間が異常に長時間化することがある。再生時間の長時間化は、単にDPF再生が完了せず、その間の燃費が大きく悪化するだけでなく、長期間のポスト噴射燃料によるエンジンオイルの希釈の問題も引き起こし、エンジンシステムの耐久性、信頼性を低下させるおそれがある。 By the way, for example, when the vehicle is in a driving state such as low-speed driving or downhill driving with a low engine load, frequent fuel cuts or low-load conditions of the engine may continue or the frequency may increase. For this reason, the DPF temperature may not be sufficiently raised or it may be difficult to continue the temperature rise. In such a case, in the conventional exhaust gas purification apparatus, forced regeneration is repeatedly started and interrupted, and thus the time until completion of regeneration of the DPF may become abnormally long. Longer regeneration time not only completes DPF regeneration, but also greatly reduces fuel consumption during that time, and also causes problems with engine oil dilution due to long-term post-injection fuel. There is a risk of reducing the performance.

このような問題に対処するため、特許文献1の排ガス浄化装置においては、衛星航行システム(GPS)、交通テレメータ・システム、走行区間計算器、ナビゲーション・システム等から供給される、走行区間に関する情報データに基づいて、再生サイクルを制御することが示されている。この特許文献1に示された排ガス浄化装置は、走行区間の情報データに基づいて、DPFの再生を制御しているが、実際の車両の運転状況までは検知しておらず、DPFの強制再生の開始制限を適切に行うためには、不十分であった。より詳しく述べると、特許文献1の制御で用いられている走行区間の情報は、ナビゲーション・システム等から供給されるデータであり、実際に車両が走行する路面が完全舗装路であるか未舗装路であるか、あるいは、車両内の搭乗者数や荷物量はどの位であるか等の、走行抵抗に応じて変化する運転状況(エンジン負荷)を直接的に取り入れたデータではない。そのため、特許文献1では、強制再生の開始や中断を制御するにあたって、実際のエンジン負荷情報が正確に反映されているとはいいがたく、上述したDPF再生完了時間の長時間化等の問題を招く可能性がある。   In order to cope with such a problem, in the exhaust gas purification apparatus of Patent Document 1, information data relating to a travel section supplied from a satellite navigation system (GPS), a traffic telemeter system, a travel section calculator, a navigation system, or the like. Based on the above, it is shown that the regeneration cycle is controlled. The exhaust gas purifying apparatus disclosed in Patent Document 1 controls the regeneration of the DPF based on the information data of the travel section, but does not detect the actual driving state of the vehicle, and forcibly regenerates the DPF. It was not enough to properly limit the start of More specifically, the travel section information used in the control of Patent Document 1 is data supplied from a navigation system or the like, and whether the road surface on which the vehicle actually travels is a completely paved road or an unpaved road. It is not data that directly incorporates the driving situation (engine load) that changes according to the running resistance, such as the number of passengers in the vehicle and the amount of luggage. Therefore, in Patent Document 1, it is difficult to say that the actual engine load information is accurately reflected in controlling the start or interruption of forced regeneration, and the above-described problems such as a prolonged DPF regeneration completion time are not possible. There is a possibility of inviting.

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、運転状況を把握し、安定したDPF昇温の実施が困難な状況では、強制再生の開始を制限する内燃機関の排ガス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 problems, and it is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine that grasps an operation state and restricts the start of forced regeneration in a situation where it is difficult to perform stable DPF temperature rise. And

上記課題を解決する第1の発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置は、
車両の内燃機関からの排ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、
前記フィルタに堆積した微粒子が所定量以上となったとき、前記微粒子を燃焼除去して前記フィルタを強制再生する強制再生手段と、
前記車両の速度が所定速度以上であること、前記内燃機関におけるアクセル開度が所定開度以下であること、前記内燃機関における燃料噴射量が所定量以下であることの全ての条件が成立した場合に、低負荷状態と判定する負荷状態判定手段と、
前記負荷状態判定手段が所定の低負荷状態を所定頻度で判定したとき、前記強制再生手段による前記フィルタの強制再生の開始を制限する制限手段と、
を備えることを特徴とする。
An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to a first invention for solving the above-described problems is
A filter that collects particulates in the exhaust gas from the internal combustion engine of the vehicle;
Forced regeneration means for forcibly regenerating the filter by burning and removing the particulate when the amount of particulate deposited on the filter exceeds a predetermined amount;
When all the conditions that the speed of the vehicle is equal to or higher than the predetermined speed , the accelerator opening in the internal combustion engine is equal to or smaller than the predetermined opening, and the fuel injection amount in the internal combustion engine is equal to or smaller than the predetermined amount are satisfied. And a load state determination means for determining a low load state,
Limiting means for limiting the start of forced regeneration of the filter by the forced regeneration means when the load state determination means determines a predetermined low load state at a predetermined frequency;
It is characterized by providing.

上記課題を解決する第2の発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置は、
上記第1の発明に記載の内燃機関の排ガス浄化装置において、
前記負荷状態判定手段が所定時間の期間中に前記所定の低負荷状態を判定した時間の割合を算出する時間割合算出手段をさらに備え、
前記時間割合算出手段により算出した時間の割合が所定割合以上であるとき、前記制限手段が前記強制再生の開始を制限することを特徴とする。
An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to a second invention for solving the above-mentioned problems is
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect,
A time ratio calculating means for calculating a ratio of the time when the load state determining means determines the predetermined low load state during a predetermined time period;
When the time ratio calculated by the time ratio calculation means is a predetermined ratio or more, the restriction means restricts the start of the forced regeneration.

上記課題を解決する第3の発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置は、
上記第2の発明に記載の内燃機関の排ガス浄化装置において、
前記時間の割合が前記所定割合以上である期間を求める第1期間算出手段をさらに備え、
前記第1期間算出手段により算出した期間が所定回数以上連続するとき、前記制限手段が前記強制再生の開始を制限することを特徴とする。
An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to a third invention for solving the above-described problems is
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the second invention,
A first period calculating means for obtaining a period in which the ratio of the time is equal to or greater than the predetermined ratio;
When the period calculated by the first period calculating unit continues for a predetermined number of times, the limiting unit limits the start of the forced regeneration.

上記課題を解決する第4の発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置は、
上記第2又は第3の発明に記載の内燃機関の排ガス浄化装置において、
前記時間の割合が前記所定割合と異なる他の所定割合以下であるとき、前記強制再生の開始の制限を解除する解除手段を備えることを特徴とする。
An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to a fourth invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the second or third invention,
When the time ratio is equal to or less than another predetermined ratio different from the predetermined ratio, release means for canceling the restriction on the start of the forced regeneration is provided.

上記課題を解決する第5の発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置は、
上記第4の発明に記載の内燃機関の排ガス浄化装置において、
前記時間の割合が前記他の所定割合以下である期間を求める第2期間算出手段をさらに備え、
前記第2期間算出手段により算出した期間が前記所定回数と異なる他の所定回数以上連続するとき、前記解除手段が前記強制再生の開始の制限を解除することを特徴とする。
An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to a fifth invention for solving the above-described problems,
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the fourth invention,
A second period calculating means for obtaining a period in which the ratio of the time is equal to or less than the other predetermined ratio;
When the period calculated by the second period calculation unit continues for another predetermined number of times different from the predetermined number of times, the release unit releases the restriction on the start of forced regeneration.

上記課題を解決する第6の発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置は、
上記第1乃至第5のいずれかの発明に記載の内燃機関の排ガス浄化装置において、
前記強制再生手段により前記フィルタが強制再生中であるか否かを判定する強制再生判定手段をさらに備え、前記強制再生判定手段が前記強制再生中であると判定したとき、前記負荷状態判定手段の判定結果にかかわらず、前記フィルタの強制再生を継続することを特徴とする。
An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to a sixth aspect of the invention for solving the above-described problem is provided.
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of the first to fifth inventions,
Compulsory regeneration determining means for determining whether or not the filter is being forcedly regenerated by the forced regeneration means, and when the forced regeneration determining means determines that the forced regeneration is being performed, Regardless of the determination result, the forced regeneration of the filter is continued.

第1の発明によれば、車両及び/又は内燃機関の運転状況として、例えば、低負荷速走行時や降坂走行時等、所定の低負荷状態の頻度が高い場合、つまり、低負荷状態における運転状況に継続性がある場合、フィルタの強制再生の開始を制限するので、安定したフィルタ昇温の実施が困難な状況では、フィルタの強制再生を禁止することとなり、その結果、無駄な昇温制御による燃料消費の増大やポスト噴射燃料によるエンジンオイルの希釈を防止することができる。
又、車両の速度が所定速度以上であること、内燃機関におけるアクセル開度が所定開度以下であること、内燃機関における燃料噴射量が所定量以下であることの全ての条件が成立した場合に、低負荷状態と判定するので、車両及び/又は内燃機関の運転状況として、低負荷状態であることをより正確に判定することができる。
According to the first aspect of the present invention, as the operating status of the vehicle and / or the internal combustion engine, for example, when the frequency of a predetermined low load state is high, such as when driving at a low load speed or when driving downhill, that is, in a low load state If the operation status is continuity, the start of forced regeneration of the filter is restricted, so that forced regeneration of the filter is prohibited in situations where it is difficult to perform stable filter temperature rise. Increase in fuel consumption by control and dilution of engine oil by post-injected fuel can be prevented.
Also, when all the conditions that the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined speed , the accelerator opening in the internal combustion engine is equal to or smaller than the predetermined opening, and the fuel injection amount in the internal combustion engine is equal to or smaller than the predetermined amount are satisfied. Since the low load state is determined, it is possible to more accurately determine the low load state as the operating state of the vehicle and / or the internal combustion engine.

第2の発明によれば、所定時間の期間中における低負荷状態と判定する時間の割合を用いて、低負荷状態の頻度を判断するので、運転状況の変化により、フィルタ強制再生の開始制限の実施と解除が繰り返される状況を回避することができる。   According to the second aspect of the invention, the frequency of the low load state is determined using the ratio of the time for determining the low load state during the predetermined time period. The situation where the implementation and release are repeated can be avoided.

第3の発明によれば、低負荷状態と判定する時間の割合が所定割合以上である期間が、所定回数以上連続するかどうかを確認することにより、低負荷状態の頻度を判断するので、車両及び/又は内燃機関の運転状況の継続性をより正確に判断することができる。   According to the third aspect of the invention, the frequency of the low load state is determined by checking whether or not the period in which the ratio of the time for determining the low load state is equal to or greater than the predetermined rate continues for a predetermined number of times or more. And / or the continuity of the operating condition of the internal combustion engine can be determined more accurately.

第4の発明によれば、フィルタ強制再生の開始制限の解除条件を、その実施条件とは別設定とするので、フィルタの強制再生の機会喪失を抑制し易くなる等の利点がある。   According to the fourth aspect of the invention, the condition for canceling the restriction on the start of forced filter regeneration is set separately from the implementation condition, so that there is an advantage that loss of opportunity for forced regeneration of the filter can be easily suppressed.

第5の発明によれば、低負荷状態と判定する時間の割合が他の所定割合以下である期間が、他の所定回数以上連続するかどうかを確認することにより、車両及び/又は内燃機関の運転状況の継続性をより正確に判断して、フィルタの強制再生の機会喪失を抑制し易くなる等の利点がある。   According to the fifth aspect of the present invention, the vehicle and / or the internal combustion engine is checked by checking whether or not the period in which the ratio of the time for determining the low load state is equal to or less than another predetermined ratio continues for another predetermined number of times. There are advantages such as more accurately determining the continuity of the driving situation and facilitating the loss of the opportunity for forced regeneration of the filter.

第6の発明によれば、強制再生判定手段の判定に基づき、フィルタの強制再生を適切に継続することができる。   According to the sixth invention, the forced regeneration of the filter can be appropriately continued based on the determination by the forced regeneration determination means.

以下、図1〜図3を用いて、本発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置及びその強制再生方法を詳細に説明する。   Hereinafter, an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine and a forced regeneration method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図1は、本発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置の実施形態の一例を示す概略構成図である。又、図2、図3は、当該排ガス浄化装置において、DPFの強制再生の開始制限制御を示すフローチャートである。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an embodiment of an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention. 2 and 3 are flowcharts showing the start restriction control for forced regeneration of the DPF in the exhaust gas purifying apparatus.

本実施例において、内燃機関としては、高圧縮により高温となった空気に軽油などの燃料を直接噴射し自然着火させて燃焼させるディーゼルエンジン1が採用される。   In this embodiment, as the internal combustion engine, a diesel engine 1 is employed in which fuel such as light oil is directly injected into air that has been heated to a high temperature due to high compression, and is spontaneously ignited for combustion.

図1に示すように、ディーゼルエンジン1のシリンダヘッド2には、気筒毎に電磁式の燃料噴射ノズル3が燃焼室4に臨んで設けられ、燃料噴射ノズル3は、高圧パイプ5によりコモンレール6に接続される。このコモンレール6は、高圧パイプ7により燃料タンク8に接続され、この高圧パイプ7の途中に高圧ポンプ9が配置される。   As shown in FIG. 1, the cylinder head 2 of the diesel engine 1 is provided with an electromagnetic fuel injection nozzle 3 facing the combustion chamber 4 for each cylinder. The fuel injection nozzle 3 is connected to a common rail 6 by a high-pressure pipe 5. Connected. The common rail 6 is connected to a fuel tank 8 by a high-pressure pipe 7, and a high-pressure pump 9 is disposed in the middle of the high-pressure pipe 7.

シリンダヘッド2には、気筒毎に吸気ポート10及び排気ポート12がそれぞれ形成される。各吸気ポート10と連通するようにして図示しない吸気マニホールドを介して吸気管(吸気通路)11が接続される。又、各排気ポート12と連通するようにして図示しない排気マニホールドを介して排気管(排気通路)13が接続される。各吸気ポート10及び各排気ポート12には、吸気バルブ14及び排気バルブ15の先端がそれぞれ燃焼室4に臨んで設けられ、燃焼室4と各ポート10、12との開閉が行われる。   An intake port 10 and an exhaust port 12 are formed in the cylinder head 2 for each cylinder. An intake pipe (intake passage) 11 is connected via an intake manifold (not shown) so as to communicate with each intake port 10. An exhaust pipe (exhaust passage) 13 is connected to each exhaust port 12 through an exhaust manifold (not shown). Each intake port 10 and each exhaust port 12 are provided with leading ends of an intake valve 14 and an exhaust valve 15 respectively facing the combustion chamber 4, and the combustion chamber 4 and the ports 10 and 12 are opened and closed.

吸気管11には、吸入空気量を調節する電磁式の吸気絞り弁16が設けられる。さらに、吸入空気量を計測するエアフローセンサ17が取り付けられる。又、排気管13にはEGR管18が接続され、このEGR管18の終端が吸気管11に接続される。EGR管18の途中に電磁式のEGR弁19が配置される。   The intake pipe 11 is provided with an electromagnetic intake throttle valve 16 that adjusts the intake air amount. Further, an air flow sensor 17 for measuring the intake air amount is attached. Further, an EGR pipe 18 is connected to the exhaust pipe 13, and a terminal end of the EGR pipe 18 is connected to the intake pipe 11. An electromagnetic EGR valve 19 is disposed in the middle of the EGR pipe 18.

排気管13には、排ガス浄化装置本体20が介装される。この排ガス浄化装置本体20は、直列に配置された第1酸化触媒21、第2酸化触媒22と、第2酸化触媒22の後流側に配置されたディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)23とを有する。この排ガス浄化装置本体20では、第1酸化触媒21、第2酸化触媒22において酸化剤(NO2)を生成し、生成された酸化剤によって下流のDPF23に堆積した、パティキュレート又(PM)の内の微粒子である煤を常時連続的に酸化除去するように構成されている。 An exhaust gas purification device main body 20 is interposed in the exhaust pipe 13. The exhaust gas purification device main body 20 includes a first oxidation catalyst 21 and a second oxidation catalyst 22 arranged in series, and a diesel particulate filter (DPF) 23 arranged on the downstream side of the second oxidation catalyst 22. . In the exhaust gas purification apparatus main body 20, the oxidizing agent (NO 2 ) is generated in the first oxidation catalyst 21 and the second oxidation catalyst 22, and the particulate or PM (PM) deposited on the downstream DPF 23 by the generated oxidizing agent. It is configured so that the soot that is the fine particles in the inside is continuously oxidized and removed.

第1酸化触媒21の上流側、第1酸化触媒21と第2酸化触媒22の間、DPF23の下流側には、第1温度センサ24、第2温度センサ25、第3温度センサ26がそれぞれ設けられている。各温度センサ24、25、26にて、第1酸化触媒21に導入される排ガスの温度(エンジン1から排気される排ガスの温度)、第2酸化触媒22に導入される排ガスの温度、DPF23から排気される排ガスの温度(DPF23の温度)がそれぞれ検出される。又、排気管13には、DPF23の上流側の排ガス(DPF23に導入される排ガス)の圧力と、DPF23の下流側の排ガス(DPF23から排気される排ガス)の圧力との差圧を検出するDPF差圧センサ27が設けられる。   A first temperature sensor 24, a second temperature sensor 25, and a third temperature sensor 26 are provided on the upstream side of the first oxidation catalyst 21, between the first oxidation catalyst 21 and the second oxidation catalyst 22, and on the downstream side of the DPF 23, respectively. It has been. From each temperature sensor 24, 25, 26, the temperature of the exhaust gas introduced into the first oxidation catalyst 21 (the temperature of the exhaust gas exhausted from the engine 1), the temperature of the exhaust gas introduced into the second oxidation catalyst 22, and the DPF 23 The temperature of the exhaust gas exhausted (the temperature of the DPF 23) is detected. The exhaust pipe 13 detects a differential pressure between the pressure of the exhaust gas upstream of the DPF 23 (exhaust gas introduced into the DPF 23) and the pressure of the exhaust gas downstream of the DPF 23 (exhaust gas exhausted from the DPF 23). A differential pressure sensor 27 is provided.

車両にはエンジンの電子制御ユニットであるECU31が設けられる。このECU31において、入力側には、エアフローセンサ17、第1温度センサ24、第2温度センサ25、第3温度センサ26、DPF差圧検出センサ27、クランク角を検出するクランク角センサ28、アクセルポジションセンサ29、車両の速度を計測する車速センサ30などが接続されており、これらセンサ類からの検出情報が入力される。クランク角センサ28は内燃機関の回転速度を検出可能である。一方、出力側には、燃料噴射ノズル3、吸気絞り弁16などが接続されており、これら燃料噴射ノズル3、吸気絞り弁16などには、各種センサ類からの検出情報に基づいて演算された燃料噴射量及びスロットル開度などの最適値がそれぞれ出力される。これにより、燃料噴射ノズル3から適正量の燃料が適正なタイミングで噴射される。   The vehicle is provided with an ECU 31 that is an electronic control unit of the engine. In the ECU 31, on the input side, an airflow sensor 17, a first temperature sensor 24, a second temperature sensor 25, a third temperature sensor 26, a DPF differential pressure detection sensor 27, a crank angle sensor 28 for detecting a crank angle, an accelerator position. A sensor 29, a vehicle speed sensor 30 for measuring the speed of the vehicle, and the like are connected, and detection information from these sensors is input. The crank angle sensor 28 can detect the rotational speed of the internal combustion engine. On the other hand, the fuel injection nozzle 3 and the intake throttle valve 16 are connected to the output side. The fuel injection nozzle 3 and the intake throttle valve 16 are calculated based on detection information from various sensors. Optimum values such as the fuel injection amount and the throttle opening are output. Thereby, an appropriate amount of fuel is injected from the fuel injection nozzle 3 at an appropriate timing.

このECU31には、入出力装置、制御プラグラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装置(ROM、RAM等)、中央処理装置(CPU)及びタイマやカウンタ類が具備されている。このECU31により、各種入力情報に基づきエンジンの目標トルク等が算出されると共に、各種デバイス類が適正に制御され、エンジン1が総合的に運転制御される。   The ECU 31 includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, etc.) for storing a control program and a control map, a central processing unit (CPU), a timer, and counters. The ECU 31 calculates a target torque of the engine based on various input information, appropriately controls various devices, and comprehensively controls the operation of the engine 1.

又、ECU31は、燃料噴射ノズル3により主燃焼用の主噴射を行った後、燃料噴射ノズル3により膨張行程又は排気行程において燃料の追加供給、すなわちポスト噴射(副噴射)を行うことで、DPF23に捕集された煤を強制的に燃焼除去して、DPF23を強制再生する制御を実行する(強制再生手段)。   Further, the ECU 31 performs the main injection for the main combustion by the fuel injection nozzle 3, and then performs additional supply of fuel, that is, post injection (sub-injection) in the expansion stroke or the exhaust stroke by the fuel injection nozzle 3, thereby the DPF 23 The soot collected in is forcedly burned and removed, and the DPF 23 is forcibly regenerated (forced regeneration means).

ECU31は、DPF23の強制再生中には、エンジン回転数情報と負荷情報に基づきマップからポスト噴射時期を決定し、さらに第1温度センサ24の検出結果(エンジン1からの排ガスの温度)に基づきマップからポスト噴射時期の補正値を決定する。このように、ECU31で排ガスの温度に応じた補正制御を行うことにより、所定量の未燃燃料(HC、COなど)を第1酸化触媒21、第2酸化触媒22へより確実に供給できるようになり、この未燃燃料が第1酸化触媒21、第2酸化触媒22で燃焼(酸化反応)する際の反応熱によってDPF23の昇温が促進され、DPF23に堆積した煤の燃え残りを抑制することができる。   During forced regeneration of the DPF 23, the ECU 31 determines the post-injection timing from the map based on the engine speed information and the load information, and further maps based on the detection result of the first temperature sensor 24 (temperature of exhaust gas from the engine 1). From this, the correction value for the post injection timing is determined. As described above, the ECU 31 performs correction control according to the temperature of the exhaust gas so that a predetermined amount of unburned fuel (HC, CO, etc.) can be supplied to the first oxidation catalyst 21 and the second oxidation catalyst 22 more reliably. Thus, the temperature rise of the DPF 23 is promoted by the reaction heat when the unburned fuel is burned (oxidation reaction) by the first oxidation catalyst 21 and the second oxidation catalyst 22, and the unburned residue of soot accumulated on the DPF 23 is suppressed. be able to.

ここで、本実施例の排ガス浄化装置におけるDPFの強制再生の開始制限制御を、図2、図3に示すフローチャートを用いて説明する。   Here, the start restriction control of the forced regeneration of the DPF in the exhaust gas purifying apparatus of the present embodiment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.

最初に、本実施例の排ガス浄化装置におけるDPFの強制再生の開始制限制御の概略を説明する。   First, an outline of the start restriction control for forced regeneration of the DPF in the exhaust gas purification apparatus of the present embodiment will be described.

本実施例においては、排ガス浄化装置におけるDPFの強制再生の開始制限制御を行うため、まず、車両及び/又はエンジンの運転状況を取得することにより、低負荷条件における運転状況であるのかどうかを判定する(負荷状態判定手段:ステップS1〜S3、S22)。そして、この低負荷条件が成立する割合を所定のモニタ期間において求めると共に(時間割合算出手段:ステップS4〜S6)、複数のモニタ期間において、低負荷条件が成立する割合が連続して一定値以上であることを確認することにより(第1期間算出手段:ステップS7〜S11)、低負荷条件の継続性を判定し、その結果、DPFの強制再生を新たに開始したり、あるいは、中断状態のDPFの強制再生を再開したりすることを制限している(制限手段、強制再生判定手段:ステップS18、S19、S20)。   In the present embodiment, in order to perform the start restriction control of the forced regeneration of the DPF in the exhaust gas purification apparatus, first, it is determined whether or not the driving condition is in a low load condition by acquiring the driving condition of the vehicle and / or the engine. (Load state determination means: steps S1 to S3, S22). The ratio at which the low load condition is satisfied is obtained in a predetermined monitoring period (time ratio calculating means: steps S4 to S6), and the ratio at which the low load condition is satisfied continuously in a plurality of monitoring periods is a certain value or more. Is confirmed (first period calculation means: steps S7 to S11), the continuity of the low load condition is determined, and as a result, the forced regeneration of the DPF is newly started or the suspended state is The resumption of forced regeneration of the DPF is restricted (restriction means, forced regeneration determination means: steps S18, S19, S20).

又、この強制再生の開始制限を解除するために、強制再生の開始制限のための判定条件とは別設定の判定条件を設け、複数のモニタ期間において、低負荷条件が成立する割合が連続して他の一定値以下であることを確認することにより(第2期間算出手段、解除手段:ステップS12〜S17、S21)、過剰な判定によるDPFの強制再生の機会喪失を防いでいる。   In addition, in order to release the forced regeneration start restriction, a determination condition set separately from the judgment condition for forced regeneration start restriction is provided, and the rate at which the low load condition is satisfied continues in a plurality of monitoring periods. (2nd period calculation means, release means: steps S12 to S17, S21), the loss of opportunity for forced regeneration of the DPF due to excessive determination is prevented.

次に、上述した制御について、更に詳細に説明する。   Next, the above-described control will be described in more detail.

(ステップS1)
ECU31において、アクセルポジションセンサ29におけるアクセル開度APS、車速センサ30における車速Vsを読み込むと共に、各種センサ類の検出情報に基づいて演算された燃料噴射量Qfinを読み込み、車両、エンジンの運転状況を取得する。
(Step S1)
In the ECU 31, the accelerator opening APS in the accelerator position sensor 29 and the vehicle speed Vs in the vehicle speed sensor 30 are read, and the fuel injection amount Qfin calculated based on the detection information of various sensors is read to obtain the operation status of the vehicle and the engine. To do.

(ステップS2)
読み込まれたアクセル開度APS、車速Vs及び燃料噴射量Qfinに対して、各々規定された条件を満たすか否かを判断する。具体的には、(1)アクセル開度APSが第1所定値(例えば、0.0%)以下であるか、(2)車速Vsが第2所定値(例えば、30km/h)以上であるか、(3)燃料噴射量Qfinが第3所定値(例えば、10mm3/st)以下であるか否かが判定される。なお、車速Vsを第2所定値(例えば、30km/h)以上としたのは、渋滞等による低速走行を排除するためである。
(Step S2)
It is determined whether or not the prescribed accelerator opening APS, vehicle speed Vs, and fuel injection amount Qfin are satisfied. Specifically, (1) the accelerator opening APS is equal to or lower than a first predetermined value (for example, 0.0%), or (2) the vehicle speed Vs is equal to or higher than a second predetermined value (for example, 30 km / h). (3) It is determined whether or not the fuel injection amount Qfin is equal to or smaller than a third predetermined value (for example, 10 mm 3 / st). The reason why the vehicle speed Vs is set to be equal to or higher than the second predetermined value (for example, 30 km / h) is to eliminate low-speed traveling due to traffic congestion or the like.

そして、これらの(1)、(2)、(3)の3つの判定条件が全て成立するときのみ、エンジンへの負荷が低い低負荷条件が成立と判断して、ステップS3へ進み、(1)、(2)、(3)のいずれか1つでも条件を満たさない場合には、低負荷条件が不成立と判断して、ステップS4へ進む。   Then, only when these three determination conditions (1), (2), and (3) are all satisfied, it is determined that the low load condition with a low load on the engine is satisfied, and the process proceeds to step S3. ), (2), if any one of (3) does not satisfy the condition, it is determined that the low load condition is not established, and the process proceeds to step S4.

本実施例においては、低負荷条件成立の判定条件として、(1)アクセル開度APS、(2)車速Vs、(3)燃料噴射量Qfinを用いているが、これらの判定条件に、(4)エンジン目標トルクが第4所定値以下であること、(5)エンジン回転数が第5所定値以上であることを加えて、これらの判定条件の中から1つ以上の条件を用い、用いた条件の何れか1つ以上又は全てが成立した場合に、低負荷条件成立と判定するようにしてもよい。なお、ここで規定する低負荷条件が成立する状況としては、例えば、低負荷速走行時、降坂走行時等が該当する。 In this embodiment, (1) accelerator opening APS, (2) vehicle speed Vs, and (3) fuel injection amount Qfin are used as the determination conditions for establishing the low load condition. ) In addition to the fact that the engine target torque is less than or equal to the fourth predetermined value and (5) the engine speed is greater than or equal to the fifth predetermined value, one or more of these determination conditions are used When any one or more or all of the conditions are satisfied, it may be determined that the low load condition is satisfied. The situation where the low load condition defined here is satisfied includes, for example, low load speed traveling , downhill traveling , and the like .

(ステップS3)
上記(1)、(2)、(3)の3つの判定条件が全て成立する場合、低負荷条件が成立と判断して、低負荷条件成立カウンタm=(m−1)+1の演算を行い、低負荷条件成立カウンタを1つ加算する。なお、初期状態では、m=0である。
(Step S3)
When the above three determination conditions (1), (2), and (3) are all satisfied, it is determined that the low load condition is satisfied, and the low load condition satisfaction counter m = (m−1) +1 is calculated. Then, one low load condition satisfaction counter is added. In the initial state, m = 0.

(ステップS4)
(1)、(2)、(3)の条件全てを満たす場合には、低負荷条件成立カウンタを1つ加算した後、積算カウンタn=(n−1)+1の演算を行い、積算カウンタを1つ加算する。(1)、(2)、(3)のいずれか1つでも条件を満たさない場合には、低負荷条件成立カウンタを加算することなく、積算カウンタn=(n−1)+1の演算を行い、積算カウンタを1つ加算する。なお、初期状態では、n=0である。
(Step S4)
When all of the conditions (1), (2), and (3) are satisfied, one low load condition satisfaction counter is added, and then the calculation of the integration counter n = (n−1) +1 is performed. Add one. If any one of (1), (2), and (3) does not satisfy the condition, the integration counter n = (n−1) +1 is calculated without adding the low load condition establishment counter. , One addition counter is added. In the initial state, n = 0.

(ステップS5)
演算した低負荷条件成立カウンタm及び積算カウンタnを用いて、低負荷条件成立割合r=低負荷条件成立カウンタm/積算カウンタn×100を求める。
(Step S5)
Using the calculated low load condition establishment counter m and integration counter n, the low load condition establishment ratio r = low load condition establishment counter m / integration counter n × 100 is obtained.

(ステップS6)
積算カウンタnが第6所定値(例えば、60秒)であるか確認し、積算カウンタnが第6所定値である場合にはステップS7へ進み、積算カウンタnが第6所定値でない場合、即ち、第6所定値未満である場合には、積算カウンタnが第6所定値となるまで、上記手順を繰り返す。つまり、第6所定値として設定された一定周期のモニタ期間の間、上記ステップS1〜S6を繰り返すことにより、低負荷条件成立の頻度を監視し、そのモニタ期間の時間平均の低負荷条件成立割合を求めることになる。このように、所定のモニタ期間を設けることにより、後述するDPF強制再生の開始制限が、運転状況の変化によって、その実施と解除が繰り返されることを回避することができる。
(Step S6)
It is checked whether the integration counter n is a sixth predetermined value (for example, 60 seconds). If the integration counter n is the sixth predetermined value, the process proceeds to step S7, and if the integration counter n is not the sixth predetermined value, If it is less than the sixth predetermined value, the above procedure is repeated until the integration counter n reaches the sixth predetermined value. That is, the frequency of establishment of the low load condition is monitored by repeating steps S1 to S6 during the monitoring period of a fixed period set as the sixth predetermined value, and the time average low load condition establishment ratio of the monitoring period is monitored. Will be asked. In this way, by providing a predetermined monitoring period, it is possible to avoid that the start restriction of DPF forced regeneration, which will be described later, is repeatedly performed and canceled due to a change in the driving situation.

なお、本実施例においては、DPF強制再生の開始制限の実施に更に判定条件を付しているが、単純な制御としては、モニタ期間の低負荷条件成立割合rが後述する第7所定値以上となった場合に、DPF強制再生の開始制限を実施するようにしてもよい。又、DPF強制再生の開始制限の解除にも、更に判定条件を付しているが、単純な制御としては、モニタ期間の低負荷条件成立割合rが後述する第9所定値以下となった場合に、DPF強制再生の開始制限を解除するようにしてもよい。   In this embodiment, the determination condition is further added to the start restriction of the DPF forced regeneration. However, as a simple control, the low load condition establishment ratio r in the monitoring period is equal to or higher than a seventh predetermined value described later. In such a case, the start restriction of the DPF forced regeneration may be performed. In addition, although a determination condition is added to the cancellation of the start restriction of the DPF forced regeneration, as a simple control, the low load condition establishment ratio r in the monitoring period is below a ninth predetermined value described later. In addition, the start restriction of the forced DPF regeneration may be canceled.

(ステップS7、S8、S9)
ステップS5で求めた低負荷条件成立割合rが第7所定値(例えば、15%)以上であるか確認し、低負荷条件成立割合rが第7所定値以上である場合にはセットカウンタCsを加算し、低負荷条件成立割合rが第7所定値未満である場合にはセットカウンタCsをリセットして、ステップS10へ進む。
(Steps S7, S8, S9)
It is confirmed whether the low load condition establishment ratio r obtained in step S5 is greater than or equal to a seventh predetermined value (for example, 15%). If the low load condition establishment ratio r is greater than or equal to the seventh predetermined value, the set counter Cs is set. When the low load condition establishment ratio r is less than the seventh predetermined value, the set counter Cs is reset and the process proceeds to step S10.

(ステップS10、S11)
セットカウンタCsが第8所定値(例えば、5回)以上であるか確認し、セットカウンタCsが第8所定値以上である場合には、ステップS11へ進み、セットフラグFsを1として、ステップS12へ進み、セットカウンタCsが第8所定値未満である場合には、ステップS11を飛ばして、ステップS12へ進む。つまり、ここでは、低負荷条件成立割合rが第7所定値以上となるモニタ期間が第8所定値(5回)以上連続した場合に、DPF強制再生の開始制限を実施するためのセットフラグFsに1を設定している。このように、連続したモニタ期間において、後述するDPF強制再生の開始制限の実施要否を判断することにより、低負荷走行状態の継続性をより正確に判断することができる。
(Steps S10 and S11)
It is confirmed whether the set counter Cs is equal to or greater than an eighth predetermined value (for example, 5 times). If the set counter Cs is equal to or greater than the eighth predetermined value, the process proceeds to step S11, the set flag Fs is set to 1, and step S12 is performed. If the set counter Cs is less than the eighth predetermined value, step S11 is skipped and the process proceeds to step S12. That is, here, when the monitoring period in which the low load condition establishment ratio r is equal to or greater than the seventh predetermined value continues for the eighth predetermined value (five times) or more, the set flag Fs for limiting the start of forced DPF regeneration Is set to 1. As described above, in the continuous monitoring period, it is possible to more accurately determine the continuity of the low load traveling state by determining whether or not the start restriction of the DPF forced regeneration described later is necessary.

なお、ステップS7〜S9においては、セットカウンタCsのカウント方法として、低負荷条件成立割合rが第7所定値未満となる場合、セットカウンタCsをリセットしているが、これに限らず、セットカウンタCsを減算するようにしてもよい。この場合、ステップS10〜S11においては、低負荷条件成立割合rが第7所定値以上となるモニタ期間について、連続ではなくとも、合計が第8所定値(5回)以上となるときに、セットフラグFsに1を設定することになる。   In steps S7 to S9, as a counting method of the set counter Cs, the set counter Cs is reset when the low load condition establishment ratio r is less than the seventh predetermined value. However, the present invention is not limited to this. Cs may be subtracted. In this case, in steps S10 to S11, the monitoring period in which the low load condition establishment ratio r is equal to or greater than the seventh predetermined value is set when the total is equal to or greater than the eighth predetermined value (five times), even if not continuously. 1 is set to the flag Fs.

(ステップS12、S13、S14)
ステップS5で求めた低負荷条件成立割合rが、第7所定値より大きい第9所定値(例えば、40%)以下であるか確認し、低負荷条件成立割合rが第9所定値以下である場合には、ステップS13へ進み、クリアカウンタCcを加算して、ステップS15へ進み、低負荷条件成立割合rが第9所定値より大きい場合には、ステップS14へ進み、クリアカウンタCcをリセットして、ステップS15へ進む。
(Steps S12, S13, S14)
It is confirmed whether the low load condition establishment ratio r obtained in step S5 is equal to or less than a ninth predetermined value (for example, 40%) greater than the seventh predetermined value, and the low load condition establishment ratio r is equal to or less than the ninth predetermined value. In this case, the process proceeds to step S13, the clear counter Cc is added, and the process proceeds to step S15. If the low load condition establishment ratio r is larger than the ninth predetermined value, the process proceeds to step S14 and the clear counter Cc is reset. Then, the process proceeds to step S15.

(ステップS15、S16)
クリアカウンタCcが第10所定値(例えば、3回)以上であるか確認し、クリアカウンタCcが第10所定値以上である場合には、ステップS16へ進み、クリアフラグFcを1として、ステップS17へ進み、クリアカウンタCcが第10所定値未満である場合には、ステップS16を飛ばして、ステップS17へ進む。つまり、ここでは、低負荷条件成立割合rが第9所定値以上となるモニタ期間が第10所定値(3回)以上連続した場合に、DPF強制再生の開始制限を解除するためのクリアフラグFcに1を設定している。
(Steps S15 and S16)
It is confirmed whether the clear counter Cc is equal to or greater than a tenth predetermined value (for example, three times). If the clear counter Cc is equal to or greater than the tenth predetermined value, the process proceeds to step S16, the clear flag Fc is set to 1, and step S17 is performed. If the clear counter Cc is less than the tenth predetermined value, step S16 is skipped and the process proceeds to step S17. That is, here, when the monitoring period in which the low load condition establishment ratio r is equal to or greater than the ninth predetermined value continues for the tenth predetermined value (three times) or more, the clear flag Fc for canceling the start restriction of DPF forced regeneration Is set to 1.

なお、ステップS12〜S14においては、クリアカウンタCcのカウント方法として、低負荷条件成立割合rが第9所定値より大きい場合、クリアカウンタCcをリセットしているが、これに限らず、クリアカウンタCcを減算するようにしてもよい。この場合、ステップS15〜S16においては、低負荷条件成立割合rが第9所定値より大きいモニタ期間について、連続ではなくとも、合計が第10所定値(3回)以上となるときに、クリアフラグFcに1を設定することになる。   In steps S12 to S14, as a counting method of the clear counter Cc, the clear counter Cc is reset when the low load condition establishment ratio r is larger than the ninth predetermined value. May be subtracted. In this case, in steps S15 to S16, the clear flag is set when the total becomes equal to or greater than the tenth predetermined value (three times) even if the low load condition establishment ratio r is greater than the ninth predetermined value. 1 is set in Fc.

(ステップS17、S21)
クリアフラグFcが1であるか確認し、クリアフラグFcが1でない(0である)場合には、ステップS18へ進む。クリアフラグFcが1である場合には、ステップS21へ進み、DPF強制再生の開始制限を解除して、ステップS22へ進む。
(Steps S17 and S21)
It is confirmed whether or not the clear flag Fc is 1, and if the clear flag Fc is not 1 (0), the process proceeds to step S18. When the clear flag Fc is 1, the process proceeds to step S21, the start restriction of DPF forced regeneration is canceled, and the process proceeds to step S22.

(ステップS18)
クリアフラグFcが1でない場合には、更に、セットフラグFsが1であるか確認し、セットフラグFsが1でない場合には、ステップS22へ進み、セットフラグFsが1である場合には、ステップS19へ進む。
(Step S18)
If the clear flag Fc is not 1, it is further checked whether the set flag Fs is 1. If the set flag Fs is not 1, the process proceeds to step S22. If the set flag Fs is 1, the step Proceed to S19.

つまり、ステップS17〜S18において、クリアフラグFcが1でなく、かつ、セットフラグFsが1である場合は、DPF強制再生の開始制限を許容することを意味し、クリアフラグFcが1である場合には、セットフラグFsにかかわらず、DPF強制再生の開始制限を解除すること(DPF強制再生の開始を許容すること)を意味している。   That is, in steps S17 to S18, if the clear flag Fc is not 1 and the set flag Fs is 1, it means that the DPF forced regeneration start restriction is allowed, and the clear flag Fc is 1 This means that the start restriction of forced DPF regeneration is released regardless of the set flag Fs (permitted start of DPF forced regeneration).

このように、DPF強制再生の開始制限に対して、実施条件となるセットフラグFsと解除条件となるクリアフラグFcを別々に設定し、セットフラグFsが成立するためのモニタ期間数を多く(例えば、5回)、クリアフラグFcが成立するためのモニタ期間数を少なく(例えば、3回)している。このことにより、例えば、セットフラグFsが、「成立(1)→不成立(0)」に変化しても、クリアフラグFcが不成立(0)の時には、DPF強制再生の開始制限を継続することとなる。従って、セットフラグFsが比較的変化しやすい状況においても、クリアフラグFcの併用により、直近の運転状況を慎重に判断し,DPF再生開始の制限制御を安定化させて、その動作のハンチングを防止すると共に、実施条件を成立し難く、解除条件を比較的成立しやすく設定して、フィルタの強制再生の機会喪失を防ぐことができる。   As described above, the set flag Fs as the implementation condition and the clear flag Fc as the release condition are set separately for the start restriction of the DPF forced regeneration, and the number of monitor periods for establishing the set flag Fs is increased (for example, 5 times), the number of monitoring periods for establishing the clear flag Fc is reduced (for example, 3 times). Thus, for example, even if the set flag Fs changes from “established (1) to not established (0)”, if the clear flag Fc is not established (0), the DPF forced regeneration start restriction is continued. Become. Therefore, even in a situation where the set flag Fs is relatively easy to change, by using the clear flag Fc together, the most recent driving situation is carefully judged, the restriction control for starting the DPF regeneration is stabilized, and the hunting of the operation is prevented. In addition, it is possible to prevent the loss of the opportunity for forced regeneration of the filter by setting the release condition so that the execution condition is hardly established and the release condition is relatively easily established.

(ステップS19、S20)
セットフラグFs、クリアフラグFcの確認後、ステップS19でDPF再生中であるか確認し、DPF再生中でない場合には、ステップS20へ進み、DPF強制再生の開始制限を実施して、ステップS22へ進む。DPF再生中である場合には、ステップS20を飛ばして、ステップS22へ進む。つまり、セットフラグFsが1であり、かつ、DPF再生中でない場合には、新たなDPF強制再生の開始制限を実施することになる。この制限は、中断状態のDPF再生の再開も制限する。又、DPF再生中である場合には、セットフラグFsが1であっても、DPF再生を継続することになる。なお、DPF再生中である場合には、セットフラグFsが1となった時点で、その再生制御を中断するようにしてもよい。
(Steps S19 and S20)
After confirming the set flag Fs and the clear flag Fc, it is confirmed in step S19 whether the DPF regeneration is in progress. If the DPF regeneration is not in progress, the process proceeds to step S20, the DPF forced regeneration start restriction is performed, and the process proceeds to step S22. move on. If DPF regeneration is in progress, step S20 is skipped and the process proceeds to step S22. That is, when the set flag Fs is 1 and the DPF regeneration is not in progress, a new DPF forced regeneration start restriction is performed. This restriction also limits the resumption of suspended DPF regeneration. When the DPF regeneration is in progress, the DPF regeneration is continued even if the set flag Fs is 1. When DPF regeneration is in progress, the regeneration control may be interrupted when the set flag Fs becomes 1.

(ステップS22)
DPF再生中である場合、又は、セットフラグFsが1でない(0である)場合、クリアフラグFcが1でDPF開始制限が解除された場合、低負荷条件成立カウンタm及び積算カウンタnを0として、ステップS1へ戻る。
(Step S22)
When the DPF regeneration is in progress, or when the set flag Fs is not 1 (0), when the clear flag Fc is 1 and the DPF start restriction is released, the low load condition satisfaction counter m and the integration counter n are set to 0. Return to step S1.

ところで、図3のフローチャートでは、クリアフラグFcの状態を優先して開始制限の実施(ステップS20)、解除(ステップS21)を実行する場合の例であるが、例えば図4に示すように、セットフラグFsの状態を優先して制御を行うこともできる。以下、図4を参照しつつ、セットフラグFsの状態を優先する場合の例について説明する。なお、図4中ステップS6〜ステップS16、ステップS22は、上述した図3と同様である。   Incidentally, in the flowchart of FIG. 3, an example is given in the case where the start restriction is executed (step S20) and canceled (step S21) by giving priority to the state of the clear flag Fc. For example, as shown in FIG. Control can also be performed with priority given to the state of the flag Fs. Hereinafter, an example in which the state of the set flag Fs is prioritized will be described with reference to FIG. Note that steps S6 to S16 and step S22 in FIG. 4 are the same as those in FIG.

図4において、ステップS16を経てステップS31へ進むと、このステップS31ではセットフラグFsが1であるか確認し、セットフラグFsが1である場合には、ステップS32へ進む。ステップS32ではDPF再生中であるか確認し、DPF再生中でない場合にはステップS33へ進み、DPF強制再生の開始制限を実施して、ステップS22へ進む。一方、DPF再生中である場合にはステップS33を飛ばして、ステップS22へ進む。   In FIG. 4, when the process proceeds to step S31 through step S16, it is confirmed in this step S31 whether the set flag Fs is 1, and if the set flag Fs is 1, the process proceeds to step S32. In step S32, it is confirmed whether the DPF regeneration is in progress. If the DPF regeneration is not in progress, the process proceeds to step S33, the DPF forced regeneration start restriction is performed, and the process proceeds to step S22. On the other hand, if the DPF is being regenerated, step S33 is skipped and the process proceeds to step S22.

ステップS31でセットフラグFsが1でない(0である)と判定された場合には、ステップS34へ進み、このステップS34でクリアフラグFcが1であるか確認する。クリアフラグFcが1である場合にはステップS35へ進み、DPF強制再生の開始制限を解除して、ステップS22へ進む。クリアフラグFcが1でない場合にはステップS35を飛ばして、ステップS22へ進む。   If it is determined in step S31 that the set flag Fs is not 1 (0), the process proceeds to step S34, and it is confirmed in step S34 whether the clear flag Fc is 1. If the clear flag Fc is 1, the process proceeds to step S35, the start restriction of DPF forced regeneration is canceled, and the process proceeds to step S22. If the clear flag Fc is not 1, step S35 is skipped and the process proceeds to step S22.

つまり、ステップS31、S34において、セットフラグFsが1である場合は、DPF強制再生の開始制限を許容することを意味し、セットフラグFsが1でなく、かつ、クリアフラグFcが1である場合には、DPF強制再生の開始制限を解除すること(DPF強制再生の開始を許容すること)を意味している。従って、セットフラグFsが1である場合には、クリアフラグFcにかかわらず、DPF強制再生の開始制限が実施され、又、DPF強制再生の開始制限を解除するためには、セットフラグFsが1でなく(0であり)、かつ、クリアフラグFcが1である必要がある。   That is, in steps S31 and S34, if the set flag Fs is 1, it means that the start restriction of DPF forced regeneration is allowed, and the set flag Fs is not 1 and the clear flag Fc is 1 Means to release the restriction on the start of DPF forced regeneration (allowing start of DPF forced regeneration). Therefore, when the set flag Fs is 1, regardless of the clear flag Fc, the start restriction of the DPF forced regeneration is performed, and the set flag Fs is set to 1 to release the start restriction of the DPF forced regeneration. (They are 0) and the clear flag Fc needs to be 1.

図4のフローチャートに基づいて制御を実施する場合も、セットフラグFsとクリアフラグFcの併用により、直近の運転状況を慎重に判断し,DPF再生開始の制限制御を安定化させて、その動作のハンチングを防止すると共に、実施条件を成立し難く、解除条件を比較的成立しやすく設定して、フィルタの強制再生の機会喪失を防ぐことができる。   Even when the control is performed based on the flowchart of FIG. 4, the combination of the set flag Fs and the clear flag Fc is used to carefully determine the most recent driving situation, stabilize the DPF regeneration start restriction control, In addition to preventing hunting, it is possible to prevent the loss of opportunity for forced regeneration of the filter by setting the execution condition to be difficult to be satisfied and the release condition to be relatively easily satisfied.

以上説明してきたように、上記制御を行うことにより、低負荷状況が継続し、安定したDPF昇温の実施が困難な状況において、DPF強制再生の開始制限を実施することが可能となり、無駄な昇温制御による燃料消費の増大やポスト噴射燃料によるエンジンオイルの希釈を防止することができる。   As described above, by performing the above-described control, it becomes possible to limit the start of DPF forced regeneration in a situation where a low load situation continues and stable DPF temperature rise is difficult, which is useless. It is possible to prevent increase in fuel consumption due to temperature rise control and dilution of engine oil with post-injected fuel.

本発明は、ディーゼルエンジンに特に好適なものであり、ディーゼルエンジンに適用することにより、運転状況に応じて、排ガス浄化装置におけるDPF強制再生の制御を適切に行うことができる。但し、本発明は、ディーゼルエンジン以外であっても適用可能である。   The present invention is particularly suitable for a diesel engine. By applying the present invention to a diesel engine, it is possible to appropriately control the DPF forced regeneration in the exhaust gas purifying apparatus according to the operating situation. However, the present invention can be applied to other than diesel engines.

本発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置の実施形態の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of embodiment of the exhaust gas purification apparatus of the internal combustion engine which concerns on this invention. 図1に示す排ガス浄化装置において、DPFの再生開始の制限制御を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a restriction control for starting regeneration of a DPF in the exhaust gas purification apparatus shown in FIG. 図1に示す排ガス浄化装置において、DPFの再生開始の制限制御を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a restriction control for starting regeneration of a DPF in the exhaust gas purification apparatus shown in FIG. 図1に示す排ガス浄化装置において、DPFの再生開始の制限制御の他の例を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing another example of the restriction control for starting the regeneration of the DPF in the exhaust gas purification apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

20 排ガス浄化装置
21 第1酸化触媒
22 第2酸化触媒
23 DPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)
29 アクセルポジションセンサ
30 車速センサ
31 ECU(制御装置)
20 Exhaust gas purification device 21 First oxidation catalyst 22 Second oxidation catalyst 23 DPF (diesel particulate filter)
29 Accelerator position sensor 30 Vehicle speed sensor 31 ECU (control device)

Claims (6)

車両の内燃機関からの排ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、
前記フィルタに堆積した微粒子が所定量以上となったとき、前記微粒子を燃焼除去して前記フィルタを強制再生する強制再生手段と、
前記車両の速度が所定速度以上であること、前記内燃機関におけるアクセル開度が所定開度以下であること、前記内燃機関における燃料噴射量が所定量以下であることの全ての条件が成立した場合に、低負荷状態と判定する負荷状態判定手段と、
前記負荷状態判定手段が所定の低負荷状態を所定頻度で判定したとき、前記強制再生手段による前記フィルタの強制再生の開始を制限する制限手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
A filter that collects particulates in the exhaust gas from the internal combustion engine of the vehicle;
Forced regeneration means for forcibly regenerating the filter by burning and removing the particulate when the amount of particulate deposited on the filter exceeds a predetermined amount;
When all the conditions that the speed of the vehicle is equal to or higher than the predetermined speed , the accelerator opening in the internal combustion engine is equal to or smaller than the predetermined opening, and the fuel injection amount in the internal combustion engine is equal to or smaller than the predetermined amount are satisfied. And a load state determination means for determining a low load state,
Limiting means for limiting the start of forced regeneration of the filter by the forced regeneration means when the load state determination means determines a predetermined low load state at a predetermined frequency;
An exhaust gas purifying device for an internal combustion engine, comprising:
請求項1に記載の内燃機関の排ガス浄化装置において、
前記負荷状態判定手段が所定時間の期間中に前記所定の低負荷状態を判定した時間の割合を算出する時間割合算出手段をさらに備え、
前記時間割合算出手段により算出した時間の割合が所定割合以上であるとき、前記制限手段が前記強制再生の開始を制限することを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
A time ratio calculating means for calculating a ratio of the time when the load state determining means determines the predetermined low load state during a predetermined time period;
The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, wherein the restriction means restricts the start of the forced regeneration when the time ratio calculated by the time ratio calculation means is a predetermined ratio or more.
請求項2に記載の内燃機関の排ガス浄化装置において、
前記時間の割合が前記所定割合以上である期間を求める第1期間算出手段をさらに備え、
前記第1期間算出手段により算出した期間が所定回数以上連続するとき、前記制限手段が前記強制再生の開始を制限することを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 2,
A first period calculating means for obtaining a period in which the ratio of the time is equal to or greater than the predetermined ratio;
The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, wherein the restriction means restricts the start of the forced regeneration when the period calculated by the first period calculation means continues for a predetermined number of times or more.
請求項2又は請求項3に記載の内燃機関の排ガス浄化装置において、
前記時間の割合が前記所定割合と異なる他の所定割合以下であるとき、前記強制再生の開始の制限を解除する解除手段を備えることを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 2 or 3,
An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, comprising: release means for releasing a restriction on the start of forced regeneration when the time ratio is equal to or less than another predetermined ratio different from the predetermined ratio.
請求項4に記載の内燃機関の排ガス浄化装置において、
前記時間の割合が前記他の所定割合以下である期間を求める第2期間算出手段をさらに備え、
前記第2期間算出手段により算出した期間が前記所定回数と異なる他の所定回数以上連続するとき、前記解除手段が前記強制再生の開始の制限を解除することを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 4,
A second period calculating means for obtaining a period in which the ratio of the time is equal to or less than the other predetermined ratio;
The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, wherein when the period calculated by the second period calculating unit continues for another predetermined number of times different from the predetermined number of times, the canceling unit cancels the restriction on the start of the forced regeneration. .
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の内燃機関の排ガス浄化装置において、
前記強制再生手段により前記フィルタが強制再生中であるか否かを判定する強制再生判定手段をさらに備え、前記強制再生判定手段が前記強制再生中であると判定したとき、前記負荷状態判定手段の判定結果にかかわらず、前記フィルタの強制再生を継続することを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
Compulsory regeneration determining means for determining whether or not the filter is being forcedly regenerated by the forced regeneration means, and when the forced regeneration determining means determines that the forced regeneration is being performed, An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, wherein forced regeneration of the filter is continued regardless of a determination result.
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