JP2006242072A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

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Satoshi Hiranuma
智 平沼
Yoshihisa Takeda
好央 武田
Kenji Kodama
健司 児玉
Hisao Haga
久夫 羽賀
Reiko Domeki
礼子 百目木
Junichiro Kojima
潤一郎 小島
Tadao Kobayashi
忠雄 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine preventing poor regeneration and excess regeneration of a filter by accurately judging completion of regeneration of the filter. <P>SOLUTION: This device is provided with a target regeneration rate establishing means 42 establishing a target regeneration rate of a filter 28 based on accumulation quantity of a particulate, a target integration value establishing means 44 establishing a target oxygen flow rate integration value corresponding to the target regeneration rate based on relation between a pre-established filter regeneration rate and an integration value of oxygen flow rate supplied to the filter 28, and a regeneration completion judgment means 48 judging completion of regeneration when an integration value of detected oxygen flow rate reaches the target oxygen flow rate integration value. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、特にディーゼルエンジンなどの排気中からパティキュレートを除去するのに好適な排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to an exhaust gas purification apparatus suitable for removing particulates from exhaust gas from a diesel engine or the like.

従来より、ディーゼルエンジンの排気通路にディーゼルパティキュレートフィルタ(以下フィルタという)を設け、エンジンから排出される排気中に含まれるパティキュレートをフィルタで捕捉し、大気中にパティキュレートが放出されないようにする技術が知られている。
このようなフィルタでは、捕捉したパティキュレートがフィルタ内に堆積することにより、次第に排気抵抗が増大するため、適宜堆積したパティキュレートを焼却してフィルタを再生する必要がある。
Conventionally, a diesel particulate filter (hereinafter referred to as a filter) has been provided in the exhaust passage of a diesel engine so that particulates contained in the exhaust discharged from the engine are captured by the filter so that the particulates are not released into the atmosphere. Technology is known.
In such a filter, since the trapped particulates accumulate in the filter and the exhaust resistance gradually increases, it is necessary to regenerate the filter by incinerating the appropriately deposited particulates.

このため、例えばフィルタの上流側の排気通路に酸化触媒を設け、この酸化触媒において排気中のNOを酸化させてNO2を生成し、NO2を酸化剤としてフィルタに堆積しているパティキュレートとを燃焼させてフィルタの連続再生を行うことが知られている。
ところが、エンジンの運転状態によっては、排気温度が酸化触媒の活性化温度まで上昇せず、連続再生が行われない場合があり、このような場合には酸化触媒を用いた連続再生によらず、強制的にフィルタを再生する必要がある。
For this reason, for example, an oxidation catalyst is provided in the exhaust passage on the upstream side of the filter. In this oxidation catalyst, NO in the exhaust is oxidized to generate NO 2, and particulates deposited on the filter using NO 2 as an oxidant are used. It is known to perform continuous regeneration of the filter by burning.
However, depending on the operating state of the engine, the exhaust temperature may not rise to the activation temperature of the oxidation catalyst, and continuous regeneration may not be performed. In such a case, regardless of continuous regeneration using the oxidation catalyst, It is necessary to forcefully regenerate the filter.

フィルタの強制再生の方法としては、フィルタに設けた電気ヒータなどの熱源によってパティキュレートを焼却するものや、HCを酸化触媒に供給し、HCの酸化反応によって生じる熱でフィルタを昇温させてパティキュレートを焼却するものが知られている。
このような強制再生では、パティキュレートの焼却が完了したことを的確に判断して、必要以上に電気ヒータへの通電や、フィルタの昇温を行わないようにする必要がある。このため、強制再生の実施時間などでフィルタの再生完了を推定しているが、車両の走行条件やエンジンの運転状態によって実際にフィルタの再生に要する時間が変動するため、必ずしも的確な再生終了時期を判定することはできなかった。
Methods for forced regeneration of the filter include burning the particulates with a heat source such as an electric heater provided in the filter, or supplying HC to the oxidation catalyst and raising the temperature of the filter with the heat generated by the HC oxidation reaction. What incinerates curate is known.
In such forced regeneration, it is necessary to accurately determine that the incineration of the particulate has been completed, and to prevent the electric heater from being energized or the temperature of the filter not being increased more than necessary. For this reason, the completion of filter regeneration is estimated based on the forced regeneration execution time, etc., but the time required for filter regeneration actually varies depending on the vehicle running conditions and engine operating conditions. Could not be judged.

そこで、特定の条件下において、フィルタに供給された酸素供給量の積算値とパティキュレートの燃焼量との間に相関関係があることに着目し、フィルタに供給された酸素の質量流量の積算値を求め、この積算値が所定値に達したら再生が完了したと判定するものが提案されている(特許文献1)。
特開2004−293340号公報
Therefore, focusing on the fact that there is a correlation between the integrated value of the oxygen supply amount supplied to the filter and the combustion amount of the particulates under specific conditions, the integrated value of the mass flow rate of oxygen supplied to the filter Has been proposed, and when this integrated value reaches a predetermined value, it is determined that the reproduction has been completed (Patent Document 1).
JP 2004-293340 A

しかしながら、特許文献1の排気浄化装置では、再生開始時のパティキュレート堆積量が一定と仮定するとの条件の下で、フィルタへの酸素供給量の積算値とパティキュレートの燃焼量との間に相関関係があることに基づいて、フィルタの再生終了を判定するものであり、任意のパティキュレート堆積量で再生を開始したときには、再生完了を的確に判定することができない。このため、フィルタの再生が十分に行われなくなったり、再生が完了しているにもかかわらず、過剰に強制再生が継続したりするといった問題が生じる可能性がある。   However, in the exhaust purification device of Patent Document 1, there is a correlation between the integrated value of the oxygen supply amount to the filter and the particulate combustion amount under the condition that the particulate deposition amount at the start of regeneration is assumed to be constant. The end of regeneration of the filter is determined based on the relationship, and when regeneration is started with an arbitrary particulate accumulation amount, completion of regeneration cannot be accurately determined. For this reason, there is a possibility that the filter may not be sufficiently regenerated or that forced regeneration continues excessively even though the regeneration is completed.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フィルタの再生完了を精度よく判定して、フィルタの再生不良や過剰な再生を防止できるようにした内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to determine the completion of filter regeneration with high accuracy, and to prevent defective regeneration and excessive regeneration of the filter. An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for an engine.

上記の目的を達成するため、本発明の内燃機関の排気浄化装置は、排気通路に配設され、内燃機関から排出される排気中のパティキュレートを捕捉する一方、堆積したパティキュレートを焼却して再生を行うフィルタと、前記フィルタにおける前記パティキュレートの堆積量を検出する堆積量検出手段と、前記堆積量検出手段によって検出された前記堆積量に基づき、前記フィルタの目標再生率を設定する目標再生率設定手段と、予め設定された前記フィルタの再生率と前記フィルタに供給される酸素流量の積算値との関係に基づき、前記目標再生率に対応する目標酸素流量積算値を設定する目標積算値設定手段と、前記フィルタに供給される酸素流量を検出する酸素流量検出手段と、前記フィルタの再生時に、前記酸素流量検出手段によって検出された酸素流量の積算値が、前記目標積算値設定手段によって設定された目標酸素流量積算値に達すると、前記フィルタの再生が完了したと判定する再生終了判定手段とを備えていることを特徴とする(請求項1)。   In order to achieve the above object, an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is disposed in an exhaust passage and captures particulates in exhaust discharged from the internal combustion engine, while incinerating the accumulated particulates. A filter for performing regeneration, a deposition amount detecting means for detecting the amount of particulate deposition in the filter, and a target regeneration for setting a target regeneration rate of the filter based on the deposition amount detected by the deposition amount detecting means A target integrated value for setting a target oxygen flow rate integrated value corresponding to the target regeneration rate, based on a rate setting means, and a relationship between a preset regeneration rate of the filter and an integrated value of the oxygen flow rate supplied to the filter A setting means, an oxygen flow rate detection means for detecting an oxygen flow rate supplied to the filter, and the oxygen flow rate detection means during regeneration of the filter. A regeneration end determining means for determining that the regeneration of the filter is completed when the detected integrated value of the oxygen flow reaches a target oxygen flow integrated value set by the target integrated value setting means; It is characterized (claim 1).

このように構成した内燃機関の排気浄化装置によれば、フィルタに供給される酸素流量の積算値がフィルタの目標再生率に応じた目標酸素流量積算値に達するとフィルタの再生が完了したと判定する。
また、請求項1の内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタの温度を検出するフィルタ温度検出手段を更に備え、前記目標積算値設定手段は、予め設定された前記フィルタの再生率と前記フィルタに供給される酸素流量の積算値との関係に基づき、前記目標再生率に対応して求めた酸素流量の積算値を、前記フィルタ温度検出手段によって検出されたフィルタ温度に基づき補正して目標酸素流量積算値を設定することを特徴とする(請求項2)。
According to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine configured as described above, when the integrated value of the oxygen flow supplied to the filter reaches the target oxygen flow integrated value corresponding to the target regeneration rate of the filter, it is determined that the regeneration of the filter is completed. To do.
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising filter temperature detection means for detecting a temperature of the filter, wherein the target integrated value setting means is configured to set a preset regeneration rate of the filter and the filter. Based on the relationship with the integrated value of the supplied oxygen flow rate, the integrated value of the oxygen flow rate determined corresponding to the target regeneration rate is corrected based on the filter temperature detected by the filter temperature detecting means, and the target oxygen flow rate is corrected. An integrated value is set (claim 2).

より具体的には、前記目標積算値設定手段は、前記フィルタ温度が高いほど前記目標酸素積算値がより小さくなるように補正することを特徴とする(請求項3)。
また、請求項1の内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタに流入する排気流量を検出する排気流量検出手段を更に備え、前記目標積算値設定手段は、予め設定された前記フィルタの再生率と前記フィルタに供給される酸素流量の積算値との関係に基づき、前記目標再生率に対応して求めた酸素流量の積算値を、前記排気流量検出手段によって検出された排気流量とに基づき補正して目標酸素流量積算値を設定することを特徴とする(請求項4)。
More specifically, the target integrated value setting means corrects so that the target oxygen integrated value becomes smaller as the filter temperature is higher (Claim 3).
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising exhaust gas flow rate detecting means for detecting an exhaust gas flow rate flowing into the filter, wherein the target integrated value setting means has a preset regeneration rate of the filter. Based on the relationship with the integrated value of the oxygen flow rate supplied to the filter, the integrated value of the oxygen flow rate corresponding to the target regeneration rate is corrected based on the exhaust flow rate detected by the exhaust flow rate detecting means. Then, a target oxygen flow rate integrated value is set (claim 4).

より具体的には、前記目標積算値設定手段は、前記排気流量が少ないほど前記目標酸素積算値が小さくなるように補正することを特徴とする(請求項5)。
また、請求項1の内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタの温度を検出するフィルタ温度検出手段と、前記フィルタに流入する排気流量を検出する排気流量検出手段とを更に備え、前記目標積算値設定手段は、予め設定された前記フィルタの再生率と前記フィルタに供給される酸素流量の積算値との関係に基づき、前記目標再生率に対応して求めた酸素流量の積算値を、前記フィルタ温度検出手段によって検出されたフィルタ温度と、前記排気流量検出手段によって検出された排気流量とに基づき補正して目標酸素流量積算値を設定することを特徴とする(請求項6)。
More specifically, the target integrated value setting means corrects the target oxygen integrated value so that it decreases as the exhaust flow rate decreases.
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising filter temperature detection means for detecting the temperature of the filter, and exhaust flow rate detection means for detecting an exhaust flow rate flowing into the filter, wherein the target integrated value The setting means is configured to obtain an integrated value of the oxygen flow rate corresponding to the target regeneration rate based on a relationship between a preset regeneration rate of the filter and an integrated value of the oxygen flow rate supplied to the filter. The target oxygen flow rate integrated value is set by correcting based on the filter temperature detected by the temperature detection means and the exhaust flow rate detected by the exhaust flow rate detection means.

より具体的には、前記目標積算値設定手段は、前記フィルタ温度が高いほど前記目標酸素積算値が小さくなるように補正すると共に、前記排気流量が少ないほど前記目標酸素積算値が小さくなるように補正することを特徴とする(請求項7)。
請求項2乃至7の内燃機関の排気浄化装置によれば、フィルタ温度と排気流量との少なくとも一方に基づき補正された目標酸素流量積算値が、フィルタの再生完了を判定する際に用いられる。
More specifically, the target integrated value setting means corrects the target oxygen integrated value so that it decreases as the filter temperature increases, and also decreases the target oxygen integrated value as the exhaust flow rate decreases. The correction is made (claim 7).
According to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 7, the target oxygen flow rate integrated value corrected based on at least one of the filter temperature and the exhaust flow rate is used when determining completion of regeneration of the filter.

請求項1の内燃機関の排気浄化装置によれば、フィルタに供給される酸素流量の積算値がフィルタの目標再生率に応じた目標酸素流量積算値に達するとフィルタの再生が完了したと判定するようにしたので、再生開始時のパティキュレート堆積量を一定と仮定するような制限がなくなり、任意のパティキュレート堆積量から再生を開始しても、常に的確にフィルタの再生完了を判定することが可能となる。   According to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of claim 1, it is determined that the regeneration of the filter is completed when the integrated value of the oxygen flow supplied to the filter reaches the target oxygen flow integrated value corresponding to the target regeneration rate of the filter. As a result, there is no restriction assuming that the particulate deposition amount at the start of regeneration is constant, and even if regeneration is started from an arbitrary particulate deposition amount, the completion of regeneration of the filter can always be accurately determined. It becomes possible.

また、再生時のパティキュレートの燃焼量は再生中の排気温度や排気流量の変動によって変化するが、請求項2乃至7の内燃機関の排気浄化装置によれば、フィルタ温度と排気流量との少なくとも一方に基づき補正された目標酸素流量積算値を用いて再生完了の判定を行うので、上記変動が生じても常に的確な再生終了判定を行うことができる。   Further, the amount of particulate combustion during regeneration varies depending on the exhaust gas temperature and the exhaust flow rate during regeneration. According to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 2 to 7, at least the filter temperature and the exhaust gas flow rate Since the regeneration completion determination is performed using the target oxygen flow rate integrated value corrected based on one of them, an accurate regeneration end determination can always be performed even if the above fluctuation occurs.

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の1実施形態に係る排気浄化装置が適用される4気筒のディーゼルエンジン(以下、エンジンという)のシステム構成図を示しており、図1に基づき本発明に係る排気浄化装置の構成を説明する。
エンジン1は各気筒共通の高圧蓄圧室(以下コモンレールという)2を備えており、コモンレール2に蓄えられた高圧の軽油を各気筒に設けられたインジェクタ4に供給し、各インジェクタ4からそれぞれの気筒内に軽油が噴射される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a system configuration diagram of a four-cylinder diesel engine (hereinafter referred to as an engine) to which an exhaust emission control device according to an embodiment of the present invention is applied. The exhaust emission control device according to the present invention is based on FIG. The structure of will be described.
The engine 1 includes a high-pressure accumulator chamber (hereinafter referred to as a common rail) 2 common to each cylinder, and supplies high-pressure light oil stored in the common rail 2 to an injector 4 provided in each cylinder. Light oil is injected inside.

吸気通路6にはターボチャージャ8が装備されており、図示しないエアクリーナから吸入された吸気は、吸気通路6からターボチャージャ8のコンプレッサ8aへと流入し、コンプレッサ8aで過給された吸気はインタークーラ10及び吸気制御弁52を介して吸気マニホールド12に導入される。また、吸気通路6のコンプレッサ8aより上流側には、エンジン1への吸入空気の質量流量を検出するための吸気流量センサ14が設けられている。   The intake passage 6 is equipped with a turbocharger 8. The intake air drawn from an air cleaner (not shown) flows into the compressor 8a of the turbocharger 8 from the intake passage 6, and the intake air supercharged by the compressor 8a is intercooler. 10 and the intake control valve 52 are introduced into the intake manifold 12. An intake flow rate sensor 14 for detecting the mass flow rate of intake air to the engine 1 is provided upstream of the compressor 8a in the intake passage 6.

一方、エンジン1の各気筒から排気が排出される排気ポート(図示せず)は、排気マニホールド16を介して排気管(排気通路)18に接続されている。なお、排気マニホールド16と吸気マニホールド12との間には、EGR弁20を介して排気マニホールド16と吸気マニホールド12とを連通するEGR通路22が設けられている。
排気管18はターボチャージャ8のタービン8bを経た後、排気絞り弁54を介して排気後処理装置24に接続されている。タービン8bはコンプレッサ8aと連結されており、排気管18内を流動する排気を受けてコンプレッサ8aを駆動する。
On the other hand, an exhaust port (not shown) through which exhaust is discharged from each cylinder of the engine 1 is connected to an exhaust pipe (exhaust passage) 18 via an exhaust manifold 16. An EGR passage 22 is provided between the exhaust manifold 16 and the intake manifold 12 to communicate the exhaust manifold 16 and the intake manifold 12 via the EGR valve 20.
After passing through the turbine 8 b of the turbocharger 8, the exhaust pipe 18 is connected to the exhaust aftertreatment device 24 via the exhaust throttle valve 54. The turbine 8b is connected to the compressor 8a, and receives the exhaust gas flowing in the exhaust pipe 18 to drive the compressor 8a.

また、排気後処理装置24は、ケーシング内の上流側に酸化触媒26が収容されると共に、この酸化触媒26の下流側には、排気中のパティキュレートを捕捉するディーゼルパティキュレートフィルタ(以下フィルタという)28が収容されている。
この酸化触媒26は、排気中のNOを酸化させてNO2を生成し、このNO2を酸化剤としてフィルタ28に供給するものである。フィルタ28では、堆積しているパティキュレートが酸化触媒26から供給されたNO2と反応して燃焼し、フィルタ28の連続再生が行われる。
Further, the exhaust aftertreatment device 24 accommodates an oxidation catalyst 26 on the upstream side in the casing, and a diesel particulate filter (hereinafter referred to as a filter) that captures particulates in the exhaust on the downstream side of the oxidation catalyst 26. ) 28 is housed.
The oxidation catalyst 26, the NO in the exhaust by oxidation to generate NO 2, and supplies the NO 2 to the filter 28 as an oxidizing agent. In the filter 28, the accumulated particulates react with NO 2 supplied from the oxidation catalyst 26 and burnt, and the filter 28 is continuously regenerated.

酸化触媒26とフィルタ28との間には、酸化触媒26の出口側の排気温度を酸化触媒26の温度として検出する触媒温度センサ30と、フィルタ28上流側の排気圧力を検出する上流圧力センサ32とが設けられている。また、フィルタ28の下流側には、フィルタ28の出口側の排気温度をフィルタ28の温度として検出するフィルタ温度センサ34と、フィルタ28下流側の排気圧力を検出する下流圧力センサ36とが設けられている。   Between the oxidation catalyst 26 and the filter 28, a catalyst temperature sensor 30 that detects the exhaust temperature on the outlet side of the oxidation catalyst 26 as the temperature of the oxidation catalyst 26, and an upstream pressure sensor 32 that detects the exhaust pressure on the upstream side of the filter 28. And are provided. Further, on the downstream side of the filter 28, a filter temperature sensor 34 for detecting the exhaust temperature on the outlet side of the filter 28 as the temperature of the filter 28, and a downstream pressure sensor 36 for detecting the exhaust pressure on the downstream side of the filter 28 are provided. ing.

ECU38は、エンジン1を含め、本発明に係る排気浄化装置の総合的な制御を行うための制御装置であり、CPU、メモリ、タイマカウンタなどから構成され、様々な制御量の演算を行うと共に、その制御量に基づき各種デバイスの制御を行っている。
ECU38の入力側には、各種制御を行うのに必要な情報を収集するため、吸気流量センサ14、触媒温度センサ30、上流圧力センサ32、フィルタ温度センサ34、及び下流圧力センサ36などの各種センサ類が接続されており、出力側には演算した制御量に基づき制御が行われる各気筒のインジェクタ4、EGR弁20、吸気制御弁52、及び排気絞り弁54などの各種デバイス類が接続されている。
The ECU 38 is a control device for performing comprehensive control of the exhaust gas purification apparatus according to the present invention including the engine 1, and includes a CPU, a memory, a timer counter, and the like, and calculates various control amounts. Various devices are controlled based on the control amount.
Various sensors such as an intake flow sensor 14, a catalyst temperature sensor 30, an upstream pressure sensor 32, a filter temperature sensor 34, and a downstream pressure sensor 36 are collected on the input side of the ECU 38 in order to collect information necessary for performing various controls. Various devices such as the injector 4, the EGR valve 20, the intake control valve 52, and the exhaust throttle valve 54 of each cylinder that are controlled based on the calculated control amount are connected to the output side. Yes.

エンジン1の各気筒への燃料供給量の演算、及び演算した燃料供給量に基づくインジェクタ4からの燃料供給制御もECU38によって行われる。エンジン1の運転に必要な燃料供給量(主噴射量)の演算は、図示しないエンジン回転数センサとアクセル開度センサとによって検出されたエンジン回転数とアクセル開度とに基づき、予め記憶しているマップから読み出して決定する。各気筒に供給される燃料の量は、インジェクタ4の開弁時間によって調整され、決定された燃料量に対応した駆動時間で各インジェクタ4が開弁駆動される。   The ECU 38 also performs calculation of the fuel supply amount to each cylinder of the engine 1 and fuel supply control from the injector 4 based on the calculated fuel supply amount. The calculation of the fuel supply amount (main injection amount) necessary for the operation of the engine 1 is stored in advance based on the engine speed and the accelerator opening detected by an engine speed sensor and an accelerator opening sensor (not shown). It is determined by reading from the map. The amount of fuel supplied to each cylinder is adjusted by the valve opening time of the injector 4, and each injector 4 is driven to open in a driving time corresponding to the determined fuel amount.

このように構成された内燃機関の排気浄化装置では、酸化触媒26を用いた連続再生により、フィルタ28に堆積したパティキュレートの焼却除去が行われるが、エンジン1の排気温度が低い運転状態、例えば低速、低負荷運転などでは排気温度が酸化触媒26の活性化温度まで上昇せず、排気中のNOが酸化されずに連続再生が行われない場合がある。そして、このような状態が継続すると、フィルタ28内にパティキュレートが過剰に堆積し、フィルタ28が目詰まりを起こすおそれがある。このため、フィルタ28におけるパティキュレートの堆積状況に応じて、適宜強制再生が行われる。   In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine configured as described above, the particulates accumulated on the filter 28 are incinerated and removed by continuous regeneration using the oxidation catalyst 26. However, the operating state where the exhaust temperature of the engine 1 is low, for example, In low speed, low load operation, etc., the exhaust temperature does not rise to the activation temperature of the oxidation catalyst 26, and NO in the exhaust is not oxidized and continuous regeneration may not be performed. If such a state continues, particulates excessively accumulate in the filter 28 and the filter 28 may be clogged. For this reason, the forced regeneration is appropriately performed according to the accumulation state of the particulates in the filter 28.

この強制再生の制御は、図2に示すフローチャートに従い、所定の制御周期でECU38によって実行される。
まず、図2のステップS102において、強制再生フラグF1の値が1であるか否かを判定する。強制再生フラグF1は強制再生を実行中であるか否かを示すものであり、値が1であると強制再生を実行中であり、値が0であると強制再生を実行していないことを示す。強制再生フラグF1の初期設定値は0となっており、最初の制御周期ではステップS102からステップS104へと進む。
The forced regeneration control is executed by the ECU 38 at a predetermined control cycle in accordance with the flowchart shown in FIG.
First, in step S102 of FIG. 2, it is determined whether or not the value of the forced regeneration flag F1 is 1. The forced regeneration flag F1 indicates whether or not forced regeneration is being performed. If the value is 1, forced regeneration is being performed, and if the value is 0, forced regeneration is not being performed. Show. The initial set value of the forced regeneration flag F1 is 0, and the process proceeds from step S102 to step S104 in the first control cycle.

ステップS104ではフィルタ28の強制再生が必要であるか否かの判断がなされる。具体的には、上流圧力センサ32の検出値と下流圧力センサ6の検出値との差、即ちフィルタ28の入口と出口との差圧を求め、この差圧に基づき推定したパティキュレートの堆積量が所定値以上である場合に、強制再生が必要であると判断している。この場合にはステップS106に進み、強制再生フラグF1の値を1とし、強制再生フラグF1が強制再生実行中であることを示すように変更する。一方、フィルタ28の差圧が所定値より少なく、現時点での強制再生が不要であると判定すると、この制御周期を終了し、次の制御周期において再びステップS102から処理を行う。   In step S104, it is determined whether or not the forced regeneration of the filter 28 is necessary. Specifically, the difference between the detected value of the upstream pressure sensor 32 and the detected value of the downstream pressure sensor 6, that is, the differential pressure between the inlet and outlet of the filter 28 is obtained, and the accumulated amount of particulates estimated based on this differential pressure Is determined to be necessary for forced regeneration. In this case, the process proceeds to step S106, where the value of the forced regeneration flag F1 is set to 1, and the forced regeneration flag F1 is changed to indicate that the forced regeneration is being executed. On the other hand, when it is determined that the differential pressure of the filter 28 is less than the predetermined value and the forced regeneration at the present time is not necessary, this control cycle is ended, and the processing is performed again from step S102 in the next control cycle.

ステップS104で強制再生が必要であると判断してステップS106に進み、強制再生フラグF1の値を1とした後、ステップS108に進むと、触媒温度センサ30の検出値に基づき、酸化触媒26の温度Tcが活性化温度(例えば250℃)以上となって、酸化触媒26が活性化したか否かを判定する。
触媒温度Tcが250℃未満である場合には、ステップS110に進み、酸化触媒26の昇温制御が行われる。この昇温制御は、酸化触媒26に高温の排気を供給することにより、酸化触媒26の温度を活性化温度の250℃まで昇温するものであり、吸気制御弁52及び排気絞り弁54を閉方向に制御すると共に、各気筒の膨張行程において第1の追加燃料噴射を行う。第1の追加燃料の噴射タイミングは、膨張行程終期よりも比較的早期であって、このようなタイミングで追加燃料を気筒内に噴射することにより、追加燃料と気筒内の高温の燃焼ガスとが混合して排気ポートや排気マニホールド16内で追加燃料が燃焼し、高温の排気が酸化触媒26に供給されて、酸化触媒26の温度が上昇する。
In step S104, it is determined that forced regeneration is necessary, and the process proceeds to step S106. The value of the forced regeneration flag F1 is set to 1, and then the process proceeds to step S108. Based on the detected value of the catalyst temperature sensor 30, the oxidation catalyst 26 It is determined whether or not the temperature Tc is higher than the activation temperature (for example, 250 ° C.) and the oxidation catalyst 26 is activated.
When the catalyst temperature Tc is less than 250 ° C., the process proceeds to step S110, and the temperature increase control of the oxidation catalyst 26 is performed. In this temperature raising control, the temperature of the oxidation catalyst 26 is raised to the activation temperature of 250 ° C. by supplying high-temperature exhaust gas to the oxidation catalyst 26, and the intake control valve 52 and the exhaust throttle valve 54 are closed. The first additional fuel injection is performed in the expansion stroke of each cylinder. The injection timing of the first additional fuel is relatively earlier than the end of the expansion stroke. By injecting the additional fuel into the cylinder at such timing, the additional fuel and the high-temperature combustion gas in the cylinder are generated. After mixing, additional fuel burns in the exhaust port and the exhaust manifold 16, and high-temperature exhaust gas is supplied to the oxidation catalyst 26, and the temperature of the oxidation catalyst 26 rises.

このようにしてステップS110で酸化触媒26の昇温制御を行い、この制御周期を終えて、次の制御周期で再びステップS102から制御を行う。この場合、既に強制再生フラグF1の値は1となっているので、ステップS102からステップS108へと進み、触媒温度Tcが250℃未満である間は、ステップS108からステップS110に進んで第1追加燃料の噴射による酸化触媒26の昇温制御が行われる。   In this manner, the temperature increase control of the oxidation catalyst 26 is performed in step S110, and this control cycle is completed, and control is performed again from step S102 in the next control cycle. In this case, since the value of the forced regeneration flag F1 is already 1, the process proceeds from step S102 to step S108, and while the catalyst temperature Tc is lower than 250 ° C., the process proceeds from step S108 to step S110 and the first addition. The temperature increase control of the oxidation catalyst 26 is performed by fuel injection.

このようにして第1追加燃料の噴射が繰り返され、酸化触媒26の温度Tcが250℃以上になると、ステップS108からステップS112へ進む。ステップS112では、触媒温度センサ30の検出値に基づき、酸化触媒26の温度Tcが所定温度以上であるか否かが判定される。この所定温度は、フィルタ28でパティキュレートが最も効率よく燃焼する温度であり、本実施形態では600℃を所定温度としている。   When the injection of the first additional fuel is repeated in this manner and the temperature Tc of the oxidation catalyst 26 becomes 250 ° C. or higher, the process proceeds from step S108 to step S112. In step S112, based on the detection value of the catalyst temperature sensor 30, it is determined whether or not the temperature Tc of the oxidation catalyst 26 is equal to or higher than a predetermined temperature. This predetermined temperature is a temperature at which the particulates burn most efficiently in the filter 28, and in this embodiment, the predetermined temperature is 600 ° C.

ステップS112で触媒温度Tcが600℃以上であると判定するとステップS114に進み、触媒温度Tcが600℃未満であると判定するとステップS116に進む。
ステップS114及びS116は、フィルタ28に供給される排気の温度を600℃に維持するように、第2の追加燃料を各気筒に噴射するものであって、第2の追加燃料は排気行程で噴射されるようになっている。このような噴射タイミングで第2の追加燃料が各気筒に噴射されることにより、第2の追加燃料は気筒内や排気マニホールド16内で燃焼することなく酸化触媒26に達し、活性化温度にある酸化触媒26及びフィルタ28で燃焼する。この燃焼により排気温度が600℃まで上昇し、フィルタ28に堆積したパティキュレートが焼却される。
If it is determined in step S112 that the catalyst temperature Tc is 600 ° C. or higher, the process proceeds to step S114, and if it is determined that the catalyst temperature Tc is less than 600 ° C., the process proceeds to step S116.
In steps S114 and S116, the second additional fuel is injected into each cylinder so that the temperature of the exhaust gas supplied to the filter 28 is maintained at 600 ° C., and the second additional fuel is injected in the exhaust stroke. It has come to be. By injecting the second additional fuel into each cylinder at such injection timing, the second additional fuel reaches the oxidation catalyst 26 without being burned in the cylinder or the exhaust manifold 16 and is at the activation temperature. Combustion occurs in the oxidation catalyst 26 and the filter 28. By this combustion, the exhaust temperature rises to 600 ° C., and the particulates deposited on the filter 28 are incinerated.

第2の追加燃料はエンジン回転数と主噴射量(負荷)とをパラメータとするマップに記憶されており、このマップは第2の追加燃料噴射量が比較的多めに設定された増量マップと、比較的少なめに設定された減量マップの2種類が用意されている。そして、ステップS114では触媒温度Tcが600℃以上あるため、減量マップを用いて第2の追加燃料を噴射し、ステップS116では触媒温度Tcが600℃未満であるため、増量マップを用いて第2の追加燃料を噴射する。これによって酸化触媒26から排出されてフィルタ28に供給される排気の温度が600℃に維持される。   The second additional fuel is stored in a map having the engine speed and the main injection amount (load) as parameters, and this map includes an increase map in which the second additional fuel injection amount is set to be relatively large, There are two types of weight loss maps set relatively small. In step S114, since the catalyst temperature Tc is 600 ° C. or higher, the second additional fuel is injected using the reduction map. In step S116, the catalyst temperature Tc is lower than 600 ° C., so the second increase fuel is used. Inject additional fuel. As a result, the temperature of the exhaust gas discharged from the oxidation catalyst 26 and supplied to the filter 28 is maintained at 600 ° C.

ステップS114又はS116で第2の追加燃料を噴射すると、ステップS118に進み、強制再生終了フラグF2の値が0であるか否かの判定を行う。
強制再生終了フラグF2は、強制再生フラグF1の値が1となったことを受けて別途実行される強制再生終了判定制御(後述)において、強制再生の終了が判断されると値が0となり、強制再生の終了が判断されていないときには値が1となるものである。従って、強制再生終了判定制御において強制再生の終了が判定されるまでは、強制再生終了フラグF2の値が1であるため、この制御周期を終えて、次の制御周期で再びステップS102から制御を行う。また、強制再生終了判定制御において強制再生の終了が判定されると、強制再生終了フラグF2の値が0であるため、ステップS120に進む。
When the second additional fuel is injected in step S114 or S116, the process proceeds to step S118, and it is determined whether or not the value of the forced regeneration end flag F2 is zero.
The forced regeneration end flag F2 becomes 0 when forced regeneration end is determined in forced regeneration end determination control (described later) that is separately executed when the value of the forced regeneration flag F1 becomes 1. The value is 1 when the end of forced regeneration is not determined. Accordingly, the value of the forced regeneration end flag F2 is 1 until the forced regeneration end determination is determined in the forced regeneration end determination control. Therefore, the control cycle ends, and control is again performed from step S102 in the next control cycle. Do. On the other hand, if the forced regeneration end determination control determines that the forced regeneration is terminated, the forced regeneration end flag F2 is 0, and the process proceeds to step S120.

ステップS120に進むと、強制再生の終了が判定されているので、強制再生フラグF1の値を0とし、この制御周期での制御を終了する。このようにして強制再生フラグF1の値が0になると、次の制御周期ではステップS102からステップS104へと進むので、再びフィルタ28の強制再生が必要となるまでは、ステップS102とステップS104の処理が繰り返される。   In step S120, since the end of forced regeneration is determined, the value of the forced regeneration flag F1 is set to 0, and the control in this control cycle is terminated. When the value of the forced regeneration flag F1 becomes 0 in this way, the process proceeds from step S102 to step S104 in the next control cycle. Therefore, until the forced regeneration of the filter 28 becomes necessary again, the processing in steps S102 and S104 is performed. Is repeated.

次に、強制再生終了判定制御について、以下に説明する。
強制再生終了判定制御は、図3に示すようにECU38に設けられた制御ブロックにより、図4のフローチャートに従って所定の制御周期で実行される。
即ち、強制再生終了判定制御は、フィルタ28におけるパティキュレートの堆積量を検出する堆積量検出部(堆積量検出手段)40と、堆積量検出部40によって検出された堆積量に基づき、フィルタ28の目標再生率ηtを設定する目標再生率設定部(目標再生率設定手段)42と、予め設定されたフィルタ28の再生率とフィルタ28に供給される酸素流量の積算値との関係に基づき、目標再生率ηtに対応する目標酸素流量積算値Dtを設定する目標積算値設定部(目標積算値設定手段)44と、フィルタ28に供給される酸素流量を検出する酸素流量検出部(酸素流量検出手段)46と、フィルタ28の再生時に、酸素流量検出部によって検出された酸素流量の積算値が目標酸素流量積算値ηtに達すると、フィルタ28の再生が完了したと判定する再生終了判定部(再生終了判定手段)48と、フィルタ28に流入する排気流量を検出する排気流量検出部(排気流量検出手段)50とによって行われる。
Next, forced regeneration end determination control will be described below.
The forced regeneration end determination control is executed at a predetermined control cycle according to the flowchart of FIG. 4 by a control block provided in the ECU 38 as shown in FIG.
That is, the forced regeneration end determination control is performed based on the accumulation amount detection unit (deposition amount detection means) 40 that detects the accumulation amount of particulates in the filter 28 and the accumulation amount detected by the accumulation amount detection unit 40. Based on the relationship between the target regeneration rate setting unit (target regeneration rate setting means) 42 for setting the target regeneration rate ηt, and the preset regeneration rate of the filter 28 and the integrated value of the oxygen flow rate supplied to the filter 28, A target integrated value setting unit (target integrated value setting unit) 44 that sets a target oxygen flow rate integrated value Dt corresponding to the regeneration rate ηt, and an oxygen flow rate detecting unit (oxygen flow rate detecting unit) that detects the oxygen flow rate supplied to the filter 28. 46) When the integrated value of the oxygen flow detected by the oxygen flow rate detection unit reaches the target oxygen flow integrated value ηt during the regeneration of the filter 28, the regeneration of the filter 28 is completed. A reproduction end determination section (reproduction end determination means) 48 determines that the exhaust flow rate detector for detecting the flow rate of the exhaust gas flowing into the filter 28 (exhaust gas flow rate detection means) is performed by 50.

より具体的には、図4のフローチャートに従って制御が開始されると、まずステップS202で強制再生フラグF1の値が1であるか否かが判定される。強制再生フラグF1の値は、強制再生が行われていないときは0であり、前述した図2に示すフローチャートに従って行われる強制再生の制御において、強制再生が必要であると判断されると1に設定される(図2のステップS106)。従って、強制再生制御が実行されているときはステップS202からステップS204に進み、強制再生制御が実行されていないときは今回の制御周期での処理を終える。   More specifically, when control is started in accordance with the flowchart of FIG. 4, it is first determined in step S202 whether or not the value of the forced regeneration flag F1 is 1. The value of the forced regeneration flag F1 is 0 when forced regeneration is not performed, and is 1 when it is determined that forced regeneration is necessary in the forced regeneration control performed according to the flowchart shown in FIG. It is set (step S106 in FIG. 2). Therefore, when the forced regeneration control is being executed, the process proceeds from step S202 to step S204, and when the forced regeneration control is not being executed, the process in the current control cycle is finished.

ステップS204では、強制再生終了フラグF2の値が0であるか否かを判定する。強制再生終了フラグF2は、強制再生の完了が判断されると値が0となり、強制再生中に強制再生の完了が判断されていないときには値が1となるものであって、その初期値は0である。従って、強制再生フラグF1の値が1となってから最初にステップS202からステップS204に進んだ場合にはステップS206に進み、ステップS206で強制再生終了フラグF2の値を1とする。また、次の制御周期以降で引き続き強制再生フラグF1の値が1である場合には、すでに強制再生終了フラグF2の値が1となっているので、ステップS204からステップS212に直接進んで、ステップS206乃至S210の処理を省略する。   In step S204, it is determined whether or not the value of the forced regeneration end flag F2 is zero. The forced regeneration end flag F2 has a value of 0 when it is determined that the forced regeneration is complete, and a value of 1 when the completion of the forced regeneration is not determined during the forced regeneration, and its initial value is 0. It is. Accordingly, when the process proceeds from step S202 to step S204 for the first time after the value of the forced regeneration flag F1 becomes 1, the process proceeds to step S206. In step S206, the value of the forced regeneration end flag F2 is set to 1. Further, if the value of the forced regeneration flag F1 continues to be 1 after the next control cycle, the value of the forced regeneration end flag F2 is already 1, so that the process proceeds directly from step S204 to step S212. The processing from S206 to S210 is omitted.

初回の制御周期でステップS204からステップS206に進んで強制再生終了フラグF2の値を1とした後、ステップS208に進むと、堆積量検出部40により、フィルタ28に堆積しているパティキュレートの量PMwを検出する。
堆積量検出部40は、上流圧力センサ32と下流圧力センサ36とから検出信号を受け取り、上流圧力センサ32によって検出されたフィルタ28上流側の排気圧力と、下流圧力センサ36によって検出されたフィルタ28下流側の排気圧力との差圧に基づき、フィルタ28に堆積しているパティキュレートの量PMwを演算して検出する。そして、このパティキュレート堆積量PMwは目標再生率設定部42に送られる。
In the first control cycle, the process proceeds from step S204 to step S206 to set the value of the forced regeneration end flag F2 to 1, and then proceeds to step S208. When the process proceeds to step S208, the amount of particulates accumulated on the filter 28 by the accumulation amount detection unit 40. PMw is detected.
The accumulation amount detection unit 40 receives detection signals from the upstream pressure sensor 32 and the downstream pressure sensor 36, and the exhaust pressure upstream of the filter 28 detected by the upstream pressure sensor 32 and the filter 28 detected by the downstream pressure sensor 36. Based on the differential pressure from the exhaust pressure on the downstream side, the amount PMw of particulates accumulated in the filter 28 is calculated and detected. The particulate accumulation amount PMw is sent to the target regeneration rate setting unit 42.

フィルタ28に堆積しているパティキュレートは、強制再生時に全て焼却されるわけではなく、一部がフィルタ28内に残留する。そこで、目標再生率設定部42は、この残留許容パティキュレート量PMrを予め記憶しており、堆積量検出部40で検出された堆積パティキュレート量PMwと残留許容パティキュレート量PMrとの差が強制再生で焼却すべきパティキュレート量PMbであることから、下式(1)により目標再生率ηtを設定する(ステップS210)。   Particulates accumulated in the filter 28 are not incinerated at the time of forced regeneration, and a part thereof remains in the filter 28. Therefore, the target regeneration rate setting unit 42 stores the residual allowable particulate amount PMr in advance, and the difference between the accumulated particulate amount PMw detected by the deposition amount detecting unit 40 and the residual allowable particulate amount PMr is forced. Since the particulate amount PMb is to be incinerated by regeneration, the target regeneration rate ηt is set by the following equation (1) (step S210).

ηt=PMb/PMw=1−(PMr/PMw) … (1)
強制再生終了判定制御の初回の制御周期において目標再生率ηtが設定されると、次回の制御周期以降は、強制再生の完了を判定するまでの間、再度目標再生率を設定する必要がないので、前述したようにステップS206乃至S210の処理が省略されるようになっている。
ηt = PMb / PMw = 1− (PMr / PMw) (1)
If the target regeneration rate ηt is set in the first control cycle of the forced regeneration end determination control, it is not necessary to set the target regeneration rate again until the completion of forced regeneration is determined after the next control cycle. As described above, the processes in steps S206 to S210 are omitted.

ステップS210からステップS212に進むと、目標積算値設定部44が、目標再生率設定部42で設定された目標再生率ηtに対応する目標酸素流量積算値Dtを、予め設定されたフィルタ28の再生率とフィルタ28に供給される酸素流量の積算値との関係に基づき設定する。
ここで、フィルタ28の再生率とフィルタ28に供給される酸素流量の積算値との関係について、より詳細に説明する。
When the process proceeds from step S210 to step S212, the target integrated value setting unit 44 reproduces the target oxygen flow rate integrated value Dt corresponding to the target regeneration rate ηt set by the target regeneration rate setting unit 42 by regenerating the preset filter 28. It is set based on the relationship between the rate and the integrated value of the oxygen flow rate supplied to the filter 28.
Here, the relationship between the regeneration rate of the filter 28 and the integrated value of the oxygen flow rate supplied to the filter 28 will be described in more detail.

パティキュレートの燃焼速度ΔPMは、下式(2)によって示されることが知られている。
ΔPM=A・Dα・PM・exp{−E/(R・T)} … (2)
なお、Aは実験により求められる定数(頻度因子)、Dは酸素濃度、αは酸素の寄与度に応じた定数、PMはそのときのパティキュレート堆積量、Eは酸化触媒26の有無などのハードウエアの構成によって決定される活性化エネルギ定数、Rはガス定数、Tはフィルタ28の温度である。
It is known that the particulate burning rate ΔPM is expressed by the following equation (2).
ΔPM = A · Dα · PM · exp {−E / (R · T)} (2)
A is a constant (frequency factor) obtained by experiment, D is an oxygen concentration, α is a constant according to the contribution of oxygen, PM is a particulate deposition amount at that time, E is a hardware such as the presence or absence of the oxidation catalyst 26, etc. The activation energy constant determined by the wear configuration, R is the gas constant, and T is the temperature of the filter 28.

ここで、フィルタ温度Tが一定とすると、再生開始後の任意のタイミングkにおけるパティキュレートの燃焼速度ΔPMkは下式(3)で表される。
ΔPMk=B・Dkα・PMk … (3)
ただしBは下式(4)で表される。
B=A・exp{−E/(R・T)} … (4)
従って、タイミングk=0,1,2における燃焼速度ΔPMkは、それぞれ下式(5)乃至(7)で表される。
Here, assuming that the filter temperature T is constant, the particulate combustion rate ΔPM k at an arbitrary timing k after the start of regeneration is expressed by the following equation (3).
ΔPM k = B · D k α · PM k (3)
However, B is represented by the following formula (4).
B = A · exp {−E / (R · T)} (4)
Accordingly, the combustion speed ΔPM k at the timing k = 0, 1, 2 is expressed by the following equations (5) to (7), respectively.

ΔPM0=B・D0α・PM0 … (5)
ΔPM1=B・D1α・PM1 … (6)
ΔPM2=B・D2α・PM2 … (7)
上記式(6)において、PM1はPM0−ΔPM0であるので、上記式(5)の関係を代入して整理すると以下のようになる。
ΔPM 0 = B · D 0 α · PM 0 (5)
ΔPM 1 = B · D 1 α · PM 1 (6)
ΔPM 2 = B · D 2 α · PM 2 (7)
In the above equation (6), PM 1 is PM 0 −ΔPM 0 , and therefore, when the relationship of the above equation (5) is substituted and arranged, the following is obtained.

ΔPM1=B・D1α・PM0・(1−B・D0α) … (8)
また、上記式(7)において、PM2=PM0−ΔPM0−ΔPM1であるので、上記式(5)及び(8)の関係を代入して整理すると以下のようになる。
ΔPM2=B・D2α・PM0・(1−B・D0α)・(1−B・D1α) … (9)
従って、任意のタイミングkにおけるパティキュレートの燃焼時間ΔPMkは下式(10)で表される。
ΔPM 1 = B · D 1 α · PM 0 · (1−B · D 0 α) (8)
Further, in the above equation (7), PM 2 = PM 0 −ΔPM 0 −ΔPM 1 , and therefore, when the relations of the above equations (5) and (8) are substituted and arranged, the following is obtained.
ΔPM 2 = B · D 2 α · PM 0 · (1−B · D 0 α) · (1−B · D 1 α) (9)
Therefore, the particulate combustion time ΔPM k at an arbitrary timing k is expressed by the following equation (10).

ΔPMk=B・Dkα・PM0・f(B,D0k-1α) … (10)
フィルタ28の再生開始時(k=0)からタイミングk=nまでのパティキュレートの総燃焼量は、上記式(10)で表される燃焼速度ΔPMの積算値を求めることで算出することができる。
ΣΔPM=B・PM0・Σ{Diα・f(B,D0n-1α)} … (11)
フィルタ28の再生率ηは、パティキュレートの総燃焼量ΣΔPMを、再生開始時のパティキュレート堆積量PM0で除したものであるから、上記式(11)に基づき以下のように表されることになる。
ΔPM k = B · D k α · PM 0 · f (B, D 0 to k-1 α) (10)
The total combustion amount of the particulates from the start of regeneration of the filter 28 (k = 0) to the timing k = n can be calculated by obtaining the integrated value of the combustion speed ΔPM expressed by the above equation (10). .
ΣΔPM = B · PM 0 · Σ {D i α · f (B, D 0 to n-1 α)} (11)
Since the regeneration rate η of the filter 28 is obtained by dividing the total particulate combustion amount ΣΔPM by the particulate accumulation amount PM 0 at the start of regeneration, the regeneration rate η is expressed as follows based on the above equation (11). become.

η=B・Σ{Diα・f(B,D0n-1α)} … (12)
上記式(12)から、フィルタ28の再生率ηは、酸素濃度積算値と密接な関係があると共に、酸素濃度の履歴が再生率ηに影響を及ぼすことがわかる。
このような分析結果に基づき、フィルタ28の再生率ηと酸素濃度積算値との関係を求めることができる。なお、実際のエンジンでは排気流速や酸素濃度の変動を考慮してフィルタ28を通過する酸素分子数に着目する必要があるため、酸素濃度積算値に代えて酸素質量流量の積算値を用いる。また、酸素濃度の履歴を示すf(B,D0n-1α)を割愛しても、再生率ηと酸素質量流量積算値との相関関係が良好に保たれることが、実験により確認された。
η = B · Σ {D i α · f (B, D 0 to n-1 α)} (12)
From the above equation (12), it can be seen that the regeneration rate η of the filter 28 is closely related to the oxygen concentration integrated value, and that the history of the oxygen concentration affects the regeneration rate η.
Based on such analysis results, the relationship between the regeneration rate η of the filter 28 and the integrated oxygen concentration value can be obtained. In an actual engine, it is necessary to pay attention to the number of oxygen molecules passing through the filter 28 in consideration of fluctuations in the exhaust gas flow rate and oxygen concentration. Therefore, an integrated value of the oxygen mass flow rate is used instead of the integrated oxygen concentration value. Moreover, even if f (B, D 0 to n-1 α) indicating the history of oxygen concentration is omitted, it is experimentally shown that the correlation between the regeneration rate η and the oxygen mass flow rate integrated value can be maintained well. confirmed.

このようにして求められた再生率ηと酸素質量流量積算値との関係を図5に示す。
目標積算値設定部44は、図5に示す再生率ηと酸素質量流量積算値との関係を再生率−酸素質量流量積算値マップに予め記憶しており、目標再生率設定部42で設定された目標再生率ηtに対応する暫定目標酸素流量積算値Stoを、再生率−酸素質量流量積算値マップから読み出して設定する。
FIG. 5 shows the relationship between the regeneration rate η thus obtained and the oxygen mass flow rate integrated value.
The target integrated value setting unit 44 stores in advance the relationship between the regeneration rate η and the oxygen mass flow integrated value shown in FIG. 5 in the regeneration rate-oxygen mass flow integrated value map, and is set by the target regeneration rate setting unit 42. The provisional target oxygen flow rate integrated value Sto corresponding to the target regeneration rate ηt is read and set from the regeneration rate-oxygen mass flow rate integrated value map.

目標積算値設定部44で設定された暫定目標酸素流量積算値Stoは予め設定された標準状態におけるものであり、フィルタ28における実際のパティキュレートの燃焼量は、再生中の排気温度や排気流量の変動によって変化する。このため、目標積算値設定部44では、再生率−酸素質量流量積算値マップから読み出した暫定目標酸素流量積算値Stoを、フィルタ温度と排気流量とに基づき補正して最終的な目標酸素流量積算値Stを設定する。そして、補正に用いるフィルタ28の温度についてはフィルタ28下流側の排気温度をそのまま使用し、排気流量については、排気流量検出部50で検出した排気体積流量Qeを使用する。即ち、排気流量検出部50は、吸気流量センサ14によって検出された吸気質量流量Qiwに、各気筒へ供給された燃料量を加算し、フィルタ温度センサ34が検出したフィルタ温度及び下流圧力センサ36が検出したフィルタ下流側の排気圧力を用いて演算を行うことにより排気流量Qeを検出する。   The provisional target oxygen flow rate integrated value Sto set by the target integrated value setting unit 44 is in a preset standard state, and the actual particulate combustion amount in the filter 28 is the exhaust temperature or exhaust flow rate during regeneration. It changes by fluctuation. For this reason, the target integrated value setting unit 44 corrects the provisional target oxygen flow integrated value Sto read from the regeneration rate-oxygen mass flow integrated value map based on the filter temperature and the exhaust gas flow to obtain the final target oxygen flow integrated. Set the value St. Then, the exhaust gas temperature downstream of the filter 28 is used as it is for the temperature of the filter 28 used for correction, and the exhaust volume flow rate Qe detected by the exhaust flow rate detector 50 is used for the exhaust flow rate. That is, the exhaust flow rate detector 50 adds the amount of fuel supplied to each cylinder to the intake mass flow rate Qiw detected by the intake flow rate sensor 14, and the filter temperature and downstream pressure sensor 36 detected by the filter temperature sensor 34 The exhaust flow rate Qe is detected by performing calculation using the detected exhaust pressure on the downstream side of the filter.

目標積算値設定部44は、図6に示すように、フィルタ温度と排気流量に対応して補正係数Rが設定された補正係数マップを予め記憶しており、この補正係数マップから、フィルタ温度センサ34が検出したフィルタ温度、及び上記式(13)により排気流量検出部50が検出した排気流量Qeに対応する補正係数Rを読み出す。そして、目標再生率ηtに対応して設定した暫定目標酸素流量積算値Stoに上記補正係数Rを乗ずることによって、最終的な目標酸素流量積算値Stを決定する。   As shown in FIG. 6, the target integrated value setting unit 44 stores in advance a correction coefficient map in which a correction coefficient R is set corresponding to the filter temperature and the exhaust gas flow rate. From this correction coefficient map, the filter temperature sensor The correction coefficient R corresponding to the filter temperature detected by 34 and the exhaust flow rate Qe detected by the exhaust flow rate detection unit 50 by the above equation (13) is read out. Then, the final target oxygen flow rate integrated value St is determined by multiplying the provisional target oxygen flow rate integrated value Sto set corresponding to the target regeneration rate ηt by the correction coefficient R.

この補正係数マップは、フィルタ温度が一体であれば排気流量Qeが増加するほど大きな値となり、排気流量Qeが一定であればフィルタ温度が上昇するほど小さな値になるように補正係数Rが設定されている。従って、目標酸素流量積算値Stは、排気流量Qeが増加するほど、或いはフィルタ温度が低下するほど大きな値に補正されるようになっている。   In this correction coefficient map, the correction coefficient R is set so as to increase as the exhaust flow rate Qe increases as the filter temperature is integrated, and to decrease as the filter temperature increases as the exhaust flow rate Qe is constant. ing. Therefore, the target oxygen flow rate integrated value St is corrected to a larger value as the exhaust flow rate Qe increases or the filter temperature decreases.

また、目標積算値設定部44で設定された目標酸素流量積算値Stは、上述したように目標再生率ηtを達成するために必要な酸素質量流量の積算値を示しており、強制再生後の実際の酸素質量流量の積算値が目標再生率設定部42で設定された目標酸素流量積算値Stとなることは、フィルタ28の再生率が目標再生率ηtに達した、即ち、強制再生前にフィルタ28に堆積していたパティキュレートが残留許容パティキュレート量まで減少したことを示すことになる。   Further, the target oxygen flow rate integrated value St set by the target integrated value setting unit 44 indicates the integrated value of the oxygen mass flow rate necessary for achieving the target regeneration rate ηt as described above. The fact that the integrated value of the actual oxygen mass flow rate becomes the target oxygen flow rate integrated value St set by the target regeneration rate setting unit 42 means that the regeneration rate of the filter 28 has reached the target regeneration rate ηt, that is, before the forced regeneration. This indicates that the particulates accumulated in the filter 28 have been reduced to the residual allowable particulate amount.

このようにして目標積算値設定部44で設定された目標酸素流量積算値Stは、再生終了判定部48に送られる。
一方、酸素流量検出部46が、吸気流量センサ14で検出された吸入空気質量流量Qiwに基づく演算を行うことにより、フィルタ28に供給される酸素の質量流量Qowを検出しており、例えば下式(13)により、酸素質量流量Qowが算出される。
The target oxygen flow rate integrated value St set by the target integrated value setting unit 44 in this way is sent to the regeneration end determination unit 48.
On the other hand, the oxygen flow rate detection unit 46 detects the mass flow rate Qow of oxygen supplied to the filter 28 by performing a calculation based on the intake air mass flow rate Qiw detected by the intake flow rate sensor 14. From (13), the oxygen mass flow rate Qow is calculated.

Qow=(Qiw−q・a)・b … (13)
なお、qは燃料噴射量、aは当量比(例えば14.7)、bは酸素質量比である。
このようにして酸素流量検出手段46によって検出された酸素質量流量Qowが再生終了判定部48に送られる。
再生終了判定部48では、酸素流量検出手段46によって検出された酸素質量流量Qowを制御周期毎に積算し(ステップS214)、強制再生開始後の実際の酸素流量積算値Saを求める。そして、この実際の酸素流量積算値Saと目標積算値設定部で設定された目標酸素流量積算値Stとを比較する(ステップS216)。実際の酸素流量積算値Saが目標酸素流量積算値Stに達していない場合には、未だ強制再生が十分に行われていないとして今回の制御周期における処理を終了し、次の制御周期において再びステップS202からの処理を実行する。そして、実際の酸素流量積算値Saが目標酸素流量積算値St以上になると、強制再生によりフィルタ28に堆積したパティキュレートの焼却が完了したと判定し、ステップS218に進んで強制再生終了フラグF2の値を0とする。
Qow = (Qiw−q · a) · b (13)
Here, q is the fuel injection amount, a is the equivalent ratio (for example, 14.7), and b is the oxygen mass ratio.
The oxygen mass flow rate Qow detected by the oxygen flow rate detection means 46 in this way is sent to the regeneration end determination unit 48.
In the regeneration end determination unit 48, the oxygen mass flow rate Qow detected by the oxygen flow rate detection means 46 is integrated for each control period (step S214), and the actual oxygen flow rate integrated value Sa after the start of forced regeneration is obtained. Then, the actual oxygen flow rate integrated value Sa is compared with the target oxygen flow rate integrated value St set by the target integrated value setting unit (step S216). If the actual oxygen flow rate integrated value Sa has not reached the target oxygen flow rate integrated value St, it is determined that the forced regeneration has not been sufficiently performed yet, the process in the current control cycle is terminated, and the step is again performed in the next control cycle. The process from S202 is executed. When the actual oxygen flow rate integrated value Sa becomes equal to or greater than the target oxygen flow rate integrated value St, it is determined that the incineration of the particulates deposited on the filter 28 by the forced regeneration is completed, and the process proceeds to step S218 to set the forced regeneration end flag F2. The value is 0.

強制再生終了フラグF2の値が1から0に変更されることにより、前述したように、強制再生制御は図2のフローチャートのステップS118からステップS120に進み、ステップS120で強制再生フラグF1の値が0とされる。これにより、強制再生制御が終了すると共に、強制再生終了判定制御も、ステップS202で強制再生フラグF1の値が1ではないと判定されてステップS204乃至S218の処理が行われなくなる。   By changing the value of the forced regeneration end flag F2 from 1 to 0, as described above, the forced regeneration control proceeds from step S118 to step S120 in the flowchart of FIG. 2, and in step S120, the value of the forced regeneration flag F1 is set. 0. As a result, the forced regeneration control ends, and the forced regeneration end determination control also determines that the value of the forced regeneration flag F1 is not 1 in step S202, and the processing of steps S204 to S218 is not performed.

以上のように、フィルタ28の強制再生の終了判定は、フィルタ28の目標再生率に基づき設定された目標酸素流量積算値を用いて行われるので、任意のパティキュレート堆積量においてフィルタ28の強制終了を開始したとしても、精度よく強制再生の終了を判定することができる。
また、再生中のフィルタ28におけるパティキュレートの燃焼反応は、排気流量が多いほど、即ち排気流動速度が速いほど、或いは排気温度が低いほど緩慢になる。しかし、前述したとおり、目標積算値設定部44は、目標酸素流量積算値Stを、排気流量Qeが増加するほど、或いはフィルタ温度が低下するほど大きな値に補正しており、これによりパティキュレートの燃焼反応が緩慢になるような条件下では強制再生の終了判定が遅めになる一方、燃焼反応が急速に行われるような環境下では強制再生の終了判定が早めになる。従って、排気流動速度や排気温度によってパティキュレートの燃焼反応の速度が変動しても、常に精度よく強制再生の終了を判定することができる。
As described above, the forced regeneration end determination of the filter 28 is performed using the target oxygen flow rate integrated value set based on the target regeneration rate of the filter 28. Therefore, the forced termination of the filter 28 at an arbitrary particulate accumulation amount. Even if the operation is started, it is possible to accurately determine the end of forced regeneration.
Further, the particulate combustion reaction in the filter 28 being regenerated becomes slower as the exhaust gas flow rate is higher, that is, as the exhaust gas flow rate is higher or the exhaust gas temperature is lower. However, as described above, the target integrated value setting unit 44 corrects the target oxygen flow rate integrated value St to a larger value as the exhaust flow rate Qe increases or the filter temperature decreases. The forced regeneration end determination is delayed under conditions where the combustion reaction is slow, while the forced regeneration end determination is advanced under an environment where the combustion reaction is performed rapidly. Therefore, even if the speed of the particulate combustion reaction varies depending on the exhaust flow speed or the exhaust temperature, the end of forced regeneration can always be determined with high accuracy.

以上で本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、目標積算値設定部44における目標酸素流量積算値の補正は、フィルタ温度と排気流量の両方に基づき行うようにしたが、いずれか一方のみに基づき行うようにしてもよい。
Although the description of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention has been completed above, the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, the correction of the target oxygen flow rate integrated value in the target integrated value setting unit 44 is performed based on both the filter temperature and the exhaust flow rate, but may be performed based on only one of them.

即ち、フィルタ温度に対応して補正係数Rが設定された補正係数マップを予め記憶しておき、この補正係数マップから、フィルタ温度センサ34が検出したフィルタ温度に対応する補正係数Rを読み出し、暫定目標酸素流量積算値Stoに上記補正係数Rを乗ずることにより、最終的な目標酸素流量積算値Stを決定するようにしてもよい。なお、この場合に補正係数マップは、フィルタ温度が上昇するほど小さな値になるように補正係数Rが設定されている。   That is, a correction coefficient map in which the correction coefficient R is set corresponding to the filter temperature is stored in advance, and the correction coefficient R corresponding to the filter temperature detected by the filter temperature sensor 34 is read from the correction coefficient map, and temporarily The final target oxygen flow rate integrated value St may be determined by multiplying the target oxygen flow rate integrated value Sto by the correction coefficient R. In this case, the correction coefficient R is set so that the correction coefficient map has a smaller value as the filter temperature increases.

或いは、排気流量に対応して補正係数Rが設定された補正係数マップを予め記憶しておき、この補正係数マップから、前記式(13)により排気流量検出部50が検出した排気流量Qeに対応する補正係数Rを読み出し、暫定目標酸素流量積算値Stoに上記補正係数Rを乗ずることによって、最終的な目標酸素流量積算値Stを決定するようにしてもよい。なお、この場合に補正係数マップは、排気流量Qeが増加するほど大きな値となるように補正係数Rが設定されている。   Alternatively, a correction coefficient map in which the correction coefficient R is set corresponding to the exhaust flow rate is stored in advance, and the exhaust flow rate Qe detected by the exhaust flow rate detection unit 50 according to the equation (13) is stored from this correction coefficient map. The final target oxygen flow rate integrated value St may be determined by reading the correction coefficient R to be read and multiplying the provisional target oxygen flow rate integrated value Sto by the correction coefficient R. In this case, the correction coefficient R is set so that the correction coefficient map has a larger value as the exhaust flow rate Qe increases.

この場合には、排気流動速度と排気温度とのいずれか一方に起因するパティキュレートの燃焼反応の速度の変動があっても、精度よく強制再生の完了を判定することができることになる。
また、堆積量検出部40において、フィルタ28に堆積しているパティキュレート量の検出は、上流圧力センサ32によって検出されたフィルタ28上流側の排気圧力と、下流圧力センサ36によって検出されたフィルタ28下流側の排気圧力との差圧に基づき行うようにしたが、これに限定されるものではなく、種々知られている方法でパティキュレート量を検出するようにしてもよい。
In this case, the completion of forced regeneration can be accurately determined even if there is a fluctuation in the speed of the particulate combustion reaction caused by either the exhaust flow speed or the exhaust temperature.
Further, in the accumulation amount detection unit 40, the particulate amount accumulated on the filter 28 is detected by the exhaust pressure upstream of the filter 28 detected by the upstream pressure sensor 32 and the filter 28 detected by the downstream pressure sensor 36. However, the present invention is not limited to this, and the amount of particulates may be detected by various known methods.

更に、排気流量については、吸気流量センサ14によって検出された吸気質量流量Qiwに、各気筒へ供給された燃料量を加算し、フィルタ温度及びフィルタ下流側の排気圧力に基づき排気流量Qeを検出するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば燃料量を無視して吸気流量センサ14によって検出された吸気質量流量Qiwを用いて排気流量Qeを演算してもよいし、排気管18或いは排気後処理装置24内に排気流量センサを設けて、直接排気流量を検出するようにしてもよい。   Further, regarding the exhaust flow rate, the amount of fuel supplied to each cylinder is added to the intake mass flow rate Qiw detected by the intake flow rate sensor 14, and the exhaust flow rate Qe is detected based on the filter temperature and the exhaust pressure downstream of the filter. However, the present invention is not limited to this. For example, the exhaust flow rate Qe may be calculated using the intake mass flow rate Qiw detected by the intake flow rate sensor 14 ignoring the fuel amount, or the exhaust pipe 18 or An exhaust flow rate sensor may be provided in the exhaust aftertreatment device 24 to directly detect the exhaust flow rate.

また、フィルタ28に供給される酸素の流量も、吸気流量センサ14によって検出された吸気質量流量Qiwに基づき、演算によって検出するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば排気管18或いは排気後処理装置24内に酸素センサを設け、この酸素センサの検出結果に基づきフィルタ28に供給される酸素の流量を検出するようにしてもよい。   Further, the flow rate of oxygen supplied to the filter 28 is also detected by calculation based on the intake mass flow rate Qiw detected by the intake flow rate sensor 14. However, the present invention is not limited to this. For example, the exhaust pipe 18 or An oxygen sensor may be provided in the exhaust aftertreatment device 24, and the flow rate of oxygen supplied to the filter 28 may be detected based on the detection result of the oxygen sensor.

フィルタ28の強制再生については、第1の追加燃料噴射により酸化触媒26を活性化した後、第2の追加燃料噴射によって排気温度を上昇させてフィルタ28のパティキュレートを焼却するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば排気管18或いは排気後処理装置24に燃料添加装置を設け、排気中に直接燃料を噴射するようにしてもよいし、排気管18或いは排気後処理装置24に設けた電気ヒータや軽油バーナ等によって排気を昇温するようにしてもよい。   Regarding the forced regeneration of the filter 28, after the oxidation catalyst 26 is activated by the first additional fuel injection, the exhaust temperature is raised by the second additional fuel injection to incinerate the particulates of the filter 28. However, the present invention is not limited to this. For example, a fuel addition device may be provided in the exhaust pipe 18 or the exhaust aftertreatment device 24 so that the fuel is directly injected into the exhaust gas. The temperature of the exhaust gas may be raised by an electric heater, a light oil burner, or the like.

最後に、上記実施形態はディーゼルエンジンの排気浄化装置に本発明を適用したものであったが、エンジン形式はこれに限定されるものではなく、フィルタを用いてパティキュレートの除去を行い、パティキュレートの焼却によりフィルタの再生を行うエンジンであればどのようなものでも適用可能である。   Finally, in the above-described embodiment, the present invention is applied to an exhaust emission control device for a diesel engine. However, the engine type is not limited to this, and particulates are removed using a filter. Any engine that regenerates the filter by incineration can be applied.

本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an exhaust emission control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 図1の排気浄化装置における強制再生制御のフローチャートである。It is a flowchart of the forced regeneration control in the exhaust gas purification apparatus of FIG. 図1の排気浄化装置における強制再生終了判定制御の制御ブロック図である。FIG. 2 is a control block diagram of forced regeneration end determination control in the exhaust gas purification apparatus of FIG. 1. 図1の排気浄化装置における強制再生終了判定制御のフローチャートである。3 is a flowchart of forced regeneration end determination control in the exhaust purification device of FIG. 1. 図1の排気浄化装置における強制再生終了判定制御で用いる再生率−酸素質量流量積算値マップの特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram of a regeneration rate-oxygen mass flow rate integrated value map used in forced regeneration end determination control in the exhaust gas purification apparatus of FIG. 1. 図1の排気浄化装置における強制再生終了判定制御で用いる補正係数マップの特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram of a correction coefficient map used in forced regeneration end determination control in the exhaust gas purification apparatus of FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
18 排気管(排気通路)
28 フィルタ
34 フィルタ温度センサ(フィルタ温度検出手段)
40 堆積量検出部(堆積量検出手段)
42 目標再生率設定部(目標再生率設定手段)
44 目標積算値設定部(目標積算値設定手段)
46 酸素流量検出部(酸素流量検出手段)
48 再生終了判定部(再生終了判定手段)
50 排気流量検出部(排気流量検出手段)
1 Engine 18 Exhaust pipe (exhaust passage)
28 Filter 34 Filter temperature sensor (filter temperature detection means)
40 Deposition amount detection unit (deposition amount detection means)
42 Target playback rate setting unit (target playback rate setting means)
44 Target integrated value setting section (Target integrated value setting means)
46 Oxygen flow rate detector (oxygen flow rate detection means)
48 Playback end determination unit (playback end determination means)
50 Exhaust flow rate detector (exhaust flow rate detection means)

Claims (7)

排気通路に配設され、内燃機関から排出される排気中のパティキュレートを捕捉する一方、堆積したパティキュレートを焼却して再生を行うフィルタと、
前記フィルタにおける前記パティキュレートの堆積量を検出する堆積量検出手段と、
前記堆積量検出手段によって検出された前記堆積量に基づき、前記フィルタの目標再生率を設定する目標再生率設定手段と、
予め設定された前記フィルタの再生率と前記フィルタに供給される酸素流量の積算値との関係に基づき、前記目標再生率に対応する目標酸素流量積算値を設定する目標積算値設定手段と、
前記フィルタに供給される酸素流量を検出する酸素流量検出手段と、
前記フィルタの再生時に、前記酸素流量検出手段によって検出された酸素流量の積算値が前記目標積算値設定手段によって設定された目標酸素流量積算値に達すると、前記フィルタの再生が完了したと判定する再生終了判定手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
A filter that is disposed in the exhaust passage and captures particulates in the exhaust discharged from the internal combustion engine, while incinerating the accumulated particulates to regenerate,
A deposition amount detecting means for detecting a deposition amount of the particulates in the filter;
Target regeneration rate setting means for setting a target regeneration rate of the filter based on the accumulation amount detected by the accumulation amount detection means;
A target integrated value setting means for setting a target oxygen flow rate integrated value corresponding to the target regeneration rate based on a relationship between a preset regeneration rate of the filter and an integrated value of the oxygen flow rate supplied to the filter;
Oxygen flow rate detection means for detecting the oxygen flow rate supplied to the filter;
When the integrated value of the oxygen flow detected by the oxygen flow rate detection means reaches the target oxygen flow integrated value set by the target integrated value setting means during regeneration of the filter, it is determined that the regeneration of the filter is completed. An exhaust purification device for an internal combustion engine, comprising: a regeneration end determination unit.
前記フィルタの温度を検出するフィルタ温度検出手段を更に備え、
前記目標積算値設定手段は、予め設定された前記フィルタの再生率と前記フィルタに供給される酸素流量の積算値との関係に基づき前記目標再生率に対応して求めた酸素流量の積算値を、前記フィルタ温度検出手段によって検出されたフィルタ温度に基づき補正して目標酸素流量積算値を設定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
A filter temperature detecting means for detecting the temperature of the filter;
The target integrated value setting means calculates an integrated value of the oxygen flow rate corresponding to the target regeneration rate based on a relationship between a preset regeneration rate of the filter and an integrated value of the oxygen flow rate supplied to the filter. 2. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the target oxygen flow rate integrated value is set by correcting based on the filter temperature detected by the filter temperature detecting means.
前記目標積算値設定手段は、前記フィルタ温度が高いほど前記目標酸素積算値が小さくなるように補正することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装置。   The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the target integrated value setting means corrects the target oxygen integrated value to be smaller as the filter temperature is higher. 前記フィルタに流入する排気流量を検出する排気流量検出手段を更に備え、
前記目標積算値設定手段は、予め設定された前記フィルタの再生率と前記フィルタに供給される酸素流量の積算値との関係に基づき、前記目標再生率に対応して求めた酸素流量の積算値を、前記排気流量検出手段によって検出された排気流量とに基づき補正して目標酸素流量積算値を設定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
An exhaust flow rate detecting means for detecting an exhaust flow rate flowing into the filter;
The target integrated value setting means is an integrated value of the oxygen flow rate determined corresponding to the target regeneration rate based on a relationship between a preset regeneration rate of the filter and an integrated value of the oxygen flow rate supplied to the filter. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the target oxygen flow rate integrated value is set by correcting the flow rate based on the exhaust flow rate detected by the exhaust flow rate detection means.
前記目標積算値設定手段は、前記排気流量が少ないほど前記目標酸素積算値が小さくなるように補正することを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の排気浄化装置。   The exhaust purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the target integrated value setting means corrects the target oxygen integrated value to be smaller as the exhaust flow rate is smaller. 前記フィルタの温度を検出するフィルタ温度検出手段と、
前記フィルタに流入する排気流量を検出する排気流量検出手段とを更に備え、
前記目標積算値設定手段は、予め設定された前記フィルタの再生率と前記フィルタに供給される酸素流量の積算値との関係に基づき、前記目標再生率に対応して求めた酸素流量の積算値を、前記フィルタ温度検出手段によって検出されたフィルタ温度と、前記排気流量検出手段によって検出された排気流量とに基づき補正して目標酸素流量積算値を設定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
Filter temperature detecting means for detecting the temperature of the filter;
An exhaust flow rate detecting means for detecting an exhaust flow rate flowing into the filter;
The target integrated value setting means is an integrated value of the oxygen flow rate determined corresponding to the target regeneration rate based on a relationship between a preset regeneration rate of the filter and an integrated value of the oxygen flow rate supplied to the filter. The target oxygen flow rate integrated value is set by correcting the correction based on the filter temperature detected by the filter temperature detection unit and the exhaust flow rate detected by the exhaust flow rate detection unit. Exhaust gas purification device for internal combustion engine.
前記目標積算値設定手段は、前記フィルタ温度が高いほど前記目標酸素積算値が小さくなるように補正すると共に、前記排気流量が少ないほど前記目標酸素積算値が小さくなるように補正することを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の排気浄化装置。   The target integrated value setting means corrects the target oxygen integrated value so that it decreases as the filter temperature increases, and corrects the target oxygen integrated value to decrease as the exhaust flow rate decreases. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 6.
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