JP2001152830A - Exhaust gas emission control apparatus for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas emission control apparatus for internal combustion engine

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JP2001152830A
JP2001152830A JP33632299A JP33632299A JP2001152830A JP 2001152830 A JP2001152830 A JP 2001152830A JP 33632299 A JP33632299 A JP 33632299A JP 33632299 A JP33632299 A JP 33632299A JP 2001152830 A JP2001152830 A JP 2001152830A
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正明 小林
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敏男 末松
Takao Fukuma
隆雄 福間
Tomoyuki Ono
智幸 小野
Masahito Shibata
正仁 柴田
Hiroki Matsuoka
広樹 松岡
Yoshimitsu Henda
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Kazuo Takahashi
和男 高橋
Yasuhiko Otsubo
康彦 大坪
Genshiro Endo
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simply and correctly judge a particulate correcting condition of a particulate filter(DPF). SOLUTION: An airflow meter for detecting intake air amount is disposed in an intake passage 2 of an engine 1, and a particulate filter(DPF) for collecting particulates in the exhaust gas is disposed in an exhaust passage 3. An engine electronic control unit(ECU) 30 detects engine rotating speed NE and a fuel injection amount Qfin, and a intake air amount Gn during operation of the engine, to judge the amount of the particulate collected by the particulate filter DPE by comparing a real intake air amount Gn, with an intake air amount Gnb which is stored beforehand in an operation of the same engine speed of rotation NE and the fuel injection amount Qfin in the reference condition in which particulate is not collected in the particulate filter DPE.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関し、詳細には機関排気中のパティキュレート
(排気微粒子)を捕集するパティキュレートフィルタを
備えるとともに、パティキュレートフィルタに捕集され
たパティキュレート量が増大したことを正確に検出する
ことを可能とする内燃機関の排気浄化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to a particulate filter for trapping particulates (exhaust particulates) in the exhaust gas of the engine. The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine that can accurately detect an increase in the amount of particulates.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の排気、特にディーゼル機関の
排気にはカーボンを主成分とするパティキュレートが含
まれている。これらのパティキュレートの大気への放散
を防止するために機関排気系にパティキュレートを捕集
するパティキュレートフィルタ(DPF)を設ける技術
が知られている。しかし、DPFにパティキュレートが
捕集されると捕集量の増大に応じてDPFを通過する排
気の圧力損失が増大する。このため、DPFに捕集され
たパティキュレート量が過大になると、機関の排気背圧
増大による機関の出力低下や燃費の悪化が無視できなく
なる、いわゆるDPFの詰まりが生じる。
2. Description of the Related Art Exhaust gas from an internal combustion engine, particularly exhaust gas from a diesel engine, contains particulates mainly composed of carbon. There is known a technique in which a particulate filter (DPF) for trapping particulates is provided in an engine exhaust system in order to prevent the emission of these particulates into the atmosphere. However, when particulates are trapped in the DPF, the pressure loss of exhaust gas passing through the DPF increases as the trapping amount increases. For this reason, if the amount of particulates trapped in the DPF becomes excessive, so-called clogging of the DPF occurs, in which a decrease in engine output and deterioration in fuel efficiency due to an increase in exhaust back pressure of the engine cannot be ignored.

【0003】このDPFの詰まりの問題を解消するため
には、DPFに捕集されたパティキュレート量を検出
し、捕集量がある程度の量に到達した場合には排気温度
を上昇させる等の方法によりDPF上のパティキュレー
トを燃焼、除去することによりDPFの再生を行う必要
がある。このため、適切なDPFの再生操作を行うため
にDPFのパティキュレート捕集状態(パティキュレー
ト捕集量)を検出する種々の方法が提案されている。
[0003] In order to solve the problem of clogging of the DPF, the amount of particulates trapped in the DPF is detected, and when the trapped amount reaches a certain amount, the exhaust gas temperature is raised. It is necessary to regenerate the DPF by burning and removing the particulates on the DPF. For this reason, various methods have been proposed for detecting the particulate collection state (particulate collection amount) of the DPF in order to perform an appropriate DPF regeneration operation.

【0004】これらの方法には、例えばDPF上流側の
排気通路に圧力センサを設け、DPFのパティキュレー
ト捕集量増大によるDPF上流側の排気圧力(背圧)を
検出し、背圧が所定値まで上昇した場合にDPFのパテ
ィキュレート捕集量が増大したと判断する方法(例えば
特開昭60−153415号公報参照)や、機関の累積
回転数または走行距離が所定値に達する毎にDPFの捕
集量が増大したと判断する方法等がある。また、パティ
キュレートは導電性を有するカーボン粒子を主成分とす
るため、パティキュレートの捕集量によるDPFの電気
抵抗の変化によりパティキュレート捕集量を検出する方
法も提案されている(特開平8−68313号公報参
照)。この方法では、DPFのフィルタエレメントを導
電性を有する材質のメッシュを用いて形成し、運転中に
DPFの電気抵抗を監視する。DPFにパティキュレー
トが捕集され、詰まりが生じると、メッシュの空隙に捕
集されたパティキュレートを通って電流が流れるように
なり、メッシュ全体の電気抵抗が低下するようになる。
このため、DPFの電気抵抗を計測することによりDP
Fのパティキュレート捕集量を検出することができる。
In these methods, for example, a pressure sensor is provided in an exhaust passage on the upstream side of the DPF to detect an exhaust pressure (back pressure) on the upstream side of the DPF due to an increase in the amount of particulate matter trapped in the DPF, and the back pressure is set to a predetermined value. When the amount of particulates collected by the DPF increases, the method of determining that the amount of particulates collected by the DPF has increased (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-153415). There is a method of judging that the collection amount has increased, and the like. Further, since particulates are mainly composed of conductive carbon particles, a method has been proposed in which the trapped amount of particulates is detected by a change in the electrical resistance of the DPF due to the trapped amount of the particulates (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8 (1994)). -68313). In this method, the filter element of the DPF is formed using a mesh made of a conductive material, and the electric resistance of the DPF is monitored during operation. When particulates are trapped in the DPF and clogging occurs, current flows through the particulates trapped in the gaps of the mesh, and the electric resistance of the entire mesh decreases.
Therefore, by measuring the electrical resistance of the DPF, the DP
The amount of trapped particulates of F can be detected.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のDP
Fのパティキュレート捕集状態の判定、もしくはDPF
の詰まりの判定方法にはいずれも問題がある。例えば、
上記特開昭60−153415号公報のように、排気背
圧を検出する方法では、パティキュレート捕集状態検出
のためだけにDPF上流側の排気通路に新たな圧力セン
サを設置する必要があり装置全体の製造コストが増大す
る問題が生じる。また、排気背圧は機関運転状態によ
り、或いは排気圧の脈動により大きく変動するため、直
接排気背圧を検出する方法ではDPFのパティキュレー
ト捕集状態を正確に判定することは困難である。
However, the conventional DP
Determination of particulate collection state of F or DPF
There are problems in any of the methods for determining clogging. For example,
In the method of detecting exhaust back pressure as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-153415, it is necessary to install a new pressure sensor in the exhaust passage upstream of the DPF only for detecting the particulate collection state. There is a problem that the overall manufacturing cost increases. Further, since the exhaust back pressure greatly varies depending on the engine operating state or the pulsation of the exhaust pressure, it is difficult to accurately determine the particulate collection state of the DPF by the method of directly detecting the exhaust back pressure.

【0006】また、パティキュレートの排出量は機関の
運転状態により大きく変化するため、機関累積回転数や
走行距離に基づいてDPFのパティキュレート捕集状態
を判定する方法では大きな誤差が生じるおそれがある。
更に、上記特開平8−68313号公報のように、DP
F電気抵抗に基づいてパティキュレート捕集状態を判定
する方法では、捕集状態判定のためだけにDPFの材質
と構造を変更するとともに、電気抵抗検出用の手段を別
途設ける必要が生じ、装置全体のコストが大幅に上昇す
る問題がある。
[0006] Further, since the amount of emitted particulate varies greatly depending on the operating state of the engine, a large error may occur in the method of determining the particulate collection state of the DPF based on the accumulated engine speed and traveling distance. .
Further, as disclosed in JP-A-8-68313, the DP
In the method of determining the particulate collection state based on the F electric resistance, it is necessary to change the material and structure of the DPF only for the determination of the collection state and to provide a separate means for detecting the electric resistance. However, there is a problem that the cost of the system greatly increases.

【0007】本発明は上記問題に鑑み、DPFのパティ
キュレート捕集状態判定のためだけに特別な装置を設け
る必要がなく、簡易かつ正確にパティキュレート捕集状
態を判定可能な内燃機関の排気浄化装置を提供すること
を目的としている。
In view of the above problems, the present invention does not require a special device only for determining the particulate trapping state of the DPF, and can easily and accurately determine the particulate trapping state of the exhaust gas of an internal combustion engine. It is intended to provide a device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、内燃機関の排気通路に配置され排気中のパティ
キュレートを捕集するパティキュレートフィルタを備え
た内燃機関の排気浄化装置であって、機関の現在の運転
状態を検出する運転状態検出手段と、機関の負荷状態に
関連する負荷パラメータを検出する負荷パラメータ検出
手段と、前記パティキュレートフィルタのパティキュレ
ート捕集量が予め定めた値である基準状態における機関
運転状態と前記負荷パラメータとの関係を記憶する記憶
手段と、機関運転中に、前記負荷パラメータ検出手段の
検出した負荷パラメータの値と、前記運転状態検出手段
の検出した現在の運転状態に対応する、前記記憶手段の
記憶した基準状態における負荷パラメータの値とを比較
することにより前記パティキュレートフィルタのパティ
キュレート捕集状態を判定する判定手段と、を備えた内
燃機関の排気浄化装置が提供される。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine provided with a particulate filter disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine for trapping particulates in exhaust gas. Operating state detecting means for detecting a current operating state of the engine, load parameter detecting means for detecting a load parameter related to a load state of the engine, and a particulate trapping amount of the particulate filter is predetermined. A storage unit for storing a relationship between the engine operating state and the load parameter in a reference state, which is a value, a value of the load parameter detected by the load parameter detecting unit during engine operation, and a value detected by the operating state detecting unit. By comparing the value of the load parameter in the reference state stored in the storage means corresponding to the current operation state, Exhaust purification apparatus for an internal combustion engine having a determining means for collecting particulates state of the particulate filter, is provided.

【0009】すなわち、請求項1の発明では記憶手段
は、パティキュレートフィルタのパティキュレート捕集
量が予め定めた値である基準状態(例えばパティキュレ
ートの捕集量がゼロの無捕集状態)における機関運転状
態と負荷パラメータの値との関係とを記憶している。判
定手段は、記憶手段の記憶した負荷パラメータの値を用
いて、現在の機関運転状態に対応する基準状態における
負荷パラメータの値を求め、この基準状態における負荷
パラメータの値と、実際に検出した負荷パラメータの値
とを比較することによりパティキュレートフィルタのパ
ティキュレート捕集状態を判定する。
That is, according to the first aspect of the present invention, the storage means stores the reference amount in the reference state in which the amount of particulates collected by the particulate filter is a predetermined value (for example, in the non-collecting state in which the amount of particulates collected is zero). The relationship between the engine operating state and the value of the load parameter is stored. The determining means obtains the value of the load parameter in the reference state corresponding to the current engine operating state by using the value of the load parameter stored in the storage means. The particulate collection state of the particulate filter is determined by comparing the value of the parameter with the value of the parameter.

【0010】パティキュレートフィルタのパティキュレ
ート捕集量が増大するにつれて、機関の排気背圧は上昇
するため、パティキュレート捕集量の増大につれて機関
出力は低下する。このため、機関負荷に関連する負荷パ
ラメータの値は他の運転状態が同一であってもパティキ
ュレート捕集量が増大するにつれて大きく変化するよう
になる。本発明では、判定手段は現在の運転状態に対応
する基準状態における負荷パラメータの値、すなわちパ
ティキュレートフィルタのパティキュレート捕集量が予
め定めた値であった場合の現在の運転状態における負荷
パラメータの値と、実際の負荷パラメータの値とを比較
することによりパティキュレートの捕集状態を判定す
る。
[0010] As the particulate trapping amount of the particulate filter increases, the exhaust back pressure of the engine increases, so that the engine output decreases as the particulate trapping amount increases. For this reason, the value of the load parameter related to the engine load greatly changes as the amount of trapped particulates increases even if the other operating conditions are the same. In the present invention, the determination means determines the value of the load parameter in the current operating state when the value of the load parameter in the reference state corresponding to the current operating state, that is, the particulate trapping amount of the particulate filter is a predetermined value. The trapping state of particulates is determined by comparing the value with the value of the actual load parameter.

【0011】例えば、現在の運転状態での実際の負荷パ
ラメータの値が基準状態における負荷パラメータの値か
ら大きく変化しているような場合には、現在のパティキ
ュレートフィルタのパティキュレート捕集量は基準状態
における所定の捕集量と大きく相違すると判定すること
ができる。したがって、例えば基準状態における所定の
パティキュレート捕集量をゼロ(無捕集状態)に設定す
れば、現在の負荷パラメータの値が基準状態におけるも
のから大きく変化している場合には、パティキュレート
の捕集量が大きく増大していることが判定できる。な
お、記憶手段は、基準状態における機関の各運転状態に
おける負荷パラメータの値をすべて記憶するようにして
も良いし、或いは、基準状態での特定の運転状態におけ
る負荷パラメータのみを記憶するようにして、実際の運
転で運転状態がこの特定の運転状態に一致したときに捕
集量の判定を行うようにしても良い。
For example, when the actual value of the load parameter in the current operating state greatly changes from the value of the load parameter in the reference state, the current particulate trapping amount of the particulate filter is equal to the reference amount. It can be determined that the amount differs greatly from the predetermined trapping amount in the state. Therefore, for example, if the predetermined particulate collection amount in the reference state is set to zero (non-collection state), if the current load parameter value greatly changes from that in the reference state, the particulate matter is not collected. It can be determined that the trapping amount has increased significantly. The storage means may store all values of the load parameter in each operating state of the engine in the reference state, or may store only the load parameter in a specific operating state in the reference state. Alternatively, the trapping amount may be determined when the operating state matches the specific operating state in actual operation.

【0012】本発明によれば、負荷パラメータとして
は、例えば機関吸入空気量、燃料噴射量等の通常の制御
に使用するパラメータを用いることができるため、負荷
パラメータ計測用に新たにセンサを設ける必要がない。
しかも、負荷パラメータの値は、排気圧力の脈動等の影
響を受けることがないので、捕集状態を正確に判定する
ことが可能となる。
According to the present invention, since parameters used for normal control, such as an engine intake air amount and a fuel injection amount, can be used as load parameters, it is necessary to newly provide a sensor for measuring load parameters. There is no.
Moreover, since the value of the load parameter is not affected by the pulsation of the exhaust pressure or the like, the trapping state can be accurately determined.

【0013】請求項2に記載の発明によれば、前記負荷
パラメータ検出手段は、前記負荷パラメータとして機関
吸入空気量を検出する請求項1に記載の内燃機関の排気
浄化装置が提供される。
According to the second aspect of the present invention, there is provided the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect, wherein the load parameter detecting means detects an engine intake air amount as the load parameter.

【0014】すなわち本発明では、負荷パラメータとし
て機関の吸入空気量(流量)が使用される。パティキュ
レートフィルタの捕集量が増大して機関排気系の背圧が
上昇すると、機関運転状態が同一(例えば機関回転数と
燃料噴射量が同一)であっても機関吸入空気量は低下す
る。従って現在の運転状態における機関吸入空気量を基
準状態での同一の運転状態における機関吸入空気量と比
較することにより、現在のパティキュレートフィルタの
捕集量と基準状態における捕集量との差、すなわちパテ
ィキュレートの捕集状態を判定することができる。ま
た、機関吸入空気量は通常の機関制御に用いられるた
め、本発明においてはパティキュレートフィルタの捕集
量判定のために別途センサ等を設ける必要がない。
That is, in the present invention, the intake air amount (flow rate) of the engine is used as the load parameter. When the trapping amount of the particulate filter increases and the back pressure of the engine exhaust system increases, the engine intake air amount decreases even if the engine operation state is the same (for example, the engine speed and the fuel injection amount are the same). Therefore, by comparing the engine intake air amount in the current operation state with the engine intake air amount in the same operation state in the reference state, the difference between the current collection amount of the particulate filter and the collection amount in the reference state, That is, the collection state of the particulates can be determined. Further, since the engine intake air amount is used for normal engine control, it is not necessary to provide a separate sensor or the like for determining the trapping amount of the particulate filter in the present invention.

【0015】請求項3に記載の発明によれば、前記負荷
パラメータ検出手段は、前記負荷パラメータとして機関
燃料噴射量を検出し、前記判定手段は、前記運転状態検
出手段の検出した現在の運転状態がアイドル運転である
ときに前記パティキュレートフィルタのパティキュレー
ト捕集状態を判定する請求項1に記載の内燃機関の排気
浄化装置が提供される。
According to the third aspect of the invention, the load parameter detecting means detects an engine fuel injection amount as the load parameter, and the determining means determines a current operating state detected by the operating state detecting means. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a particulate collection state of the particulate filter is determined when the engine is in an idling operation.

【0016】すなわち、請求項3の発明では負荷パラメ
ータとして機関燃料噴射量が使用される。パティキュレ
ートフィルタの捕集量が増大して機関排気系の背圧が上
昇すると、排気背圧上昇により機関出力が低下するた
め、機関運転状態が同一(例えば機関回転数と機関吸入
空気量が同一)であっても燃料噴射量は増大する。従っ
て現在の運転状態における燃料噴射量を基準状態での同
一の運転状態における燃料噴射量と比較することによ
り、現在のパティキュレートフィルタの捕集量と基準状
態における捕集量との差、すなわちパティキュレートの
捕集状態を判定することができる。また、燃料噴射量は
通常の機関制御で常時算出されているため、本発明にお
いてもパティキュレートフィルタの捕集量判定のために
別途センサ等を設ける必要がない。
That is, in the invention of claim 3, the engine fuel injection amount is used as the load parameter. If the trapping amount of the particulate filter increases and the back pressure of the engine exhaust system increases, the engine output decreases due to the increase of the exhaust back pressure. ), The fuel injection amount increases. Therefore, by comparing the fuel injection amount in the current operation state with the fuel injection amount in the same operation state in the reference state, the difference between the current collection amount of the particulate filter and the collection amount in the reference state, that is, The collection state of the curate can be determined. Further, since the fuel injection amount is constantly calculated by normal engine control, it is not necessary to provide a separate sensor or the like for determining the trapping amount of the particulate filter in the present invention.

【0017】更に、特に機関アイドル回転数を一定値に
制御するアイドルスピードコントロール装置を備えた機
関では、アイドル回転数がパティキュレートフィルタの
パティキュレート捕集状態に関わらず一定に制御される
ため、基準状態と同一の運転状態を容易に再現すること
ができ、パティキュレートフィルタのパティキュレート
捕集状態の判定が容易になる。
Further, in particular, in an engine provided with an idle speed control device for controlling the engine idle speed to a constant value, the idle speed is controlled to be constant irrespective of the particulate collection state of the particulate filter. The same operation state as the state can be easily reproduced, and the determination of the particulate collection state of the particulate filter becomes easy.

【0018】請求項4に記載の発明によれば、更に、前
記判定手段は前記運転状態検出手段の検出した現在の運
転状態が減速運転であるときに前記パティキュレートフ
ィルタのパティキュレート捕集状態を判定する請求項2
に記載の内燃機関の排気浄化装置が提供される。
According to the fourth aspect of the present invention, the judging means further detects the particulate collection state of the particulate filter when the current operation state detected by the operation state detection means is a deceleration operation. Claim 2
The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to (1) is provided.

【0019】すなわち、請求項4の発明では、パティキ
ュレート捕集状態の判定は機関減速運転時(例えば機関
アクセル開度、または燃料噴射量がゼロのとき)に行わ
れる。機関吸入空気量を負荷パラメータとして用いてパ
ティキュレートの捕集状態の判定を行う場合には、例え
ば排気の一部を吸気系に還流するEGR装置を備えた機
関では、EGRガス量の影響により機関吸入空気量が変
化する場合がある。しかし、減速時には通常排気の還流
は行わずEGR量はゼロにされる。このため、本発明で
は減速時にパティキュレート捕集状態の判定を行うこと
により、更に正確にパティキュレートの捕集状態を判定
することが可能となる。
That is, in the invention of claim 4, the determination of the particulate collection state is performed during the engine deceleration operation (for example, when the engine accelerator opening or the fuel injection amount is zero). In the case where the trapping state of particulates is determined using the engine intake air amount as a load parameter, for example, in an engine equipped with an EGR device that recirculates a part of the exhaust gas to the intake system, the engine is affected by the EGR gas amount. The intake air volume may change. However, during deceleration, the exhaust gas is not normally recirculated, and the EGR amount is set to zero. For this reason, in the present invention, it is possible to more accurately determine the particulate collection state by determining the particulate collection state during deceleration.

【0020】請求項5に記載の発明によれば、前記内燃
機関は、機関排気系と機関吸気系とを接続するEGR通
路と、該EGR通路に配置されEGR通路を通り機関吸
気系に還流する排気流量を制御するEGR弁と、機関吸
入空気量が機関運転状態に応じて予め定めた値になるよ
うに前記EGR弁開度をフィードバック制御するEGR
制御手段とを備え、前記負荷パラメータ検出手段は、前
記負荷パラメータとして前記EGR弁開度を検出する請
求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置が提供される。
According to the fifth aspect of the invention, the internal combustion engine recirculates to the engine intake system through the EGR passage connecting the engine exhaust system and the engine intake system and the EGR passage arranged in the EGR passage. An EGR valve for controlling an exhaust gas flow rate, and an EGR valve for feedback-controlling the opening degree of the EGR valve so that the engine intake air amount becomes a predetermined value according to the engine operating state.
The exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a control unit, wherein the load parameter detection unit detects the EGR valve opening as the load parameter.

【0021】すなわち、請求項5の発明では機関は吸入
空気量が機関運転状態に応じて定まる量になるようにE
GRガス量をフィードバック制御するEGR制御手段を
備えている。このようなEGR制御手段を備えた機関で
は、排気背圧が増大して吸入空気量が減少したような場
合には、排気系から吸気系に還流されるEGRガス量が
EGR制御手段により低減され、機関吸入空気量は運転
状態に応じて定まる量に維持される。このため、EGR
制御手段を備えた機関ではパティキュレートフィルタの
パティキュレート捕集状態判定のための負荷パラメータ
として機関吸入空気量を使用することはできない。
In other words, according to the fifth aspect of the present invention, the engine is operated so that the amount of intake air becomes an amount determined according to the operating state of the engine.
EGR control means for performing feedback control of the GR gas amount is provided. In an engine equipped with such an EGR control means, when the exhaust back pressure increases and the intake air amount decreases, the EGR gas amount recirculated from the exhaust system to the intake system is reduced by the EGR control means. The engine intake air amount is maintained at an amount determined according to the operating state. For this reason, EGR
In an engine equipped with a control means, the engine intake air amount cannot be used as a load parameter for determining the particulate collection state of the particulate filter.

【0022】一方、パティキュレートフィルタのパティ
キュレート捕集量が増大した場合には、EGR制御手段
は機関吸入空気量を予め定めた値に維持するためにEG
R弁の開度を低減してEGRガス量を低下させる。この
ため、他の運転状態(例えば機関回転数と燃料噴射量)
が同一の条件では、EGR弁開度はパティキュレートフ
ィルタに捕集されたパティキュレート量が増大するにつ
れて小さくなる。従って現在の運転状態におけるEGR
弁開度(またはEGR流量)を基準状態での同一の運転
状態におけるEGR弁開度(または流量)と比較するこ
とにより、現在のパティキュレートフィルタの捕集量と
基準状態における捕集量との差、すなわちパティキュレ
ートの捕集状態を判定することができる。また、EGR
ガス量をフィードバック制御する機関ではEGR弁開度
を常時検出しているため、本発明においてもパティキュ
レートフィルタの捕集量判定のために別途センサ等を設
ける必要がない。
On the other hand, when the amount of trapped particulates by the particulate filter increases, the EGR control means controls the EG to maintain the engine intake air amount at a predetermined value.
The EGR gas amount is reduced by reducing the opening of the R valve. Therefore, other operating conditions (for example, engine speed and fuel injection amount)
However, under the same conditions, the EGR valve opening decreases as the amount of particulates collected by the particulate filter increases. Therefore, the EGR in the current operation state
By comparing the valve opening (or the EGR flow rate) with the EGR valve opening (or the flow rate) in the same operation state in the reference state, the current collection amount of the particulate filter and the collection amount in the reference state are obtained. The difference, that is, the particulate collection state can be determined. Also, EGR
Since the engine that performs feedback control of the gas amount always detects the opening degree of the EGR valve, it is not necessary to provide a separate sensor or the like in the present invention for determining the trapping amount of the particulate filter.

【0023】請求項6に記載の発明によれば、前記判定
手段は、パティキュレートフィルタに捕集されたパティ
キュレートを燃焼、除去する手段を備えるとともに、パ
ティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレート
量が予め定めた量以上になっていると判定されたときに
は、パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュ
レートを燃焼させ、燃焼完了後に機関運転状態と前記E
GR弁開度との関係を新たに求め、前記記憶手段に記憶
した基準状態における機関運転状態とEGR弁開度との
関係を前記燃焼完了後に求めた関係を用いて更新する請
求項5に記載の内燃機関の排気浄化装置が提供される。
According to the present invention, the determination means includes means for burning and removing the particulates collected by the particulate filter, and the amount of the particulates collected by the particulate filter. Is determined to be greater than or equal to a predetermined amount, the particulate matter trapped in the particulate filter is burned, and after completion of combustion, the engine operating state and the E
6. The relationship between a GR valve opening degree and a new relationship between an engine operating state and an EGR valve opening degree in a reference state stored in the storage means, which is updated after the completion of the combustion, is updated. The present invention provides an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine.

【0024】すなわち、請求項6の発明では、判定手段
によりパティキュレートフィルタのパティキュレート捕
集量が増大し、所定値に到達したと判定された場合に
は、例えば機関の燃料噴射量を増大させて排気温度を上
昇させる等の手段によりパティキュレートフィルタ上の
パティキュレートを燃焼させる。これにより、本来パテ
ィキュレートフィルタはパティキュレートの捕集量がゼ
ロの状態(無捕集状態)に復帰する。ところが、機関排
気にはカーボンを主成分とするパティキュレートのほか
に、潤滑油の燃焼により生じる硫酸カルシウム等の無機
質成分を主成分とする微粒子(アッシュ)が含まれてい
る。このアッシュもパティキュレートと同様にパティキ
ュレートフィルタに捕集されるが、カーボンを主成分と
するパティキュレートとは異なりアッシュは燃焼しない
ため、一旦パティキュレートフィルタに捕集されるとパ
ティキュレートと同様な方法では除去することはできな
い。このため、パティキュレートフィルタに捕集された
アッシュの量は運転時間とともに徐々に増大するように
なる。このように、パティキュレートフィルタに捕集さ
れたアッシュの量が運転時間とともに徐々に増大するた
め、パティキュレートを燃焼、除去した後のパティキュ
レートフィルタの圧損も機関の累積運転時間とともに徐
々に増大するようになる。従って、実際には堆積したア
ッシュの量が異なると、パティキュレートフィルタのパ
ティキュレート捕集量が同一であってもパティキュレー
トフィルタの圧損が異なる値になり、単純に基準状態
(パティキュレートフィルタに予め定めた量のパティキ
ュレートが捕集された状態)での負荷パラメータの値と
現在の負荷パラメータの値とを比較したのでは正確にパ
ティキュレートフィルタのパティキュレート捕集状態
(捕集量)を判定することができなくなる場合がある。
That is, in the invention according to claim 6, when the determination means determines that the particulate trapping amount of the particulate filter increases and reaches a predetermined value, the fuel injection amount of the engine is increased, for example. The particulates on the particulate filter are burned by means such as raising the exhaust gas temperature. As a result, the particulate filter originally returns to the state where the amount of collected particulates is zero (non-collection state). However, in addition to particulates mainly composed of carbon, engine exhaust contains fine particles (ash) mainly composed of an inorganic component such as calcium sulfate generated by combustion of lubricating oil. This ash is also trapped in the particulate filter in the same manner as the particulates, but unlike the particulates containing carbon as a main component, the ash does not burn. It cannot be removed by the method. For this reason, the amount of ash collected by the particulate filter gradually increases with the operation time. As described above, since the amount of ash collected by the particulate filter gradually increases with the operating time, the pressure loss of the particulate filter after burning and removing the particulate also gradually increases with the cumulative operating time of the engine. Become like Therefore, if the amount of ash actually deposited is different, the pressure loss of the particulate filter becomes a different value even if the amount of trapped particulate of the particulate filter is the same. By comparing the value of the load parameter with the current value of the load parameter when a predetermined amount of particulates is collected, the particulate collection state (collection amount) of the particulate filter can be accurately determined. May not be able to do so.

【0025】本発明では、パティキュレートフィルタに
捕集されたパティキュレートを燃焼させる毎に、燃焼後
の状態、すなわちアッシュのみがパティキュレートフィ
ルタに堆積しておりパティキュレートが捕集されていな
い状態を新たな基準状態として、運転状態とEGR弁開
度との関係を求めて、この新たな基準状態における関係
を記憶手段に記憶する。すなわち、本発明ではパティキ
ュレート燃焼を行う毎に基準状態における運転状態とE
GR弁開度との関係を学習、記憶する。この、新たな基
準状態における関係は現状のアッシュ堆積量に対応した
パティキュレートフィルタの圧損に基づいた関係となっ
ている。本発明では、この新たな基準状態におけるEG
R弁開度と実際のEGR弁開度とを比較することによ
り、正確にパティキュレートフィルタのパティキュレー
ト捕集状態を判定することが可能となっている。
According to the present invention, each time the particulate matter collected by the particulate filter is burned, the state after combustion, that is, the state where only the ash is deposited on the particulate filter and the particulate matter is not collected, is determined. As a new reference state, a relation between the operating state and the EGR valve opening is obtained, and the relation in the new reference state is stored in the storage means. That is, in the present invention, each time the particulate combustion is performed, the operating state in the reference state and the E
The relationship with the GR valve opening is learned and stored. This relationship in the new reference state is based on the pressure loss of the particulate filter corresponding to the current ash accumulation amount. In the present invention, the EG in this new reference state is
By comparing the R valve opening with the actual EGR valve opening, it is possible to accurately determine the particulate collection state of the particulate filter.

【0026】請求項7に記載の発明によれば、内燃機関
の排気通路に配置され、排気中のパティキュレートを捕
集するパティキュレートフィルタを備えた内燃機関の排
気浄化装置であって、機関の運転状態を予め定めた第1
の運転状態から予め定めた第2の運転状態に変化させる
運転状態変化手段と、機関の負荷状態に関連する負荷パ
ラメータを検出する負荷パラメータ検出手段と、前記パ
ティキュレートフィルタのパティキュレート捕集量が予
め定めた値である基準状態における前記第1の運転状態
から前記第2の運転状態への変化前後の前記負荷パラメ
ータの値の変化量を記憶する記憶手段と、機関運転中に
前記運転状態変化手段が機関運転状態を前記第1の運転
状態から前記第2の運転状態に変化させたときの前記負
荷パラメータ検出手段の検出した変化前後での負荷パラ
メータの変化量と、前記記憶手段が記憶した基準状態に
おける前記負荷パラメータの変化量とを比較することに
より前記パティキュレートフィルタのパティキュレート
捕集状態を判定する判定手段と、を備えた内燃機関の排
気浄化装置が提供される。
According to the seventh aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine including a particulate filter disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine for collecting particulates in exhaust gas. The first operation condition
Operating state changing means for changing the operating state of the engine to a predetermined second operating state, load parameter detecting means for detecting a load parameter related to the load state of the engine, and a particulate trapping amount of the particulate filter. Storage means for storing a change amount of the value of the load parameter before and after the change from the first operating state to the second operating state in a reference state which is a predetermined value; The amount of change in the load parameter before and after the change detected by the load parameter detecting means when the means changes the engine operating state from the first operating state to the second operating state, and the storage means stores A particulate collection state of the particulate filter is determined by comparing a change amount of the load parameter in a reference state. Exhaust purification apparatus for an internal combustion engine having a determining means, is provided.

【0027】すなわち、請求項7の発明では、基準状態
で機関の運転状態に所定の変化を与えたときの変化前後
における負荷パラメータの変化量と実際の条件下で運転
状態に所定の変化を与えたときの変化前後における負荷
パラメータの変化量とを比較することによりパティキュ
レートフィルタのパティキュレート捕集状態を判定す
る。パティキュレートフィルタの圧損が異なると運転状
態の変化前後における負荷パラメータの変化量も異なっ
てくる。本発明では、運転状態に所定の変化を与えたと
きの負荷パラメータの変化量を基準状態における変化量
と比較することにより、パティキュレートフィルタのパ
ティキュレート捕集状態を正確に判定することを可能と
している。
That is, according to the present invention, a predetermined change is given to the operating state under the actual condition under the actual condition of the load parameter before and after the predetermined change in the operating state of the engine in the reference state. Then, the particulate collection state of the particulate filter is determined by comparing the change amount of the load parameter before and after the change. If the pressure loss of the particulate filter is different, the amount of change in the load parameter before and after the change in the operating state will also be different. In the present invention, it is possible to accurately determine the particulate collection state of the particulate filter by comparing the change amount of the load parameter when a predetermined change is given to the operation state with the change amount in the reference state. I have.

【0028】請求項8に記載の発明によれば、前記運転
状態変化手段は機関排気流量を絞る排気絞り手段を備
え、該排気絞り手段による排気絞りの度合いを予め定め
た第1の状態から第2の状態に変化させることにより機
関運転状態を前記第1の運転状態から前記第2の運転状
態に変化させ、前記負荷パラメータ検出手段は、前記負
荷パラメータとして機関の吸入空気量を検出する請求項
7に記載の内燃機関の排気浄化装置が提供される。
According to the invention described in claim 8, the operating state changing means includes exhaust throttle means for reducing an engine exhaust flow rate, and the degree of exhaust throttle by the exhaust throttle means is changed from a first state to a predetermined state. 2. The engine operation state is changed from the first operation state to the second operation state by changing the state to the second state, and the load parameter detection means detects an intake air amount of the engine as the load parameter. 7. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to 7 is provided.

【0029】すなわち、請求項8の発明では排気絞り手
段を用いて一定の排気絞りを行うことにより運転状態を
第1の状態から第2の状態に変化させる。この排気絞り
手段としては、例えば機関排気通路に設けた排気絞り弁
等を使用することができる。排気絞り手段により機関排
気を絞ると、排気通路の抵抗が増大し排気背圧は上昇す
る。しかし、パティキュレートフィルタにパティキュレ
ートが捕集された状態では、もともと排気背圧が高くな
っているため排気絞りを行っても、パティキュレートが
捕集されていない場合に較べて背圧の上昇幅は小さくな
る。また、排気絞りを行うと排気背圧の上昇に伴って機
関吸入空気量も変化(減少)するが、この変化幅もパテ
ィキュレートフィルタに捕集されたパティキュレート量
が大きい程小さくなる。特に、ターボチャージャ等の排
気過給機を備えた機関では、パティキュレートフィルタ
にパティキュレートが捕集されていない状態で排気絞り
弁を閉じること等により排気絞りを行うと、排気背圧の
上昇に加えて過給機の仕事が減少するため吸入空気量の
減少が大きくなる。これに対して、パティキュレートフ
ィルタにパティキュレートが捕集された状態では、排気
絞りを行わない状態でも背圧の上昇と過給機の仕事量の
低下のために吸入空気量が低下しているので、排気絞り
を行っても吸入空気量の減少幅は比較的小さくなる。こ
のため、排気絞り前後の吸入空気量の変化幅を基準状態
の変化幅と比較することにより正確にパティキュレート
フィルタのパティキュレート捕集状態を判定することが
できる。
That is, in the invention of claim 8, the operating state is changed from the first state to the second state by performing a constant exhaust throttle using the exhaust throttle means. As the exhaust throttle means, for example, an exhaust throttle valve provided in an engine exhaust passage can be used. When the engine exhaust is throttled by the exhaust throttle means, the resistance of the exhaust passage increases and the exhaust back pressure increases. However, in the state where particulates are collected by the particulate filter, the exhaust back pressure is originally high, so even if the exhaust is throttled, the increase in the back pressure will be greater than when no particulates are collected. Becomes smaller. Further, when the exhaust throttle is performed, the engine intake air amount also changes (decreases) with an increase in the exhaust back pressure, but the change width becomes smaller as the amount of the particulate matter collected by the particulate filter increases. In particular, in an engine equipped with an exhaust supercharger such as a turbocharger, if the exhaust throttle is performed by closing the exhaust throttle valve in a state where particulates are not collected in the particulate filter, the exhaust back pressure will increase. In addition, since the work of the turbocharger is reduced, the amount of intake air is significantly reduced. On the other hand, in the state where the particulates are collected by the particulate filter, the intake air amount is reduced due to the increase of the back pressure and the reduction of the work of the supercharger even when the exhaust throttle is not performed. Therefore, even if the exhaust throttle is performed, the reduction width of the intake air amount is relatively small. Therefore, by comparing the change width of the intake air amount before and after the exhaust throttle with the change width of the reference state, it is possible to accurately determine the particulate collection state of the particulate filter.

【0030】請求項9に記載の発明によれば、前記内燃
機関は、機関排気系に設けられたターボチャージャと、
機関排気系と機関吸気系とを接続するEGR通路と、該
EGR通路に配置されEGR通路を通り機関吸気系に還
流する排気流量を制御するEGR弁と、前記EGR通路
に配置され、EGR通路を通り機関吸入空気量系に還流
する排気を冷却するEGRクーラと、機関吸入空気量が
機関運転状態に応じて予め定めた値になるように前記E
GR弁開度をフィードバック制御するEGR制御手段と
を備え、前記負荷パラメータ検出手段は、前記負荷パラ
メータとして機関吸気管圧力を検出し、前記判定手段
は、機関運転中に前記負荷パラメータ検出手段の検出し
た吸気管圧力と、前記運転状態検出手段の検出した現在
の運転状態に対応する、前記記憶手段の記憶した基準状
態における吸気管圧力の値とを比較することにより、前
記EGRクーラのEGR流路の詰まりの有無に関わら
ず、前記パティキュレートフィルタのパティキュレート
捕集状態を判定する請求項1に記載の内燃機関の排気浄
化装置が提供される。
According to the ninth aspect of the present invention, the internal combustion engine includes a turbocharger provided in an engine exhaust system,
An EGR passage that connects the engine exhaust system and the engine intake system, an EGR valve that is arranged in the EGR passage, and controls an exhaust gas flow rate that returns to the engine intake system through the EGR passage, and an EGR passage that is arranged in the EGR passage, An EGR cooler for cooling the exhaust gas flowing back to the engine intake air amount system, and the EGR cooler so that the engine intake air amount becomes a predetermined value according to the engine operating state.
EGR control means for performing feedback control of a GR valve opening degree, wherein the load parameter detection means detects an engine intake pipe pressure as the load parameter, and the determination means detects the load parameter detection means during operation of the engine. By comparing the measured intake pipe pressure with the value of the intake pipe pressure in the reference state stored in the storage means corresponding to the current operation state detected by the operation state detection means, the EGR flow path of the EGR cooler is compared. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a particulate collection state of the particulate filter is determined regardless of whether clogging of the particulate filter occurs.

【0031】すなわち、請求項9の発明では、EGR通
路にはEGRクーラが備えられている。EGRクーラは
排気が通過するものであるためパティキュレートフィル
タと同様に、排気中のパティキュレートの堆積により詰
まりを生じることがある。ところが、機関吸入空気量が
運転状態に応じて予め定めた値になるようにEGR弁開
度をフィードバック制御するEGR制御手段を備えた機
関では、機関吸入空気量が所定量になるようにEGRガ
ス量がフィードバック制御されるためEGRクーラやパ
ティキュレートフィルタに詰まりを生じても吸入空気量
は変化せず吸入空気量に基づいて上記詰まりを判定する
ことは困難である。また、EGRクーラに詰まりを生じ
ると、吸気系に還流するEGRガス量が減少し機関吸入
空気量が増大するため、EGR制御手段はEGR弁開度
を増大して吸入空気量を所定値に維持しようとする。ま
た、パティキュレートフィルタのパティキュレート堆積
量が増大すると排気背圧の増大により機関吸入空気量は
減少するため、EGR制御手段はEGR弁開度を低減し
て吸入空気量を所定値に維持使用とする。すなわち、E
GR弁開度はEGRクーラの詰まりとパティキュレート
フィルタの詰まりとでは反対の影響を受ける。このた
め、EGR弁とEGRクーラとの両方を備える機関では
EGR弁開度に基づいてパティキュレートフィルタまた
はEGRクーラの詰まりを正確に判定することはできな
い。
That is, according to the ninth aspect of the present invention, the EGR passage is provided with an EGR cooler. Since the exhaust gas passes through the EGR cooler, clogging may occur due to accumulation of particulates in the exhaust gas, similarly to the particulate filter. However, in an engine equipped with EGR control means for performing feedback control of the EGR valve opening so that the engine intake air amount becomes a predetermined value according to the operating state, the EGR gas is supplied so that the engine intake air amount becomes a predetermined amount. Since the amount is feedback controlled, even if a clogging occurs in the EGR cooler or the particulate filter, the intake air amount does not change and it is difficult to determine the clogging based on the intake air amount. Further, when the EGR cooler is clogged, the amount of EGR gas recirculated to the intake system decreases and the amount of engine intake air increases, so the EGR control means increases the EGR valve opening to maintain the intake air amount at a predetermined value. try to. Further, when the amount of particulates accumulated in the particulate filter increases, the engine intake air amount decreases due to the increase in exhaust back pressure. Therefore, the EGR control means reduces the EGR valve opening to maintain the intake air amount at a predetermined value. I do. That is, E
The opening degree of the GR valve is adversely affected by clogging of the EGR cooler and clogging of the particulate filter. Therefore, in an engine including both an EGR valve and an EGR cooler, it is not possible to accurately determine whether the particulate filter or the EGR cooler is clogged based on the EGR valve opening.

【0032】一方、機関吸気管圧力はパティキュレート
フィルタのパティキュレート捕集状態のみに影響を受
け、EGRクーラの詰まりには影響を受けない。すなわ
ち、パティキュレートフィルタのパティキュレート捕集
量が増大すると排気過給機の背圧が増大するため過給機
回転数が低下して過給機吐出圧力(過給圧、すなわち吸
気管圧力)は低下する。これに対してEGRクーラに詰
まりを生じた場合には、機関吸入空気量はEGR制御手
段により所定量に維持されるため、過給機の背圧が増大
していなければ過給機回転数は低下せず、吸気管圧力も
低下することはない。本発明では、機関吸気管圧力を負
荷パラメータとして使用し、実際の運転における吸気管
圧力を基準状態での同一運転状態に対応した吸気管圧力
と比較することにより、EGRクーラの詰まりの有無に
影響を受けずに正確にパティキュレートフィルタのパテ
ィキュレート捕集状態を判定する。
On the other hand, the engine intake pipe pressure is affected only by the particulate collection state of the particulate filter, and is not affected by clogging of the EGR cooler. That is, when the amount of particulates collected by the particulate filter increases, the back pressure of the exhaust supercharger increases, so that the turbocharger rotation speed decreases and the supercharger discharge pressure (supercharge pressure, that is, the intake pipe pressure) increases. descend. On the other hand, when the EGR cooler is clogged, the engine intake air amount is maintained at a predetermined amount by the EGR control means. Therefore, unless the back pressure of the supercharger is increased, the supercharger speed is reduced. It does not decrease, and the intake pipe pressure does not decrease. In the present invention, the engine intake pipe pressure is used as a load parameter, and the actual intake pipe pressure is compared with the intake pipe pressure corresponding to the same operation state in the reference state, thereby affecting the presence or absence of the clogging of the EGR cooler. Accurately, the particulate collection state of the particulate filter is determined without receiving the particulate filter.

【0033】なお、このようにパティキュレートフィル
タの捕集状態を正確に判定することにより、EGRクー
ラの詰まりの有無をも正確に判定することが可能とな
る。例えば、上記の手法によりパティキュレートフィル
タの捕集量が増大していると判定された場合、EGR弁
開度が基準状態に較べてあまり低下していないような場
合にはEGRクーラにも詰まりを生じていると判定でき
る。
By accurately determining the trapping state of the particulate filter as described above, it is possible to accurately determine whether the EGR cooler is clogged. For example, when it is determined that the trapping amount of the particulate filter is increased by the above-described method, and when the EGR valve opening is not so much lower than the reference state, the EGR cooler may be clogged. It can be determined that it has occurred.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。図1は、本発明を自動車用
ディーゼルエンジンに適用した実施形態の概略構成を説
明する図である。図1において、1はディーゼルエンジ
ン本体、2はエンジン1の吸気通路、20は吸気通路2
に設けられたサージタンク、21はサージタンク20と
各気筒の吸気ポートとを接続する吸気枝管である。本実
施形態では、吸気通路2には吸気通路2を流れる吸入空
気の流量を絞る吸気絞り弁27、および吸気を冷却する
インタクーラ26が設けられている。吸気絞り弁27は
ソレノイド、バキュームアクチュエータ等の適宜な形式
のアクチュエータ27aを備え、後述する電子制御ユニ
ット(ECU)30からの制御信号に応じた開度をと
る。本実施形態では、吸気絞り弁27は、例えば機関低
回転時等に吸気圧力を低下させて後述するEGR通路3
3を通ってサージタンク20に還流する排気(EGRガ
ス)量を増大させるために用いられる他、パティキュレ
ートフィルタ43に捕集されたパティキュレートを燃焼
(パティキュレートフィルタ43を再生)させる際に吸
気を絞り排気温度を上昇させるために用いられる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an embodiment in which the present invention is applied to an automobile diesel engine. 1, reference numeral 1 denotes a diesel engine main body, 2 denotes an intake passage of the engine 1, and 20 denotes an intake passage 2.
Is an intake branch pipe connecting the surge tank 20 and the intake port of each cylinder. In the present embodiment, the intake passage 2 is provided with an intake throttle valve 27 for reducing the flow rate of intake air flowing through the intake passage 2 and an intercooler 26 for cooling intake air. The intake throttle valve 27 includes an actuator 27a of an appropriate type such as a solenoid or a vacuum actuator, and takes an opening in accordance with a control signal from an electronic control unit (ECU) 30 described later. In the present embodiment, the intake throttle valve 27 reduces the intake pressure, for example, when the engine is running at a low speed, so that an EGR passage
In addition to being used to increase the amount of exhaust gas (EGR gas) recirculated to the surge tank 20 through the fuel tank 3, the intake air is used when burning the particulates collected by the particulate filter 43 (regenerating the particulate filter 43). Is used to raise the exhaust temperature.

【0035】図1に25で示すのは、吸気通路2の吸気
入口近傍に設けられたエアフローメータである。本実施
形態では、エアフローメータ25は熱線式流量計等のよ
うに、吸気通路2を流れる吸入空気の重量流量を直接測
定可能な形式のものが使用されている。吸気通路2に流
入した大気は、エアフローメータ25を通過した後、排
気過給機(ターボチャージャ)35の圧縮機により昇圧
され、吸気通路2に設けたインタクーラ26により冷却
された後サージタンク20、枝管21を経て各気筒に吸
入される。
In FIG. 1, reference numeral 25 denotes an air flow meter provided near the intake port of the intake passage 2. In the present embodiment, an air flow meter 25 such as a hot wire flow meter that can directly measure the weight flow rate of the intake air flowing through the intake passage 2 is used. The air flowing into the intake passage 2 passes through an air flow meter 25, is pressurized by a compressor of an exhaust supercharger (turbocharger) 35, is cooled by an intercooler 26 provided in the intake passage 2, and It is sucked into each cylinder via the branch pipe 21.

【0036】図1に111で示すのは、各気筒内に直接
燃料を噴射する燃料噴射弁である。燃料噴射弁111
は、高圧燃料を貯留する共通の蓄圧室(コモンレール)
115に接続されている。機関1の燃料は高圧燃料ポン
プ113により昇圧されてコモンレール115に供給さ
れ、コモンレール115から各燃料噴射弁111を介し
て直接各気筒内に噴射される。また、図1に31で示す
のは各気筒の排気ポートと排気通路3とを接続する排気
マニホルド、35で示すのはターボチャージャである。
ターボチャージャ35は排気通路3の排気により駆動さ
れる排気タービンと、この排気タービンにより駆動され
る吸気圧縮機とを備えている。また、本実施形態では、
排気タービンの排気入口には可変ノズル35aが設けら
れている。可変ノズル35aは、開口面積を変更可能な
ノズルであり、例えばエンジンの排気流量が低い低負荷
時等にノズル開口面積を絞ることにより排気タービンに
流入する排気の流速を増大させるためのものである。機
関低負荷運転時に可変ノズル35aを絞ることにより、
排気タービンの回転数は高く維持されるため、圧縮機吐
出圧力(過給圧)の低下が防止される。なお、可変ノズ
ル35aを絞ると排気流路抵抗は増大し、エンジン1の
排気背圧は増大する。
Reference numeral 111 in FIG. 1 denotes a fuel injection valve for directly injecting fuel into each cylinder. Fuel injection valve 111
Is a common accumulator (common rail) for storing high-pressure fuel
115. The fuel of the engine 1 is pressurized by the high-pressure fuel pump 113 and supplied to the common rail 115, and is directly injected from the common rail 115 into each cylinder via each fuel injection valve 111. In FIG. 1, reference numeral 31 denotes an exhaust manifold connecting the exhaust port of each cylinder and the exhaust passage 3, and reference numeral 35 denotes a turbocharger.
The turbocharger 35 includes an exhaust turbine driven by exhaust gas in the exhaust passage 3 and an intake compressor driven by the exhaust turbine. In the present embodiment,
A variable nozzle 35a is provided at the exhaust inlet of the exhaust turbine. The variable nozzle 35a is a nozzle whose opening area can be changed. For example, when the exhaust flow rate of the engine is low and the load is low, the variable nozzle 35a narrows the nozzle opening area to increase the flow rate of exhaust gas flowing into the exhaust turbine. . By squeezing the variable nozzle 35a during low engine load operation,
Since the rotation speed of the exhaust turbine is kept high, a decrease in compressor discharge pressure (supercharging pressure) is prevented. When the variable nozzle 35a is throttled, the exhaust flow path resistance increases, and the exhaust back pressure of the engine 1 increases.

【0037】また、本実施形態ではターボチャージャ3
5下流側の排気通路3上には、排気通路3を流れる排気
流量を絞るための排気絞り弁37が配置されている。排
気絞り弁37は、吸気絞り弁27と同様なアクチュエー
タ37aを備え、ECU30からの制御信号に応じた開
度をとる。本実施形態では排気絞り弁37は、吸気絞り
弁27と同様にEGRガス量の調整とパティキュレート
フィルタ43の再生のために排気温度を上昇させる際に
用いられる。なお、排気絞り弁37は、後述する実施形
態で説明するように、パティキュレートフィルタ43の
パティキュレート捕集状態を判定するために排気を絞る
際に使用することができる。
In this embodiment, the turbocharger 3
An exhaust throttle valve 37 for reducing the flow rate of exhaust gas flowing through the exhaust passage 3 is disposed on the exhaust passage 3 on the downstream side 5. The exhaust throttle valve 37 includes an actuator 37a similar to the intake throttle valve 27, and takes an opening degree according to a control signal from the ECU 30. In the present embodiment, the exhaust throttle valve 37 is used when adjusting the EGR gas amount and regenerating the particulate filter 43 to raise the exhaust gas temperature, similarly to the intake throttle valve 27. The exhaust throttle valve 37 can be used when restricting exhaust gas to determine the particulate collection state of the particulate filter 43, as described in an embodiment described later.

【0038】更に、本実施形態ではエンジン排気の一部
を吸気系に還流させるEGR装置が設けられている。E
GR装置は、排気マニホルド31と吸気サージタンク2
0とを連通するEGR通路33、およびEGR通路33
上に配置されたEGR弁23、およびEGR弁23上流
側のEGR通路に設けられたEGRクーラ45を備えて
いる。EGR弁23は図示しないアクチュエータを備
え、ECU30からの制御信号に応じた開度をとり、E
GR通路33を通って吸気サージタンク20に還流する
EGRガス流量を制御する。本実施形態では、低負荷領
域から高負荷領域までの広い運転領域で比較的多量のE
GRガスを還流させるようにEGR弁23が制御され
る。このため、本実施形態では各気筒に吸入される吸気
には比較的多量のEGRガスが含まれるようになる。E
GRガスは気筒から排出された高温の排気であるため、
多量のEGRガスを吸気に還流させると吸気温度が上昇
してしまい、エンジンの吸気体積効率が低下することに
なる。本実施形態では、これを防止するために、EGR
弁23上流側のEGR通路33には水冷または空冷のE
GRクーラ45が設けられている。本実施形態では、E
GRクーラ45を用いて吸気系に還流するEGRガス温
度を低下させることにより、エンジンの吸気体積効率を
低下させることなく多量のEGRガスを還流させること
が可能となっている。
Further, in this embodiment, an EGR device for recirculating a part of the engine exhaust gas to the intake system is provided. E
The GR device includes an exhaust manifold 31 and an intake surge tank 2
0 and an EGR passage 33 communicating with the EGR passage 33
An EGR valve 23 disposed above and an EGR cooler 45 provided in an EGR passage upstream of the EGR valve 23 are provided. The EGR valve 23 includes an actuator (not shown), and takes an opening degree in accordance with a control signal from the ECU 30.
The flow rate of the EGR gas that flows back to the intake surge tank 20 through the GR passage 33 is controlled. In the present embodiment, a relatively large amount of E in a wide operating range from a low load range to a high load range.
The EGR valve 23 is controlled to recirculate the GR gas. For this reason, in this embodiment, the intake air drawn into each cylinder contains a relatively large amount of EGR gas. E
Since GR gas is high-temperature exhaust gas discharged from a cylinder,
When a large amount of EGR gas is recirculated to the intake air, the intake air temperature rises, and the intake volume efficiency of the engine decreases. In the present embodiment, in order to prevent this, EGR
The EGR passage 33 upstream of the valve 23 has a water-cooled or air-cooled EGR passage.
A GR cooler 45 is provided. In the present embodiment, E
By using the GR cooler 45 to lower the temperature of the EGR gas recirculated to the intake system, a large amount of EGR gas can be recirculated without lowering the intake volume efficiency of the engine.

【0039】図1に30で示すのは、エンジン1の電子
制御ユニット(ECU)である。本実施形態のECU3
0は、公知の構成のマイクロコンピュータとして構成さ
れ、CPU、RAM、ROM、入力ポート、出力ポート
を双方向性バスで相互に接続した構成とされている。E
CU30はエンジン1の燃料噴射制御、回転数制御等の
基本制御を行うほか、本実施形態ではDPF43の捕集
状態を判定する判定手段として機能している。
In FIG. 1, reference numeral 30 denotes an electronic control unit (ECU) of the engine 1. ECU 3 of the present embodiment
Reference numeral 0 denotes a microcomputer having a known configuration, in which a CPU, a RAM, a ROM, an input port, and an output port are mutually connected by a bidirectional bus. E
The CU 30 performs basic control such as fuel injection control and rotation speed control of the engine 1, and in the present embodiment, functions as a determination unit that determines the trapping state of the DPF 43.

【0040】これらの制御を行うため、ECU30の入
力ポートには、エンジン1のクランク軸近傍に配置され
た回転数センサ55からエンジン回転数NEに対応する
信号が入力されている他、エアフローメータ25からエ
ンジン吸入空気量Gnに相当する信号が、また、エンジ
ンアクセルペダル近傍に配置されたアクセル開度センサ
57から運転者のアクセルペダル踏み込み量(アクセル
開度)ACCPに対応する信号とEGR弁23に配置さ
れたEGR弁開度センサ51からEGR弁開度を表す信
号VEG、及び吸気サージタンク20に配置された吸気
圧センサ59から吸気管圧力PMを表す信号が、それぞ
れ入力されている。
In order to perform these controls, a signal corresponding to the engine speed NE is input to an input port of the ECU 30 from a speed sensor 55 disposed near the crankshaft of the engine 1, and an air flow meter 25. A signal corresponding to the engine intake air amount Gn is output from the accelerator opening sensor 57 disposed near the engine accelerator pedal to a signal corresponding to the accelerator pedal depression amount (accelerator opening) ACCP of the driver and the EGR valve 23. A signal VEG representing the EGR valve opening from the disposed EGR valve opening sensor 51 and a signal representing the intake pipe pressure PM from the intake pressure sensor 59 disposed in the intake surge tank 20 are input.

【0041】また、ECU30の出力ポートは、図示し
ない燃料噴射回路を介してエンジン1の燃料噴射弁11
1に接続され、燃料噴射弁111からの燃料噴射量と燃
料噴射時期を制御している。また、ECU30の出力ポ
ートは図示しない駆動回路を介してEGR弁23、吸気
絞り弁27および排気絞り弁37のアクチュエータとタ
ーボチャージャ35の可変ノズル35aに接続され、そ
れぞれの弁開度を制御している。
The output port of the ECU 30 is connected to a fuel injection valve 11 of the engine 1 through a fuel injection circuit (not shown).
1 and controls the fuel injection amount and fuel injection timing from the fuel injection valve 111. An output port of the ECU 30 is connected to actuators of the EGR valve 23, the intake throttle valve 27, and the exhaust throttle valve 37 and a variable nozzle 35a of the turbocharger 35 via a drive circuit (not shown), and controls the respective valve openings. I have.

【0042】また、本実施形態では、排気通路3の排気
絞り弁下流側には、三元触媒等の公知の形式の排気浄化
触媒41およびパティキュレートフィルタ(DPF)4
3が配置されている。DPF43は、例えば金属メッシ
ュ、セラミック多孔質フィルタからなり、排気中のパテ
ィキュレートを捕集する。本実施形態では、DPF43
としては、適宜な形式の公知のパティキュレートフィル
タを使用可能である。
In this embodiment, a well-known exhaust gas purifying catalyst 41 such as a three-way catalyst and a particulate filter (DPF) 4 are disposed downstream of the exhaust throttle valve in the exhaust passage 3.
3 are arranged. The DPF 43 is made of, for example, a metal mesh or a ceramic porous filter, and collects particulates in exhaust gas. In the present embodiment, the DPF 43
Any known type of particulate filter can be used.

【0043】前述したように、DPF43にはエンジン
運転中排気中のパティキュレートが捕集され、徐々にD
PF43を流れる排気の圧損が増大する。このため、D
PFのパティキュレート捕集量が増大すると排気マニホ
ルド31内の排気圧力が増大し、背圧の増大によりエン
ジンの出力低下、燃料消費量の増大等が生じる。このた
め、DPF43のパティキュレート捕集状態を監視し
て、パティキュレート捕集量が増大してエンジンの排気
背圧が許容値を越えて増大する前にDPF43に捕集さ
れたパティキュレートを燃焼、除去する必要がある。D
PF43のパティキュレート捕集量増大による背圧の上
昇は、理論的には排気マニホルド31内の排気圧力を検
出することにより判定可能である。しかし、前述したよ
うに排気圧力は機関運転状態に応じて変動するだけでな
く、排気の脈動によっても常時変動している。このた
め、実際には排気圧力に基づいてDPF43のパティキ
ュレート捕集状態を正確に判定することは困難である。
また、エンジンの排気圧力は通常のエンジン制御には使
用されない。このため、排気圧力に基づいてDPF43
のパティキュレート捕集状態を検出するためには、パテ
ィキュレート捕集状態判定のためだけに使用する排気圧
力センサを排気マニホルド31に配置する必要が生じ、
エンジン全体として製造コストの増大を生じる。
As described above, the particulates contained in the exhaust gas during the operation of the engine are collected by the DPF 43, and are gradually reduced.
The pressure loss of the exhaust flowing through the PF 43 increases. For this reason, D
When the amount of particulate matter trapped by the PF increases, the exhaust pressure in the exhaust manifold 31 increases, and an increase in back pressure causes a decrease in engine output, an increase in fuel consumption, and the like. For this reason, the particulate collection state of the DPF 43 is monitored, and the particulate matter collected by the DPF 43 is burned before the amount of particulate collection increases and the exhaust back pressure of the engine exceeds an allowable value. Need to be removed. D
An increase in back pressure due to an increase in the amount of particulates collected by the PF 43 can be determined theoretically by detecting the exhaust pressure in the exhaust manifold 31. However, as described above, the exhaust pressure fluctuates not only in accordance with the engine operating state, but also constantly fluctuates due to exhaust pulsation. For this reason, it is actually difficult to accurately determine the particulate collection state of the DPF 43 based on the exhaust pressure.
Also, the exhaust pressure of the engine is not used for normal engine control. For this reason, based on the exhaust pressure, the DPF 43
In order to detect the particulate collection state, it is necessary to dispose an exhaust pressure sensor used only for the particulate collection state determination in the exhaust manifold 31.
This results in an increase in the manufacturing cost of the entire engine.

【0044】しかし、パティキュレート捕集量が増大し
エンジンの排気背圧が増大すると、エンジン出力の低下
が生じる。このため、パティキュレート捕集量が増大す
るとエンジンの運転状態を表すパラメータのうち、他の
運転パラメータの値が同一に維持されていても負荷に関
連するパラメータの値は変化するようになる。しかも、
負荷に関連する運転パラメータは通常のエンジン制御に
使用されているため、特別にセンサ等を追加することな
く検出可能である。そこで、例えば、予めエンジンの運
転状態を代表する運転パラメータと、エンジンの負荷に
関連する負荷パラメータとを選定しておき、DPF43
に全くパティキュレートが捕集されていない新品の状態
でエンジンを運転してこの運転パラメータと負荷パラメ
ータとの値を計測し、これらの運転パラメータの値を基
準状態の運転パラメータの値として記憶しておく。そし
て、実際の運転時に計測した上記運転パラメータの値か
ら基準状態における負荷パラメータの値を求め、実際の
運転時に計測した負荷パラメータの値が、上記基準状態
の負荷パラメータの値から大きく変化しているような場
合には、エンジン背圧の上昇、すなわちDPF43のパ
ティキュレート捕集量増大が生じたと判定することがで
きる。エンジンの負荷に関連する運転パラメータの代表
的なものとしては、例えばエンジン吸入空気量、燃料噴
射量、EGR量等が用いられる。
However, when the amount of trapped particulates increases and the exhaust back pressure of the engine increases, the engine output decreases. For this reason, when the amount of trapped particulates increases, among the parameters indicating the operating state of the engine, the values of the parameters related to the load change even if the values of the other operating parameters are kept the same. Moreover,
Since the operation parameters related to the load are used for normal engine control, they can be detected without adding any special sensor or the like. Therefore, for example, the operating parameters representing the operating state of the engine and the load parameters related to the engine load are selected in advance, and the DPF 43 is selected.
The engine is operated in a new state in which no particulate matter is collected, and the values of the operation parameters and the load parameters are measured, and the values of these operation parameters are stored as the values of the operation parameters in the reference state. deep. Then, the value of the load parameter in the reference state is obtained from the value of the operation parameter measured in the actual operation, and the value of the load parameter measured in the actual operation greatly changes from the value of the load parameter in the reference state. In such a case, it can be determined that an increase in the engine back pressure, that is, an increase in the particulate collection amount of the DPF 43 has occurred. As typical operating parameters related to the engine load, for example, an engine intake air amount, a fuel injection amount, an EGR amount, and the like are used.

【0045】以下に説明する本発明の実施形態では、上
記のようにエンジンの負荷パラメータをDPF43のパ
ティキュレート捕集状態の判定に用いることにより、捕
集状態判定のためだけに使用するセンサ等を設けること
なく、簡易な方法で正確にDPF43のパティキュレー
ト捕集状態を判定している。以下、本発明のパティキュ
レート捕集状態判定操作のいくつかの実施形態について
説明する。
In the embodiment of the present invention described below, by using the load parameter of the engine for the determination of the particulate collection state of the DPF 43 as described above, a sensor or the like used only for the determination of the collection state is used. Without the provision, the particulate collection state of the DPF 43 is accurately determined by a simple method. Hereinafter, some embodiments of the particulate collection state determination operation of the present invention will be described.

【0046】(1)第1の実施形態 本実施形態では、負荷パラメータのうちエンジン吸入空
気量(重量流量)Gnを用いてDPF43のパティキュ
レート捕集状態を判定する。DPF43のパティキュレ
ート捕集量が増大すると排気背圧が増大するため、排気
行程時に気筒内に残留する既燃ガス量が増大する。この
ため、気筒に吸入される空気量は減少するようになる。
本実施形態では、例えば機関の運転状態を表す運転パラ
メータとして機関回転数NEと燃料噴射量Qfin (また
は運転者によるアクセルペダル踏み込み量(アクセル開
度)ACCP)を使用する。通常、ディーゼルエンジン
では、機関回転数NEとアクセル開度ACCPとを検出
し、これらの値に基づいて予め定めた関係から燃料噴射
量Qfin を算出する。すなわち、NE、ACCP、Q
fin は通常のエンジン制御に用いられるパラメータであ
る。また、本実施形態では後述するように、エンジン吸
入空気量Gnがエンジン運転状態に応じて定まる値にな
るようにEGRガス量をフィードバック制御するEGR
制御を行う。このため、エンジン吸入空気量を検出する
エアフローメータ25が設けられている。従って、DP
F43のパティキュレート捕集状態を判定するために別
途センサ等を設ける必要はない。
(1) First Embodiment In this embodiment, the particulate collection state of the DPF 43 is determined using the engine intake air amount (weight flow rate) Gn among the load parameters. When the amount of trapped particulates of the DPF 43 increases, the exhaust back pressure increases, so that the amount of burned gas remaining in the cylinder during the exhaust stroke increases. Therefore, the amount of air taken into the cylinder decreases.
In the present embodiment, for example, the engine speed NE and the fuel injection amount Q fin (or the accelerator pedal depression amount (accelerator opening) ACCP by the driver) are used as operation parameters representing the operation state of the engine. Normally, in a diesel engine, the engine speed NE and the accelerator opening ACCP are detected, and the fuel injection amount Qfin is calculated from a predetermined relationship based on these values. That is, NE, ACCP, Q
fin is a parameter used for normal engine control. Further, in the present embodiment, as will be described later, EGR that performs feedback control of the EGR gas amount so that the engine intake air amount Gn becomes a value determined according to the engine operating state.
Perform control. For this purpose, an air flow meter 25 for detecting an engine intake air amount is provided. Therefore, DP
It is not necessary to provide a separate sensor or the like in order to determine the particulate collection state in F43.

【0047】本実施形態では、予めDPF43が全くパ
ティキュレートを捕集していない基準状態でエンジン1
を運転状態を変えて運転し、各運転状態におけるNE、
fi n とGnとの関係を求め、ECU30のROMにこ
れらの関係を格納してある。そして、実際の運転中に回
転数NE、燃料噴射量Qfin 、吸入空気量Gnの値を検
出し、更に検出したNE、Qfin の値を用いてECU3
0に記憶した関係からこれらの値に対応する基準状態に
おける吸入空気量の値Gnbを算出する。そして、実際
の吸入空気量Gnと基準状態における吸入空気量Gnb
とを比較することによりDPF43のパティキュレート
捕集状態を判定する。すなわち、NE、Qfin が同一に
維持されていれば、エンジンの排気背圧はDPF43の
パティキュレート捕集量が増大するにつれて増大し、吸
入空気量Gnは捕集量が増大するにつれて低下する。従
って、実際の吸入空気量Gnの値が基準状態における吸
入空気量Gnbに較べて所定値ΔGn以上低下した場合
にはDPF43のパティキュレート捕集量が所定量以上
になったと判定することができる。
In the present embodiment, the engine 1 is set in a reference state in which the DPF 43 has not previously collected particulates.
Is operated in different operation states, and NE,
Obtained relation between Q fi n and Gn, are stores these relationships in the ROM of the ECU 30. Then, during the actual operation, the values of the rotational speed NE, the fuel injection amount Q fin , and the intake air amount Gn are detected, and the ECU 3 uses the detected values of NE and Q fin.
The value Gnb of the intake air amount in the reference state corresponding to these values is calculated from the relationship stored in 0. Then, the actual intake air amount Gn and the intake air amount Gnb in the reference state
Is compared, the particulate collection state of the DPF 43 is determined. That, NE, if Q fin is kept the same, the exhaust back pressure of the engine increases as the particulate collection amount of DPF43 is increased, the intake air amount Gn decreases as the amount of collection increases. Therefore, when the value of the actual intake air amount Gn is lower than the intake air amount Gnb in the reference state by the predetermined value ΔGn or more, it can be determined that the particulate collection amount of the DPF 43 has exceeded the predetermined amount.

【0048】図2は、本実施形態のDPF捕集量判定操
作を説明するフローチャートである。本操作はECU3
0により一定時間毎に実行されるルーチンにより行われ
る。図2において、操作がスタートするとステップ20
1では、回転数センサ55およびエアフローメータ25
からエンジン回転数NE、吸入空気量Gnが、そして別
途ECU30により実行される燃料噴射量演算操作(図
示せず)により算出されたエンジン燃料噴射量Q
fin が、それぞれ読み込まれる。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the DPF trapping amount determination operation of the present embodiment. This operation is performed by ECU3
This is performed by a routine executed at regular intervals of 0. In FIG. 2, when the operation starts, step 20 is executed.
1, the rotation speed sensor 55 and the air flow meter 25
, The engine speed NE, the intake air amount Gn, and the engine fuel injection amount Q calculated by a fuel injection amount calculation operation (not shown) separately executed by the ECU 30.
fin is read respectively.

【0049】また、ステップ203では現在EGRガス
の還流が停止(カット)されているか否かが判定され
る。そして、ステップ203でEGRカットが行われて
いない場合には、ステップ205以下を実行することな
くそのまま今回の操作を終了する。すなわちこの場合に
はDPFの捕集量判定を行わない。本実施形態では、後
述するように、エンジン吸入空気量Gnが運転状態に応
じて定まる量になるようにEGRガス量を制御するEG
R制御が行われる。このため、EGR制御実行中はDP
F43の捕集量にかかわらず吸入空気量Gnは運転状態
に応じて定まる値に制御されるため、Gnの値からはD
PFの捕集量を判定することはできない。このため、本
実施形態では、高負荷運転時等のようにEGRが停止
(カット)される条件下でDPFの捕集量判定を行うよ
うにしている。なお、EGRカット中か否かは、EGR
弁の開度がゼロか否かに基づいて判断する。
In step 203, it is determined whether or not the recirculation of the EGR gas is currently stopped (cut). If the EGR cut is not performed in step 203, the current operation is terminated without executing step 205 and subsequent steps. That is, in this case, the collection amount determination of the DPF is not performed. In the present embodiment, as will be described later, an EG that controls the EGR gas amount so that the engine intake air amount Gn becomes an amount determined according to the operating state.
R control is performed. Therefore, during execution of the EGR control, the DP
Regardless of the collection amount of F43, the intake air amount Gn is controlled to a value determined in accordance with the operation state, so that the value of Gn is
The amount of PF collected cannot be determined. For this reason, in this embodiment, the collection amount determination of the DPF is performed under the condition that the EGR is stopped (cut), such as during a high load operation. It should be noted that whether or not the EGR is being cut is determined by the EGR
The determination is made based on whether or not the valve opening is zero.

【0050】ステップ203で現在EGRカット中であ
った場合には、次いでステップ205で現在エンジンが
定常運転されているか否かを判定する。エンジンが定常
運転されているか否かは、例えば、ステップ201で読
み込んだ機関回転数NEと燃料噴射量Qfin との値の、
前回本操作を実行したときの値からの変化が所定値以内
であるか否かに基づいて判定する。現在エンジンが定常
運転されていない場合には、Gn、NE、Qfin の値が
安定せず誤判定を生じる可能性がある。このため、この
場合もステップ207以下の判定を実行することなく直
ちに今回の操作を終了する。
If it is determined in step 203 that the EGR is currently being cut, then in step 205, it is determined whether or not the engine is currently operating normally. Whether or not the engine is in steady operation is determined, for example, by determining the value of the engine speed NE and the fuel injection amount Qfin read in step 201,
The determination is made based on whether or not a change from the value at the time of executing the last operation is within a predetermined value. If the engine is not currently operating in a steady state, the values of Gn, NE, and Qfin may not be stable and erroneous determination may occur. Therefore, also in this case, the current operation is immediately terminated without executing the determination of step 207 and subsequent steps.

【0051】ステップ205で、現在の運転状態が定常
運転であった場合には、次にステップ207では、ステ
ップ201で読み込んだNE、Qfin の値を用いてEC
U30のROMに記憶した基準状態におけるNE、Q
fin とGnとの関係に基づいて基準状態における吸入空
気量Gnbを算出する。そして、ステップ209では、
算出した基準状態における吸入空気量Gnbと実際の吸
入空気量Gnとの差(Gnb−Gn)の値が予め定めた
値ΔGnより大きくなっているか否かを判定する。ここ
で、ΔGnはDPFのパティキュレート捕集量が最大許
容量まで増大したときのGnbとGnとの差であり、使
用するDPFの種類により異なるため予め実際のDPF
を用いた実験に基づいて設定される値である。
If it is determined in step 205 that the current operation state is a steady operation, then in step 207, the EC is calculated using the values of NE and Qfin read in step 201.
NE and Q in the reference state stored in the ROM of U30
The intake air amount Gnb in the reference state is calculated based on the relationship between fin and Gn. Then, in step 209,
It is determined whether or not the value of the difference (Gnb-Gn) between the calculated intake air amount Gnb in the reference state and the actual intake air amount Gn is larger than a predetermined value ΔGn. Here, ΔGn is the difference between Gnb and Gn when the amount of particulate matter trapped in the DPF increases to the maximum allowable amount, and differs depending on the type of DPF used.
Is a value set based on an experiment using.

【0052】ステップ209でGnb−Gn>ΔGnで
あった場合には、すなわちDPFのパティキュレート捕
集量が増大して最大許容量に到達していると考えられ
る。そこで、この場合には、ステップ211に進み、捕
集量アラームフラグXDPFの値を1にセットするとと
もに、DPF再生操作実行フラグXRの値を1にセット
して操作を終了する。また、ステップ209でGnb−
Gn≦ΔGnであった場合には、すなわちDPFのパテ
ィキュレート捕集量は許容範囲にあるため、フラグXD
PF、XRの値は変更しないで今回の操作を終了する。
If Gnb-Gn> ΔGn in step 209, that is, it is considered that the trapped amount of DPF increases and reaches the maximum allowable amount. Therefore, in this case, the process proceeds to step 211, where the value of the trapping amount alarm flag XDPF is set to 1, the value of the DPF regeneration operation execution flag XR is set to 1, and the operation ends. In step 209, Gnb-
If Gn ≦ ΔGn, that is, since the amount of trapped particulates in the DPF is within the allowable range, the flag XD
This operation ends without changing the values of PF and XR.

【0053】本実施形態では、アラームフラグXDPF
の値が1にセットされると別途ECU30により実行さ
れる図示しないルーチンにより運転席近傍に配置した警
告灯が点灯され、運転者にDPFの捕集量が増大してい
ることを報知する。また、再生フラグXRの値が1にセ
ットされると、ECU30により別途実行される図示し
ない再生操作が開始される。再生操作では、吸気絞り弁
27と排気絞り弁37のうち一方もしくは両方が所定開
度まで閉弁され、エンジン1の吸入空気量が低減される
とともに、燃料噴射弁111からの燃料噴射量が増量さ
れる。
In this embodiment, the alarm flag XDPF
Is set to 1, a warning lamp arranged near the driver's seat is turned on by a routine (not shown) separately executed by the ECU 30 to notify the driver that the collection amount of DPF is increasing. When the value of the reproduction flag XR is set to 1, a reproduction operation (not shown) separately executed by the ECU 30 is started. In the regeneration operation, one or both of the intake throttle valve 27 and the exhaust throttle valve 37 are closed to a predetermined opening to reduce the intake air amount of the engine 1 and increase the fuel injection amount from the fuel injection valve 111. Is done.

【0054】これにより、エンジンの排気温度が上昇
し、DPF43に捕集されたパティキュレートが燃焼す
るようになる。なお、再生操作開始後所定時間が経過し
て、DPF43に捕集されたパティキュレートの全量が
燃焼したと判断されると再生操作は停止され、吸気絞り
弁27と排気絞り弁37とは通常の開度に復帰するとと
もに、エンジンの燃料噴射量の増量は停止される。な
お、アラームフラグXDPFと再生操作実行フラグXR
との値は、再生操作が終了するとゼロにリセットされ
る。
As a result, the exhaust gas temperature of the engine rises, and the particulates collected by the DPF 43 burn. When a predetermined time has elapsed after the start of the regeneration operation and it is determined that the entire amount of the particulates collected in the DPF 43 has burned, the regeneration operation is stopped, and the intake throttle valve 27 and the exhaust throttle valve 37 are connected to the normal state. While returning to the opening degree, the increase in the fuel injection amount of the engine is stopped. The alarm flag XDPF and the regeneration operation execution flag XR
Are reset to zero when the reproduction operation ends.

【0055】また、本実施形態ではエンジン1がEGR
を停止する条件で運転されるのを待ってDPFのパティ
キュレート捕集状態の判定を行っているため、運転の状
況によっては捕集量判定が行われる頻度が低下する可能
性がある。そこで、エンジン1がEGRを停止する条件
で運転されるのを待つ代わりに、一定時間毎、もしくは
一定走行距離毎に強制的にEGRを停止して上記の捕集
量判定操作を行うようにして捕集量判定操作実行頻度の
低下を防止するようにすることも可能である。
Further, in this embodiment, the engine 1 is an EGR
Since the determination of the particulate collection state of the DPF is performed after the operation is stopped under the condition of stopping the operation, the frequency at which the collection amount determination is performed may decrease depending on the operation situation. Therefore, instead of waiting for the engine 1 to be driven under the condition of stopping the EGR, the EGR is forcibly stopped at regular time intervals or at regular traveling distances to perform the above-described collection amount determination operation. It is also possible to prevent the collection frequency determination operation execution frequency from decreasing.

【0056】(2)第2の実施形態 次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実
施形態では、負荷パラメータとして吸入空気量Gnの代
わりに燃料噴射量Qfin を使用して捕集量の判定を行
う。また、捕集量判定操作はエンジンがアイドル運転さ
れている場合にのみ実行する。
(2) Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, it is determined collection amount using the fuel injection quantity Q fin instead of the intake air amount Gn as the load parameter. The trapping amount determination operation is performed only when the engine is idling.

【0057】DPFのパティキュレート捕集量が増大す
ると、エンジンの排気背圧が増大する。このため、排気
抵抗の増大によりエンジンの出力トルクは低下し、他の
運転状態が同一であればエンジン回転数は低下する。こ
のため、捕集量増大時のエンジン回転数を捕集量が少な
いとき(無捕集時)と同一に維持するためには、エンジ
ンは無捕集時に較べてより多くの仕事をする必要があ
る。従って、回転数を同一に維持した場合、DPFの捕
集量増大時には無捕集時に較べて捕集量が大きいほどエ
ンジンの燃料噴射量は増大するようになる。
When the amount of particulates collected by the DPF increases, the exhaust back pressure of the engine increases. For this reason, the output torque of the engine decreases due to the increase in the exhaust resistance, and the engine speed decreases if the other operating conditions are the same. For this reason, in order to maintain the same engine speed when the trapping amount is increased when the trapping amount is small (when no trapping is performed), the engine needs to perform more work than when the trapping is not performed. is there. Therefore, when the rotation speed is kept the same, the fuel injection amount of the engine increases as the trapping amount increases when the trapping amount of the DPF increases, compared to when the DPF does not trap.

【0058】また、本実施形態ではECU30はエンジ
ンのアイドル運転時にはエンジン回転数が所定のアイド
ル回転数になるように燃料噴射量を制御するアイドル回
転数制御(ISC)を行っている。このため、アイドル
運転時にはエンジン回転数が一定値に固定されるので、
燃料噴射量はアイドル運転における機関負荷の変化、す
なわちDPF43のパティキュレート捕集状態に応じて
定まる値に制御されるようになる。従って、予め基準状
態におけるアイドル運転時の燃料噴射量を計測しておけ
ば、実際のアイドル運転時の燃料噴射量からDPF43
のパティキュレート捕集状態を判定することが可能とな
る。また、アイドル回転数制御実行中は、機関回転数が
アイドル回転数に制御されて回転数の変動が小さくなる
ため燃料噴射量のばらつきが少なくなり、燃料噴射量に
基づいて捕集状態の判定を行う際の判定精度が向上す
る。このため、本実施形態ではエンジンのアイドル運転
時に燃料噴射量に基づく捕集量判定を行うようにしてい
る。
In this embodiment, the ECU 30 performs idle speed control (ISC) for controlling the fuel injection amount so that the engine speed becomes a predetermined idle speed during the idle operation of the engine. For this reason, during idling operation, the engine speed is fixed at a constant value,
The fuel injection amount is controlled to a value determined according to the change in the engine load during idling, that is, the particulate collection state of the DPF 43. Therefore, if the fuel injection amount during idle operation in the reference state is measured in advance, the DPF 43 can be calculated from the fuel injection amount during actual idle operation.
Can be determined. Further, during the execution of the idle speed control, the engine speed is controlled to the idle speed and the fluctuation of the engine speed is reduced, so that the variation of the fuel injection amount is reduced, and the determination of the trapping state based on the fuel injection amount is performed. The accuracy of the judgment at the time of performing is improved. For this reason, in the present embodiment, the collection amount determination based on the fuel injection amount is performed during the idle operation of the engine.

【0059】図3は、本実施形態の捕集状態判定操作を
説明するフローチャートである。本操作はECU30に
より一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。
図3において操作がスタートすると、ステップ301で
は、現在アイドルスピード制御(ISC)が実施されて
いるか否かが判定される。本実施形態では、現在アイド
ル制御が実施されていない場合には、直ちに今回の操作
を終了する。また、現在ISC実施中であった場合に
は、次にステップ303に進み、別途算出した燃料噴射
量Qfin の値を読み込むとともに、ステップ305で、
fin の値が予め記憶した基準状態におけるアイドル運
転時の燃料噴射量Qfinbに対して所定量ΔQfin 以上増
大しているか否かを判定する。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the trapping state determination operation of this embodiment. This operation is performed by a routine executed by the ECU 30 at regular intervals.
When the operation starts in FIG. 3, in step 301, it is determined whether or not the idle speed control (ISC) is currently being performed. In the present embodiment, if the idle control is not currently being performed, the current operation is immediately terminated. If the ISC is currently being performed, the process proceeds to step 303, where the separately calculated value of the fuel injection amount Qfin is read, and in step 305,
It determines whether the increased predetermined amount Delta] Q fin or the fuel injection amount Q Finb during idle operation in the reference state value of Q fin is previously stored.

【0060】ステップ305でQfin がQfinbに対して
ΔQfin より大きく増大している場合(Qfin −Qfinb
>ΔQfin )には、DPF43のパティキュレート捕集
量が最大許容値を越えていると判断し、ステップ307
と309でそれぞれ捕集量アラームフラグXDPFとD
PF再生操作実行フラグXRとの値を1にセットして今
回の操作を終了する。また、ステップ305でQfin
finb≦ΔQfin であった場合には、捕集量は許容範囲
内であるためフラグXDPFとXRとの値は変更せずに
今回の操作を終了する。
In step 305, when Q fin is larger than Q finb by more than ΔQ fin (Q fin −Q finb
> ΔQ fin ), it is determined that the amount of particulates collected by the DPF 43 exceeds the maximum allowable value, and step 307 is executed.
And 309, the collection amount alarm flags XDPF and D, respectively.
The value of the PF regeneration operation execution flag XR is set to 1, and the current operation ends. In step 305, Q fin
If Q finb ≦ ΔQ fin , the trapping amount is within the allowable range, and the current operation ends without changing the values of the flags XDPF and XR.

【0061】上記燃料噴射量増大の判定値ΔQfin は、
DPF43の捕集量が最大許容量に到達した時のアイド
ル運転時における燃料噴射量と基準状態における燃料噴
射量との差である。また、フラグXDPFとXRとの機
能は第1の実施形態のものと同一である。
The determination value ΔQ fin for increasing the fuel injection amount is:
This is a difference between the fuel injection amount in the idling operation when the trapping amount of the DPF 43 reaches the maximum allowable amount and the fuel injection amount in the reference state. The functions of the flags XDPF and XR are the same as those of the first embodiment.

【0062】(3)第3の実施形態 本実施形態では、負荷パラメータとしてエンジン吸入空
気量Gnを用いて捕集量判定を行う。また、捕集量判定
操作はエンジン減速時、すなわちアクセル開度がゼロの
とき(燃料噴射停止時)にのみ実行する。前述したよう
に、負荷パラメータとして吸入空気量Gnを用いて捕集
量判定を行う場合には、吸入空気量のEGRフィードバ
ック制御が実施されていると正確な判定を行うことがで
きない。しかし、一般にエンジン減速時にはEGRは停
止されるため、吸入空気量GnはDPFのパティキュレ
ート捕集状態に対応した値になる。また、減速時にはエ
ンジンの燃料噴射は停止(燃料噴射カット)されるた
め、吸入空気量Gnはエンジン回転数NEのみの関数と
なる。このため、減速時に捕集量を判定する場合には、
運転状態パラメータとしての燃料噴射量は常に一定値
(ゼロ)となり、使用する運転状態パラメータはエンジ
ン回転数NEのみとなる。すなわち、減速時に捕集状態
の判定を行うことにより、予め記憶しておく運転状態パ
ラメータと負荷パラメータとの関係は、回転数NEのみ
と吸入空気量Gnとの1次元数値マップとなる。このた
め、予め記憶する基準状態における運転状態パラメータ
と負荷パラメータとの関係が簡素化されるとともに、捕
集量判定時の基準状態における負荷パラメータの値の算
出が容易になる利点がある。
(3) Third Embodiment In this embodiment, the collection amount is determined using the engine intake air amount Gn as a load parameter. The trapping amount determination operation is executed only when the engine is decelerated, that is, when the accelerator opening is zero (when fuel injection is stopped). As described above, when the collection amount determination is performed using the intake air amount Gn as the load parameter, an accurate determination cannot be made when the EGR feedback control of the intake air amount is performed. However, since the EGR is generally stopped when the engine is decelerated, the intake air amount Gn becomes a value corresponding to the particulate collection state of the DPF. Further, at the time of deceleration, the fuel injection of the engine is stopped (fuel injection cut), so that the intake air amount Gn is a function of only the engine speed NE. Therefore, when determining the trapping amount during deceleration,
The fuel injection amount as the operating state parameter is always a constant value (zero), and the operating state parameter used is only the engine speed NE. That is, by determining the trapping state at the time of deceleration, the relationship between the operating state parameters and the load parameters stored in advance becomes a one-dimensional numerical map of only the rotational speed NE and the intake air amount Gn. Therefore, there is an advantage that the relationship between the operating state parameter and the load parameter in the reference state stored in advance is simplified, and the calculation of the value of the load parameter in the reference state at the time of the trapping amount determination is facilitated.

【0063】図4は、本実施形態の捕集量判定操作を説
明するフローチャートである。本操作は、ECU30に
より一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。
図4において操作がスタートすると、ステップ401で
はエンジン回転数NE、吸入空気量Gnがそれぞれエン
ジン回転数センサ55とエアフローメータ25とから読
み込まれる。ステップ403では、別途ECU30によ
り実行される燃料噴射量演算操作で算出された燃料噴射
量Qfin の現在の値が0になっているか否かが判定され
る。ステップ403でQfin =0であった場合には、す
なわちエンジン1は現在燃料噴射がカットされた減速運
転状態にあるため、ステップ405以下の捕集量判定操
作を行う。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the collection amount determination operation of this embodiment. This operation is performed by a routine executed by the ECU 30 at regular intervals.
When the operation is started in FIG. 4, in step 401, the engine speed NE and the intake air amount Gn are read from the engine speed sensor 55 and the air flow meter 25, respectively. In step 403, it is determined whether or not the current value of the fuel injection amount Qfin calculated by the fuel injection amount calculation operation separately executed by the ECU 30 is zero. If Q fin = 0 in step 403, that is, since the engine 1 is in a deceleration operation state in which fuel injection is currently cut, the collection amount determination operation in step 405 and subsequent steps is performed.

【0064】ステップ405では、別途予め実験等によ
り求めておいた基準状態(DPF43のパティキュレー
ト捕集量がゼロの状態)におけるエンジン減速運転時の
エンジン回転数NEと吸入空気量Gnbとの関係に基づ
いて、ステップ401で読み込んだ現在の回転数NEに
相当する基準状態における吸入空気量Gnbを算出す
る。そして、ステップ407から411では、Gnb−
Gnの値が所定値ΔGnより大きいか否かに基づいてD
PF43のパティキュレート捕集状態を判定するととも
に、捕集量が最大許容量より大きいと判定された場合に
は、捕集量アラームフラグXDPFとDPF再生操作実
行フラグXRとの値を1にセットして今回の操作を終了
する。ステップ407から411の操作は、図2のステ
ップ209から213の操作と同様の操作である。
In step 405, the relationship between the engine speed NE and the intake air amount Gnb during the engine deceleration operation in the reference state (a state in which the amount of trapped particulates of the DPF 43 is zero) previously determined by experiments or the like is separately determined. Based on this, the intake air amount Gnb in the reference state corresponding to the current rotational speed NE read in step 401 is calculated. Then, in steps 407 to 411, Gnb-
G is determined based on whether the value of Gn is greater than a predetermined value ΔGn.
The particulate collection state of the PF 43 is determined, and if the collection amount is determined to be larger than the maximum allowable amount, the values of the collection amount alarm flag XDPF and the DPF regeneration operation execution flag XR are set to 1. To end this operation. The operations in steps 407 to 411 are the same as the operations in steps 209 to 213 in FIG.

【0065】(4)第4の実施形態 次に本発明の第4の実施形態について説明する。本実施
形態では、負荷パラメータとしてEGR弁23の開度を
使用する。また、捕集量の判定はEGRフィードバック
制御実行中に行う。本実施形態では、エンジンの吸入空
気量Gnが運転状態に応じて定まる値になるようにEG
Rガス量をフィードバック制御するEGRフィードバッ
ク制御が行われている。このため、EGRガス量はエン
ジン負荷状態に応じて変化することになり、本来エンジ
ン負荷状態が一定であればEGRガス量も同一となり、
EGRガス量を調節するEGR弁の開度も同一となる。
(4) Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the opening degree of the EGR valve 23 is used as a load parameter. The determination of the trapping amount is performed during the execution of the EGR feedback control. In the present embodiment, EG is set so that the intake air amount Gn of the engine becomes a value determined according to the operating state.
EGR feedback control for performing feedback control of the R gas amount is performed. For this reason, the EGR gas amount changes according to the engine load state, and if the engine load state is originally constant, the EGR gas amount will be the same,
The opening degree of the EGR valve for adjusting the EGR gas amount becomes the same.

【0066】しかし、DPF43のパティキュレート捕
集量が増大すると同一の運転状態であってもEGR弁2
3の開度は変化する。DPF43のパティキュレート捕
集量が増大すると排気マニホルド31内の排気背圧が上
昇する。このため、排気抵抗が増大しエンジン吸入空気
量は減少する。従って、EGRフィードバック制御を実
施している場合には吸入空気量を所定の値に調節するた
めEGRガスが減少されEGR弁開度は低減される。ま
た、排気マニホルド31内の排気圧力が上昇すると、同
一のEGR弁開度であってもEGR弁を通る排気流量は
増大するためEGR弁開度は更に低減されることにな
る。このため、他の運転条件が同一であっても、EGR
フィードバック制御実施時には、EGR弁開度はDPF
43の捕集量が増大するにつれて減少するようになる。
本実施形態では、この点に着目してEGRフィードバッ
ク制御実施中にEGR弁23開度に基づいてDPF43
のパティキュレート捕集状態を判定するようにしてい
る。このように、EGR弁23の開度に基づいてDPF
43の捕集状態の判定を行うようにしたことにより、E
GRフィードバック制御実施中に正確に捕集状態の判定
を行うことが可能となるため、捕集状態の判定の実行頻
度を大幅に増大させることができる。
However, when the amount of trapped particulates in the DPF 43 increases, the EGR valve 2 can be operated even in the same operation state.
The opening degree of No. 3 changes. When the amount of trapped particulates in the DPF 43 increases, the exhaust back pressure in the exhaust manifold 31 increases. Therefore, the exhaust resistance increases and the engine intake air amount decreases. Therefore, when the EGR feedback control is being performed, the amount of EGR gas is reduced to adjust the intake air amount to a predetermined value, and the EGR valve opening is reduced. Further, when the exhaust pressure in the exhaust manifold 31 increases, the exhaust gas flow through the EGR valve increases even with the same EGR valve opening, so that the EGR valve opening is further reduced. Therefore, even if other operating conditions are the same, EGR
When the feedback control is performed, the EGR valve opening is DPF
43 decreases as the collection amount increases.
In the present embodiment, focusing on this point, the DPF 43 is determined based on the EGR valve 23 opening during the EGR feedback control.
Is determined. Thus, the DPF is determined based on the opening of the EGR valve 23.
43, the collection state is determined.
Since it is possible to accurately determine the collection state during the execution of the GR feedback control, it is possible to greatly increase the execution frequency of the determination of the collection state.

【0067】図5は、本実施形態におけるEGRフィー
ドバック制御操作を説明するフローチャート、図6はE
GRフィードバック制御実行中に行うEGR弁開度に基
づくDPF捕集量判定操作を説明するフローチャートで
ある。図5、図6の操作は、ECU30によりそれぞれ
一定時間毎に実行されるルーチンにより行われる。ま
ず、EGRフィードバック制御操作について説明する。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the EGR feedback control operation in this embodiment, and FIG.
It is a flowchart explaining the DPF collection amount determination operation based on the EGR valve opening degree performed during the GR feedback control. 5 and 6 are performed by a routine executed by the ECU 30 at regular intervals. First, the EGR feedback control operation will be described.

【0068】図5のEGRフィードバック制御操作で
は、まずステップ501で回転数センサ55とエアフロ
ーメータ25とからエンジン回転数NEと吸入空気量G
nとが読み込まれるとともに、別途ECU30により実
行される燃料噴射量演算操作により算出されたエンジン
燃料噴射量Qfin の値が読み込まれる。次いで、ステッ
プ503では、上記により読み込んだ回転数NEと燃料
噴射量Qfin とに基づいて目標吸入空気量Gntの値が
算出される。
In the EGR feedback control operation of FIG. 5, first, at step 501, the engine speed NE and the intake air amount G are obtained from the speed sensor 55 and the air flow meter 25.
n is read, and the value of the engine fuel injection amount Qfin calculated by the fuel injection amount calculation operation separately executed by the ECU 30 is read. Then, in step 503, the value of the target intake air quantity Gnt on the basis of the rotational speed NE and the fuel injection amount Q fin read by the is calculated.

【0069】目標吸入空気量Gntが、EGR率(エン
ジンに吸入される吸気のうちに占めるEGRガスの割
合、すなわち(EGRガス量)/(EGRガス量+吸入
空気量Gn))をエンジン運転状態に応じて定まる所定
の値になるように予め各運転状態に対して設定された吸
入空気量である。すなわち、エンジンの燃焼温度を低下
させてエンジンのNOX (窒素酸化物)を低減するため
には不活性ガスとしてのEGRガスを多量にエンジン燃
焼室に供給することが好ましい。しかし、燃焼室に供給
するEGRガス量が過大になるとエンジン燃焼状態の悪
化や出力の低下が生じる。そこで、本実施形態では予め
エンジン運転状態に応じて最適なEGR率を実験的に設
定しておき、吸入空気量GnとEGRガス量との割合が
この最適EGR率になる各運転状態における吸入空気量
を目標吸入空気量Gntとして設定してある。すなわ
ち、エンジンの回転数NE、燃料噴射量Qfin 等のエン
ジン運転状態が定まると、エンジン燃焼室に吸入される
合計吸気量( EGRガス量+吸入空気量Gn) は一義的
に定まる。このため、NE、Qfin 等の運転状態に応じ
て予め最適なEGR率を設定しておけば、そのEGR率
を得るために必要な吸入空気量Gntも一義的に決定で
きる。本実施形態では、予め各NE、Qfin から定まる
エンジン運転状態に対して最適なEGR率を得るための
目標吸入空気量Gntを算出しておき、エンジン運転
中、実際の吸入空気量Gnがこの目標吸入空気量Gnt
に一致するようにEGR弁23をフィードバック制御し
て実際のEGR量を調節するEGRフィードバック制御
を行う。これにより、エンジンは常に最適なEGR率で
運転されることになり、燃焼の悪化や出力の低下を生じ
ることなくNOX の発生量を低減することが可能となっ
ている。
The target intake air amount Gnt is determined by the EGR rate (the ratio of EGR gas in the intake air taken into the engine, that is, (EGR gas amount) / (EGR gas amount + intake air amount Gn)). The intake air amount is set in advance for each operation state so as to have a predetermined value determined according to the following. That is, it is preferable to supply a large amount of EGR gas as an inert gas to the engine combustion chamber in order to lower the combustion temperature of the engine and reduce NO x (nitrogen oxide) of the engine. However, when the amount of EGR gas supplied to the combustion chamber becomes excessive, the combustion state of the engine deteriorates and the output decreases. Therefore, in the present embodiment, the optimum EGR rate is experimentally set in advance according to the engine operating state, and the ratio of the intake air amount Gn to the EGR gas amount is set to the optimum EGR rate. The amount is set as the target intake air amount Gnt. That is, when the engine operation state such as the engine speed NE and the fuel injection amount Qfin is determined, the total intake amount (EGR gas amount + intake air amount Gn) drawn into the engine combustion chamber is uniquely determined. Thus, NE, by setting in advance the optimum EGR ratio according to the operating conditions such as Q fin, may uniquely determined intake air amount Gnt required to obtain the EGR ratio. In this embodiment, by calculating the target intake air amount Gnt for optimal EGR rate for the engine operating condition determined in advance from the NE, Q fin, during engine operation, the actual intake air amount Gn is this Target intake air amount Gnt
The EGR valve 23 performs feedback control to adjust the actual EGR amount by performing feedback control so that the EGR valve 23 coincides with the following. Thus, the engine is always to be operated in an optimal EGR rate, it is possible to reduce the generation of no NO X causing a reduction in the deterioration and the output of the combustion.

【0070】本実施形態では、目標吸入空気量Gntの
値はNE、Qfin をパラメータとして用いた数値テーブ
ルの形でECU30のROMに格納してあり、図5ステ
ップ503ではステップ501で読み込んだ現在の回転
数NEと燃料噴射量Qfin とに基づいてこの数値テーブ
ルから目標吸入空気量Gntを求める操作を行う。次い
で、ステップ505から513では、実際の吸入空気量
Gnが上記により算出した目標吸入空気量Gntに一致
するようにEGR弁23の開度がフィードバック制御さ
れる。
[0070] In this embodiment, the value of the target intake air amount Gnt is NE, Yes stored in ECU30 the ROM in the form of a numerical table using the Q fin as a parameter, the current read in step 501 in FIG. 5 step 503 performing an operation for obtaining the target intake air amount Gnt from the numerical table based on the rotational speed NE and the fuel injection amount Q fin. Next, in steps 505 to 513, the opening degree of the EGR valve 23 is feedback-controlled so that the actual intake air amount Gn matches the target intake air amount Gnt calculated as described above.

【0071】すなわち、ステップ505では、まず実際
の吸入空気量Gnが目標空気量Gntより予め定めた正
の一定値α以上大きいか否かが判定され、α以上大きい
場合にはステップ507でEGR弁23の目標開度VE
0 を一定量ΔVだけ増大設定するとともに、ステップ
513で実際のEGR弁23開度VEGが目標開度VE
0 になるように調整する。これにより、吸気系に還流
するEGRガス量が増大し、相対的にエンジンに吸入さ
れる新気の量Gnが減少する。一方、ステップ505
で、Gn−Gnt≦αであった場合には、次にステップ
509で実際の吸入空気量Gnが目標空気量Gntより
α以上少ないか否か(Gn−Gnt<−αか否か)が判
定され、α以上小さい場合にはステップ511でEGR
弁23の目標開度VEG0 を一定量ΔVだけ減少させる
とともに、ステップ513で実際のEGR弁23開度V
EGが目標開度VEG0 になるように調整する。これに
より、吸気系に還流するEGRガス量は減少し、相対的
にエンジンに吸入される新気の量Gnが増大するように
なる。ステップ505から513を実行することによ
り、実際の吸入空気量Gnは目標吸入空気量Gntに対
して±αの範囲に制御される。
That is, in step 505, it is first determined whether or not the actual intake air amount Gn is larger than the target air amount Gnt by a predetermined positive fixed value α or more. 23 target opening VE
With increasing set the G 0 by a predetermined amount [Delta] V, the actual EGR valve 23 opening VEG is target opening VE at step 513
Adjusted to be G 0. As a result, the amount of EGR gas returning to the intake system increases, and the amount Gn of fresh air sucked into the engine relatively decreases. On the other hand, step 505
If Gn−Gnt ≦ α, then in step 509, it is determined whether or not the actual intake air amount Gn is smaller than the target air amount Gnt by α or more (whether Gn−Gnt <−α). If it is smaller than α, the EGR is performed in step 511.
The target opening degree VEG 0 of the valve 23 is reduced by a fixed amount ΔV, and at step 513 the actual opening degree VEG
EG is adjusted to the target opening VEG 0. As a result, the amount of EGR gas recirculated to the intake system decreases, and the amount Gn of fresh air sucked into the engine relatively increases. By executing steps 505 to 513, the actual intake air amount Gn is controlled within a range of ± α with respect to the target intake air amount Gnt.

【0072】図6は、図5のEGRフィードバック制御
実行中に行うDPF捕集状態判定操作である。図6にお
いて、操作がスタートするとステップ601では現在図
5のEGRフィードバック制御が実施されているか否か
が判定され、現在EGRフィードバック制御が実行され
ていない場合には、捕集状態の判定を行うことなくその
まま今回の操作を終了する。
FIG. 6 shows a DPF trapping state determination operation performed during the execution of the EGR feedback control of FIG. In FIG. 6, when the operation is started, it is determined in a step 601 whether or not the EGR feedback control of FIG. 5 is currently being performed. This operation is terminated as it is.

【0073】ステップ601で現在EGRフィードバッ
ク制御実行中であった場合には、次にステップ603で
現在のエンジン回転数NEと燃料噴射量Qfin ととも
に、EGR弁開度センサ51から現在のEGR弁23の
開度VEGを読み込む。そして、ステップ605では、
現在のエンジン回転数NEと燃料噴射量Qfin とに対応
する基準状態(DPF43の無捕集状態)におけるEG
R弁開度VEGbを算出する。VEGbは、基準状態に
おいて現在の回転数NEと燃料噴射量Qfin とでエンジ
ンを運転した場合のEGR弁開度であり、予め実験によ
り求め、NEとQ fin とを用いた数値テーブルの形でE
CU30のROMに格納してある。
At step 601, the current EGR feedback
If the lock control is being executed, then in step 603
Current engine speed NE and fuel injection amount QfinWith
Next, the EGR valve opening sensor 51 detects the current EGR valve 23
The opening degree VEG is read. Then, in step 605,
Current engine speed NE and fuel injection amount QfinCorresponding to
EG in the reference state (the non-collection state of the DPF 43)
Calculate the R valve opening degree VEGb. VEGb is in the reference state
The current rotational speed NE and the fuel injection amount QfinAnd engine
This is the opening of the EGR valve when the
NE and Q finE in the form of a numerical table using
It is stored in the ROM of the CU 30.

【0074】次いで、ステップ607では基準状態にお
けるEGR弁開度VEGbと実際のEGR弁開度VEG
との差が所定値ΔVEG(ΔVEGは正の値)より大き
いか否かが判定される。VEGb−VEG>ΔVEGで
ある場合には、すなわちDPF43のパティキュレート
捕集量が増大したためにEGRフィードバック制御によ
りEGR弁開度が基準状態に較べて低減されたと考えら
れるため、ステップ609、611で捕集量アラームフ
ラグXDPFとDPF再生操作実行フラグXRとの値を
1にセットして今回の操作を終了する。ΔVEGは、D
PFが最大許容量までパティキュレートを捕集した時の
VEGbとVEGとの差であり、予め実験により設定さ
れる。フラグXDPFとXRとの機能は第1の実施形態
におけるものと同様である。また、ステップ607でV
EGb−VEG≦ΔVEGであった場合には、現在DP
F43のパティキュレート捕集量は許容範囲内であるた
めフラグXDPFとXRとの値は変更せずにそのまま今
回の操作を終了する。
Next, at step 607, the EGR valve opening VEGb in the reference state and the actual EGR valve opening VEG
Is larger than a predetermined value ΔVEG (ΔVEG is a positive value). If VEGb−VEG> ΔVEG, that is, it is considered that the EGR feedback control has reduced the EGR valve opening degree as compared with the reference state because the particulate collection amount of the DPF 43 has increased. The value of the collection alarm flag XDPF and the value of the DPF regeneration operation execution flag XR are set to 1, and the current operation ends. ΔVEG is D
This is the difference between VEGb and VEG when PF collects particulates up to the maximum allowable amount, and is set in advance by experiments. The functions of the flags XDPF and XR are the same as those in the first embodiment. In step 607, V
If EGb−VEG ≦ ΔVEG, the current DP
Since the particulate collection amount in F43 is within the allowable range, the current operation ends without changing the values of the flags XDPF and XR.

【0075】なお、本実施形態では、EGR弁23開度
を検出するセンサを設け実際に検出したEGR弁開度に
基づいて捕集量の判定を行っているが、例えばソレノイ
ドアクチュエータを有するEGR弁等では、ソレノイド
アクチュエータの駆動パルス信号のデューティ比(駆動
パルスの1サイクルの時間に占める駆動パルスがオンに
なっている期間の割合)はEGR弁開度に対応した値と
なる。このため、このようなEGR弁を用いる場合に
は、EGR弁開度センサを設けずにEGR弁開度の代わ
りにEGR弁駆動パルスのデューティ比を用いて捕集量
の判定を行うようにしても良い。
In this embodiment, a sensor for detecting the opening of the EGR valve 23 is provided to determine the trapping amount based on the actually detected opening of the EGR valve. For example, an EGR valve having a solenoid actuator is used. In such cases, the duty ratio of the drive pulse signal of the solenoid actuator (the ratio of the period during which the drive pulse is on to one drive pulse period) is a value corresponding to the EGR valve opening. For this reason, when such an EGR valve is used, the trapping amount is determined using the duty ratio of the EGR valve drive pulse instead of the EGR valve opening without providing the EGR valve opening sensor. Is also good.

【0076】(5)第5の実施形態 本実施形態では、上述の第4の実施形態において、DP
Fのパティキュレート捕集量が増大していると判定さ
れ、DPFの再生操作が行われた場合に再生直後の運転
時を新たな基準状態として、新たに基準状態におけるN
E、Qfin とEGR弁開度VEGとの関係を求める操作
を行う。
(5) Fifth Embodiment In this embodiment, the DP in the fourth embodiment is different from the DP in the fourth embodiment.
When it is determined that the particulate trapping amount of F is increasing and the DPF regeneration operation is performed, the operation time immediately after regeneration is set as a new reference state, and N in the reference state is newly set.
E, performs an operation to determine the relationship between the Q fin and the EGR valve opening VEG.

【0077】DPFの再生が行われ、DPFに捕集され
たパティキュレートの全量が燃焼、除去された後は、本
来であればNE、Qfin とVEGとの関係は当初記憶し
ていた基準状態のものに戻るため、新たにこれらの関係
を求める必要はない。しかし、実際の運転では、排気中
に含まれる不燃性のアッシュ成分がパティキュレートと
ともにDPFに捕集され、DPF再生後もDPF上に残
留する。このため、DPFには徐々にアッシュ成分が堆
積し、再生操作実行後のDPF圧損が増大していくよう
になる。このため、DPFが新品の状態で作成された基
準状態の関係を用いてパティキュレートの捕集状態を判
定していると正確な判定ができなくなる可能性がある。
そこで、本実施形態ではDPFの再生操作が終了した場
合には、再生終了後所定の運転期間中EGRフィードバ
ック制御実施時にエンジン回転数NEと燃料噴射量Q
fin 及びEGR弁開度VEGの値を記憶し、新たな基準
状態の数値テーブルを作成する。これにより、アッシュ
の堆積によりDPFのパティキュレート捕集量判定に誤
差が生じることが防止される。また、アッシュ堆積量が
増大するとDPF再生操作終了後のEGR弁開度VEG
の値は徐々に減少するようになる。このため、再生操作
終了後に作成する新たな基準状態におけるEGR弁開度
VEGの変化からアッシュの堆積状態を判定することも
可能となる。
After the DPF is regenerated and the entire amount of the particulate matter trapped in the DPF is burned and removed, the relationship between NE, Qfin and VEG was originally stored in the reference state which was initially stored. There is no need to seek these relationships again to return to. However, in the actual operation, the nonflammable ash component contained in the exhaust gas is collected in the DPF together with the particulates, and remains on the DPF even after the regeneration of the DPF. For this reason, the ash component is gradually accumulated in the DPF, and the DPF pressure loss after the execution of the regeneration operation increases. For this reason, if the collection state of particulates is determined using the relationship of the reference state created when the DPF is new, accurate determination may not be possible.
Therefore, in the present embodiment, when the regeneration operation of the DPF is completed, the engine speed NE and the fuel injection amount Q during the EGR feedback control during a predetermined operation period after the regeneration is completed.
The values of fin and the EGR valve opening degree VEG are stored, and a numerical table of a new reference state is created. As a result, it is possible to prevent an error in the determination of the amount of trapped particulates in the DPF due to ash accumulation. When the ash accumulation amount increases, the EGR valve opening degree VEG after the end of the DPF regeneration operation
Gradually decreases. Therefore, it is also possible to determine the ash accumulation state from the change in the EGR valve opening VEG in a new reference state created after the end of the regeneration operation.

【0078】(6)第6の実施形態 次に、本発明の第6の実施形態について説明する。本実
施形態では、エンジン1の運転状態を予め定めた第1の
状態から第2の状態に変化させ、変化前後の負荷パラメ
ータ変化量に基づいてDPFのパティキュレート捕集状
態を判定する。また、本実施形態では上記第1の運転状
態から第2の運転状態への変化は、エンジン排気通路3
に配置した排気絞り弁37を全開の状態から所定の開度
まで絞ることにより行い、負荷パラメータとしてはエン
ジンの吸入空気量を使用する。
(6) Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the operating state of the engine 1 is changed from a predetermined first state to a second state, and the particulate collection state of the DPF is determined based on the amount of load parameter change before and after the change. Further, in the present embodiment, the change from the first operating state to the second operating state is based on the engine exhaust passage 3.
The exhaust throttle valve 37 disposed in the above is throttled from a fully opened state to a predetermined opening degree, and the intake air amount of the engine is used as a load parameter.

【0079】排気絞り弁37を絞ると排気の背圧が増大
するため、吸気管圧力と排気マニホルド圧力との差が大
きくなる。このため、EGR弁開度が一定に維持されて
いても吸気系に還流するEGRガス量は増大する。ま
た、排気マニホルド圧力の増大により各気筒の排気抵抗
が増大するため、気筒に吸入される吸気量は更に減少す
る。特に、本実施形態ではターボチャージャ35を備え
たエンジンが使用されているため、排気絞り弁37によ
る排気絞りが行われるとタービン背圧が上昇してターボ
チャージャ回転数が低下する。このため、過給圧の低下
による影響が上記に加算されて吸入空気量は更に低下す
るようになる。
When the exhaust throttle valve 37 is throttled, the back pressure of the exhaust increases, so that the difference between the intake pipe pressure and the exhaust manifold pressure increases. For this reason, even if the EGR valve opening is maintained constant, the amount of EGR gas recirculated to the intake system increases. Further, since the exhaust resistance of each cylinder increases due to the increase of the exhaust manifold pressure, the amount of intake air taken into the cylinder further decreases. In particular, in the present embodiment, since the engine provided with the turbocharger 35 is used, when the exhaust throttle valve 37 performs the exhaust throttle, the turbine back pressure increases and the turbocharger rotation speed decreases. For this reason, the influence of the decrease of the supercharging pressure is added to the above, and the intake air amount further decreases.

【0080】一方、DPF43のパティキュレート捕集
量が増大した状態では、DPF43の圧損増大のために
既にある程度の背圧上昇が生じている。このため、同一
の運転状態で排気絞り弁37によって同一の排気絞りを
与えた場合にはDPF43のパティキュレート捕集量が
大きいほど相対的に排気絞り弁37による排気絞りの影
響が小さくなり、吸入空気量の低下幅は少なくなる。本
実施形態では、予めDPF43のパティキュレート無捕
集状態(基準状態)で、エンジンの各運転状態(回転数
NE、燃料噴射量Qfin )で排気絞り弁37を全開の状
態から予め定めた開度に絞った場合のエンジン吸入空気
量Gnの変化量ΔGnbを計測し、ECU30のROM
にNEとQfin とを用いた数値テーブルの形で格納して
おく。そして、実際のエンジン運転中に所定の条件が成
立したときに排気絞り弁37を全開の状態から上記予め
定めた開度に絞り、そのときの吸入空気量変化量ΔGn
を、同一回転数NE、燃料噴射量Qfin における基準状
態の変化量ΔGnbと比較することによりDPF43の
パティキュレート捕集状態を判定する。
On the other hand, in the state where the amount of trapped particulates of the DPF 43 is increased, the back pressure has already increased to some extent due to the increased pressure loss of the DPF 43. For this reason, when the same exhaust throttle is given by the exhaust throttle valve 37 in the same operation state, the influence of the exhaust throttle by the exhaust throttle valve 37 becomes relatively smaller as the amount of trapped particulates of the DPF 43 becomes larger. The amount of decrease in the amount of air is small. In the present embodiment, the exhaust throttle valve 37 is previously opened from the fully opened state in each operating state of the engine (rotational speed NE, fuel injection amount Q fin ) in the particulate non-collecting state (reference state) of the DPF 43 in advance. The amount of change ΔGnb of the engine intake air amount Gn when the engine
In the form of a numerical table using NE and Qfin . Then, when a predetermined condition is satisfied during the actual operation of the engine, the exhaust throttle valve 37 is throttled from the fully opened state to the predetermined opening degree, and the intake air amount change amount ΔGn at that time is reduced.
The same rotational speed NE, by comparing the variation ΔGnb in the reference state in the fuel injection amount Q fin determines collected particulates status of DPF 43.

【0081】図7は、本実施形態のDPF捕集状態判定
操作を説明するフローチャートである。本操作は、EC
U30により一定時間毎に実行されるルーチンとして行
われる。図7の操作がスタートすると、ステップ701
では、現在DPF43のパティキュレート捕集状態の判
定を実行する条件が成立しているか否かが判定される。
ステップ701の判定実行条件は、現在EGRフィード
バック制御が実行されていないこと、前回の捕集状態判
定実行後所定時間が経過したこと(または前回捕集状態
判定実行後のエンジン回転数積算値もしくは車両走行距
離が所定値以上になったこと)、エンジンが定常状態の
所定の負荷条件(例えば低負荷)で定常運転されている
こと、等である。EGRフィードバック制御実行中に捕
集判定を行わないのは、フィードバック制御実施中はエ
ンジン吸入空気量が所定値になるようにEGR量が制御
されているため、正確な判定ができないおそれがあるか
らである。また、前回捕集判定実行後所定の時間が経過
したことを条件とするのは、捕集状態判定のために吸気
絞り弁37を閉弁するとエンジンの出力低下等を生じる
場合があるため、運転上あまり頻繁に判定を実行するこ
とは好ましくないからである。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the DPF trapping state determination operation of this embodiment. This operation is EC
This is performed as a routine executed by the U30 at regular intervals. When the operation of FIG.
Then, it is determined whether or not a condition for executing the determination of the particulate collection state of the DPF 43 is currently satisfied.
The conditions for performing the determination in step 701 include that the EGR feedback control is not currently being performed, that a predetermined time has elapsed since the previous collection state determination was performed (or that the engine speed integrated value or vehicle (E.g., the traveling distance has become equal to or greater than a predetermined value), and that the engine is operating in a steady state under a predetermined load condition (for example, low load). The reason why the collection determination is not performed during the execution of the EGR feedback control is that the EGR amount is controlled so that the engine intake air amount becomes a predetermined value during the execution of the feedback control, so that accurate determination may not be performed. is there. Further, the condition that a predetermined time has elapsed since the previous execution of the collection determination is set as a condition that, when the intake throttle valve 37 is closed for the determination of the collection state, the output of the engine may be reduced. This is because it is not preferable to perform the determination too frequently.

【0082】ステップ701で上記条件のいずれかが成
立しない場合には、ステップ703以下の判定を実行す
ることなく今回の操作は直ちに終了する。また、ステッ
プ701で上記判定操作条件がすべて成立した場合に
は、次にステップ703で判定操作実行フラグXFの値
が1にセットされているか否かを判定する。XFは、現
在判定操作が実行されているか否かを表すフラグであ
り、XFの値が1(実行)にセットされると別途ECU
30により実行されるルーチンにより、排気絞り弁37
が予め定めた開度まで閉弁され、0にセットされると排
気絞り弁37は開弁される。また、フラグXFは上記の
他に後述するステップ705から711を判定条件成立
時に1回だけ実行させる機能を有する。
If any of the above conditions is not satisfied in step 701, the operation immediately ends without executing the determination in step 703 and subsequent steps. If all the above determination operation conditions are satisfied in step 701, it is next determined in step 703 whether the value of the determination operation execution flag XF is set to 1. XF is a flag indicating whether or not the determination operation is currently being performed. When the value of XF is set to 1 (execute), the ECU separately determines
The exhaust throttle valve 37 is executed by a routine executed by the exhaust throttle valve 37.
Is closed to a predetermined opening, and when it is set to 0, the exhaust throttle valve 37 is opened. In addition, the flag XF has a function of executing steps 705 to 711, which will be described later, only once when the determination condition is satisfied.

【0083】ステップ703で現在捕集状態判定操作が
実行されていない(XF≠1)場合には、次にステップ
705に進み、回転数センサ55、エアフローメータ2
5から現在の回転数NEと吸入空気量Gnとを読み込む
とともに、別途ECU30により実行される燃料噴射量
演算操作により算出された現在の燃料噴射量Qfin を読
み込む。また、ステップ707では、ステップ705で
読み込んだ吸入空気量Gnの値を運転状態変化前(排気
を絞る前)の値Gn1 として記憶するとともに、ステッ
プ709では、ステップ705で読み込んだ運転状態変
化前のNE、Q fin の値に基づいて、ECU30のRO
Mに格納した数値テーブルから基準状態における吸入空
気量の変化量基準値ΔGnbを求める。そして、上記操
作終了後、ステップ711で判定操作実行フラグXFの
値を1にセットして今回の操作を終了する。
In step 703, the current collection state determination operation
If not executed (XF (1), the next step
Proceeding to 705, the rotation speed sensor 55, the air flow meter 2
5 to read the current rotational speed NE and the intake air amount Gn.
And the fuel injection amount separately executed by the ECU 30
The current fuel injection amount Q calculated by the arithmetic operationfinRead
See in. Also, in step 707, in step 705
The read value of the intake air amount Gn is changed before the operating state changes (exhaust
Gn)1As well as step
In step 709, the operating state read in step 705 is changed.
NE, Q before finOf the ECU 30 based on the value of
From the numerical table stored in M, the suction air in the reference state
A change amount reference value ΔGnb of the air volume is obtained. And the above operation
After completion of the operation, in step 711, the judgment operation execution flag XF is set.
The value is set to 1 and the current operation ends.

【0084】次に操作が実行されると、ステップ703
では、XF=1になっているため、ステップ703の次
にステップ713が実行されるようになる。すなわち、
ステップ705から709は捕集状態判定操作開始時に
1回のみ実行される。ステップ713では、現在捕集状
態判定操作が開始されてから、すなわちステップ703
でXF=1が成立してからの経過時間が予め定めた所定
時間に到達したか否かが判定される。この所定時間は、
吸気絞り弁37が所定開度まで閉弁し、吸入空気量が絞
り弁37開度に対応する値に変化し終わるまでに必要な
時間であり、詳細には実験等により決定される。
Next, when the operation is executed, step 703 is executed.
Since XF = 1, step 713 is executed after step 703. That is,
Steps 705 to 709 are executed only once at the start of the collection state determination operation. In step 713, after the current collection state determination operation is started, that is, in step 703,
It is determined whether or not the elapsed time since the establishment of XF = 1 has reached a predetermined time. This predetermined time is
This is the time required for the intake throttle valve 37 to close to a predetermined opening and the amount of intake air to finish changing to a value corresponding to the opening of the throttle valve 37, and is determined in detail by experiments and the like.

【0085】ステップ713で所定の時間が経過してい
ない場合には、今回の本操作実行は直ちに終了する。一
方、ステップ713で所定の時間が経過していた場合に
は、ステップ715で現在の吸入空気量Gnの値をエア
フローメータ25から読み込み、このGnの値を運転状
態変化後(排気絞り後)の吸入空気量Gn2 として記憶
する。そして、ステップ719では、ステップ707で
記憶した運転状態変化前の吸入空気量Gn1 と運転状態
変化後の吸入空気量Gn2 との差(すなわち、吸入空気
量の変化量ΔGn)が基準状態における変化量ΔGnb
より所定値β以上小さくなっているか否かを判定する。
If the predetermined time has not elapsed in step 713, the current execution of this operation is immediately terminated. On the other hand, if the predetermined time has elapsed in step 713, the current value of the intake air amount Gn is read from the air flow meter 25 in step 715, and the value of Gn is read after the operating state changes (after the exhaust throttle). stored as the intake air amount Gn 2. In step 719, the difference (i.e., the variation ΔGn the intake air amount) is the reference state of the intake air quantity Gn 2 of the intake air amount Gn 1 before operation state change stored operating state after the change in step 707 Change amount ΔGnb
It is determined whether the value is smaller than the predetermined value β.

【0086】(Gn1 −Gn 2)≦ΔGnb−β、すな
わち変化量(Gn1 −Gn 2)が基準状態の変化量ΔG
nbより所定値β以上小さい場合には、DPFのパティ
キュレート捕集量が増大して最大許容値に到達している
と考えられるため、ステップ721、723で捕集量ア
ラームXDPFとDPF再生操作実行フラグXRとの値
を1にセットした後、ステップ725で捕集判定操作実
行フラグXFの値を1にセットして本操作を終了する。
なお、上記吸入空気変化量の判定値βは、DPFのパテ
ィキュレート捕集量が最大許容値に到達した時の排気絞
り前後の吸入空気量の変化量であり、予め実験等に基づ
いて設定される。また、フラグXDPとフラグXFの値
が0にリセットされると、排気絞り弁37は開弁され、
捕集操作は終了する。
(Gn 1 -Gn 2 ) ≦ ΔGnb-β, that is, the change amount (Gn 1 -Gn 2 ) is the change amount ΔG of the reference state.
If it is smaller than nb by a predetermined value β or more, it is considered that the particulate trapping amount of the DPF has increased and has reached the maximum allowable value. Therefore, in steps 721 and 723, the trapping amount alarm XDPF and the DPF regeneration operation are executed. After setting the value of the flag XR to 1, the value of the collection determination operation execution flag XF is set to 1 in step 725, and the operation ends.
The determination value β of the intake air change amount is a change amount of the intake air amount before and after the exhaust throttle when the amount of trapped particulates of the DPF reaches the maximum allowable value, and is set in advance based on an experiment or the like. You. When the values of the flag XDP and the flag XF are reset to 0, the exhaust throttle valve 37 is opened,
The collecting operation ends.

【0087】ステップ7721、723におけるフラグ
XDPFとXRとの機能は第1の実施形態のものと同様
であるので、ここでの詳細な説明は省略する。ステップ
719でGn1 −Gn2 >Gn−βであった場合には、
吸入空気量の変化量が基準状態の変化量からあまり変化
しておらず、DPF43のパティキュレート捕集量は増
大していないため、フラグXDPFとXRとの値は変更
せずに、ステップ725で捕集判定操作実行フラグXF
の値のみを0にリセットして操作を終了する。
Since the functions of the flags XDPF and XR in steps 7721 and 723 are the same as those of the first embodiment, detailed description is omitted here. If Gn 1 −Gn 2 > Gn−β in step 719,
Since the amount of change in the intake air amount has not changed much from the amount of change in the reference state, and the amount of trapped particulates in the DPF 43 has not increased, the values of the flags XDPF and XR are not changed, and the flow proceeds to step 725. Collection determination operation execution flag XF
Is reset to 0, and the operation is terminated.

【0088】なお、本実施形態では排気絞りにより運転
状態を変化させているが、排気絞りの代わりに、ターボ
チャージャのウエィストゲートバルブ(以下「WGV」
と称する)を開くことによって運転状態を変化させたと
きの吸入空気量の変化に基づいてDPFのパティキュレ
ート捕集状態を判定することも可能である。通常、ター
ボチャージャには吐出圧力が過度に上昇することを防止
するためのWGVが設けられている。WGVは、タービ
ン入口と出口とを連通し排気の一部をタービンをバイパ
スして下流側の排気通路に導くものである。WGVが開
弁すると、タービンに流入する排気流量が低下するた
め、ターボチャージャ回転数が低下し、過給圧が減少す
る。このため、WGVを開弁するとエンジンの吸入空気
量は減少する。ところが、この場合もDPFのパティキ
ュレート捕集量が増大していると、背圧増大のためター
ボチャージャはWGV開弁前の状態でも既に回転数が低
下しているため、吸入空気量の低下幅は、基準状態に較
べて相対的に小さくなる。従って、WGV開弁時の吸入
空気量の変化(低下)量ΔGnを基準状態における変化
量ΔGnbと比較することによっても図7と同様なDP
Fの捕集量判定が可能となる。
In the present embodiment, the operating state is changed by the exhaust throttle, but instead of the exhaust throttle, a waste gate valve (hereinafter referred to as “WGV”) of a turbocharger is used.
(Hereinafter referred to as “open”), it is also possible to determine the particulate collection state of the DPF based on a change in the intake air amount when the operating state is changed. Usually, a turbocharger is provided with a WGV for preventing the discharge pressure from excessively increasing. The WGV communicates a turbine inlet and outlet with a portion of exhaust gas bypassing the turbine and leading to a downstream exhaust passage. When the WGV opens, the flow rate of exhaust gas flowing into the turbine decreases, so that the turbocharger rotation speed decreases and the supercharging pressure decreases. Therefore, when the WGV is opened, the intake air amount of the engine decreases. However, also in this case, if the amount of trapped particulates in the DPF is increased, the turbocharger has already decreased in rotational speed even before the WGV valve is opened due to the increase in the back pressure. Is relatively smaller than the reference state. Therefore, by comparing the change (decrease) amount ΔGn of the intake air amount when the WGV valve is opened with the change amount ΔGnb in the reference state, the DP similar to FIG.
It is possible to determine the collection amount of F.

【0089】(7)第7の実施形態 次に本発明の第7の実施形態について説明する。本実施
形態では、負荷パラメータとして、エンジン吸気管圧力
を用いてDPF43の捕集状態の判定を行う。吸気管圧
力を用いて捕集状態の判定を行うことは、EGR通路に
EGRクーラを備えたエンジンでは特に有効である。
(7) Seventh Embodiment Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the trapping state of the DPF 43 is determined using the engine intake pipe pressure as a load parameter. Determining the trapping state using the intake pipe pressure is particularly effective for an engine having an EGR cooler in the EGR passage.

【0090】EGRフィードバック制御を行うエンジン
では、EGRクーラの排気流路にパティキュレートの堆
積等が生じてクーラの圧損が増大すると、EGR弁開度
が増大する方向にEGRフィードバック制御が行われ
る。一方、前述したように、DPFのパティキュレート
捕集量が増大するとEGRフィードバック制御ではEG
R弁開度を低減する方向に制御が行われる。このため、
EGRクーラを備えたエンジンでは、EGRクーラへの
パティキュレート堆積量増大とDPFのパティキュレー
ト捕集量増大との影響が互いに打ち消しあってしまい、
EGRフィードバック制御中のEGR弁開度からは正確
なDPFの捕集量判定ができない。
In an engine that performs EGR feedback control, when particulates accumulate in the exhaust passage of the EGR cooler and the pressure loss of the cooler increases, the EGR feedback control is performed in a direction to increase the EGR valve opening. On the other hand, as described above, when the particulate matter trapping amount of the DPF increases, the EGR feedback control
Control is performed in a direction to reduce the R valve opening. For this reason,
In an engine equipped with an EGR cooler, the effects of an increase in the amount of particulates accumulated in the EGR cooler and an increase in the amount of trapped particulates in the DPF cancel each other,
Accurate DPF collection amount determination cannot be made from the EGR valve opening during the EGR feedback control.

【0091】ところが、吸気管圧力はEGRクーラのパ
ティキュレート堆積状況とは無関係にDPFのパティキ
ュレート捕集量のみに応じて変化する。すなわち、DP
Fのパティキュレート捕集量が増大すると、ターボチャ
ージャの背圧が増大するためターボチャージャ回転数が
低下して過給圧は低下する。一方、EGRクーラのパテ
ィキュレート堆積量が増大しても、ターボチャージャの
背圧は増大しないため、過給圧に変化は生じない。この
ため、吸気管圧力(過給圧)を負荷パラメータとして用
いることによりEGRクーラの影響を受けずにDPFの
みのパティキュレート捕集状態を判定することが可能と
なる。
However, the intake pipe pressure changes only in accordance with the amount of particulates collected by the DPF irrespective of the state of particulate accumulation in the EGR cooler. That is, DP
When the particulate collection amount of F increases, the back pressure of the turbocharger increases, so that the turbocharger rotation speed decreases and the supercharging pressure decreases. On the other hand, even if the particulate matter accumulation amount of the EGR cooler increases, the supercharging pressure does not change because the back pressure of the turbocharger does not increase. For this reason, by using the intake pipe pressure (supercharging pressure) as a load parameter, it is possible to determine the particulate collection state of only the DPF without being affected by the EGR cooler.

【0092】図8は、本実施形態のDPF捕集状態判定
操作を説明するフローチャートである。本操作は、EC
U30により一定時間毎に実行されるルーチンにより行
われる。図8の操作では、まずステップ801で現在エ
ンジン1が定常運転中か否かが判定される。吸気管圧力
PMに基づくDPF捕集量判定は、吸気管圧力PMの変
動が小さい定常運転中であればEGRフィードバック制
御実施中か否かに関わらず実行可能である。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the DPF trapping state determination operation of this embodiment. This operation is EC
This is performed by a routine executed at regular intervals by U30. In the operation of FIG. 8, first, at step 801, it is determined whether the engine 1 is currently in a steady operation. The DPF trapping amount determination based on the intake pipe pressure PM can be executed regardless of whether or not the EGR feedback control is being performed during the steady operation in which the fluctuation of the intake pipe pressure PM is small.

【0093】ステップ801で現在定常運転中であった
場合には、次にステップ803で現在の機関回転数NE
と燃料噴射量Qfin とが読み込まれ、更に吸気圧センサ
59から現在の吸気管圧力PMが読み込まれる。そし
て、ステップ805では上記により読み込んだ回転数N
Eと燃料噴射量Q fin とから、基準状態における同一の
回転数と燃料噴射量での吸気管圧力PMbが算出され
る。本実施形態では、予め基準状態(DPF43のパテ
ィキュレート無捕集状態)でエンジン1を回転数と燃料
噴射量とを変えて運転し、実測した吸気管圧力PMの値
を基準状態における吸気管圧力PMbとして回転数NE
と燃料噴射量Qfin とを用いた数値テーブルの形でEC
U30のROMに格納してある。ステップ805では、
ステップ803で読み込んだNE、Qfin とを用いて、
この数値テーブルから基準状態における吸気管圧力PM
bを読み出す。
In step 801, the vehicle is currently in steady operation.
In this case, next, at step 803, the current engine speed NE
And fuel injection quantity QfinIs read, and the intake pressure sensor
From 59, the current intake pipe pressure PM is read. Soshi
In step 805, the rotational speed N read as described above is used.
E and fuel injection quantity Q finFrom the same in the reference state
The intake pipe pressure PMb at the rotational speed and the fuel injection amount is calculated.
You. In this embodiment, the reference state (the putty of the DPF 43) is determined in advance.
The engine 1 is rotated and the fuel is
The value of the intake pipe pressure PM actually measured by changing the injection amount and operating
As the intake pipe pressure PMb in the reference state, the rotational speed NE
And fuel injection quantity QfinEC in the form of a numerical table using
It is stored in the ROM of U30. In step 805,
NE and Q read in step 803finAnd using
From this numerical table, the intake pipe pressure PM in the reference state
Read b.

【0094】上記によりPMb算出後、ステップ807
では基準状態における吸気管圧力PMbと現在の吸気管
圧力PMとの差が判定値ΔPMより大きくなっているか
否かが判定される。ここで、ΔPMはDPF43のパテ
ィキュレート捕集量が最大許容量まで増大したときの、
基準状態に対する吸気管圧力の低下量に相当し、実際の
エンジンとDPFとを用いた実験により設定される。
After calculating PMb as described above, step 807
In, it is determined whether or not the difference between the intake pipe pressure PMb in the reference state and the current intake pipe pressure PM is larger than a determination value ΔPM. Here, ΔPM is the value when the particulate collection amount of the DPF 43 increases to the maximum allowable amount.
This corresponds to the amount of decrease in the intake pipe pressure with respect to the reference state, and is set by an experiment using an actual engine and DPF.

【0095】ステップ807でPMb−PM>ΔPMで
あった場合には、DPF43には最大許容量を越えてパ
ティキュレートが捕集されているため、ステップ809
と811とでは捕集量アラームXDPFとDPF再生操
作実行アラームXRとの値が1にセットされる。フラグ
XDPFとXRとの機能は第1の実施形態のものと同様
である。
If PMb−PM> ΔPM in step 807, the particulate matter is collected in the DPF 43 in excess of the maximum allowable amount.
In 811 and 811, the values of the trapped amount alarm XDPF and the DPF regeneration operation execution alarm XR are set to 1. The functions of the flags XDPF and XR are the same as those of the first embodiment.

【0096】本実施形態では、図8の判定操作によりE
GRクーラの詰まりの影響を受けることなく、正確にD
PFのパティキュレート捕集状態の判定が可能となる。
また、本実施形態では図8の判定操作によりDPFのパ
ティキュレート捕集状態が正確に判定されるため、図8
の操作に続いてEGRクーラの詰まりの有無をも容易に
判定することが可能となる。すなわち、例えば図8の操
作でDPFの捕集量が少ないと判定された場合には、E
GRフィードバック制御中にEGR弁開度が基準状態に
較べて増大しているときにはEGRクーラに詰まりが生
じていると判断することが可能である。このため、図8
の操作でDPFのパティキュレート捕集量が少ない場合
(もしくはDPFの再生操作実行直後)に、例えば第4
の実施形態で説明した操作(図6)を行い、実際のEG
R弁開度VEGが基準状態におけるEGR弁開度VEG
bより所定値以上大きくなっている場合にはEGRクー
ラに詰まりが生じたと判定することができる。
In the present embodiment, the determination operation shown in FIG.
Accurate D without being affected by GR cooler blockage
It is possible to determine the particulate collection state of the PF.
Further, in the present embodiment, the particulate collection state of the DPF is accurately determined by the determination operation of FIG.
Subsequent to the above operation, it is also possible to easily determine whether or not the EGR cooler is clogged. That is, for example, when it is determined in the operation of FIG.
During the GR feedback control, when the EGR valve opening increases compared to the reference state, it can be determined that the EGR cooler is clogged. Therefore, FIG.
When the amount of particulates collected by the DPF is small in the operation (or immediately after the DPF regeneration operation is performed), for example, the fourth
The operation (FIG. 6) described in the first embodiment is performed, and the actual EG
EGR valve opening VEG when R valve opening VEG is in reference state
When it is larger than b by a predetermined value or more, it can be determined that the EGR cooler is clogged.

【0097】[0097]

【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、パティ
キュレートフィルタのパティキュレート捕集状態判定の
ためだけに特別な検出装置を設けることなく、簡易かつ
正確にパティキュレートフィルタのパティキュレート捕
集状態を判定することが可能となる共通の効果を奏す
る。
According to the invention described in each of the claims, the particulate filter of the particulate filter can be easily and accurately collected without providing a special detector only for judging the particulate collection state of the particulate filter. There is a common effect that allows determination of the gathering state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を自動車用ディーゼルエンジンに適用し
た実施形態の概略構成を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an embodiment in which the present invention is applied to an automobile diesel engine.

【図2】本発明のパティキュレートフィルタ捕集量判定
操作の第1の実施形態を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a first embodiment of a particulate filter trapped amount determination operation according to the present invention.

【図3】本発明のパティキュレートフィルタ捕集量判定
操作の第2の実施形態を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a second embodiment of a particulate filter trapped amount determination operation according to the present invention.

【図4】本発明のパティキュレートフィルタ捕集量判定
操作の第3の実施形態を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a third embodiment of a particulate filter trapped amount determination operation according to the present invention.

【図5】本発明の第4の実施形態におけるEGRフィー
ドバック制御操作を説明するフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an EGR feedback control operation according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明のパティキュレートフィルタ捕集量判定
操作の第4の実施形態を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a fourth embodiment of a particulate filter trapped amount determination operation according to the present invention.

【図7】本発明のパティキュレートフィルタ捕集量判定
操作の第6の実施形態を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a sixth embodiment of the particulate filter trapped amount determination operation of the present invention.

【図8】本発明のパティキュレートフィルタ捕集量判定
操作の第7の実施形態を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a seventh embodiment of the particulate filter trapped amount determination operation according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ディーゼルエンジン本体 2…吸気通路 3…排気通路 23…EGR弁 35…ターボチャージャ 37…排気絞り弁 43…パティキュレートフィルタ 45…EGRクーラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diesel engine main body 2 ... Intake passage 3 ... Exhaust passage 23 ... EGR valve 35 ... Turbocharger 37 ... Exhaust throttle valve 43 ... Particulate filter 45 ... EGR cooler

フロントページの続き (72)発明者 福間 隆雄 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小野 智幸 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 柴田 正仁 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 松岡 広樹 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 辺田 良光 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 高橋 和男 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 大坪 康彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 遠藤 元志郎 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G062 AA01 BA04 BA06 ED08 GA06 GA15 GA21 3G090 AA02 BA01 CB23 DA09 DA18 DA20 DB03 DB07 DB10 EA05 EA06 Continued on the front page (72) Inventor Takao Fukuma 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor Tomoyuki Ono 1 Toyota Town Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Invention Person Masahito Shibata 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor Hiroki Matsuoka 1 Toyota Town, Toyota City, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Yoshimitsu Heda Toyota City Toyota City, Aichi Prefecture No. 1 Toyota Motor Corporation (72) Inventor Kazuo Takahashi 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Yasuhiko Otsubo 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Motoshiro Endo 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture F-term in Toyota Motor Corporation (Reference) 3G062 AA01 BA04 BA06 ED08 GA06 GA15 GA21 3G090 AA02 BA01 CB23 DA09 DA18 DA20 DB03 DB07 DB10 EA05 EA06

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気通路に配置され排気中の
パティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタ
を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、 機関の現在の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 機関の負荷状態に関連する負荷パラメータを検出する負
荷パラメータ検出手段と、 前記パティキュレートフィルタのパティキュレート捕集
量が予め定めた値である基準状態における機関運転状態
と前記負荷パラメータとの関係を記憶する記憶手段と、 機関運転中に、前記負荷パラメータ検出手段の検出した
負荷パラメータの値と、前記運転状態検出手段の検出し
た現在の運転状態に対応する、前記記憶手段の記憶した
基準状態における負荷パラメータの値とを比較すること
により前記パティキュレートフィルタのパティキュレー
ト捕集状態を判定する判定手段と、 を備えた内燃機関の排気浄化装置。
1. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, comprising a particulate filter disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine for trapping particulates in exhaust gas, wherein the operating state detection detects a current operating state of the engine. Means, a load parameter detecting means for detecting a load parameter related to the load state of the engine, and the engine operation state and the load parameter in a reference state in which the particulate collection amount of the particulate filter is a predetermined value. Storage means for storing the relationship; a value stored in the storage means corresponding to a value of the load parameter detected by the load parameter detection means and a current operation state detected by the operation state detection means during engine operation. The particulate filter of the particulate filter is compared with the value of the load parameter in the state. Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine and a determining means for collecting state.
【請求項2】 前記負荷パラメータ検出手段は、前記負
荷パラメータとして機関吸入空気量を検出する請求項1
に記載の内燃機関の排気浄化装置。
2. The load parameter detecting means detects an engine intake air amount as the load parameter.
An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項3】 前記負荷パラメータ検出手段は、前記負
荷パラメータとして機関燃料噴射量を検出し、前記判定
手段は、前記運転状態検出手段の検出した現在の運転状
態がアイドル運転であるときに前記パティキュレートフ
ィルタのパティキュレート捕集状態を判定する請求項1
に記載の内燃機関の排気浄化装置。
3. The load parameter detecting means detects an engine fuel injection amount as the load parameter, and the determining means determines whether or not the current operation state detected by the operating state detecting means is idling. 2. A method for judging a particulate collection state of a curated filter.
An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項4】 更に、前記判定手段は前記運転状態検出
手段の検出した現在の運転状態が減速運転であるときに
前記パティキュレートフィルタのパティキュレート捕集
状態を判定する請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装
置。
4. The internal combustion engine according to claim 2, wherein said determination means determines the particulate collection state of said particulate filter when the current operation state detected by said operation state detection means is a deceleration operation. Engine exhaust purification device.
【請求項5】 前記内燃機関は、機関排気系と機関吸気
系とを接続するEGR通路と、該EGR通路に配置され
EGR通路を通り機関吸気系に還流する排気流量を制御
するEGR弁と、機関吸入空気量が機関運転状態に応じ
て予め定めた値になるように前記EGR弁開度をフィー
ドバック制御するEGR制御手段とを備え、 前記負荷パラメータ検出手段は、前記負荷パラメータと
して前記EGR弁開度を検出する請求項1に記載の内燃
機関の排気浄化装置。
5. An internal combustion engine, comprising: an EGR passage connecting an engine exhaust system and an engine intake system; an EGR valve arranged in the EGR passage to control an exhaust gas flow returning to the engine intake system through the EGR passage; EGR control means for performing feedback control of the EGR valve opening so that the engine intake air amount becomes a predetermined value in accordance with the engine operating state, wherein the load parameter detecting means includes the EGR valve opening as the load parameter. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the degree is detected.
【請求項6】 前記判定手段は、パティキュレートフィ
ルタに捕集されたパティキュレートを燃焼、除去する手
段を備えるとともに、パティキュレートフィルタに捕集
されたパティキュレート量が予め定めた量以上になって
いると判定されたときには、パティキュレートフィルタ
に捕集されたパティキュレートを燃焼させ、燃焼完了後
に機関運転状態と前記EGR弁開度との関係を新たに求
め、前記記憶手段に記憶した基準状態における機関運転
状態とEGR弁開度との関係を前記燃焼完了後に求めた
関係を用いて更新する請求項5に記載の内燃機関の排気
浄化装置。
6. The determination means includes means for burning and removing the particulates collected by the particulate filter, and when the amount of the particulates collected by the particulate filter is equal to or more than a predetermined amount. When it is determined that there is, the particulate matter collected by the particulate filter is burned, and after the combustion is completed, the relationship between the engine operating state and the EGR valve opening degree is newly obtained. 6. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein a relationship between an engine operating state and an EGR valve opening is updated using a relationship obtained after the completion of the combustion.
【請求項7】 内燃機関の排気通路に配置され排気中の
パティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタ
を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、 機関の運転状態を予め定めた第1の運転状態から予め定
めた第2の運転状態に変化させる運転状態変化手段と、 機関の負荷状態に関連する負荷パラメータを検出する負
荷パラメータ検出手段と、 前記パティキュレートフィルタのパティキュレート捕集
量が予め定めた値である基準状態における前記第1の運
転状態から前記第2の運転状態への変化前後の前記負荷
パラメータの値の変化量を記憶する記憶手段と、 機関運転中に前記運転状態変化手段が機関運転状態を前
記第1の運転状態から前記第2の運転状態に変化させた
ときの前記負荷パラメータ検出手段の検出した変化前後
での負荷パラメータの変化量と、前記記憶手段が記憶し
た基準状態における前記負荷パラメータの変化量とを比
較することにより前記パティキュレートフィルタのパテ
ィキュレート捕集状態を判定する判定手段と、 を備えた内燃機関の排気浄化装置。
7. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, comprising a particulate filter disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine for trapping particulates in exhaust gas, wherein the first operating condition of the engine is predetermined. Operating state changing means for changing a state to a predetermined second operating state; load parameter detecting means for detecting a load parameter related to a load state of the engine; and a particulate trapping amount of the particulate filter is predetermined. Storage means for storing an amount of change in the value of the load parameter before and after the change from the first operating state to the second operating state in the reference state, the operating state changing means during engine operation. When the engine operating state is changed from the first operating state to the second operating state, a negative value before and after the change detected by the load parameter detecting means is obtained. A determination unit that determines a particulate collection state of the particulate filter by comparing a variation amount of the parameter with a variation amount of the load parameter in the reference state stored in the storage unit. Exhaust gas purification device.
【請求項8】 前記運転状態変化手段は機関排気流量を
絞る排気絞り手段を備え、該排気絞り手段による排気絞
りの度合いを予め定めた第1の状態から第2の状態に変
化させることにより機関運転状態を前記第1の運転状態
から前記第2の運転状態に変化させ、 前記負荷パラメータ検出手段は、前記負荷パラメータと
して機関の吸入空気量を検出する請求項7に記載の内燃
機関の排気浄化装置。
8. The operating state changing means includes exhaust throttle means for reducing an engine exhaust flow rate, and changes the degree of exhaust throttling by the exhaust throttle means from a first state to a second state which is predetermined. The exhaust gas purification of an internal combustion engine according to claim 7, wherein the operating state is changed from the first operating state to the second operating state, and the load parameter detecting means detects an intake air amount of the engine as the load parameter. apparatus.
【請求項9】 前記内燃機関は、機関排気系に設けられ
たターボチャージャと、機関排気系と機関吸気系とを接
続するEGR通路と、該EGR通路に配置されEGR通
路を通り機関吸気系に還流する排気流量を制御するEG
R弁と、前記EGR通路に配置され、EGR通路を通り
機関吸入空気量系に還流する排気を冷却するEGRクー
ラと、機関吸入空気量が機関運転状態に応じて予め定め
た値になるように前記EGR弁開度をフィードバック制
御するEGR制御手段とを備え、 前記負荷パラメータ検出手段は、前記負荷パラメータと
して機関吸気管圧力を検出し、前記判定手段は、機関運
転中に前記負荷パラメータ検出手段の検出した吸気管圧
力と、前記運転状態検出手段の検出した現在の運転状態
に対応する、前記記憶手段の記憶した基準状態における
吸気管圧力の値とを比較することにより、前記EGRク
ーラのEGR流路の詰まりの有無に関わらず、前記パテ
ィキュレートフィルタのパティキュレート捕集状態を判
定する請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
9. The internal combustion engine includes a turbocharger provided in an engine exhaust system, an EGR passage connecting the engine exhaust system and the engine intake system, and an EGR passage arranged in the EGR passage to the engine intake system. EG for controlling the recirculated exhaust flow rate
An R valve, an EGR cooler that is disposed in the EGR passage, and cools the exhaust gas flowing back to the engine intake air amount system through the EGR passage, such that the engine intake air amount becomes a predetermined value according to the engine operating state. EGR control means for performing feedback control of the EGR valve opening degree, wherein the load parameter detection means detects an engine intake pipe pressure as the load parameter, and the determination means determines whether the load parameter detection means By comparing the detected intake pipe pressure with the value of the intake pipe pressure in the reference state stored in the storage means corresponding to the current operation state detected by the operation state detection means, the EGR flow of the EGR cooler is compared. 2. The exhaust gas of an internal combustion engine according to claim 1, wherein a particulate collection state of the particulate filter is determined irrespective of whether a path is clogged. 3. Purification device.
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