JP2004190568A - Filter regeneration control device for diesel engine - Google Patents

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JP2004190568A JP2002359201A JP2002359201A JP2004190568A JP 2004190568 A JP2004190568 A JP 2004190568A JP 2002359201 A JP2002359201 A JP 2002359201A JP 2002359201 A JP2002359201 A JP 2002359201A JP 2004190568 A JP2004190568 A JP 2004190568A
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純一 川島
Naoya Tsutsumoto
直哉 筒本
Makoto Otake
真 大竹
Mitsunori Kondo
光徳 近藤
Toshimasa Koga
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filter regeneration control device for a diesel engine capable of preventing degradation of DPF even if abnormal combustion of PM occurs due to accumulation of PM or uneven distribution of unburnt residue in the DPF. <P>SOLUTION: This device comprises a filter 11 which is provided at an exhaust system in the diesel engine 20, captures particulates in the exhaust gas, and burns the particulates collected at the regeneration timing of the filter and regenerates; a temperature measuring means 13 for measuring the temperature of the filter; a regenerative limit judgment means 16 for judging the limit of the filter regeneration based on temperature measured by the temperature measuring means during regeneration of the filter; and a regeneration control means 16 for controlling the filter regeneration based on the judgment of the regeneration limit judgment means. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレートを低減させるフィルタの劣化を防止可能なフィルタ再生制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンの黒煙対策として、排気ガス中に含まれるパティキュレート(粒子状物質(Particlate Matter)、以下「PM」と略す)を捕集するフィルタ(Diesel Particlate Filter、以下「DPF」と略す)が採用されている。このようなDPFでは、PMがある程度堆積したタイミングでこれら堆積したPMを燃焼処理してフィルタを再生するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−34853号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の従来装置では、PMがある程度堆積したタイミング(フィルタの再生時期)であるか否か、あるいはフィルタの再生が終了したか否かを、DPFの差圧を検出するセンサを設けてこのセンサ出力より判定している。
【0005】
こうした再生開始や再生終了の判定方法は、DPF内の空間に均等にPMが堆積していることを前提とし、またDPF内でPMが総て均等に燃焼することを前提とするものでしかないため、DPF内部のPM堆積分布が一様でない場合やDPF内部で燃焼が均等に進まない場合には対応できず、スポット的に高温となる部位の存在によりフィルタの耐久性を損なうことがある。すなわち、DPFが円柱状である場合で考えると、円柱の軸心付近を流れる排気の流速は速く、外周を流れる排気ほど流速が遅くなる。こうした排気流速の空間的な偏りによりPMはDPF内に均等に堆積されるのではなく偏在する。こうしてDPF内部に一様でない堆積分布のある状態のPMが、再生タイミングになって燃焼すると、他よりPM堆積量が多い部位ではそのぶん燃焼速度や熱発生量の上昇が大きく、DPFに熱劣化を生じる可能性がある。また、完全に燃えつきないまま残ってしまったPMが、次回の再生タイミングで燃焼すれば、その部位では燃焼速度や熱発生量の上昇が大きくなり、これによってもDPFの耐熱性が低下する可能性がある。
【0006】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、万一、DPF内のPMの堆積や燃え残りの偏在によってPMの異常燃焼が発生しても、DPFの劣化を生じさせないディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【0008】
本発明は、ディーゼルエンジン(20)の排気系に設けられ、排気ガス中のパティキュレートを捕集するとともに、フィルタの再生タイミングになったときに捕集したパティキュレートを燃焼させて再生するフィルタ(11)と、前記フィルタの温度を測定する温度測定手段(13)と、前記フィルタの再生中に、前記温度測定手段で測定した温度に基づいてフィルタ再生の制限を判断する再生制限判断手段(16)と、前記再生制限判断手段の判断に基づいてフィルタ再生の制御を行う再生制御手段(16)とを備えることを特徴とする。
【0009】
【作用・効果】
本発明によれば、DPF内のPMの堆積や燃え残りの偏在があるか否か、つまりこれらに基づく異常燃焼が生じているか否かを、フィルタ再生中のフィルタ温度やフィルタの前後差圧に基づいて判断し、異常燃焼が生じているときにはフィルタの再生の制限を行うようにしたので、フィルタ再生中にDPF内のPMの堆積や燃え残りの偏在に基づく異常燃焼によりフィルタ温度が過度に高温になることを防止することができ、フィルタの性能劣化を生じさせることなく性能の維持を図ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。
【0011】
図1は、本発明のディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置の一実施形態を示す図である。
【0012】
DPF再生制御装置10は、DPF11と、差圧センサ12と、DPF入口温度センサ13と、DPF出口温度センサ14と、A/Fセンサ15と、エンジンコントロールユニット16とを備える。
【0013】
DPF11は、ディーゼルエンジン20から排出された排気ガス中のPMを捕集するフィルタであり、例えば、セラミック多孔質フィルタ等を使用することができる。差圧センサ12は、DPF11の入口側の圧力と、出口側の圧力との差圧を検出する圧力差測定手段であり、検出した差圧信号をエンジンコントローラに出力する。DPF入口温度センサ13は、DPF11の入口温度を検出する温度測定手段であり、入口温度信号をエンジンコントローラに出力する。DPF出口温度センサ14は、DPF11の出口温度を検出する温度測定手段であり、出口温度信号をエンジンコントローラに出力する。A/Fセンサ15は、ディーゼルエンジン20から排出された排気ガスの空燃比を検出するセンサである。なお、このA/Fセンサ15は、理論空燃比を判断できればよいので、O センサを使用してもよい。
【0014】
エンジンコントロールユニット16は、各センサ12〜15から信号を入力し、それらの信号に基づいて、DPF11内におけるPM燃焼状態を推定する。そして、PMの過剰燃焼が発生していると判断したときには、エンジンコントロールユニット16は、ディーゼルエンジン20のスロットル21、EGR22、インジェクション23等を制御して、DPF再生を停止又は抑制する。具体的な制御については後述する。
【0015】
図2は、エンジンコントロールユニットの動作を中心として、ディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【0016】
なお、本制御は、一定の微少時間(例えば10msec)ごとに繰り返し実行している。
【0017】
エンジンコントロールユニット16は、まず最初にDPF11を再生中であるか否かを判断し、再生中であれば処理を開始し、再生中でなければ処理を行わない(ステップS1)。
【0018】
ステップS2においては、エンジンコントロールユニット16は、DPF11の出口温度(TDPF_out)がDPF11の許容上限温度(T0)を超えるか否かを判断する。DPF11の出口温度(TDPF_out)がDPF11の性能を維持するために許容できる上限温度(T0)を超えるときは、直ちにDPF11の再生を停止する(ステップS3)。超えなければ、ステップS4へ進む。
【0019】
なお、このステップS3の再生停止モードは、PM燃焼を、直ちに停止するモードであり、例えば、λ制御(すなわち、DPF入口O 濃度制御)を行う。具体的には、吸気絞り、EGR制御を行うことで、DPF入口O 濃度を低下、又は0%にすることによって、PM燃焼を停止する。
【0020】
ステップS4においては、DPF11の出口温度(TDPF_out)及びDPF11の入口温度(TDPF_in)が、PM燃焼温度(T1)を超えているか否かを判断する。超えていなければ、PMの異常燃焼が生じていないのでステップS10に進んで通常のDPF再生を行う。超えているときは、ステップS5へ進む。
【0021】
ステップS5においては、DPF11の出口温度(TDPF_out)及びDPF11の入口温度(TDPF_in)の温度差(ΔT=TDPF_out−TDPF_in)の値が正値であるか否かを判断する。負値のときは、出口温度が入口温度よりも低いので、PMの異常燃焼は生じていない。したがって、このときはステップS10に進んで通常のDPF再生を行う。超えているときは、ステップS6へ進む。
【0022】
ステップS6においては、DPF11の出口温度(TDPF_out)の時間微分値が、入口温度(TDPF_in)の時間微分値に係数(k1)を乗じた値よりも大きいか否かを判断する。この係数(k1)の詳細については後述する。ここで出口温度(TDPF_out)の時間微分値が大きいときは、入口温度の上昇に比べて、出口温度の上昇が大きいことを意味するので、PMの異常燃焼を生じていると判断することができるので、ステップS9に進んでDPF11の再生を抑制する。
【0023】
ステップS7においては、DPF11の出口温度(TDPF_out)及びDPF11の入口温度(TDPF_in)の温度差(ΔT)の時間微分値が、係数(k2)よりも大きいか否かを判断する。この係数(k2)の詳細については後述する。ここで温度差(ΔT)の時間微分値が大きいときは、入口温度の上昇に比べて、出口温度の上昇が大きいことを意味するので、PMの異常燃焼を生じていると判断することができるので、ステップS9に進んでDPF11の再生を抑制する。
【0024】
ステップS8においては、DPF11の入口側と出口側との圧力差(ΔP)の時間微分値が、係数(k3)よりも小さいか否かを判断する。この係数(k3)の詳細については後述する。ここで圧力差(ΔP)の時間微分値は圧力変化速度を示すので、燃焼速度の指標と考えてよく、すなわち、燃焼速度∝−d(ΔP)/dtの関係にある。したがって、圧力差(ΔP)の時間微分値が非常に小さい値であるということは、燃焼速度が異常に速く、すなわちPMの異常燃焼を生じていると判断することができる。そこで、このような場合は、ステップS9に進んでDPF11の再生を抑制する。そのような状態になっていなければ、異常燃焼は認められないので、ステップS10へ進んで、通常のDPF再生を続行する。
【0025】
なお、このステップS9の再生抑制モードは、PM燃焼の停止は行わないが、抑制を行うモードであり、例えば、排気温低下制御(具体的には、EGRカット、噴射タイミング進角など)、排気流量増加制御(具体的には、ブーストアップなど)を行って、PM燃焼の抑制及びDPF温度の抑制を行う。
【0026】
以上の処理を一定の微少時間(例えば10msec)ごとに繰り返し実行する。
【0027】
上記フローチャートに示した係数k1、k2、k3は、以下のように設定している。
【0028】
図3は、フィルタの再生抑制のための第1閾値k1を示す線図であり、横軸にエンジン回転数(Ne)、縦軸にエンジン負荷をとる。
【0029】
この線図から分かるように、k1は、高回転低負荷ほど小さく、低回転高負荷ほど大きく設定した。この理由を図4で説明する。
【0030】
図4は、第1閾値k1の特性を示す図であり、図4(A)は高回転低負荷の場合を示し、図4(B)は低回転高負荷の場合を示す。横軸に時間、縦軸に温度をとる。
【0031】
高回転低負荷の場合は、DPF11の出口温度と、入口温度との差が小さく(図4(A))、低回転高負荷の場合は、DPF11の出口温度と、入口温度との差が大きいことがわかる(図4(B))。
【0032】
これは、高回転低負荷の場合は排気ガスの流量が多く流速が速いので入口と出口との温度差が小さいからであり、低回転高負荷の場合は排気ガスの流量が少なく流速が遅いので入口と出口との温度差が大きくなるからである。
【0033】
したがって、図3に示すように、異常燃焼であるか否かを判断するための基準値であるk1を、高回転低負荷ほど小さく、低回転高負荷ほど大きく設定してあるのである。
【0034】
図5は、フィルタの再生抑制のための第2閾値k2を示す線図であり、横軸にエンジン回転数(Ne)、縦軸にエンジン負荷をとる。
【0035】
この線図から分かるように、k2は、高回転低負荷ほど小さく、低回転高負荷ほど大きく設定した。この理由を図6で説明する。
【0036】
図6は、第2閾値k2の特性を示す図であり、図6(A)は高回転低負荷の場合を示し、図6(B)は低回転高負荷の場合を示す。横軸に時間、縦軸に温度をとる。
【0037】
高回転低負荷の場合は、DPF11の出口温度と入口温度との温度差ΔTの変化は小さく(図6(A))、低回転高負荷の場合は、DPF11の出口温度と入口温度との温度差ΔTの変化が大きいことがわかる(図6(B))。
【0038】
これは、高回転低負荷の場合は排気ガスの流量が多く流速が速いので入口と出口との温度差が小さいからであり、低回転高負荷の場合は排気ガスの流量が少なく流速が遅いので入口と出口との温度差が大きくなるからである。
【0039】
したがって、図5に示すように、異常燃焼であるか否かを判断するための基準値であるk2を、高回転低負荷ほど小さく、低回転高負荷ほど大きく設定してあるのである。
【0040】
図7は、フィルタの再生抑制のための第3閾値k3を示す線図であり、横軸にエンジン回転数(Ne)、縦軸にエンジン負荷をとる。
【0041】
この線図から分かるように、k3は、低回転低負荷ほど小さく、高回転高負荷ほど大きく設定した。この理由を図8で説明する。
【0042】
図8は、第3閾値k3の特性を示す図であり、図8(A)は低回転低負荷の場合を示し、図8(B)は高回転高負荷の場合を示す。横軸に時間、縦軸に温度をとる。
【0043】
低回転低負荷の場合は、DPF11の出口圧力と入口圧力との圧力差ΔPの変化が小さく(図8(A))、高回転高負荷の場合は、DPF11の出口圧力と入口圧力との圧力差ΔPの変化が大きいことがわかる(図8(B))。
【0044】
これは、低回転低負荷の場合は排気ガスの流量が少ないので、入口と出口との圧力差及びその変化幅が小さくなり、高回転高負荷の場合は排気ガスの流量が多いので、入口と出口との圧力差及びその変化幅が大きくなるためである。
【0045】
したがって、図7に示すように、異常燃焼であるか否かを判断するための基準値であるk3を、低回転低負荷ほど小さく、高回転高負荷ほど大きく設定してあるのである。
【0046】
次に、図面を参照して、DPF再生を抑制する場合の効果を説明する。
【0047】
図9は、DPFの入口及び出口の温度変化を示す図である。横軸に時間、縦軸に温度をとる。
【0048】
図10は、DPFの入口及び出口の温度差の変化を示す図である。横軸に時間、縦軸にDPF出口と入口との温度差ΔT(=TDPF_out−TDPF_in)をとる。
【0049】
図11は、その温度差の時間微分を示す図である。横軸に時間、縦軸に温度差ΔTの時間微分値(d(ΔT)/dt)をとる。
【0050】
時間t0まではDPF出口温度が入口温度よりも低く(図9)、温度差ΔTは負値になっている(図10)。時間t0でDPF出口温度及び入口温度がPM着火温度(T1)を超えて、時間t1でPMの燃焼が開始すると、その熱によってDPF出口温度が急上昇し(図9)、温度差ΔTの値も急増する(図10)。ここで何も制御を行わなければ、DPF出口温度がDPF許容上限温度(T0)を大きく上回ってしまう(図9に破線で示す)。
【0051】
そこで、温度差ΔTの時間微分値がk2を超えたら(フローチャートのステップS7、図11の時間t2)、DPF再生を抑制する(フローチャートのステップS9)。すると、温度差ΔTの時間微分値が急下降し(図11)、PMの過剰燃焼が抑制されて、DPF出口温度が下降して入口温度と同レベルになり(図9)、温度差ΔTがゼロに収束するので、DPF出口温度をDPF許容上限温度(T0)よりも低く抑えることができ、DPFの劣化を防止することができるのである。
【0052】
次に、DPFの入口と出口との圧力差ΔPの時間微分値がk3を下回ったときにDPFの再生を抑制する場合について、図12を参照しながら説明する。
【0053】
図12は、DPFの入口及び出口の圧力差の変化を示す図である。横軸に時間、縦軸にΔPの時間微分値(d(ΔP)/dt)をとる。
【0054】
時間t0でDPF出口温度及び入口温度がPM着火温度を超えて、時間t1でPMの燃焼が開始する(図9)。
【0055】
PMの燃焼が開始するとDPFが再生されるので、圧力差ΔPが急激に減少し、その時間微分値d(ΔP)/dtも下降する(図12の時間t1〜t2)。しかし、そのPM燃焼が過剰であると、DPFの劣化を生じるので、時間微分値(d(ΔP)/dt)がk3を下回ったら(フローチャートのステップS8、図12の時間t2)、DPF再生を抑制する(フローチャートのステップS9)。すると、圧力差ΔPの時間微分値が急上昇し(図12)、PMの異常燃焼が抑制されて、その時間微分値がゼロに収束するので、DPFの劣化を防止することができるのである。
【0056】
また、DPFの再生を抑制しても、なおDPFの出口温度が、DPF許容上限温度(T0)を上回る場合は(フローチャートのステップS2)、DPF再生を停止してPMの燃焼を停止して(フローチャートのステップS3)、PMの燃焼を止めてDPFの劣化を防止を図る。具体的には、上述の通り、例えばλ制御を行うとよいのであるが、そのλ制御の内容について図13を参照しながら説明する。
【0057】
図13は、再生停止モードのλ制御を説明する図である。横軸に時間、縦軸にλ(空気過剰率)をとる。
【0058】
本実施形態では、時間t2において、目標λ(一点鎖線)を低下させて、吸気絞り、EGR制御を行う。すると、実λが実線のように下降する。このようにすれば、DPFに供給される酸素が減少するので、PMが燃焼せず、DPFの劣化を防止することができるのである。
【0059】
本実施形態によれば、DPFの入口と出口との温度に基づいて、DPF内でのPMの異常燃焼を判断したので、たとえDPFの一部分において異常燃焼を生じている場合でも、異常燃焼を検出することができ、DPFを確実に保護することができる。
【0060】
また、DPFの入口と出口との圧力差の時間微分値、すなわち燃焼速度に基づいてDPF内でのPMの異常燃焼を判断するので、DPFの一部分において異常燃焼を生じている場合でも、異常燃焼を検出することが可能であり、DPFを確実に保護することができる。
【0061】
さらに、各状態を判断する閾値(k1、k2、k3)は、エンジン回転数やエンジン負荷に応じて設定するようにしたので、運転状況が変化しても、誤判断を生じることなく正確な判断を行うことができる。
【0062】
また、DPFを再生中に、DPF出口温度が、DPFの性能を維持するために許容できる上限温度を超えるときには、直ちにDPFの再生を停止することとしたので、DPFの性能劣化を生じさせることなく性能の維持を図ることができるのである。
【0063】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【0064】
例えば、上記実施形態では、閾値k1、k2、k3をエンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて規定したが、排気ガス流量とDPFの入口温度とに基づいて規定してもよい。その場合、各閾値k1、k2、k3は、図14のようにするとよい。
【0065】
図14(A)は第1閾値k1を示す。この図より明らかなように、k1は、低温高速ほど小さく、高温低速ほど大きい。また、図14(B)は第2閾値k2を示す。この図より明らかなように、k2は、低温高速ほど小さく、高温低速ほど大きい。また、図14(C)は第3閾値k3を示す。この図より明らかなように、k3は、低温低速ほど小さく、高温高速ほど大きい。
【0066】
これを上記図3、図5、図7との関係で説明すると、すなわち、排気ガス流量はエンジン回転数に比例し、DPF入口温度はエンジン負荷に比例するからである。すなわち、図14(A)は図3と比例関係にあり、図14(B)は図5と比例関係にあり、図14(C)は図7と比例関係にあるのである。したがって、これらについては制御をしやすい方法で適宜選択すればよい。
【0067】
また、上記実施形態では、例えば、ステップS2のDPF11の出口温度(TDPF_out)がDPF11の許容上限温度(T0)を超えるか否かを判断、ステップS6のDPF11の出口温度(TDPF_out)の時間微分値が、入口温度(TDPF_in)の時間微分値に係数(k1)を乗じた値よりも大きいか否かの判断、ステップS7のDPF11の出口温度(TDPF_out)及びDPF11の入口温度(TDPF_in)の温度差(ΔT)の時間微分値が、係数(k2)よりも大きいか否かの判断、ステップS8のDPF11の入口側と出口側との圧力差(ΔP)の時間微分値が、係数(k3)よりも小さいか否かの判断、をそれぞれ1度ずつ行っているが、必要に応じて複数回行ったり、省略してもよい。複数回行えば精度を向上させることができ、また、省略すれば制御時間の短縮化を図ることができる。システムの特性に合わせて適宜調整すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置の一実施形態を示す図である。
【図2】エンジンコントロールユニットの動作を中心として、ディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図3】フィルタの再生抑制のための第1閾値k1を示す線図である。
【図4】第1閾値k1の特性を示す図である。
【図5】フィルタの再生抑制のための第2閾値k2を示す線図である。
【図6】第2閾値k2の特性を示す図である。
【図7】フィルタの再生抑制のための第3閾値k3を示す線図である。
【図8】第3閾値k3の特性を示す図である。
【図9】DPFの入口及び出口の温度変化を示す図である。
【図10】DPFの入口及び出口の温度差の変化を示す図である。
【図11】DPFの入口及び出口の温度差の時間微分を示す図である。
【図12】DPFの入口及び出口の圧力差の変化を示す図である。
【図13】再生停止モードのλ制御を説明する図である。
【図14】フィルタの再生抑制のための第1閾値k1、第2閾値k2、第3閾値k3を示す線図である。
【符号の説明】
10 DPF再生制御装置
11 DPF(フィルタ)
12 差圧センサ(圧力差測定手段)
13 DPF入口温度センサ(温度測定手段)
14 DPF出口温度センサ(温度測定手段)
15 A/Fセンサ
16 エンジンコントロールユニット(再生制限判断手段、再生制御手段)
20 ディーゼルエンジン
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a filter regeneration control device that can prevent deterioration of a filter that reduces particulates discharged from a diesel engine.
[0002]
[Prior art]
As a countermeasure against black smoke of diesel engines, a filter (Diesel Particulate Filter, hereinafter abbreviated as "DPF") that traps particulate matter (Particulate Matter, hereinafter abbreviated as "PM") contained in exhaust gas is used. Has been adopted. In such a DPF, a filter is regenerated by burning the deposited PM at a timing when the PM has been deposited to some extent (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-34853
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described conventional apparatus, a sensor for detecting a differential pressure of the DPF is provided by determining whether or not the timing at which PM has accumulated to some extent (regeneration time of the filter) or whether or not the regeneration of the filter has been completed. Judge from the sensor output.
[0005]
Such a method for determining the start and end of regeneration is based on the assumption that PM is uniformly deposited in the space within the DPF, and only on the assumption that all PM is burned uniformly within the DPF. Therefore, it is not possible to cope with the case where the PM deposition distribution inside the DPF is not uniform or the case where combustion does not progress evenly inside the DPF, and the durability of the filter may be impaired due to the presence of a spot which is hot in a spot. That is, in the case where the DPF has a cylindrical shape, the flow velocity of the exhaust gas flowing near the axis of the cylinder is high, and the flow velocity of the exhaust gas flowing near the outer circumference is low. Due to such a spatial deviation of the exhaust flow velocity, PM is not uniformly deposited in the DPF but is localized. In this way, if the PM with a non-uniform deposition distribution inside the DPF burns at the regeneration timing, the combustion speed and the amount of heat generated increase significantly in a portion where the PM deposition amount is larger than the others, and the DPF is thermally degraded. May occur. Also, if the PM that remains without being completely burned is burned at the next regeneration timing, the combustion speed and the amount of heat generated will increase at that point, which may also decrease the heat resistance of the DPF. There is.
[0006]
The present invention has been made in view of such a conventional problem. Even if abnormal combustion of PM occurs due to accumulation of PM in the DPF or uneven distribution of unburned residue, deterioration of the DPF is prevented. It is an object of the present invention to provide a diesel engine filter regeneration control device that does not generate any.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above problem by the following means. Note that, for easy understanding, reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention are given, but the present invention is not limited thereto.
[0008]
The present invention relates to a filter provided in an exhaust system of a diesel engine (20) to collect particulates in exhaust gas and to burn and regenerate the collected particulates at a filter regeneration timing. 11), a temperature measuring means (13) for measuring the temperature of the filter, and a regeneration restriction judging means (16) for judging a restriction on filter regeneration based on the temperature measured by the temperature measuring means during regeneration of the filter. ), And regeneration control means (16) for controlling the filter regeneration based on the judgment of the regeneration restriction judging means.
[0009]
[Action / Effect]
According to the present invention, it is determined whether or not there is uneven deposition of PM and unburned residue in the DPF, that is, whether or not abnormal combustion based on these is present, based on the filter temperature during filter regeneration and the differential pressure across the filter. When the abnormal combustion is occurring, the filter regeneration is restricted, so the filter temperature is excessively high due to the abnormal combustion based on the accumulation of PM in the DPF and the uneven distribution of the unburned residue during the filter regeneration. Can be prevented, and the performance can be maintained without deteriorating the performance of the filter.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like.
[0011]
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a filter regeneration control device for a diesel engine of the present invention.
[0012]
The DPF regeneration control device 10 includes a DPF 11, a differential pressure sensor 12, a DPF inlet temperature sensor 13, a DPF outlet temperature sensor 14, an A / F sensor 15, and an engine control unit 16.
[0013]
The DPF 11 is a filter for collecting PM in exhaust gas discharged from the diesel engine 20, and for example, a ceramic porous filter or the like can be used. The differential pressure sensor 12 is a pressure difference measuring unit that detects a differential pressure between the pressure on the inlet side of the DPF 11 and the pressure on the outlet side, and outputs a detected differential pressure signal to the engine controller. The DPF inlet temperature sensor 13 is a temperature measuring unit that detects the inlet temperature of the DPF 11, and outputs an inlet temperature signal to the engine controller. The DPF outlet temperature sensor 14 is a temperature measuring unit that detects the outlet temperature of the DPF 11, and outputs an outlet temperature signal to the engine controller. The A / F sensor 15 is a sensor that detects an air-fuel ratio of exhaust gas discharged from the diesel engine 20. Since the A / F sensor 15 only needs to be able to determine the stoichiometric air-fuel ratio, an O 2 sensor may be used.
[0014]
The engine control unit 16 receives signals from the sensors 12 to 15 and estimates the PM combustion state in the DPF 11 based on the signals. When it is determined that excessive combustion of PM has occurred, the engine control unit 16 controls the throttle 21, the EGR 22, the injection 23, and the like of the diesel engine 20 to stop or suppress DPF regeneration. Specific control will be described later.
[0015]
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the filter regeneration control device for a diesel engine, centering on the operation of the engine control unit.
[0016]
Note that this control is repeatedly executed at regular small time intervals (for example, 10 msec).
[0017]
First, the engine control unit 16 determines whether or not the DPF 11 is being regenerated. If the DPF 11 is being regenerated, the process is started. If not, the process is not performed (step S1).
[0018]
In step S2, the engine control unit 16 determines whether or not the outlet temperature (TDPF_out) of the DPF 11 exceeds the allowable upper limit temperature (T0) of the DPF 11. When the outlet temperature (TDPF_out) of the DPF 11 exceeds the allowable upper limit temperature (T0) for maintaining the performance of the DPF 11, the regeneration of the DPF 11 is immediately stopped (Step S3). If not, the process proceeds to step S4.
[0019]
The reproduction stop mode in the step S3 is the PM combustion, a mode immediately stopped, for example, performs λ control (i.e., DPF inlet O 2 concentration control) the. Specifically, intake throttle, by performing the EGR control, reducing the DPF inlet O 2 concentration, or by a 0% to stop the PM combustion.
[0020]
In step S4, it is determined whether or not the outlet temperature (TDPF_out) of the DPF 11 and the inlet temperature (TDPF_in) of the DPF 11 exceed the PM combustion temperature (T1). If not, since abnormal combustion of PM has not occurred, the routine proceeds to step S10, and normal DPF regeneration is performed. If it exceeds, the process proceeds to step S5.
[0021]
In step S5, it is determined whether or not the value of the temperature difference (ΔT = TDPF_out−TDPF_in) between the outlet temperature (TDPF_out) of the DPF 11 and the inlet temperature (TDPF_in) of the DPF 11 is a positive value. When the value is a negative value, the outlet temperature is lower than the inlet temperature, so that abnormal combustion of PM has not occurred. Therefore, at this time, the process proceeds to step S10 to perform normal DPF regeneration. If it exceeds, the process proceeds to step S6.
[0022]
In step S6, it is determined whether or not the time differential value of the outlet temperature (TDPF_out) of the DPF 11 is larger than the value obtained by multiplying the time differential value of the inlet temperature (TDPF_in) by the coefficient (k1). Details of this coefficient (k1) will be described later. Here, when the time derivative of the outlet temperature (TDPF_out) is large, it means that the rise of the outlet temperature is larger than the rise of the inlet temperature. Therefore, it can be determined that abnormal combustion of PM has occurred. Therefore, the process proceeds to step S9 to suppress the regeneration of the DPF 11.
[0023]
In step S7, it is determined whether or not the time differential value of the temperature difference (ΔT) between the outlet temperature (TDPF_out) of the DPF 11 and the inlet temperature (TDPF_in) of the DPF 11 is larger than the coefficient (k2). Details of this coefficient (k2) will be described later. Here, when the time differential value of the temperature difference (ΔT) is large, it means that the rise of the outlet temperature is larger than the rise of the inlet temperature, so that it can be determined that abnormal combustion of PM has occurred. Therefore, the process proceeds to step S9 to suppress the regeneration of the DPF 11.
[0024]
In step S8, it is determined whether or not the time differential value of the pressure difference (ΔP) between the inlet side and the outlet side of the DPF 11 is smaller than the coefficient (k3). Details of this coefficient (k3) will be described later. Here, since the time differential value of the pressure difference (ΔP) indicates the pressure change rate, it can be considered as an index of the combustion rate, that is, the relation of the combustion rate ∝−d (ΔP) / dt. Therefore, when the time differential value of the pressure difference (ΔP) is a very small value, it can be determined that the combustion speed is abnormally high, that is, PM abnormal combustion is occurring. Therefore, in such a case, the process proceeds to step S9 to suppress the regeneration of the DPF 11. If not, no abnormal combustion is recognized, so the routine proceeds to step S10, and normal DPF regeneration is continued.
[0025]
Note that the regeneration suppression mode of step S9 is a mode in which PM combustion is not stopped but is suppressed, and includes, for example, exhaust gas temperature reduction control (specifically, EGR cut, injection timing advance, etc.), exhaust The flow rate increase control (specifically, boost-up or the like) is performed to suppress the PM combustion and the DPF temperature.
[0026]
The above-described processing is repeatedly executed at regular small time intervals (for example, every 10 msec).
[0027]
The coefficients k1, k2, and k3 shown in the above flowchart are set as follows.
[0028]
FIG. 3 is a diagram showing a first threshold value k1 for suppressing the regeneration of the filter. The horizontal axis represents the engine speed (Ne), and the vertical axis represents the engine load.
[0029]
As can be seen from this diagram, k1 is set to be smaller as the rotation speed is higher and the load is lower, and to be larger as the rotation speed is lower and the load is higher. The reason will be described with reference to FIG.
[0030]
FIG. 4 is a diagram showing characteristics of the first threshold value k1. FIG. 4A shows a case of high rotation and low load, and FIG. 4B shows a case of low rotation and high load. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents temperature.
[0031]
In the case of high rotation and low load, the difference between the outlet temperature of the DPF 11 and the inlet temperature is small (FIG. 4A), and in the case of low rotation and high load, the difference between the outlet temperature of the DPF 11 and the inlet temperature is large. This can be seen (FIG. 4B).
[0032]
This is because the flow rate of the exhaust gas is high and the flow velocity is high in the case of high rotation and low load, so that the temperature difference between the inlet and the outlet is small. This is because the temperature difference between the inlet and the outlet increases.
[0033]
Therefore, as shown in FIG. 3, the reference value k1 for judging whether or not the combustion is abnormal is set to be smaller at a higher rotation and a lower load and larger at a lower rotation and a high load.
[0034]
FIG. 5 is a diagram showing a second threshold value k2 for suppressing the regeneration of the filter. The horizontal axis represents the engine speed (Ne), and the vertical axis represents the engine load.
[0035]
As can be seen from this diagram, k2 is set to be smaller as the rotation speed and the load are higher, and to be larger as the rotation speed and the load is lower. The reason will be described with reference to FIG.
[0036]
FIG. 6 is a diagram showing characteristics of the second threshold value k2. FIG. 6A shows a case of high rotation and low load, and FIG. 6B shows a case of low rotation and high load. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents temperature.
[0037]
In the case of high rotation and low load, the change in the temperature difference ΔT between the outlet temperature and the inlet temperature of the DPF 11 is small (FIG. 6A), and in the case of low rotation and high load, the temperature between the outlet temperature and the inlet temperature of the DPF 11 is small. It can be seen that the change in the difference ΔT is large (FIG. 6B).
[0038]
This is because the flow rate of the exhaust gas is high and the flow velocity is high in the case of high rotation and low load, so that the temperature difference between the inlet and the outlet is small.In the case of low rotation and high load, the flow rate of the exhaust gas is small and the flow velocity is slow. This is because the temperature difference between the inlet and the outlet increases.
[0039]
Therefore, as shown in FIG. 5, k2, which is a reference value for determining whether or not the combustion is abnormal, is set to be smaller at higher rotation speeds and lower loads, and to be larger at lower rotation speeds and high loads.
[0040]
FIG. 7 is a diagram showing a third threshold value k3 for suppressing the regeneration of the filter. The horizontal axis represents the engine speed (Ne), and the vertical axis represents the engine load.
[0041]
As can be seen from this diagram, k3 is set to be smaller for low rotation and low load, and to be large for high rotation and high load. The reason will be described with reference to FIG.
[0042]
FIG. 8 is a diagram showing the characteristics of the third threshold value k3. FIG. 8A shows the case of low rotation and low load, and FIG. 8B shows the case of high rotation and high load. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents temperature.
[0043]
In the case of low rotation and low load, the change in the pressure difference ΔP between the outlet pressure and the inlet pressure of the DPF 11 is small (FIG. 8A), and in the case of high rotation and high load, the pressure between the outlet pressure and the inlet pressure of the DPF 11 is small. It can be seen that the change in the difference ΔP is large (FIG. 8B).
[0044]
This is because the flow rate of the exhaust gas is small in the case of low rotation and low load, the pressure difference between the inlet and the outlet and the change width thereof are small, and in the case of high rotation and high load, the flow rate of the exhaust gas is large, This is because the pressure difference from the outlet and the change width thereof increase.
[0045]
Therefore, as shown in FIG. 7, k3, which is a reference value for determining whether or not the combustion is abnormal, is set smaller for lower rotation and lower load and larger for higher rotation and high load.
[0046]
Next, with reference to the drawings, effects in the case of suppressing DPF regeneration will be described.
[0047]
FIG. 9 is a diagram showing temperature changes at the inlet and outlet of the DPF. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents temperature.
[0048]
FIG. 10 is a diagram illustrating a change in the temperature difference between the inlet and the outlet of the DPF. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the temperature difference ΔT between the DPF outlet and the inlet (= TDPF_out−TDPF_in).
[0049]
FIG. 11 is a diagram showing the time differentiation of the temperature difference. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the time differential value (d (ΔT) / dt) of the temperature difference ΔT.
[0050]
Until time t0, the DPF outlet temperature is lower than the inlet temperature (FIG. 9), and the temperature difference ΔT is a negative value (FIG. 10). When the DPF outlet temperature and the inlet temperature exceed the PM ignition temperature (T1) at time t0 and the combustion of PM starts at time t1, the heat causes the DPF outlet temperature to rise rapidly (FIG. 9), and the value of the temperature difference ΔT also increases. It increases rapidly (FIG. 10). If no control is performed here, the DPF outlet temperature will greatly exceed the DPF allowable upper limit temperature (T0) (shown by a broken line in FIG. 9).
[0051]
Therefore, when the time differential value of the temperature difference ΔT exceeds k2 (step S7 in the flowchart, time t2 in FIG. 11), the DPF regeneration is suppressed (step S9 in the flowchart). Then, the time differential value of the temperature difference ΔT sharply drops (FIG. 11), excessive combustion of PM is suppressed, and the DPF outlet temperature drops and becomes the same level as the inlet temperature (FIG. 9), and the temperature difference ΔT decreases. Since it converges to zero, the DPF outlet temperature can be kept lower than the DPF allowable upper limit temperature (T0), and the DPF can be prevented from deteriorating.
[0052]
Next, a case where the regeneration of the DPF is suppressed when the time differential value of the pressure difference ΔP between the inlet and the outlet of the DPF falls below k3 will be described with reference to FIG.
[0053]
FIG. 12 is a diagram showing a change in the pressure difference between the inlet and the outlet of the DPF. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the time differential value of ΔP (d (ΔP) / dt).
[0054]
At time t0, the DPF outlet temperature and the inlet temperature exceed the PM ignition temperature, and at time t1, PM combustion starts (FIG. 9).
[0055]
When the combustion of PM starts, the DPF is regenerated, so that the pressure difference ΔP sharply decreases, and the time derivative d (ΔP) / dt also decreases (time t1 to t2 in FIG. 12). However, if the PM combustion is excessive, the DPF deteriorates. Therefore, when the time differential value (d (ΔP) / dt) falls below k3 (step S8 in the flowchart, time t2 in FIG. 12), DPF regeneration is performed. Suppress (step S9 in the flowchart). Then, the time differential value of the pressure difference ΔP sharply rises (FIG. 12), abnormal combustion of PM is suppressed, and the time differential value converges to zero, so that deterioration of the DPF can be prevented.
[0056]
Also, even if the regeneration of the DPF is suppressed, if the outlet temperature of the DPF still exceeds the DPF allowable upper limit temperature (T0) (step S2 in the flowchart), the DPF regeneration is stopped to stop the PM combustion ( In step S3 of the flowchart, the PM combustion is stopped to prevent the DPF from deteriorating. Specifically, as described above, for example, λ control may be performed. The content of the λ control will be described with reference to FIG.
[0057]
FIG. 13 is a diagram illustrating λ control in the reproduction stop mode. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents λ (excess air ratio).
[0058]
In the present embodiment, at time t2, the target λ (dot-dash line) is reduced to perform intake throttle and EGR control. Then, the real λ falls as shown by the solid line. In this way, the amount of oxygen supplied to the DPF decreases, so that the PM does not burn and the DPF can be prevented from deteriorating.
[0059]
According to the present embodiment, since abnormal combustion of PM in the DPF is determined based on the temperatures at the inlet and the outlet of the DPF, even if abnormal combustion occurs in a part of the DPF, abnormal combustion is detected. And the DPF can be reliably protected.
[0060]
Further, since the abnormal combustion of PM in the DPF is determined based on the time differential value of the pressure difference between the inlet and the outlet of the DPF, that is, the combustion speed, even if abnormal combustion occurs in a part of the DPF, abnormal combustion occurs. Can be detected, and the DPF can be reliably protected.
[0061]
Furthermore, since the thresholds (k1, k2, k3) for judging each state are set according to the engine speed and the engine load, even if the driving condition changes, an accurate judgment can be made without erroneous judgment. It can be performed.
[0062]
Further, when the DPF outlet temperature exceeds the allowable upper limit temperature for maintaining the performance of the DPF during the regeneration of the DPF, the regeneration of the DPF is immediately stopped, so that the performance of the DPF does not deteriorate. Performance can be maintained.
[0063]
Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea, and it is apparent that they are equivalent to the present invention.
[0064]
For example, in the above embodiment, the thresholds k1, k2, and k3 are defined based on the engine speed and the engine load, but may be defined based on the exhaust gas flow rate and the DPF inlet temperature. In this case, the thresholds k1, k2, and k3 may be as shown in FIG.
[0065]
FIG. 14A shows the first threshold value k1. As is clear from this figure, k1 is smaller at lower temperatures and higher speeds, and is larger at higher temperatures and low speeds. FIG. 14B shows the second threshold value k2. As is clear from this figure, k2 is smaller at high temperatures and low speeds, and is large at high temperatures and low speeds. FIG. 14C shows a third threshold value k3. As is apparent from this figure, k3 is smaller at low temperatures and low speeds, and is large at high temperatures and high speeds.
[0066]
This will be described with reference to FIGS. 3, 5, and 7, that is, the exhaust gas flow rate is proportional to the engine speed, and the DPF inlet temperature is proportional to the engine load. That is, FIG. 14A is in a proportional relationship with FIG. 3, FIG. 14B is in a proportional relationship with FIG. 5, and FIG. 14C is in a proportional relationship with FIG. Therefore, these may be appropriately selected by a method that is easy to control.
[0067]
In the above embodiment, for example, it is determined whether or not the outlet temperature (TDPF_out) of the DPF 11 exceeds the allowable upper limit temperature (T0) of the DPF 11 in step S2, and the time differential value of the outlet temperature (TDPF_out) of the DPF 11 in step S6 is determined. Is greater than the value obtained by multiplying the time derivative of the inlet temperature (TDPF_in) by the coefficient (k1), the temperature difference between the outlet temperature of the DPF 11 (TDPF_out) and the inlet temperature of the DPF 11 (TDPF_in) in step S7. It is determined whether the time differential value of (ΔT) is larger than the coefficient (k2), and the time differential value of the pressure difference (ΔP) between the inlet side and the outlet side of the DPF 11 in step S8 is calculated based on the coefficient (k3). Is determined once each, but may be performed a plurality of times or may be omitted as necessary. Accuracy can be improved by performing it a plurality of times, and control time can be shortened by omitting it. What is necessary is just to adjust suitably according to the characteristic of a system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a filter regeneration control device for a diesel engine of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of a filter regeneration control device for a diesel engine, focusing on the operation of an engine control unit.
FIG. 3 is a diagram showing a first threshold value k1 for suppressing the regeneration of a filter.
FIG. 4 is a diagram showing characteristics of a first threshold value k1.
FIG. 5 is a diagram showing a second threshold value k2 for suppressing regeneration of a filter.
FIG. 6 is a diagram illustrating characteristics of a second threshold value k2.
FIG. 7 is a diagram showing a third threshold value k3 for suppressing regeneration of a filter.
FIG. 8 is a diagram showing characteristics of a third threshold value k3.
FIG. 9 is a diagram showing temperature changes at the inlet and outlet of the DPF.
FIG. 10 is a diagram showing a change in a temperature difference between an inlet and an outlet of a DPF.
FIG. 11 is a diagram showing a time derivative of a temperature difference between an inlet and an outlet of the DPF.
FIG. 12 is a diagram showing a change in a pressure difference between an inlet and an outlet of a DPF.
FIG. 13 is a diagram illustrating λ control in a reproduction stop mode.
FIG. 14 is a diagram showing a first threshold value k1, a second threshold value k2, and a third threshold value k3 for suppressing filter regeneration.
[Explanation of symbols]
10 DPF regeneration control device 11 DPF (filter)
12 Differential pressure sensor (pressure difference measuring means)
13 DPF inlet temperature sensor (temperature measuring means)
14 DPF outlet temperature sensor (temperature measuring means)
15 A / F sensor 16 Engine control unit (reproduction restriction judging means, reproduction control means)
20 diesel engine

Claims (11)

ディーゼルエンジンの排気系に設けられ、排気ガス中のパティキュレートを捕集するとともに、フィルタの再生タイミングになったときに捕集したパティキュレートを燃焼させて再生するフィルタと、
前記フィルタの温度を測定する温度測定手段と、
前記フィルタの再生中に、前記温度測定手段で測定した温度に基づいてフィルタ再生の制限を判断する再生制限判断手段と、
前記再生制限判断手段の判断に基づいてフィルタ再生の制御を行う再生制御手段と、
を備えるディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置。
A filter provided in an exhaust system of the diesel engine to collect particulates in the exhaust gas, and to burn and regenerate the collected particulates at a filter regeneration timing;
Temperature measuring means for measuring the temperature of the filter,
During the regeneration of the filter, regeneration restriction determining means for determining a restriction on filter regeneration based on the temperature measured by the temperature measuring means,
Regeneration control means for controlling filter regeneration based on the judgment of the regeneration restriction judgment means,
A filter regeneration control device for a diesel engine comprising:
前記温度測定手段は、前記フィルタの出口温度を測定し、
前記再生制限判断手段は、フィルタの再生中に、前記出口温度が、フィルタの性能を維持するための許容温度を超えるときには、フィルタ再生の停止を判断し、
前記再生制御手段は、前記再生制限判断手段の判断に基づいて前記フィルタの再生を停止する、
ことを特徴とする請求項1に記載のディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置。
The temperature measuring means measures an outlet temperature of the filter,
The regeneration restriction determining means, during regeneration of the filter, when the outlet temperature exceeds the permissible temperature for maintaining the performance of the filter, determines the stop of the filter regeneration,
The regeneration control unit stops regeneration of the filter based on the determination of the regeneration restriction determination unit,
The diesel engine filter regeneration control device according to claim 1, wherein:
前記温度測定手段は、前記フィルタの出口温度及び入口温度を測定し、
前記再生制限判断手段は、フィルタ再生中の前記出口温度の時間微分値及び前記入口温度の時間微分値に基づいてフィルタ再生の抑制を判断し、
前記再生制御手段は、前記再生制限判断手段の判断に基づいて前記フィルタの再生を抑制する、
ことを特徴とする請求項1に記載のディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置。
The temperature measuring means measures an outlet temperature and an inlet temperature of the filter,
The regeneration restriction determining means determines suppression of filter regeneration based on the time differential value of the outlet temperature and the time differential value of the inlet temperature during filter regeneration,
The regeneration control unit suppresses regeneration of the filter based on the determination by the regeneration restriction determination unit.
The diesel engine filter regeneration control device according to claim 1, wherein:
前記再生制限判断手段は、フィルタの再生中に、前記出口温度の時間微分値が、入口温度の時間微分値に第1の所定値を乗じた値を上回る場合には、フィルタ再生の抑制を判断する、
ことを特徴とする請求項3に記載のディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置。
The regeneration restriction judging means judges suppression of filter regeneration when the time derivative of the outlet temperature exceeds a value obtained by multiplying the time derivative of the inlet temperature by a first predetermined value during regeneration of the filter. Do
The diesel engine filter regeneration control device according to claim 3, wherein:
前記第1の所定値は、エンジンが高回転低負荷ほど小さく、低回転高負荷ほど大きい値である、
ことを特徴とする請求項4に記載のディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置。
The first predetermined value is smaller as the engine is higher in speed and lower in load, and is larger as the engine is lower in speed and higher in load.
The diesel engine filter regeneration control device according to claim 4, wherein:
前記温度測定手段は、前記フィルタの出口温度及び入口温度を測定し、
前記再生制限判断手段は、フィルタ再生中の前記出口温度と前記入口温度との差の時間微分値に基づいてフィルタ再生の抑制を判断し、
前記再生制御手段は、前記再生制限判断手段の判断に基づいて前記フィルタの再生を抑制する、
ことを特徴とする請求項1に記載のディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置。
The temperature measuring means measures an outlet temperature and an inlet temperature of the filter,
The regeneration restriction determining unit determines suppression of filter regeneration based on a time differential value of a difference between the outlet temperature and the inlet temperature during filter regeneration,
The regeneration control unit suppresses regeneration of the filter based on the determination by the regeneration restriction determination unit.
The diesel engine filter regeneration control device according to claim 1, wherein:
前記再生制限判断手段は、フィルタの再生中に、前記出口温度と前記入口温度との差の時間微分値が、第2の所定値を上回る場合には、フィルタ再生の抑制を判断する、
ことを特徴とする請求項6に記載のディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置。
The regeneration restriction determining means determines, during regeneration of the filter, suppression of filter regeneration when a time derivative of a difference between the outlet temperature and the inlet temperature exceeds a second predetermined value.
The diesel engine filter regeneration control device according to claim 6, wherein:
前記第2の所定値は、エンジンが高回転低負荷ほど小さく、低回転高負荷ほど大きい値である、
ことを特徴とする請求項7に記載のディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置。
The second predetermined value is smaller as the engine speed is higher and the load is lower, and is larger as the engine speed is lower and the load is higher.
The filter regeneration control device for a diesel engine according to claim 7, wherein:
ディーゼルエンジンの排気系に設けられ、排気ガス中のパティキュレートを捕集するとともに、フィルタの再生タイミングになったときに捕集したパティキュレートを燃焼させて再生するフィルタと、
前記フィルタの出口と入口との圧力差を測定する圧力差測定手段と、
前記フィルタの再生中の前記圧力差の時間微分値に基づいて、フィルタ再生の抑制を判断する再生制限判断手段と、
前記再生制限判断手段の判断に基づいて、前記フィルタの再生を抑制する再生制御手段と、
を備えるディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置。
A filter provided in the exhaust system of the diesel engine, for collecting particulates in the exhaust gas, and burning and regenerating the collected particulates when it is time to regenerate the filter;
Pressure difference measuring means for measuring the pressure difference between the outlet and the inlet of the filter,
Regeneration restriction determining means for determining suppression of filter regeneration based on a time differential value of the pressure difference during regeneration of the filter,
A regeneration control unit that suppresses regeneration of the filter based on the determination by the regeneration restriction determination unit;
A filter regeneration control device for a diesel engine comprising:
前記再生制限判断手段は、フィルタ再生中に、前記圧力差の時間微分値が、第3の所定値を下回る場合には、フィルタ再生の抑制を判断する、
ことを特徴とする請求項9に記載のディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置。
The regeneration restriction determining means determines the suppression of filter regeneration when the time differential value of the pressure difference falls below a third predetermined value during filter regeneration.
The diesel engine filter regeneration control device according to claim 9, wherein:
前記第3の所定値は、エンジンが低回転低負荷ほど小さく、高回転高負荷ほど大きい値である、
ことを特徴とする請求項10に記載のディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置。
The third predetermined value is smaller as the engine speed is lower and the load is lower, and is larger as the engine speed is higher and the load is higher.
The diesel engine filter regeneration control device according to claim 10, wherein:
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006241978A (en) * 2005-02-28 2006-09-14 Yanmar Co Ltd Exhaust emission control device having particulate filter regenerating function, internal combustion engine having the same, and particulate filter regenerating method
JP2006307701A (en) * 2005-04-27 2006-11-09 Yanmar Co Ltd Exhaust emission control device having particulate filter, and internal combustion engine having the exhaust emission control device
JP2008106698A (en) * 2006-10-26 2008-05-08 Toyota Motor Corp Exhaust emission control system for internal combustion engine
JP2008180155A (en) * 2007-01-25 2008-08-07 Toyota Motor Corp Exhaust emission control system for internal combustion engine
US7513108B2 (en) 2005-09-30 2009-04-07 Caterpillar Inc. Regeneration strategy
JP2009097491A (en) * 2007-10-19 2009-05-07 Denso Corp Exhaust emission control device for internal combustion engine
WO2016133226A1 (en) * 2015-02-16 2016-08-25 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 Torque control system for dpf regeneration
CN107208564A (en) * 2014-12-09 2017-09-26 Fpt工业股份公司 Regeneration method and system for managing particulate filter

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006241978A (en) * 2005-02-28 2006-09-14 Yanmar Co Ltd Exhaust emission control device having particulate filter regenerating function, internal combustion engine having the same, and particulate filter regenerating method
JP4574395B2 (en) * 2005-02-28 2010-11-04 ヤンマー株式会社 Exhaust gas purification device having particulate filter regeneration function, internal combustion engine equipped with the exhaust gas purification device, and particulate filter regeneration method
JP2006307701A (en) * 2005-04-27 2006-11-09 Yanmar Co Ltd Exhaust emission control device having particulate filter, and internal combustion engine having the exhaust emission control device
US7513108B2 (en) 2005-09-30 2009-04-07 Caterpillar Inc. Regeneration strategy
JP2008106698A (en) * 2006-10-26 2008-05-08 Toyota Motor Corp Exhaust emission control system for internal combustion engine
JP2008180155A (en) * 2007-01-25 2008-08-07 Toyota Motor Corp Exhaust emission control system for internal combustion engine
JP2009097491A (en) * 2007-10-19 2009-05-07 Denso Corp Exhaust emission control device for internal combustion engine
CN107208564A (en) * 2014-12-09 2017-09-26 Fpt工业股份公司 Regeneration method and system for managing particulate filter
WO2016133226A1 (en) * 2015-02-16 2016-08-25 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 Torque control system for dpf regeneration
US10358960B2 (en) 2015-02-16 2019-07-23 Volvo Construction Equipment Ab Torque control system for DPF regeneration

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