JP2004301006A - Engine exhaust emission control device - Google Patents
Engine exhaust emission control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004301006A JP2004301006A JP2003094316A JP2003094316A JP2004301006A JP 2004301006 A JP2004301006 A JP 2004301006A JP 2003094316 A JP2003094316 A JP 2003094316A JP 2003094316 A JP2003094316 A JP 2003094316A JP 2004301006 A JP2004301006 A JP 2004301006A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amount
- exhaust
- trapping
- stage
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの排気ガス中に含まれる排気微粒子を捕集するパティキュレートフィルタの排気微粒子捕集量の推定に関し、エンジンの排気浄化装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ディーゼルエンジンの排気ガス中には、パティキュレートと称される微粒子が含まれており、これを捕集して除去するパティキュレートフィルタがエンジンの排気通路に備えられることがある。
【0003】
このようなフィルタにおいては、エンジンの運転時間の増加と共に該フィルタ内に捕集蓄積されている排気微粒子量が増加し、これにより該フィルタが徐々に目詰まりを起こすので、一般に、所定の条件が成立したときに、該フィルタ内の排気微粒子の除去、すなわちフィルタの再生が行われる。この所定の条件が成立したか否かの判定は、例えばフィルタの上流側の圧力と下流側の圧力との差圧に基づいてフィルタに捕集されている排気微粒子量を推定し、この排気微粒子量が所定値以上となったか否かを判定することで行われる。
【0004】
ところで、実際には、同一の差圧が検出されていても現実に捕集されている排気微粒子量が異なることがある。換言すれば、フィルタの上流側圧力と下流側圧力との差圧のみを検出しているだけでは、捕集されている排気微粒子量を正確に推定できないこととなる。これに対処する技術として、特許文献1には、フィルタの前後差圧の差異が運転履歴(例えば加減速運転状態の占める割合、負荷が所定値以上の運転状態の割合等)に起因することを見出して、運転履歴に応じてフィルタの再生時期を変更する発明が開示されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平6−50130号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者等が、上記捕集量と差圧とが1対1の関係になく、差圧だけからでは捕集量を精度よく検出できない問題について検討したところ、差圧と捕集量とが一致しない原因は、以下のように考えられる。
【0007】
すなわち、まず、図7に例示するように、パティキュレートフィルタ27は、酸化触媒が担持された複数の隔壁27a…27aを有し、吸入口27bから吸入された排気ガスを矢印のように上記隔壁27a…27aを通過させて排出口27cから排出する際に、隔壁27a…27aに排気微粒子が捕集されるものである。
【0008】
次に、図7の符号アで示す部位を図8(a)に拡大して示す。隔壁27a…27aは、その表裏間に無数の微細な気孔27d…27dが貫通したものであり、その気孔27d…27dは内面に微細な凹凸を有する。よって、図8(b)に示したように、排気微粒子Xが隔壁27a…27aに捕集される段階では、まずその初期には、排気微粒子Xは主として気孔27d…27d内に捕集され、その結果、気孔27d…27dが目詰まり状態となって、排気ガスの流通抵抗が大きくなる。そして、気孔27d…27dの排気微粒子X捕集能力がある程度限界に達した後は、図8(c)に示したように、排気微粒子Xは主として隔壁27a…27aの表面27eに捕集されるようになる。
【0009】
一方、排気微粒子Xが燃焼除去される段階では、まずその初期には、図8(d)に示したように、排気微粒子Xと酸化触媒との接触面積が大きい気孔27d…27d内に捕集された排気微粒子Xが速やかに燃焼除去され、そして、排気微粒子Xと酸化触媒との接触面積が小さい隔壁表面27eに捕集された排気微粒子Xが徐々に燃焼除去され、その燃焼が次第に隔壁表面27eに積み重なるように捕集された排気微粒子Xの上層側に拡大されるようになる。このような現象は、酸化触媒との接触面積が大きい気孔27d…27dに捕集された排気微粒子Xの方が酸化反応を利用しやすいために起こるものと考えられる。
【0010】
この間の差圧と捕集量との関係を図9に示す。捕集蓄積段階においては、捕集量が少ない初期の段階(R1)で、気孔27d…27dの目詰まりにより大きな圧損が生じて、差圧は捕集量の増加に対して急激に上昇するが、中後期(R2)においては、隔壁表面27eを中心に捕集されるから、圧損の増加が緩やかになり、差圧は捕集量の増加に対して緩やかに上昇する。
【0011】
一方、燃焼段階においては、捕集初期と比較して相対的に多い排気微粒子Xが残っている初期の段階(R3)で、気孔27d…27d部分の排気ガスの流通抵抗が小さくなって圧損が大きく減少し、差圧は捕集量の減少に対して急激に低下するが、中後期(R4)には隔壁表面27eを中心に燃焼されるから、圧損の減少が緩やかになり、差圧は捕集量の減少に対して緩やかに低下する。
【0012】
すなわち、排気微粒子Xの捕集蓄積段階と燃焼除去段階とでは、同じ差圧が検出されたとしても、捕集されている排気微粒子量は異なったものとなるのである。よって、これを考慮しない特許文献1に記載の技術においては、捕集されている排気微粒子量を精度よく推定することができないのである。
【0013】
そこで、本発明は、パティキュレートフィルタに捕集されている排気微粒子量を精度良く推定することができるエンジンの排気浄化装置を提供することを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項1に記載の発明は、酸化触媒機能を有すると共にエンジンの排気通路に設けられて排気微粒子を捕集する捕集手段と、捕集手段に捕集されている排気微粒子の量を推定する捕集量推定手段とが備えられたエンジンの排気浄化装置であって、捕集手段の状態が捕集した排気微粒子を燃焼除去している段階と捕集蓄積している段階とのいずれにあるかを判定する判定手段が備えられており、捕集量推定手段は、判定手段によって判定された段階に応じた異なる推定方法で捕集量を推定することを特徴とする。
【0015】
この発明によれば、捕集手段の状態が捕集した排気微粒子を燃焼除去している段階と捕集蓄積している段階とのいずれにあるかに応じて、異なる推定方法で捕集手段に捕集されている排気微粒子の量(捕集量)を推定するから、該捕集量を精度よく推定することができる。
【0016】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、捕集手段の温度に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段が備えられており、判定手段は、パラメータ値検出手段で検出されたパラメータ値が所定値以上のときに、捕集手段の状態が排気微粒子の燃焼除去段階にあると判定することを特徴とする。
【0017】
この発明によれば、捕集手段の状態が排気微粒子の燃焼除去段階にあるか捕集蓄積段階にあるかを、捕集手段の温度に基づいて、科学的・実験的に、かつ比較的簡易な手段で、精度よく判定することができる。
【0018】
そして、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、捕集手段の上流側と下流側とのうちの少なくとも上流側に排気圧を検出する排気圧検出手段が備えられており、捕集量推定手段は、パラメータ値検出手段で検出されたパラメータ値に基づいて排気微粒子の燃焼量を算出する燃焼量算出手段を有し、かつ、判定手段によって捕集手段の状態が捕集蓄積段階にあると判定されたときは、排気圧検出手段によって検出された上流側排気圧と下流側排気圧との差圧または上流側排気圧に基づいて捕集量を推定し、判定手段によって捕集手段の状態が燃焼除去段階にあると判定されたときは、当該燃焼除去段階の前の捕集蓄積段階のときに推定した捕集量から、燃焼量算出手段によって算出された燃焼量を減算することにより、捕集量を推定することを特徴とする。
【0019】
この発明によれば、捕集手段の状態が排気微粒子の捕集蓄積段階にあるときは、差圧または上流側排気圧に基づいて捕集量が推定される。一方、捕集手段の状態が排気微粒子の燃焼除去段階にあるときは、捕集手段の温度に関連するパラメータ値に基づいて排気微粒子の燃焼量が算出されると共に、捕集蓄積段階にあるときに推定した捕集量から、上記燃焼量を減算することにより、捕集量が推定される。すなわち、捕集手段の状態が燃焼除去段階にあるときと捕集蓄積段階にあるときとで異なる、排気圧(差圧)と捕集量との関係のヒステリシスに対応して捕集量の推定方法を切り換えるので、該推定の精度が向上する。
【0020】
さらに、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、排気圧検出手段によって検出された上流側排気圧と下流側排気圧との差圧または上流側排気圧に対する捕集量が定められた基本特性を記憶する記憶手段が備えられており、捕集量推定手段は、判定手段による判定が燃焼除去段階から捕集蓄積段階に移行したときは、移行時に検出された差圧または上流側排気圧における上記基本特性に定められた捕集量と、移行時に算出した燃焼除去段階の捕集量との捕集量差をオフセット量として記憶すると共に、移行後の捕集蓄積段階の捕集量を、上記基本特性に基き定められる捕集量とオフセット量とから算出することを特徴とする。
【0021】
この発明によれば、捕集蓄積段階では、あくまでも、差圧または上流側排気圧に対して定められた捕集量の基本特性に従って、捕集量が推定される。そして、燃焼除去段階から捕集蓄積段階への移行時には、該移行時の状況に応じて、該移行時にフィルタに残存した捕集量がまちまちとなるが、その場合は、該残存捕集量と基本特性との偏差(オフセット量)を考慮しつつ、やはりあくまでも、その残存捕集量を起点として、基本特性に従って推定を続行する。
【0022】
すなわち、判定手段により燃焼除去段階から捕集蓄積段階へ移行したと判定されたときには、移行時に検出された差圧または上流側排気圧における上記基本特性に定められた捕集量と、燃焼除去段階と判定されたときに算出された捕集量との捕集量差をオフセット量として記憶すると共に、移行後の捕集量、つまり判定手段によって捕集蓄積段階にあると判定されたときの捕集量を、上記基本特性から求まる捕集量とオフセット量とにより算出するのである。これにより、捕集手段の状態に応じてより一層精度よく正確に捕集量を推定することができるようになる。
【0023】
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、捕集手段に捕集されている排気微粒子を燃焼除去させて捕集手段を再生させる再生手段が備えられており、再生手段は、捕集量推定手段によって推定された捕集量が所定量以上となったときに、捕集手段の再生を開始することを特徴とする。
【0024】
この発明によれば、捕集量推定手段によって推定された捕集量が所定量以上となったときに、捕集手段の再生が開始されることとなる。その場合に、請求項1から請求項4の発明により、正確にかつ精度よく推定された捕集量に基づいて再生が開始されるから、再生を効率よく行うことができ、例えば再生開始が遅れた場合に起こり得る、捕集手段の目詰まりに伴う破損や、必要以上の再生継続を行った場合に起こり得る、後噴射に起因する燃費の悪化等の不具合を抑制することができる(この燃費悪化の不具合は、例えばフィルタの再生を、主噴射以外に燃料を後噴射することによって実現する場合に発生する)。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【0026】
この実施の形態においては、本発明は、図1に示すディーゼルエンジン1に適用されている。このエンジン1は、例えば4気筒エンジンであって、エンジン本体2のシリンダボア内を上下動するピストン3が4つ備えられている(図1には1つのみ図示)。エンジン本体2のシリンダヘッドには気筒毎にインジェクタ4が備えられており、このインジェクタ4は気筒内燃焼室に燃料を直接噴射する。
【0027】
インジェクタ4と図外の燃料タンクとの間の燃料供給経路上に高圧燃料ポンプ5及びコモンレール6が配置されている。ポンプ5は燃料タンクからコモンレール6に燃料を圧送し、コモンレール6は圧送された燃料を蓄積する。インジェクタ4が開弁すると、コモンレール6に蓄積された燃料がインジェクタ4の噴口から高圧で噴射される。このとき、インジェクタ4の開弁時間とコモンレール6内の燃圧を制御することにより燃料噴射量が制御可能である。また、インジェクタ4の開弁時期を制御することにより燃料噴射時期が制御可能である。なお、図中、燃料供給経路上の矢印は燃料の流れを示す。
【0028】
吸気通路10には、上流側から順に、エアクリーナ11、エアフロメータ12、過給機のコンプレッサ13、インタークーラ14、吸気量を調節する絞り弁15、吸気温センサ16、吸気圧センサ17、そして吸気弁18が備えられている。
【0029】
排気通路20には、上流側から順に、排気弁21、過給機のタービン22、第1排気温センサ23、酸化触媒装置24、第2排気温センサ25、上流側圧力センサ26、排気ガス中の排気微粒子を捕集するパティキュレートフィルタ27、下流側圧力センサ28、そして第3排気温センサ29が備えられている。また、排気通路20の比較的上流部と吸気通路10の比較的下流部との間にEGR通路30が配設され、該通路30上に排気還流量を調節するEGR弁31が備えられている。
【0030】
ここで、パティキュレートフィルタ27は、特許請求の範囲における捕集手段を構成し、該フィルタ27には白金等の貴金属を含む酸化触媒物質がコーティングされている。
【0031】
そして、エンジン本体2のクランクケースにはエンジン回転数センサ41が、またシリンダブロックには水温センサ42が設けられている。コモンレール6には燃料の蓄圧を検出するコモンレール圧センサ43が設けられている。車室にはアクセルペダル44の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ45が設けられている。
【0032】
このエンジン1のコントロールユニット50は、上記各センサで検出される吸気量、吸気温、吸気圧、酸化触媒装置24に流入する排気温、パティキュレートフィルタ27に流入する排気温、フィルタ27から出た後の排気温、フィルタ27を挟む上流側及び下流側圧力、エンジン回転数、冷却水温、コモンレール6内の燃料蓄圧、並びにエンジン負荷等に基づいて、インジェクタ4及び高圧燃料ポンプ5に制御信号を出力する。
【0033】
コントロールユニット50は、エンジン回転数センサ41によるエンジン回転数とアクセル開度センサ45によるエンジン負荷とから求められる基本燃料噴射量を冷却水温や吸気温等で補正して燃料噴射量を算出する。
【0034】
コントロールユニット50は、捕集量推定手段として機能し、例えば、パティキュレートフィルタ27に捕集されている排気微粒子の量を、フィルタ27を挟む上流側及び下流側圧力との差圧に基づいて推定する。
【0035】
コントロールユニット50は、また再生手段として機能し、推定された捕集量が所定量以上となったときに、ピストン3の圧縮上死点近傍での主噴射の後、膨張行程中に燃料を追加噴射し(後噴射)、フィルタ27の再生(フィルタ27に捕集されている排気微粒子の燃焼除去)を開始する。この後噴射は、当該後噴射で生成した未燃成分を酸化触媒装置24や酸化触媒を担持したパティキュレートフィルタ27で酸化反応させることにより、パティキュレートフィルタ27を昇温させて、該フィルタ27に捕集されている排気微粒子を燃焼させ、該フィルタ27を速やかに再生させることを目的としている。
【0036】
ところで、フィルタ27に捕集されている排気微粒子は、該フィルタ27の温度が概ね400℃以上になると、燃焼除去され始め、400℃未満では捕集蓄積される傾向がある。すなわち、エンジン1の運転状態の変動に伴って、パティキュレートフィルタ27の状態は、排気微粒子が燃焼除去される段階と捕集蓄積される段階とに切り換ることとなるが、従来技術において前述したように、燃焼除去段階と捕集蓄積段階とでは捕集量が同じでも差圧が異なる値を示し、捕集量と差圧とが1対1の関係になく、差圧だけからでは捕集量を精度よく検出できない問題がある。
【0037】
そこで、本実施の形態においては、コントロールユニット50は、フィルタ27の状態が排気微粒子を燃焼除去している段階と捕集蓄積している段階とのいずれにあるかを判定し(判定手段)、判定された段階に応じた異なる推定方法で捕集量Wを推定する。
【0038】
以下、この捕集量推定制御の詳細について、図2のフローチャートを用いて説明する。
【0039】
まず、コントロールユニット50は、ステップS1で、パティキュレートフィルタ27の温度T(第2排気温センサ25で検出されたもの)、フィルタ27の上流側排気圧(上流側圧力センサ26で検出されたもの)及び下流側排気圧(下流側圧力センサ28で検出されたもの)、エンジン回転数等の上記各センサで検出された各種状態量を読み込み、ステップS2で、上流側排気圧から下流側排気圧を減じて上流側排気圧と下流側排気圧との差圧を算出する。
【0040】
次いで、ステップS3で、この制御フローの初作動か否かを判定し、YESのとき、すなわち初回であれば、ステップS4で、後述するオフセット量Dを0に設定した上で、ステップS5で、検出(算出)された差圧に対応する捕集量を定めた基本特性マップ(図3参照)に基づいて現在の差圧に対応する基本捕集量Iを算出する。ここで、この基本特性は、前述した図9のR1、R2の段階、すなわちパティキュレートフィルタ27に排気微粒子が捕集蓄積されている段階に対応するものであり、差圧がP1以下のときは、差圧の増加に対する捕集量の増加が緩やかとなっており(換言すれば、捕集量の増加に対する差圧の増加が急激となっており)、差圧がP1より大きいときは、差圧の増加に対する捕集量の増加が急激となっている(換言すれば、捕集量の増加に対する差圧の増加が緩やかとなっている)。
【0041】
次いで、ステップS6で、該基本捕集量Iと上記オフセット量Dとに基づいて現在の捕集量Wを算出し、ステップS1に戻る。ここで、この現捕集量Wは基本捕集量Iとオフセット量Dとを加算した値である。
【0042】
一方、ステップS3の判定がNOのときは、ステップS7以後の処理を実行する。すなわち、ステップS7で、上記温度Tが所定値α以上か否かを判定し(判定手段)、YESのときは、ステップS8に進み、また、NOのときは、ステップS9に進み、それぞれ1制御周期前の温度Tが所定値α以上であったか否かを判定する。ここで、この所定値αは、パティキュレートフィルタ27の状態が排気微粒子を捕集蓄積している段階(図4に例示するフェーズQ1,Q2,Q4,Q5の段階)と、燃焼除去している段階(同フェーズQ3の段階)とのいずれにあるかを判定するための値であり、コントロールユニット50は、温度Tが所定値α以上であれば、パティキュレートフィルタ27の状態が排気微粒子を燃焼除去している段階であると判定し、温度Tが所定値α以上でなければ、排気微粒子を捕集蓄積している段階であると判定する。また、ステップS7〜S9では、現在のパティキュレートフィルタ27の状態(段階)と1制御周期前におけるパティキュレートフィルタ27の状態(段階)に、変化が生じたか否かを判定している。ここで、この温度Tの値は、例えば400℃程度とすればよい。
【0043】
そして、上記ステップS7及びステップS9の判定がともにNOのとき、すなわち、捕集蓄積段階が継続しているときは、前述したステップS5及びステップS6を実行して現捕集量Wを算出し、ステップS1に戻る。ここで、これは、図4に示すフェーズQ1,Q2の段階である。
【0044】
一方、ステップS7の判定がYESで、ステップS8の判定がNOのとき、すなわち、捕集蓄積段階から燃焼除去段階への移行時には、ステップS10で、1制御周期前の捕集蓄積段階のときに算出された捕集量Wを、移行時の捕集量Aとして記憶し、ステップS11で、後述する積算燃焼量F及び積算燃焼量を0にリセットする。ここで、この移行時とは、図4に示すフェーズQ2からフェーズQ3に移行した時点であり、そのときの捕集量をAとする。
【0045】
次いで、ステップS12では、温度T等に基づいて積算燃焼量F(燃焼除去段階に移行した時点から燃焼除去された排気微粒子量の積算値)を算出し、記憶する。ここで、この積算燃焼量Fは、図5に示すマップから、現在温度Tに基づいて排気微粒子の単位時間当り燃焼量(燃焼速度)Fnを読出し、該値Fnを1制御周期前に算出された積算燃焼量Fに加算した値である。このマップにおいては、排気微粒子の単位時間当り燃焼量(燃焼速度)Fnは、現在温度Tが高くなるほど大きな値に設定されている。また、上記単位時間は、1制御周期に対応する。
【0046】
次いで、ステップS13で、エンジン回転数及びエンジン負荷(基本的にはアクセル開度で代表されるが、ここでは燃料噴射量で代用するのが好ましい)に基づいて積算排出量G(燃焼除去段階に移行した時点から排出された(気筒内燃焼室から排出されてパティキュレートフィルタ27に流入する)排気微粒子量の積算値)を算出し、記憶する。ここで、この積算排出量Gは、図6に示すマップ(このマップには、エンジン回転数及びエンジン負荷について別個に傾向を示しているが、これらの両方を加味した1つに統合した傾向であってもよい)から、積算燃焼量Fのときと同様に、現在のエンジン回転数及び負荷に基づいて単位時間当り排気微粒子排出量Gnを読出し、該値Gnを1制御周期前に算出された積算排出量Gに加算した値である。ここで、このマップにおいては、排気微粒子の単位時間当り排出量Gnは、エンジン負荷(燃料噴射量)が大きくなるほど大きな値とされ、またエンジン回転数が小さなとき及び大きなときに大きな値とされている。ここで、上記単位時間とは、1制御周期に対応する。
【0047】
次いで、ステップS14で、上記移行時捕集量Aから積算燃焼量Fを減算し、かつ積算排出量Gを加算して現在の捕集量Wを算出した後、ステップS1に戻る。
【0048】
また、ステップS7及びステップS8の判定がともにYESのとき、すなわち、燃焼除去段階が継続しているときは、前述したステップS12〜ステップS14を実行して現捕集量Wを算出し、ステップS1に戻る。ここで、これは、図4に示すフェーズQ3の段階である。
【0049】
他方、ステップS7の判定がNOで、ステップS8の判定がYESのとき、すなわち、燃焼除去段階から捕集蓄積段階への移行時には、ステップS15で、1制御周期前の燃焼除去段階のときに算出された捕集量Wを、移行時の捕集量Hとして記憶した後、ステップS16で、図3に示す基本特性マップから移行時の差圧Pに対応する基本捕集量Cを求め、ステップS17で、上記移行時捕集量Hから基本捕集量Cを減算して、これらの差分すなわちオフセット量Dを算出する。次いで、前述したステップS5及びステップS6を実行して現捕集量Wを算出して、ステップS1に戻る。ここで、この移行時とは、図4に示すフェーズQ3からフェーズQ4に移行した時点であり、そのときの捕集量をHとする。すなわち、フェーズQ4,Q5は、フェーズQ1,フェーズQ2を、X軸方向(図4の捕集量軸方向)に上記オフセット量だけ平行移動させたものとなる。また、図4には、フェーズQ5までしか記載していないが、以後、鎖線で示すように、燃焼除去段階と捕集蓄積段階とが繰り返される。
【0050】
なお、図2のフローチャートには記載していないが、コントロールユニット50は、このように推定された捕集量Wが所定量以上となったときに、前述したように燃料噴射タイミング等を制御して、主噴射以外に燃料噴射を追加実行(後噴射)することにより、フィルタ27の再生を開始・実行するように構成されている。
【0051】
以上説明したように、本実施の形態に係るエンジン1の排気浄化装置は、酸化触媒機能を有すると共にエンジン1の排気通路20に設けられて排気微粒子を捕集するパティキュレートフィルタ27(捕集手段)と、フィルタ27に捕集されている排気微粒子の量を推定する捕集量推定手段(コントロールユニット50)とが備えられたエンジン1の排気浄化装置であって、フィルタ27の状態が捕集した排気微粒子を燃焼除去している段階と捕集蓄積している段階とのいずれにあるかを判定する判定手段(コントロールユニット50)を備え、捕集量推定手段(コントロールユニット50)は、判定手段(コントロールユニット50)によって判定された段階に応じた異なる推定方法で捕集量Wを推定する。
【0052】
これによれば、パティキュレートフィルタ27の状態が排気微粒子を燃焼除去している段階と捕集蓄積している段階とのいずれにあるかに応じて異なる推定方法でフィルタ27に捕集されている排気微粒子の量(捕集量)Wを推定するから、該捕集量Wを精度よく推定することができる。
【0053】
また、本エンジン1の排気浄化装置は、パティキュレートフィルタ27の温度T(温度に関連するパラメータ値)を検出する第2排気温センサ25(パラメータ値検出手段)を備え、判定手段(コントロールユニット50)は、第2排気温センサ25で検出された温度Tが所定値α以上のときに、フィルタ27の状態が排気微粒子の燃焼除去段階にあると判定する。
【0054】
これによれば、パティキュレートフィルタ27の状態が排気微粒子を燃焼除去している段階にあるか捕集蓄積している段階にあるかを、パティキュレートフィルタ27の温度Tに基づいて、科学的・実験的に、かつ比較的簡易な手段で精度よく判定することができる。
【0055】
そして、本エンジン1の排気浄化装置は、パティキュレートフィルタ27の上流側と下流側とに排気圧を検出する上流側圧力センサ26、下流側圧力センサ28(排気圧検出手段)を備え、捕集量推定手段(コントロールユニット50)は、第2排気温センサ25で検出された温度Tに基づいて排気微粒子の燃焼量Fを算出する燃焼量算出手段(コントロールユニット50)を有し、かつ、判定手段(コントロールユニット50)にフィルタ27の状態が捕集蓄積段階にあると判定されたときは、上流側圧力センサ26、下流側圧力センサ28によって検出された上流側排気圧と下流側排気圧との差圧または上流側排気圧に基づいて捕集量Wを推定し、判定手段(コントロールユニット50)によってフィルタ27の状態が燃焼除去段階にあると判定されたときは、当該燃焼除去段階の前の捕集蓄積段階のときに推定した捕集量Aから、燃焼量算出手段(コントロールユニット50)によって算出された燃焼量Fを減算することにより、捕集量Wを推定する。
【0056】
これによれば、パティキュレートフィルタ27の状態が排気微粒子の捕集蓄積段階にあるときは、差圧または上流側排気圧に基づいて捕集量が推定される。一方、フィルタ27の状態が排気微粒子の燃焼除去段階にあるときは、フィルタ27の温度Tに基づいて排気微粒子の燃焼量Fが算出されると共に、捕集蓄積段階にあるときに推定した捕集量Aから、上記燃焼量Fを減算することにより、捕集量Wが推定される。すなわち、フィルタ27の状態が燃焼除去段階にあるときと捕集蓄積段階にあるときとで異なる、排気圧(差圧)と捕集量との関係のヒステリシス(図9でR1,R2の経路とR3,R4の経路とが相違する)に対応して捕集量の推定方法を切り換えるので、推定の精度が向上する。
【0057】
さらに、本エンジン1の排気浄化装置は、上流側圧力センサ26、下流側圧力センサ28によって検出された上流側排気圧と下流側排気圧との差圧または上流側排気圧に対する捕集量が定められた基本特性を記憶する記憶手段(コントロールユニット50)が備えられており、捕集量推定手段(コントロールユニット50)は、判定手段(コントロールユニット50)による判定が燃焼除去段階から捕集蓄積段階に移行したときは、移行時に検出された差圧Pまたは上流側排気圧における上記基本特性に定められた捕集量Cと、判定手段によって燃焼除去段階と判定されたときに算出された捕集量(移行時に算出した燃焼除去段階の捕集量)Hとの捕集量差をオフセット量Dとして記憶すると共に、判定手段(コントロールユニット50)によって捕集蓄積段階にあると判定されたときの捕集量(移行後の捕集蓄積段階の捕集量)Wを、上記基本特性に基き定められる捕集量Cとオフセット量Dとから算出する。
【0058】
これによれば、捕集蓄積段階Q1,Q2,Q4,Q5では、あくまでも、差圧または上流側排気圧に対して定められた捕集量の基本特性に従って、捕集量Wが推定される。そして、燃焼除去段階から捕集蓄積段階への移行時には、該移行時の状況に応じて、該移行時にフィルタ27に残存した捕集量Hがまちまちとなるが、その場合は、該残存捕集量Hと基本特性から定められる捕集量Cとの偏差(オフセット量)Dを考慮しつつ、やはりあくまでも、その残存捕集量Hを起点として、基本特性に従って推定を続行する(Q4,Q5)。これにより、パティキュレートフィルタ27の状態に応じてより一層精度よく正確に捕集量Wを推定することができるようになる。
【0059】
また、本エンジン1の排気浄化装置は、パティキュレートフィルタ27に捕集されている排気微粒子を燃焼除去させて捕集手段を再生させる再生手段(コントロールユニット50)を備え、再生手段(コントロールユニット50)は、捕集量推定手段(コントロールユニット50)によって推定された捕集量が所定量以上となったときに、フィルタ27の再生を開始する。
【0060】
これによれば、捕集量推定手段(コントロールユニット50)によって推定された捕集量が所定量以上となったときに、パティキュレートフィルタ27の再生が開始されることとなる。その場合、前述のように正確にかつ精度よく推定された捕集量に基づいて再生が開始されることとなるから、再生を効率よく行うことができ、例えば再生開始が遅れた場合に起こり得る、パティキュレートフィルタ27の目詰まりに伴う破損や、必要以上の再生継続を行った場合に起こり得る、後噴射に起因する燃費の悪化等の不具合を抑制することができる。
【0061】
なお、本実施の形態においては、差圧に対する捕集量の基本特性を、差圧が所定値P1を境に折曲してその傾きが変わるようなものとしたが、これは、一例であり、実際に用いるパティキュレートフィルタの構造等に応じて変更すればよく、例えば差圧が上昇するにつれて滑らかに曲線変化するようなものが考えられる。
【0062】
また、上流側圧力センサ26、下流側圧力センサ28で検出された差圧に基づいてパティキュレートフィルタ27に捕集されている捕集量Wを算出するようにしたが、上流側圧力センサ26で検出された圧力のみに対応する基本特性マップに基づいて算出するようにしてもよい。
【0063】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、パティキュレートフィルタが排気微粒子を燃焼除去している段階にあるか捕集蓄積している段階にあるかに応じて異なる推定方法で捕集量を推定するようにしたことにより、パティキュレートフィルタに捕集されている排気微粒子量を精度良く推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るエンジンのシステム構成図である。
【図2】捕集量推定制御の好ましい具体的動作の一例を示すフローチャートである。
【図3】捕集蓄積段階における差圧に対する捕集量の基本特性を示すマップである。
【図4】本制御によって捕集量を推定した場合における差圧と捕集量との関係の軌跡の一例である。
【図5】積算燃焼量を算出するときに用いられる単位時間当り燃焼量の温度特性を示すマップである。
【図6】エンジンから排出される排気微粒子の積算量を算出するときに用いられる単位時間当り排気微粒子排出量の燃料噴射量及びエンジン回転数特性を示すマップである。
【図7】パティキュレートフィルタの長手方向断面図である。
【図8】図7の符号アで示す部位の拡大図であって、排気微粒子の捕集蓄積及び燃焼除去の過程の説明図である。
【図9】排気微粒子の捕集蓄積及び燃焼除去の過程における差圧に対する捕集量の軌跡の説明図である。
【符号の説明】
1 エンジン
20 排気通路
25 第2排気温センサ(パラメータ値検出手段)
26,28 圧力センサ(排気圧検出手段)
27 パティキュレートフィルタ(捕集手段)
50 コントロールユニット(捕集量推定手段、判定手段、燃焼量算出手段、記憶手段、再生手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to estimating the amount of particulate matter trapped by a particulate filter that traps particulate matter contained in exhaust gas of an engine, and belongs to the technical field of an exhaust gas purification device for an engine.
[0002]
[Prior art]
Generally, particulates called particulates are contained in the exhaust gas of a diesel engine, and a particulate filter for collecting and removing the particulates may be provided in the exhaust passage of the engine.
[0003]
In such a filter, the amount of exhaust particulates collected and accumulated in the filter increases with an increase in the operating time of the engine, thereby causing the filter to gradually become clogged. When it is established, the removal of the exhaust particulates in the filter, that is, the regeneration of the filter is performed. The determination as to whether or not the predetermined condition is satisfied is made by estimating the amount of exhaust particulates trapped in the filter based on, for example, the differential pressure between the pressure on the upstream side and the pressure on the downstream side of the filter. This is performed by determining whether the amount has become equal to or greater than a predetermined value.
[0004]
By the way, actually, even if the same differential pressure is detected, the amount of exhaust particulate actually collected may be different. In other words, simply detecting only the pressure difference between the upstream pressure and the downstream pressure of the filter cannot accurately estimate the amount of the trapped exhaust particulates. As a technique to cope with this,
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-50130
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the present inventors examined the problem that the trapping amount and the differential pressure were not in a one-to-one relationship, and that the trapping amount could not be accurately detected from the differential pressure alone. The reason why does not match is considered as follows.
[0007]
That is, first, as exemplified in FIG. 7, the
[0008]
Next, a portion indicated by reference numeral a in FIG. 7 is enlarged and shown in FIG. The
[0009]
On the other hand, in the stage where the exhaust particulate X is burned and removed, first, as shown in FIG. 8D, the exhaust particulate X is collected in pores 27d... 27d having a large contact area between the exhaust particulate X and the oxidation catalyst. The exhaust particles X thus obtained are quickly burned and removed, and the exhaust particles X trapped on the partition surface 27e having a small contact area between the exhaust particles X and the oxidation catalyst are gradually removed by burning. The exhaust fine particles X collected so as to be stacked on 27e are expanded to the upper layer side. It is considered that such a phenomenon occurs because the exhaust fine particles X trapped in the pores 27d... 27d having a large contact area with the oxidation catalyst can more easily utilize the oxidation reaction.
[0010]
FIG. 9 shows the relationship between the differential pressure and the amount collected during this time. In the collection and accumulation stage, in the initial stage (R1) where the collection amount is small, a large pressure loss occurs due to clogging of the pores 27d... 27d, and the differential pressure increases sharply with an increase in the collection amount. In the middle and late period (R2), since the pressure is collected mainly on the partition wall surface 27e, the increase in the pressure loss becomes gentle, and the differential pressure gradually rises with the increase in the amount of collected air.
[0011]
On the other hand, in the combustion stage, in the initial stage (R3) in which relatively more exhaust particulates X remain than in the initial stage of collection, the flow resistance of the exhaust gas in the pores 27d. The pressure difference is greatly reduced, and the differential pressure is sharply reduced with the decrease in the trapping amount. However, in the middle and late period (R4), the fuel is burned mainly around the partition wall surface 27e. Decreases slowly with decreasing collection volume.
[0012]
That is, even if the same pressure difference is detected in the collection and accumulation stage of the exhaust particulate X and the combustion removal stage, the amount of the collected exhaust particulate is different. Therefore, in the technique described in
[0013]
Therefore, an object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying apparatus for an engine that can accurately estimate the amount of exhaust particulates collected by a particulate filter.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided a collecting means which has an oxidation catalyst function and is provided in an exhaust passage of an engine for collecting exhaust particulates, and an amount of the exhaust particulates collected by the collecting means. An exhaust gas purifying apparatus for an engine, comprising: a trapping amount estimating means for estimating, wherein a state of the trapping means is either a stage of burning and removing the collected exhaust particulates or a stage of collecting and accumulating. There is provided a determining means for determining whether or not the collected amount is present, and the collected amount estimating means estimates the collected amount by a different estimating method according to the stage determined by the determining means.
[0015]
According to the present invention, depending on whether the state of the collecting means is at the stage of burning and removing the collected exhaust particulates or at the stage of collecting and accumulating, the collecting means is differently estimated. Since the amount of the collected exhaust particulates (collected amount) is estimated, the collected amount can be accurately estimated.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a parameter value detecting unit for detecting a parameter value related to the temperature of the collecting unit is provided, and the determining unit is configured to detect the parameter value. When the parameter value detected by the means is equal to or more than a predetermined value, it is determined that the state of the trapping means is in the stage of burning and removing the exhaust particulates.
[0017]
According to the present invention, whether the state of the collecting means is in the stage of burning and removing the exhaust particulates or in the state of collecting and collecting is determined based on the temperature of the collecting means scientifically, experimentally, and relatively simply. By such means, it is possible to determine with high accuracy.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, an exhaust pressure detecting means for detecting an exhaust pressure is provided on at least an upstream side of the upstream side and the downstream side of the collecting means. The trapping amount estimating means has a burning amount calculating means for calculating a burning amount of the exhaust particulate based on the parameter value detected by the parameter value detecting means, and the state of the collecting means is detected by the judging means. When it is determined that it is in the collecting and accumulating stage, the trapping amount is estimated based on the differential pressure between the upstream exhaust pressure and the downstream exhaust pressure detected by the exhaust pressure detecting means or the upstream exhaust pressure, When it is determined that the state of the collecting means is in the combustion removal stage, the combustion amount calculated by the combustion amount calculation means from the collection amount estimated in the collection and accumulation stage before the combustion removal stage. Collection by subtracting And estimating a.
[0019]
According to the present invention, when the state of the collecting means is in the stage of collecting and accumulating exhaust particulates, the amount of collection is estimated based on the differential pressure or the upstream side exhaust pressure. On the other hand, when the state of the trapping means is in the exhaust particulate combustion removal stage, the amount of exhaust particulate combustion is calculated based on the parameter value related to the temperature of the trapping means, and in the trapping accumulation stage. The collection amount is estimated by subtracting the combustion amount from the collection amount estimated in (1). That is, when the state of the collecting means is in the combustion removal stage and in the collecting and accumulating stage, the collected amount is estimated in accordance with the hysteresis of the relationship between the exhaust pressure (differential pressure) and the collected amount. Since the method is switched, the accuracy of the estimation is improved.
[0020]
Further, according to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, a trapping amount with respect to a differential pressure between the upstream exhaust pressure and the downstream exhaust pressure detected by the exhaust pressure detecting means or the upstream exhaust pressure. The trapping amount estimating means, when the judgment by the judging means shifts from the combustion removal stage to the trapping and accumulating stage, stores the differential pressure detected at the shift. Alternatively, the trapping amount difference between the trapping amount defined in the above-described basic characteristics at the upstream exhaust pressure and the trapping amount calculated at the transition in the combustion removal stage is stored as an offset amount, and the trapping and accumulation stage after the transition is performed. Is calculated from the trapping amount and the offset amount determined based on the basic characteristics.
[0021]
According to the present invention, in the collection and accumulation stage, the collection amount is estimated according to the basic characteristics of the collection amount determined with respect to the differential pressure or the upstream exhaust pressure. Then, at the time of the transition from the combustion removal stage to the collection and accumulation stage, the amount of trapping remaining on the filter at the time of the transition varies depending on the situation at the time of the transition. The estimation is continued in accordance with the basic characteristics, taking into account the residual trapping amount, while taking into account the deviation (offset amount) from the basic characteristics.
[0022]
That is, when it is determined by the determination means that the process has shifted from the combustion removal stage to the collection and accumulation stage, the trapping amount determined in the above-described basic characteristics at the differential pressure or upstream exhaust pressure detected at the time of the shift and the combustion removal stage The difference between the trapping amount and the trapping amount calculated at the time of the determination is stored as an offset amount, and the trapping amount after the shift, that is, the trapping amount at the time of being determined to be in the trapping and accumulation stage by the determination means. The collection amount is calculated based on the collection amount and the offset amount obtained from the basic characteristics. This makes it possible to more accurately and accurately estimate the trapping amount according to the state of the trapping means.
[0023]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, there is provided a regenerating means for regenerating the collecting means by burning and removing the exhaust fine particles collected by the collecting means, The regenerating means starts regenerating the collecting means when the trapping amount estimated by the trapping amount estimating means is equal to or more than a predetermined amount.
[0024]
According to this invention, when the trapping amount estimated by the trapping amount estimating unit becomes equal to or more than the predetermined amount, the regeneration of the trapping unit is started. In this case, according to the first to fourth aspects of the present invention, the regeneration is started based on the accurately and accurately estimated trapping amount, so that the regeneration can be efficiently performed. It is possible to suppress problems such as damage caused by clogging of the trapping means, which may occur in the case where the fuel is collected, and deterioration in fuel efficiency caused by post-injection, which may occur when the regeneration is performed more than necessary. The deterioration problem occurs, for example, when the regeneration of the filter is realized by post-injecting the fuel in addition to the main injection.)
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0026]
In this embodiment, the present invention is applied to a
[0027]
A high-
[0028]
In the
[0029]
In the
[0030]
Here, the
[0031]
An
[0032]
The control unit 50 of the
[0033]
The control unit 50 calculates the fuel injection amount by correcting the basic fuel injection amount obtained from the engine speed by the
[0034]
The control unit 50 functions as a trapping amount estimating means, for example, estimating the amount of the exhaust particulate collected by the
[0035]
The control unit 50 also functions as a regeneration unit, and when the estimated trapping amount becomes equal to or more than a predetermined amount, adds fuel during the expansion stroke after the main injection near the compression top dead center of the
[0036]
By the way, the exhaust fine particles collected by the
[0037]
Therefore, in the present embodiment, the control unit 50 determines whether the state of the
[0038]
Hereinafter, the details of the trapping amount estimation control will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0039]
First, at step S1, the control unit 50 determines the temperature T of the particulate filter 27 (detected by the second exhaust gas temperature sensor 25), the exhaust pressure on the upstream side of the filter 27 (the value detected by the upstream pressure sensor 26). ), The downstream exhaust pressure (detected by the downstream pressure sensor 28), and various state quantities detected by the above sensors such as the engine speed, etc., and in step S2, the upstream exhaust pressure is converted to the downstream exhaust pressure. Is subtracted to calculate the differential pressure between the upstream exhaust pressure and the downstream exhaust pressure.
[0040]
Next, in step S3, it is determined whether or not this is the first operation of the control flow. If YES, that is, if it is the first time, in step S4, after setting an offset amount D to be described later to 0, in step S5, A basic trapping amount I corresponding to the current differential pressure is calculated based on a basic characteristic map (see FIG. 3) that defines a trapping amount corresponding to the detected (calculated) differential pressure. Here, this basic characteristic corresponds to the stage of R1 and R2 in FIG. 9 described above, that is, the stage in which exhaust particulates are collected and accumulated in the
[0041]
Next, in step S6, the current trapping amount W is calculated based on the basic trapping amount I and the offset amount D, and the process returns to step S1. Here, the current collection amount W is a value obtained by adding the basic collection amount I and the offset amount D.
[0042]
On the other hand, if the determination in step S3 is NO, the processing after step S7 is executed. That is, in step S7, it is determined whether or not the temperature T is equal to or higher than a predetermined value α (determination means). If YES, the process proceeds to step S8. It is determined whether or not the temperature T before the cycle is equal to or higher than the predetermined value α. Here, the predetermined value α is a stage where the state of the
[0043]
When both the determinations in step S7 and step S9 are NO, that is, when the collection and accumulation stage is continuing, the above-described steps S5 and S6 are executed to calculate the current collection amount W, It returns to step S1. Here, this is the stage of the phases Q1 and Q2 shown in FIG.
[0044]
On the other hand, when the determination in step S7 is YES and the determination in step S8 is NO, that is, when shifting from the collection and accumulation stage to the combustion removal stage, in step S10, the collection and accumulation stage one control cycle before is performed. The calculated trapping amount W is stored as the trapping amount A at the time of transition, and in step S11, an integrated combustion amount F and an integrated combustion amount described later are reset to zero. Here, the transition time is a time point when the phase Q2 shown in FIG. 4 is shifted to the phase Q3, and the trapping amount at that time is A.
[0045]
Next, in step S12, the integrated combustion amount F (the integrated value of the amount of exhaust particulate removed and burned from the point in time when the combustion removal stage is shifted) is calculated based on the temperature T and the like, and stored. Here, the integrated combustion amount F is obtained by reading the combustion amount (burning speed) Fn of the exhaust particulates per unit time from the map shown in FIG. 5 based on the current temperature T, and calculating the value Fn one control cycle before. This is a value added to the integrated combustion amount F. In this map, the burning amount (burning speed) Fn of the exhaust particulate per unit time is set to a larger value as the current temperature T becomes higher. The unit time corresponds to one control cycle.
[0046]
Next, in step S13, based on the engine speed and the engine load (basically represented by the accelerator opening, but preferably substituted by the fuel injection amount), the integrated emission amount G (in the combustion removal stage). Calculate and store the amount of exhaust particulates discharged from the point of transition (discharged from the in-cylinder combustion chamber and flow into the particulate filter 27). Here, the integrated emission amount G is calculated by a map shown in FIG. 6 (in this map, the engine speed and the engine load are separately shown, but they are integrated into one in consideration of both of them. As in the case of the integrated combustion amount F, the exhaust particulate emission amount Gn per unit time is read out based on the current engine speed and load, and the value Gn is calculated one control cycle before. This is a value added to the integrated discharge amount G. Here, in this map, the discharge amount Gn of the exhaust particulate per unit time is set to a larger value as the engine load (fuel injection amount) is larger, and is set to a larger value when the engine speed is small and large. I have. Here, the unit time corresponds to one control cycle.
[0047]
Next, in step S14, the current trapped amount W is calculated by subtracting the accumulated combustion amount F from the transitional trapped amount A and adding the accumulated discharge amount G, and then returning to step S1.
[0048]
When the determinations in steps S7 and S8 are both YES, that is, when the combustion removal step is continued, the above-described steps S12 to S14 are executed to calculate the current trapping amount W, and the step S1 is performed. Return to Here, this is the stage of phase Q3 shown in FIG.
[0049]
On the other hand, when the determination in step S7 is NO and the determination in step S8 is YES, that is, when shifting from the combustion removal stage to the collection and accumulation stage, the calculation is performed in step S15 in the combustion removal stage one control cycle before. After storing the collected trapping amount W as the trapping amount H at the time of transition, in step S16, a basic trapping amount C corresponding to the differential pressure P at the transition is determined from the basic characteristic map shown in FIG. In S17, the basic collection amount C is subtracted from the above-mentioned transition collection amount H, and the difference between them, that is, the offset amount D is calculated. Next, the current collection amount W is calculated by executing the above-described steps S5 and S6, and the process returns to step S1. Here, the transition time is a time point when the phase Q3 shown in FIG. 4 is shifted to the phase Q4, and the trapping amount at that time is set to H. That is, in the phases Q4 and Q5, the phases Q1 and Q2 are translated in the X-axis direction (the direction of the collection amount axis in FIG. 4) by the offset amount. Although only the phase Q5 is shown in FIG. 4, the combustion removal step and the trapping / accumulating step are thereafter repeated as indicated by a chain line.
[0050]
Although not described in the flowchart of FIG. 2, the control unit 50 controls the fuel injection timing and the like as described above when the estimated trapping amount W becomes equal to or larger than a predetermined amount. The regeneration of the
[0051]
As described above, the exhaust gas purification device of the
[0052]
According to this, the
[0053]
The exhaust gas purification device of the
[0054]
According to this, whether the state of the
[0055]
The exhaust gas purification device of the
[0056]
According to this, when the state of the
[0057]
Further, in the exhaust gas purifying apparatus of the
[0058]
According to this, in the collection and accumulation stages Q1, Q2, Q4, and Q5, the collection amount W is estimated only according to the basic characteristics of the collection amount determined with respect to the differential pressure or the upstream exhaust pressure. At the time of transition from the combustion removal stage to the collection and accumulation stage, the amount of trapped H remaining on the
[0059]
The exhaust gas purifying apparatus of the
[0060]
According to this, when the trapping amount estimated by the trapping amount estimating means (control unit 50) becomes equal to or more than the predetermined amount, the regeneration of the
[0061]
In the present embodiment, the basic characteristic of the trapping amount with respect to the differential pressure is such that the gradient changes when the differential pressure is bent at a predetermined value P1, but this is merely an example. What is necessary is just to change according to the structure of the particulate filter actually used, etc. For example, what changes a curve smoothly as a differential pressure rises can be considered.
[0062]
Further, the trapping amount W trapped in the
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the trapping amount is estimated by different estimation methods depending on whether the particulate filter is in the stage of burning and removing the exhaust particulates or in the stage of collecting and accumulating the particulates. By doing so, it is possible to accurately estimate the amount of exhaust particulates collected by the particulate filter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a preferable specific operation of trapping amount estimation control.
FIG. 3 is a map showing basic characteristics of a collected amount with respect to a differential pressure in a collecting and accumulating stage.
FIG. 4 is an example of a locus of a relationship between a differential pressure and a trapping amount when a trapping amount is estimated by the present control.
FIG. 5 is a map showing temperature characteristics of a combustion amount per unit time used when calculating an integrated combustion amount.
FIG. 6 is a map showing a fuel injection amount and an engine speed characteristic of an exhaust particulate emission per unit time used when calculating an integrated amount of exhaust particulates discharged from an engine.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the particulate filter.
8 is an enlarged view of a portion indicated by reference numeral a in FIG. 7, and is an explanatory view of a process of collecting and accumulating exhaust particulates and removing them by combustion.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a trajectory of a trapping amount with respect to a differential pressure in a process of collecting and accumulating and burning and removing exhaust particulates.
[Explanation of symbols]
1 engine
20 Exhaust passage
25 Second exhaust gas temperature sensor (parameter value detecting means)
26, 28 pressure sensor (exhaust pressure detecting means)
27 Particulate filter (collection means)
50 control unit (collection amount estimation means, determination means, combustion amount calculation means, storage means, regeneration means)
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003094316A JP4375988B2 (en) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | Engine exhaust purification system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003094316A JP4375988B2 (en) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | Engine exhaust purification system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004301006A true JP2004301006A (en) | 2004-10-28 |
JP4375988B2 JP4375988B2 (en) | 2009-12-02 |
Family
ID=33406905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003094316A Expired - Fee Related JP4375988B2 (en) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | Engine exhaust purification system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4375988B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007071080A (en) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Denso Corp | Exhaust emission control device for internal combustion engine |
JP2007132324A (en) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Denso Corp | Exhaust emission control device for internal combustion engine |
WO2009084349A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Isuzu Motors Limited | Method for controlling exhaust emission control system and exhaust emission control system |
-
2003
- 2003-03-31 JP JP2003094316A patent/JP4375988B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007071080A (en) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Denso Corp | Exhaust emission control device for internal combustion engine |
JP4506622B2 (en) * | 2005-09-06 | 2010-07-21 | 株式会社デンソー | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
JP2007132324A (en) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Denso Corp | Exhaust emission control device for internal combustion engine |
JP4534959B2 (en) * | 2005-11-14 | 2010-09-01 | 株式会社デンソー | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
WO2009084349A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Isuzu Motors Limited | Method for controlling exhaust emission control system and exhaust emission control system |
JP2009156172A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Isuzu Motors Ltd | Exhaust emission control system and method for controlling exhaust emission control system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4375988B2 (en) | 2009-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3969196B2 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
US7069721B2 (en) | Exhaust emission control system for internal combustion engine and exhaust emission control method | |
US6990802B2 (en) | Apparatus and method for regenerating particulate filter that removes particulates out of exhaust gas for internal combustion engine | |
JP2004076605A (en) | Exhaust emission control device | |
JP2004218486A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
JP4032849B2 (en) | Exhaust gas purification device for vehicle engine | |
JP6036533B2 (en) | PM accumulation amount estimation device and exhaust purification system for internal combustion engine | |
JP2005240719A (en) | Regeneration time detecting device for filter and regeneration control device for filter | |
JP2000161044A (en) | Regeneration control device for particulate filter | |
JP3985098B2 (en) | Engine control device | |
KR100759747B1 (en) | Exhaust gas control system for internal combustion engine and method for recovering filter thereof | |
JP5869421B2 (en) | Particulate accumulation amount estimation device and exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2010180804A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
JP2006274906A (en) | Exhaust emission control device | |
JP4375988B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP3915671B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP2005273653A (en) | Deterioration diagnosis device for filter | |
JP2005048709A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
JP4092480B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP4415739B2 (en) | Engine exhaust particulate collection detection device | |
WO2006098511A1 (en) | Particulate matter oxidizing speed calculating device, particulate matter deposited amount calculating device and internal combustion engine exhaust emission control device | |
JP2006274978A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
JP4103748B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2006214312A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
JP4144504B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060105 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090407 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090601 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090901 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090908 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4375988 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120918 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130918 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |