JP2005256804A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
DPFの再生時に、DPFを通過する排気流量を適切に制御することにより、昇温性能を向上させて、燃費の悪化を抑制するとともに、DPF再生中の排気流量のばらつきを抑制して、再生中のDPF温度の制御性および安全性を向上させる。
【解決手段】
ディーゼルエンジンの排気通路2に設置したDPF3の上流にDOC4を配置し、ECU6によりポスト噴射等の昇温手段を操作して、DPF3上に堆積したPMを燃焼除去する。ECU6は、DPF3へのPM堆積量を基にDPF3の再生の実施または停止を判定し、再生中は、排気流量制御手段の第1の吸気量制御手段によりEGR量を増量して、非再生時に対して吸気量を低減し、DPF3を通過する排気流量を昇温に適した値とする。第2の吸気量制御手段は、吸気量の検出値を基にEGR制御弁7の弁開度を補正して排気流量のばらつきが小さくなるように制御する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、排気通路にパティキュレートフィルタを備えた内燃機関の排ガス浄化装置に関し、詳しくは再生中のパティキュレートフィルタの昇温制御に関する。
ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート(以下、PMと記載)を捕集するパティキュレートフィルタ(以下、DPFと記載)を備えた排気ガス浄化装置が知られている。この装置では、DPFへのPM堆積量が所定値に到達した時に、例えば600℃以上となるようにDPFを昇温し、DPF上のPMを焼却除去してDPF再生を行う。
この時、DPFの昇温手段としては、通常、ポスト噴射や燃料噴射時期の遅角、吸気絞り等が使われるが、これらはいずれも燃費悪化を伴う問題がある。一方、温度が高いほどPMの燃焼速度が速く、従って再生が短時間で終了するため、DPF再生に伴う燃費悪化は小さくなる。ところが、DPF温度が高すぎるとPMが急速に燃焼することでDPF温度が急上昇し、DPFの破損あるいはDPFに担持した触媒の劣化等をまねく危険がある(図3参照)。つまり、燃費悪化を抑制し、かつ安全にDPFを再生するためには、温度制御により再生に適した温度である温度目標値近傍にDPF温度を維持する必要がある。
従来技術として、特許文献1には、DPF上流あるいは下流の排気温度を排気温センサ等で検出し、その温度が目標温度に収束するように、DPFの昇温手段を操作して温度制御を行うことが開示されている。また、特許文献1には、EGR(排気ガス再循環)を行うことによって、エミッションの低減効果を得ることが記載されている。一般に、EGRについては、各運転状態でエミッション(特にNOx、PM)の低減に適したEGR率となるように、運転状態に応じてEGR弁の開度を制御している。
特開2003−206724号公報
しかしながら、DPF再生中の温度制御において、EGR率が目標値となるように制御すると、最適な昇温性能が得られないという問題が発生した。これは、温度制御においては、DPFを通過する排気流量が、昇温性能に対して支配的であるためで、EGR率が目標値となるように制御した場合、排気流量が昇温に適した値よりも大きくなることがある。このような場合には、排気によるDPFの放熱量が増加してしまい、DPFを昇温させるための燃費悪化が問題となる。また、再生中は、堆積したPMが燃焼することで生じるDPFの圧損の変化や、昇温操作によって排気温度が変化するためEGR量が変動する等の理由により、DPFを通過する排気流量がばらつきやすい。この排気流量のばらつきの影響で、同一の運転条件であってもDPF温度が大きく変化する。
ここで、DPF温度は、主にDPFへ流入する熱量(排気との熱伝達、HCの反応熱)と流出する熱量(排気による放熱)の収支により決まる。DPFを通過する排気流量が変化すると、DPFへ流入する熱量が一定であっても、DPFからの放熱量が変化するためである。図4に、定常状態で十分安定した場合の、昇温操作量(この場合はポスト噴射量)に対するDPF温度を示す。図4中のA点のように、運転条件が同一であっても、所定のポスト噴射量に対してDPF温度が最終的に収束する温度は排気流量に応じて変化する(図中B、C、D)。つまり、DPFの温度制御において、操作量(昇温手段により投入する熱量)に対する制御量(DPF温度)の関係が一定とならず、ばらつきが生じる結果、制御精度が悪化する。
特に、温度が高温側にばらついた場合には、温度目標値よりも高い温度で再生することになり、PMの急速燃焼によるDPFの破損をまねく危険性がある。対策として、温度ばらつきを排気温センサ等で検出し、フィードバックして急速燃焼を抑制することが考えられるが、この場合も、DPFや前段に配置したDOC(酸化触媒)の基材が持つ熱容量のために、昇温手段の操作量に対する制御量(例:DPF上下流排気温度や推定したDPF温度)の応答が低く(例:63%応答が10秒程度)、ばらつきを検出し、補正するまでに長時間を要する。このため、高応答の制御系を設計することが困難であり、温度ばらつきの影響を速やかに補正することが難しい。
なお、一般的には、非再生中のEGR量のばらつきは、EGR率や吸気O2 濃度や排気O2 濃度を目標値に制御することで低減させている。ただし、再生中にもこの制御手法が適用できるわけではなく、排気流量のばらつきが抑制されないために、温度ばらつきを抑制することはできない(図4の点線参照)。
そこで、本願発明は、DPFの再生時に、DPFを通過する排気流量を適切に制御することにより、昇温性能を向上させ、燃費の悪化を抑制することを第1の目的とする。また、DPF再生中の排気流量のばらつきを抑制して、温度ばらつきを抑制し、温度目標値近傍にDPF温度を維持することにより、再生中のDPF温度の制御性および安全性を向上させることを第2の目的とする。
上記課題を解決するために、本発明請求項1の内燃機関の排気浄化装置は、
内燃機関の排気管に設置されるパティキュレートフィルタと、
上記パティキュレートフィルタへのパティキュレート堆積量を推定するパティキュレート堆積量推定手段と、
上記パティキュレートフィルタを昇温するための昇温手段と、
上記昇温手段を操作して上記パティキュレートフィルタに堆積したパティキュレートを焼却除去する再生制御手段とを備えており、上記再生制御手段は、
上記パティキュレート堆積量推定手段の出力を基に、上記パティキュレートフィルタの再生の実施または停止を判定する再生判定手段と、
上記再生判定手段の判定結果に基づいて上記昇温手段を操作し、上記パティキュレートフィルタの温度を目標温度に昇温する昇温制御手段と、
上記再生判定手段の判定結果に基づき上記昇温制御手段が上記パティキュレートフィルタの温度を目標温度に制御する際に、運転条件に応じて上記パティキュレートフィルタを通過する排気流量が変化し上記パティキュレートフィルタの温度が目標温度を外れるのを抑制するよう、運転条件に応じて吸気の流量を増減させ、上記パティキュレートフィルタを通過する排気流量を増減制御する排気流量制御手段とを有している。
上記再生制御手段は、上記再生判定手段により再生の実施判定がなされると上記昇温手段を操作して堆積したパティキュレートを焼却除去する。この際、上記排気流量制御手段により、運転条件に応じて吸気量を増減し、上記パティキュレートフィルタを通過する排気流量が昇温に適した値となるように、また、排気流量のばらつきが小さくなるように制御する。これにより昇温性能を向上させて上記パティキュレートフィルタの温度を目標温度に制御し、燃費の悪化を抑制するとともに、温度ばらつきを抑制し、再生中の温度制御性および安全性を向上させることができる。
請求項2の装置において、上記排気流量制御手段は、上記再生判定手段による再生実施判定が成立している間、上記パティキュレートフィルタを通過する排気による放熱量を減らして上記パティキュレートフィルタの温度をより高温に維持し目標温度に近づけるように、非再生時の同じ運転条件に対して吸気量を減少させる制御を行う第1の吸気量制御手段を有する。
具体的には、第1の吸気量制御手段により、再生中の吸気量を、非再生時の同じ運転条件に対して減少させると、排気への放熱量が低減するので上記パティキュレートフィルタがより高温となり、昇温性能を向上させることができる。
請求項3の装置は、排気管と吸気管を連通させて排気の一部を還流するEGR通路に設けられて、EGRガス量を操作するEGR制御弁を備えており、
上記第1の吸気量制御手段は、上記EGR制御弁を操作して、非再生時の同じ運転条件に対してEGRガス量を増加させることにより吸気量を減少させる。
上記EGR制御弁を備える構成では、具体的には、EGRガス量を増加させることにより吸気量を減少させることができる。これにより、上記パティキュレートフィルタを通過する排気流量を低減して上記効果が容易に得られる。
請求項4の装置において、上記第1の吸気量制御手段は、吸気管に設けた吸気絞り弁を操作して上記吸気管の流路面積を減少させることにより、非再生時の同じ運転条件に対して吸気量を減少させる。
あるいは、上記吸気絞り弁の開度を閉じ側に操作することによっても、吸気量を減少させることが可能であり、同様の効果が得られる。
請求項5の装置は、内燃機関の吸気量を検出するための吸気量検出手段と、
排気の一部を吸気管に還流させるEGR通路に設けられてEGRガス量を操作するEGR制御弁を備えており、
上記排気流量制御手段は、上記再生判定手段による再生実施判定が成立中、上記パティキュレートフィルタを通過する排気流量が、上記パティキュレートフィルタの目標温度より外れるのを抑制する排気流量となるように、上記吸気量検出手段の出力に基づいて上記EGR制御弁の開度を変更することにより吸気量を増減する第2の吸気量制御手段を有する。
再生中の吸気量は、上記パティキュレートフィルタの圧損が徐々に低下するために変化し、また、排気圧が変化して吸気量がばらつく。第2の吸気量制御手段は、吸気量を基に応答性のよい上記EGR制御弁の開度を制御することにより、排気流量のばらつきを低減し、上記パティキュレートフィルタの温度を目標温度に維持して、再生中の温度制御を高精度に行うことができる。
請求項6の装置において、上記第2の吸気量制御手段は、運転条件によって決まる再生中の吸気量目標値と上記吸気量検出手段により検出した吸気量との偏差に応じて、上記EGR制御弁の開度を変更し、吸気管に設けた吸気絞り弁の開度を運転条件によって決まる開度目標値に変更する。
具体的には、吸気量の検出値が運転条件によって決まる再生中の吸気量目標値と一致するように、上記EGR制御弁の開度をフィードバック制御することにより、高応答かつ高精度な吸気量制御を行うことができる。
請求項7の装置において、上記第2の吸気量制御手段は、上記吸気量が上記吸気量目標値よりも大きい場合は、上記EGR制御弁の開度を大きくし、上記吸気量が上記吸気量目標値よりも小さい場合は、上記EGR制御弁の開度を小さくする。
具体的には、上記EGR制御弁の開度を大きくすることで吸気量を低減し、上記EGR制御弁の開度を小さくすることで吸気量を増加することができ、吸気量目標値との偏差に応じてこれら操作を行うことにより、高精度な制御が可能となる。
請求項8の装置は、排気中の酸素濃度を検出するための酸素濃度検出手段と、排気の一部を吸気管に還流させるEGR通路に設けられてEGRガス量を操作するEGR制御弁を備えており、
上記再生判定手段により再生停止の判定がなされた時に、上記酸素濃度検出手段の出力に応じて、EGR率または排気中の酸素濃度または吸気中の酸素濃度を任意の目標値に制御する非再生時のEGR制御手段を有する。
いずれか記載の内燃機関の排気浄化装置。
非再生中は、例えば、排気中の酸素濃度が所定の目標値となるようフィードバック制御することでEGR率を制御し、エミッションを低減することができる。
以下、本発明の第1の実施形態を図面に基づいて説明する。図1はディーゼルエンジンの排気浄化装置の全体構成を示すもので、ディーゼルエンジン1の排気通路2を構成する排気管2a、2b間にディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)3が設置されている。DPF3上流の排気管2aには酸化触媒(DOC)4が設置される。DPF3は公知の構造のセラミック製フィルタであり、例えば、コーディエライト等の耐熱性セラミックスをハニカム構造に成形して、ガス流路となる多数のセルを入口側または出口側が互い違いとなるように目封じしてなる。エンジン1から排出された排気ガスは、DPF3の多孔性の隔壁を通過しながら下流へ流れ、その間にパティキュレート(PM)が捕集されて次第に堆積する。
DOC4は公知の構造で、コーディエライトハニカム構造体等よりなるセラミック製担体の表面に酸化触媒を担持してなる。DOC4は、排気通路2に供給される炭化水素(HC)を触媒反応により燃焼させて排気温度を上昇させ、DPF3を昇温する。DPF3は金属製フィルタであってもよく、酸化触媒が担持されていても、担持されていなくてもよい。あるいは、酸化触媒が担持されたDPF3を用い、その上流にDOC4を設置しない装置構成とすることもできる。
DPF3上流の排気管2aには上流側排気温センサ51が、DPF3下流の排気管2bには、下流側排気温センサ52がそれぞれ設置される。温度検出手段となるこれら排気温センサ51、52はECU6に接続されており、DPF3に流入する排気の温度またはDPF3から排出される排気の温度を検出して、ECU6に出力する。エンジン1の吸気管11には、吸気量検出手段であるエアフローメータ(吸気量センサ)53が設置されて吸気量をECU6に出力するようになっている。エアフローメータ53下流の吸気管11には、吸気絞り弁12が設置されており、ECU6の指令で吸気量を増減する。吸気絞り弁12は、設置された吸気管11の流路面積をバルブ開度変化により変化させて吸気量を操作する。また、DPF3下流の排気管2bには、排気酸素濃度検出手段としてのA/Fセンサ(空燃比センサ)54が設置される。A/Fセンサ54の代わりに排気管にO2 センサを設置したり、これらセンサを組み合わせてもよい。
また、エンジン1の吸気管11は、EGR制御弁7を備えたEGR通路13によって、DOC4の上流側の排気管2aと連通しており、EGR制御弁7はECU6の指令で吸気に還流する排気量(EGR量)を増減する。
EGR制御弁7の構成を図2(a)に示す。EGR制御弁7は、電気式バキューム調量バルブ(EVRV)71と機械式バルブ (EGRV) 72から構成されており、ECU6から出力される制御電流IEFINに応じて、バキュームポンプ73から受けるバキューム量を調整し、負圧室7aにIEFINに対応した制御負圧を発生させる(図2(b))。機械式バルブ72は、制御負圧に応じて変位するダイヤフラム7bとダイヤフラム7bに連動する弁体7cにより構成されており、IEFINにより弁リフト量を可変としている(図2 (c) )。負圧室7aにはスプリング7dが配設されてダイヤフラム7bおよび弁体7cを閉弁方向に付勢している。これにより、EGR制御弁7の開閉を高応答かつ高分解能で行うことが可能となる。
排気管2a、2bには、DPF3にて捕集されたパティキュレートの量(PM堆積量)を知るために、DPF3の前後差圧を検出する差圧センサ8が接続される。差圧センサ8の一端側はDPF3上流の排気管2aに、他端側はDPF3下流の排気管2bにそれぞれ圧力導入管81、82を介して接続されており、DPF3の前後差圧に応じた信号をECU6に出力する。
ECU6には、さらに、アクセル開度センサやエンジン回転数センサといった図示しない各種センサが接続されている。ECU6は、これらセンサからの検出信号を基に検出されるエンジンの運転条件に応じて、最適な燃料噴射量、噴射時期、噴射圧等を算出し、エンジン1への燃料噴射を制御する。また、エンジンの運転条件と上述した各種センサ出力に基づいてDPF3の再生制御を行い、ポスト噴射等を行ってDPF3を目標温度まで昇温する。また、吸気絞り弁12の弁開度を調節することで吸気量を、EGR制御弁7の弁開度を調節することでEGR量を制御する。
次に、DPF3の再生について説明する。ECU6は、DPF3へのPM堆積量を推定する手段(パティキュレート堆積量推定手段)と、排気温度を昇温し、さらに排気中のHCを増量してDOC4でのHC反応熱によりDPF3を昇温する手段(昇温手段)と、PM堆積量が予め決められた所定値を超えた時に、昇温手段を操作してDPF3に堆積したPMを焼却除去し、DPF3を再生する手段(再生制御手段)を有している。
パティキュレート堆積量推定手段は、例えば、差圧センサ8で検出されるDPF3の前後差圧からPM堆積量を推定する。図5に示すように、排気流量が一定の場合には、PM堆積量が多いほどDPF前後差圧が増加するので、この関係を予め調べておくことでPM堆積量を知ることができる。あるいは、各種センサ出力から知られるエンジン運転条件を基にPM排出量を算出し、これを積算してPM堆積量を推定することもできる。これらの方法を組み合わせることもできる。
昇温手段として、具体的には、ポスト噴射や、DOC4上流の排気管2aに設置される燃料添加装置(図示せず)から排気中への燃料添加、あるいは、燃料噴射時期遅角(リタード)等が用いられる。また、吸気用インタクーラを備えるエンジンにおいてインタクーラバイパスを行うこともできる。これらの操作により、排気通路2に供給される未燃HCがDOC4で酸化反応により発熱し、または、エンジン1から排出される排気温度が上昇して、DPF3に高温の排気を供給する。昇温手段としては、これらのうちいずれか1つの操作を行っても、複数の操作を組み合わせることもできる。
DPF3の再生に必要な温度(目標温度)は、例えば、一定の所定値(例えば600℃)とする。あるいは、目標温度を、昇温中のパティキュレート残存量に応じて変更することもできる。この場合、パティキュレート残存量(PM堆積量)が少ないほど目標温度を大きな値とするとよく、例えば、パティキュレート量が所定値(例えば4g/L)を超えた時には、目標温度を600℃とし、パティキュレート量が所定値(例えば4g/L)以下の時には、目標温度を650℃とする。または、これを多段階に変えてもよい。
再生制御手段は、パティキュレート堆積量推定手段の出力を基に、DPF3の再生の実施または停止を判定する手段(再生判定手段)と、この再生判定手段の出力に基づいて、昇温手段を操作してDPF3の温度を目標温度に昇温する手段(昇温制御手段)と、再生判定手段の出力と運転条件に基づいて吸気量を増減することにより、DPF3を通過する排気流量を制御する手段(排気流量制御手段)を有している。
再生判定手段は、例えば、PM堆積量が所定値1(例えば4g/L)を超えた場合に再生実施と判定し、PM堆積量が所定値2(例えば0.5g/L)を下回った場合に再生停止と判定する。あるいは、PM堆積量が所定値1(例えば4g/L)を超えた場合に再生実施と判定し、連続で再生が実施された時間が所定値3(例えば20分)を上回った場合に再生停止と判定する。
昇温制御手段は、再生判定手段の出力に基づいて昇温手段を操作することにより、DPF温度を目標温度に昇温して堆積したPMを焼却除去(DPFを再生)する。具体的には、再生判定手段により再生実施と判定された時に、排気温センサ51、52の出力と基に算出されるDPF温度と、目標温度との偏差から昇温手段の操作量を補正する。例えば、DPF温度検出値のPIフィードバック制御や、温度変化の履歴と過去の昇温手段の操作量の履歴を状態量とする状態フィードバック制御、あるいは、予め適合した昇温操作量を運転状態毎に切り替えるオープン制御を行うことができる。これら複数の制御を組み合わせることもできる。
排気流量制御手段は、本発明の特徴部分であり、再生判定手段の出力と運転条件に基づいて吸気量を増減する。具体的には、上記昇温制御手段が上記パティキュレートフィルタの温度を目標温度に制御する際に、運転条件に応じて上記パティキュレートフィルタを通過する排気流量が変化し上記パティキュレートフィルタの温度が目標温度を外れるのを抑制するよう、運転条件に応じて吸気の流量を増減させる。このため、再生判定手段による再生実施判定が成立中、上記パティキュレートフィルタを通過する排気による放熱量を減らして上記パティキュレートフィルタの温度をより高温に維持し目標温度に近づけるように、非再生時の同じ運転条件に対して吸気量を低減する制御を行う第1の吸気量制御手段と、再生判定手段による再生実施判定が成立中、上記パティキュレートフィルタを通過する排気流量が、上記パティキュレートフィルタの目標温度より外れるのを抑制する排気流量となるように、吸気量検出手段であるエアフローメータ53の出力に基づいてEGR制御弁7の開度を変更することにより吸気量を増減する第2の吸気量制御手段を有する。
第1の吸気量制御手段は、具体的には、非再生時の同じ運転条件における目標値よりも吸気量目標値を小さい値とし、吸気量を減少させるためにEGR制御弁7を操作してEGR通路13の圧損を低下させる。これにより、非再生時の同じ運転条件に対してEGRガス量を増加させ、DPF3の再生中の吸気量を減少させることができる。あるいは、吸気管11に設けた吸気絞り弁12を操作して、吸気管11の流路面積を減少させることによって、非再生時の同じ運転条件に対して、吸気量を減少させることもできる。
第2の吸気量制御手段は、運転条件によって決まる再生中の吸気量目標値と一致するように、吸気量目標値とエアフローメータ53により検出した吸気量との偏差に応じて、EGR制御弁7の開度を変更し、吸気量を操作する。吸気管11に設けた吸気絞り弁12の開度は運転条件によって決まる開度目標値に変更する。具体的には、検出した吸気量が吸気量目標値よりも大きい場合は、EGR制御弁7の開度を大きくし、検出した吸気量が吸気量目標値よりも小さい場合は、EGR制御弁7の開度を小さくする。運転条件によって決まる再生中の吸気量目標値は、第1の吸気量制御手段によって設定され、非再生時の同じ運転条件に対して低い値となるように、エンジン回転数および燃料噴射量を基に決定される。
図7は、EGR率とエンジンから排出されるNOxおよびPMの排出量の関係を示す図である。再生を行っていない場合は、運転条件毎にEGR率が、NOxとPMの排出量を最小とするEGR率(例えば図7中A点)となるようにEGR量を制御する。この非再生時のEGR制御では、例えば、排気管2bに設置されたA/Fセンサ54出力を用いて排気O2 濃度のフィードバック制御が行われる。しかし、前述したように再生中にEGR率を目標とした場合、DPF3の昇温性能の悪化を招く。
そこで、本発明では、第1の吸気量制御手段を設けて、DPF3の再生中は昇温による燃費悪化抑制のために、DPFを通過する排気流量(=吸気量)を非再生中に対して減少させる。図6に示すように、エンジン1からの総排気量の内訳は、吸気量とEGRガス量である。EGRガスはEGR通路13を介してインテークマニホールドへ還流するため、DPF3を通過する排気流量は吸気量と等しい。そこで、図6に示すように再生中はEGRガス量を増加させて、再生中の吸気量を非再生中に対して減少させる。また、吸気絞り弁12を閉じ側に補正しても同様にEGRガス量を増加させて吸気量を減少できる。
これらの操作により、1)排気流量が減ることでDPF3からの放熱量が低減し、また、2)高温のEGRガスが吸気行程で筒内に流入し排気温度を昇温させる。これら1)、2)の効果によりDPF温度を非再生中の同じ運転条件に対してより高温とすることができる。この場合、EGR率が増加するため、エンジン1から排出されるNOxが減少してPMが増加する(例えば図7中B点)が、再生中であり、DPF3が昇温されているため、PMは焼却除去され大気中に放出されることはない。
第1の吸気量制御手段の効果を図8に示す。DPF3上流の排気温度をPIフィードバック制御により目標値へ収束させた結果を、第1の吸気量制御手段により吸気量を減少させた場合(本発明の制御方法)と、EGR率を目標としてEGR制御を行った場合(従来の制御方法)で比較したものである。図8に示すように、排気流量が少ないほど昇温操作量(この場合はポスト噴射量)に対する温度上昇量が大きく、より低燃費で温度を目標近傍に維持できる。
ただし、再生中の吸気量は、運転状態が定常状態であっても、DPF3へ堆積したPMの燃焼によるDPF3の圧損が徐々に低下するに従って変化する。また、昇温手段として噴射時期のリタードやポスト噴射を併用する場合、そのリタード量やポスト噴射量によって排気温度が変化する。その排気温度変化に伴い、排気圧が変化しEGRガス量が変化するため、吸気量がばらつく。これら要因で、例えば排気流量が大きくなりDPF3からの放熱量が増大すると、所定の目標温度へDPF3を昇温するために必要な熱量が多くなり、燃費の悪化を招く。逆に排気流量が少ないと、昇温操作量に対するDPF温度が大きくなるため温度制御精度が悪化して過昇温となったり、また、エンジン1に吸入される新気量が少なくなり出力の低下やドライバビリティの悪化、エミッションの悪化をまねくおそれがある。
そこで、本発明では、さらに第2の吸気量制御手段を設けて、吸気量をフィードバックしたEGRガス量の制御を行う。ここで、吸気量を操作する手段としては、上述したEGR制御弁7によりEGR量を調節して吸気圧を変化させる方法と、吸気絞り弁12の開度を調節して吸気管の流路面積を変化させる方法等がある。ところが、吸気絞り弁12は吸気を絞るために流路面積を小さくするほど、バルブの開度変化に対する吸気量の変化が大きくなり、分解能が低くなる。そのため、吸気量変化に対する分解能の低い吸気絞り弁12をオープン制御して、吸気絞り弁12よりも分解能および応答性が高いEGR制御弁7で吸気量のフィードバック制御を行うことで高精度かつ高応答の吸気量制御を行う。
第2の吸気量制御手段による効果を図9に示す。これは、温度が高温側にばらついている状況で、DPF3上流の排気温度をPIフィードバック制御により目標値へ収束させた結果を、第2の吸気量制御手段によるEGR制御弁7の吸気量フィードバック制御を行った場合(本発明の制御方法)と、行わなかった場合(従来の制御方法)で比較したものである。吸気量フィードバックを行った場合、排気温度はオーバーシュートすることなく、目標値に収束するが、吸気量フィードバックを行わない場合、排気流量が少ないため、昇温操作量に対する温度上昇量が大きくなる。その結果、オーバーシュートを生じ、さらに温度目標値への収束時間が大きくなっていることがわかる。
非再生中のEGRガス量の制御は、上述した通りで、エンジン1からのNOxおよびPM排出量低減を両立させるEGR率を目標とする(図7)。そして、例えば、排気管2bに設置されたA/Fセンサ54の出力から検出した排気O2 濃度をもとにEGR率をもとめ、これが目標値となるよう、EGR量を制御する。
図10〜図22に本実施形態におけるECU6の動作を示すフローチャートを示す。以下に動作の詳細を説明する。図10は、DPF3を再生する際の基本動作を示す図であり、ステップ100がパティキュレート堆積量推定手段に、ステップ200、700が再生判定手段に、ステップ500が排気流量制御手段に,ステップ600が昇温制御手段に、ステップ900が非再生時のEGR制御手段に相当する。
まず、ステップ100で、DPF3のPM堆積量MPMを検出する。例えば、上述した図5に示すようにDPF3を通過する排気流量とDPF前後差圧の関係は、PM堆積量により変化する。この関係を利用して、DPF上下流の圧力が導入される差圧センサ8で検出した差圧とDPF3を通過する排気流量を基に、PM堆積量を算出する。また、各運転条件でエンジンから排出されるPMを推定し、それを積算することで算出してもよい。
ステップ200では、ステップ100で算出したPM堆積量MPMを、再生開始PM堆積量MPMH(所定値1:例えば4g/L)と比較する。そして、PM堆積量MPMが再生開始PM堆積量MPMHを超えていれば、DPF3の再生の必要があると判断し、ステップ300へ進む。ステップ300では、DPF再生フラグXRGNをオンにし、ステップ500へ進んでDPF3の再生制御を行う。ステップ200でMPMがMPMH以下ならば、ステップ400へ進み、DPF再生フラグXRGNがオンかどうかを判定する。DPF再生フラグXRGNがオンならば再生中と判断し、ステップ500へ進んでDPF3を昇温する。XRGNがオフならばステップ900へ進み、DPF3の昇温を行わない。
ステップ500では、DPF3の再生中のEGR制御を行う(第1EGR制御手段)。この第1EGR制御手段は、DPF3を通過する排気流量を昇温に適した量をするための操作手段で、EGR制御弁7を操作することにより、吸気量を運転条件に対応した吸気量目標値に収束させる。図11に詳細な動作を示す。まず、ステップ510では、現在の運転状態に対応した再生中の基本EGRV操作量(基本制御電流)IERGNBSEを算出する。具体的には、図12(a)のように、ステップ511でエンジン回転数Neを、ステップ512で燃料噴射量Qfを読込み、ステップ513で、基本EGRV操作量を算出する。この時、図12(b)に示す基本制御電流IERGNBSEマップを用い、読み込んだエンジン回転数N1と燃料噴射量Q1に対応する基本制御電流αをIERGNBSEとしてステップ514で記憶する。
ステップ520では、現在の運転条件に対応した再生中の吸気絞り弁開度LSRGNを算出する。具体的には、図13(a)のように、ステップ521でエンジン回転数Neを、ステップ522で燃料噴射量Qfを読込み、ステップ523で、吸気絞り弁開度LSRGNを算出する。この時、図13(b)に示す吸気絞り弁開度LSRGNマップを用い、読み込んだエンジン回転数N2と燃料噴射量Q2に対応する吸気絞り弁開度βをLSRGNとしてステップ524で記憶する。
ステップ530では、現在の運転条件に対応した理想となる吸気量目標値GNTRGを算出する。ステップ530は第1の吸気量制御手段に相当するもので、目標値は非再生中の同一運転状態に対して小さい値とすることで、昇温性能を向上させる。具体的には、図14(a)のように、ステップ531でエンジン回転数Neを、ステップ532で燃料噴射量Qfを読込み、ステップ533で、吸気量目標値GNTRGを算出する。この時、図14(b)に示す吸気量目標値GNTRGマップを用い、読み込んだエンジン回転数N3と燃料噴射量Q3に対応する吸気量目標値γをGNTRGとしてステップ534で記憶する。上述した図6に示すようにDPF3を通過する排気流量は吸気量と等しく、吸気量を減少させることで、DPF通過ガス量を減らすことができる。そこで、予め、非再生中の同一運転状態に対して目標値を減少させた吸気量目標値GNTRGマップを作成し、昇温に適したDPF通過ガス量(吸気量)となるように制御する。
ステップ540では、エアフロメータ53の出力から現在の吸気量GNを読み込む。ステップ550では、現在の吸気量GNと吸気量目標値GNTRGの偏差に応じて、吸気量補正量CORGNを算出する。本発明では偏差をPIフィードバックして補正量を算出する。ステップ550は第2の吸気量制御手段に相当するもので、現在の吸気量GNを基に操作量を調整することで、吸気量のばらつきを抑制する。
具体的には、図15のように、まず、ステップ551で、現在の吸気量GNとGNTRGの偏差EGNを算出する。ステップ552では、偏差EGNと前回算出した偏差の積分量EGNSUMOLDから現在の偏差の積分量EGNSUMを算出する。ステップ553では、ステップ552で算出した積分量EGNSUMの上下限ガードを行い、過剰な積分を防止する。
EGNSUMMIN<EGNSUM<EGNSUMMAX
EGNSUMMIN:下限ガード値、EGNSUMMAX:上限ガード値
ステップ552では、下記の式から、偏差EGN、偏差の積分量EGNSUMに応じて、吸気量補正量CORGNを算出する。
CORGN←KPGN*EGN+KIGN*EGNSUM
KPGN:比例項ゲイン、KIGN:積分項ゲイン
ステップ555では、下記の式から、偏差の積分量EGNSUMを積分量前回算出値EGNSUMOLDとしてメモリに記録する。
ステップ560では、基本EGRV操作量(基本制御電流)IERGNBSEに吸気量補正量CORGNに対応した補正量を加算し、最終EGRV操作量(最終制御電流)IEFINを算出する。具体的には、図16のように、まず、ステップ561で、吸気量補正量CORGNをEGRV操作量に対する吸気量変化量KEを除算し、EGRV補正量CORIEを算出する。ステップ562では、基本EGRV操作量(基本制御電流)IERGNBSEにEGRV補正量CORIEを加算し、最終EGRV操作量(最終制御電流)IEFINを算出する。
ステップ600では、DPF3を昇温し、再生に必要な温度に維持するために必要なポスト噴射量QPを算出する。以下、図17により詳細な動作を説明する。ステップ610では、現在の運転状態に対応した基本ポスト噴射量QPBSEを算出する。具体的には、図18(a)のように、ステップ611でエンジン回転数Neを、ステップ612で燃料噴射量Qfを読込み、ステップ613で、基本ポスト噴射量QPBSEを算出する。この時、図18(b)に示す基本ポスト噴射量QPBSEマップを用い、読み込んだエンジン回転数N4と燃料噴射量Q4に対応する基本ポスト噴射量δをQPBSEとしてステップ614で記憶する。
ステップ620では、上流側排気温センサ51の出力から、DPF上流排気温度THINを読み込む。ステップ630では、現在の運転条件に対応した温度目標値THTRGを算出する。温度目標値THTRGはPMが急速燃焼するDPF温度以下で極力高温に設定することが望ましい。PMの急速燃焼を引き起こすDPF温度はPM堆積量に応じて異なるため、PM堆積量MPMに応じて温度目標値THTRGを変更してもよい。例えば、PM堆積量MPMが所定値(例えば4g/L)を超える場合は、所定値以下の温度目標値(例えば650℃)に対して低い温度目標値(例えば600℃)とする。
ステップ640では、DPF上流排気温度THINと温度目標値THTRGの偏差に応じて、温度補正量CORTHを算出する。本発明では偏差をPIフィードバックして補正量を算出する。具体的には、図19のように、まず、ステップ641で、DPF上流排気温度THINと温度目標値THTRGの偏差ETHを算出する。ステップ642では、偏差ETHと前回算出した偏差の積分量ETHSUMOLDから現在の偏差の積分量ETHSUMを算出する。ステップ643では、ステップ642で算出した積分量ETHSUMの上下限ガードを行い、過剰な積分を防止する。
ETHSUMMIN<ETHSUM<ETHSUMMAX
ETHSUMMIN:下限ガード値、ETHSUMMAX:上限ガード値
ステップ644では、下記の式から、偏差ETH、現在の偏差の積分量ETHSUMに応じて、温度補正量CORTHを算出する。
CORTH←KPTH*ETH+KITH*ETHSUM
KPTH:比例項ゲイン、KITH:積分項ゲイン
ステップ645では、ETHSUMを積分量前回算出値ETHSUMOLDとしてメモリに記録する。
ステップ650では、運転状態に応じたポスト噴射量変化に対する温度変化ゲインP2TGAINを算出する。本発明では、排気流量のばらつきを上述した吸気量フィードバックにより抑制しているため、温度変化ゲインP2TGAINは運転状態毎に一意に決定できる。具体的には、図20(a)のように、ステップ651でエンジン回転数Neを、ステップ652で燃料噴射量Qfを読込み、ステップ653で、温度変化ゲインP2TGAINを算出する。この時、図20(b)に示す温度変化ゲインP2TGAINマップを用い、読み込んだエンジン回転数N5と燃料噴射量Q5に対応する温度変化ゲインεをP2TGAINとしてステップ654で記憶する。
ステップ660では、基本ポスト噴射量QPBSEに温度補正量CORTHに対応した補正量を加算し、最終ポスト噴射量QPFINを算出する。具体的には、図21のように、ステップ661で、温度補正量CORTHと温度補正量に対する温度変化ゲインP2TGAINを乗算し、ポスト噴射補正量CORQPを算出する。ステップ662では、基本ポスト噴射量QPBSEにポスト噴射補正量CORQPを加算し、最終ポスト噴射量QPFINを算出する。
図10のステップ700では、ステップ100で算出したPM堆積量MPMを、再生終了PM堆積量MPML(所定値2:例えば0.5g/L)と比較する。そして、PM堆積量MPMが再生終了PM堆積量MPML以下ならば、再生終了と判断し、ステップ800へ進む。ステップ800では、DPF再生フラグXRGNをオフにし、再生を終了する。
ステップ900では、非再生中のEGR制御を行う(第2EGR制御手段)。第2EGR制御手段により、排気O2 濃度を運転状態に対応した排気O2 濃度目標値に収束させる。以下、図22により詳細な動作を説明する。ステップ910では、現在の運転状態に対応した非再生中の基本EGRV操作量(基本制御電流)IEBSEを算出する。次いで、ステップ920で、現在の運転条件に対応した理想となる排気O2 濃度目標値RO2TRGを算出し、ステップ930で、A/Fセンサ54の出力から現在の排気O2 濃度RO2を読み込む。ステップ940では、現在の排気O2 濃度RO2と濃度目標値RO2TRGの偏差に応じて、排気O2 濃度補正量CORRO2を算出する。ステップ950で、基本EGRV操作量IEBSEに排気O2 濃度補正量CORRO2 に対応した補正量を加算し、最終EGRV操作量IEFINを算出する。
このように、DPF3の再生時に、昇温性能を優先させたEGR制御を行なって、DPF3を通過する排気流量(吸気量)を減少させて昇温に適当な量とすることで、排気への放熱量を低減して、DPF3の温度を非再生時に比べて高温とすることができる。さらに、吸気量検出値を用いて、EGR量をフィードバック制御することで、吸気量のばらつきを抑制し、目標温度からのDPF温度のずれを抑制することができる。よって、DPF温度を速やかに目標温度まで上昇させ、かつ制御性よく目標温度近傍に維持することができるので、安全で効率よいDPF3の再生制御が可能になる。
本発明を適用した排気浄化装置の全体構成図である。 EGR制御弁の構成を示すブロック線図である。 再生中のDPF温度とPM燃焼速度および再生による燃費悪化の関係を示す図である。 DPFを通過する排気流量とDPF温度上昇量の関係を示す図である。 排気流量に対するDPF前後差圧とPM堆積量の関係を示す図である。 再生中および非再生中の総排気量に対するDPF通過ガス量およびEGRガス量の関係を示す図である。 EGR率とエンジンからのPMおよびNOx排出量の関係を示す図である。 本発明の第1の吸気量制御手段による効果を説明するための図である。 本発明の第2の吸気量制御手段による効果を説明するための図である。 ECUによるDPF再生の基本動作を示すフローチャート図である。 再生中のEGR制御弁の操作量を算出するためのフローチャート図である。 (a)は再生中のEGR制御弁の基本操作量を算出するためのフローチャート図、(b)は運転条件に対応した基本操作量を算出するためのマップ図である。 (a)は再生中の吸気絞り弁の弁開度を算出するためのフローチャート図、(b)は運転条件に対応した吸気絞り弁の弁開度を算出するためのマップ図である。 (a)は再生中の吸気量目標値を算出するためのフローチャート図、(b)は運転条件に対応した吸気量目標値を算出するためのマップ図である。 吸気量補正量を算出するためのフローチャート図である。 EGR制御弁の最終操作量を算出するためのフローチャート図である。 DPFを昇温するためのポスト噴射量を算出するためのフローチャート図である。 (a)は基本ポスト噴射量を算出するためのフローチャート図、(b)は運転条件に対応した基本ポスト噴射量を算出するためのマップ図である。 温度補正量を算出するためのフローチャート図である。 (a)は温度変化ゲインを算出するためのフローチャート図、(b)は運転条件に対応した温度変化ゲインを算出するためのマップ図である。 最終ポスト噴射量を算出するためのフローチャート図である。 非再生中のEGR制御弁の操作量を算出するためのフローチャート図である。
符号の説明
1 ディーゼルエンジン(内燃機関)
11 吸気管
12 吸気絞り弁
13 EGR通路
2 排気通路
2a、2b 排気管
3 ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)
4 酸化触媒(DOC)
51、52 排気温センサ
53 エアフローメータ(吸気量検出手段)
54 A/Fセンサ(酸素濃度検出手段)
6 ECU
7 EGR制御弁
8 差圧センサ

Claims (8)

  1. 内燃機関の排気管に設置されるパティキュレートフィルタと、
    上記パティキュレートフィルタへのパティキュレート堆積量を推定するパティキュレート堆積量推定手段と、
    上記パティキュレートフィルタを昇温するための昇温手段と、
    上記昇温手段を操作して上記パティキュレートフィルタに堆積したパティキュレートを焼却除去する再生制御手段とを備える内燃機関の排気浄化装置において、上記再生制御手段が、
    上記パティキュレート堆積量推定手段の出力を基に、上記パティキュレートフィルタの再生の実施または停止を判定する再生判定手段と、
    上記再生判定手段の判定結果に基づいて上記昇温手段を操作し、上記パティキュレートフィルタの温度を目標温度に昇温する昇温制御手段と、
    上記再生判定手段の判定結果に基づき上記昇温制御手段が上記パティキュレートフィルタの温度を目標温度に制御する際に、運転条件に応じて上記パティキュレートフィルタを通過する排気流量が変化し上記パティキュレートフィルタの温度が目標温度を外れるのを抑制するよう、運転条件に応じて吸気の流量を増減させ、上記パティキュレートフィルタを通過する排気流量を増減制御する排気流量制御手段と、
    を有することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
  2. 上記排気流量制御手段は、上記再生判定手段による再生実施判定が成立中、上記パティキュレートフィルタを通過する排気による放熱量を減らして上記パティキュレートフィルタの温度をより高温に維持し目標温度に近づけるように、非再生時の同じ運転条件に対して吸気量を低減する制御を行う第1の吸気量制御手段を有する請求項1記載の内燃機関の排気浄化装置。
  3. 排気の一部を吸気管に還流させるEGR通路に設けられてEGRガス量を操作するEGR制御弁を備え、
    上記第1の吸気量制御手段は、上記EGR制御弁を操作して、非再生時の同じ運転条件に対してEGRガス量を増加させることにより、吸気量を減少させる請求項2記載の内燃機関の排気浄化装置。
  4. 吸気管に設けられて吸気流路面積を調整する吸気絞り弁を備え、
    上記第1の吸気量制御手段は、上記吸気絞り弁を操作して上記吸気管の流路面積を減少させることにより、非再生時の同じ運転条件に対して吸気量を減少させる請求項2記載の内燃機関の排気浄化装置。
  5. 内燃機関の吸気量を検出するための吸気量検出手段と、
    排気の一部を吸気管に還流させるEGR通路に設けられてEGRガス量を操作するEGR制御弁を備え、
    上記排気流量制御手段は、上記再生判定手段による再生実施判定が成立中、上記パティキュレートフィルタを通過する排気流量が、上記パティキュレートフィルタの目標温度より外れるのを抑制する該排気流量となるように、上記吸気量検出手段の出力に基づいて上記EGR制御弁の開度を変更することにより吸気量を増減する第2の吸気量制御手段を有する請求項1ないし4のいずれか記載の内燃機関の排気浄化装置。
  6. 上記第2の吸気量制御手段は、運転条件によって決まる再生中の吸気量目標値と上記吸気量検出手段により検出した吸気量との偏差に応じて、上記EGR制御弁の開度を変更することにより吸気量を増減する請求項5記載の内燃機関の排気浄化装置。
  7. 上記第2の吸気量制御手段は、上記吸気量が上記吸気量目標値よりも大きい場合は、上記EGR制御弁の開度を大きくし、上記吸気量が上記吸気量目標値よりも小さい場合は、上記EGR制御弁の開度を小さくする請求項6記載の内燃機関の排気浄化装置。
  8. 排気中の酸素濃度を検出するための酸素濃度検出手段と、
    排気の一部を吸気管に還流させるEGR通路に設けられてEGRガス量を操作するEGR制御弁とを備え、
    上記再生判定手段により再生停止の判定がなされた時に、上記酸素濃度検出手段の出力に応じて、EGR率または排気中の酸素濃度または吸気中の酸素濃度を任意の目標値に制御する非再生時のEGR制御手段を有する請求項1ないし7のいずれか記載の内燃機関の排気浄化装置。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007154849A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Isuzu Motors Ltd 排気ガス浄化システムの制御方法
JP2007321705A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの制御装置
JP2008215210A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化システム
JP2009167906A (ja) * 2008-01-16 2009-07-30 Denso Corp 内燃機関の排気浄化装置
US7937207B2 (en) 2005-12-09 2011-05-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP2013092151A (ja) * 2006-03-03 2013-05-16 Robert Bosch Gmbh 内燃機関の排気ガス領域に配置された粒子フィルタの作動方法及び装置
WO2016133226A1 (ko) * 2015-02-16 2016-08-25 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 Dpf 재생 토크 제어 시스템
JP2019190387A (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN115362313A (zh) * 2020-04-07 2022-11-18 标致雪铁龙汽车股份有限公司 用于修正供应内燃机的空气和燃料混合物的丰度的方法

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4434038B2 (ja) * 2004-04-05 2010-03-17 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
JP4126560B2 (ja) * 2004-09-15 2008-07-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
FR2879254B1 (fr) * 2004-12-14 2007-01-26 Renault Sas Protection du catalyseur d'oxydation place en amont de filtre a particules pour moteur diesel par limitation de carburant injecte
JP4193801B2 (ja) * 2005-01-13 2008-12-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
US7343735B2 (en) * 2005-05-02 2008-03-18 Cummins, Inc. Apparatus and method for regenerating an exhaust gas aftertreatment component of an internal combustion engine
US7478527B2 (en) * 2005-09-15 2009-01-20 Cummins, Inc Apparatus, system, and method for estimating particulate production
FR2894291B1 (fr) * 2005-12-02 2011-06-10 Renault Sas Procede adaptatif de commande d'un moteur
DE102006000845A1 (de) * 2006-01-05 2007-07-12 Volkswagen Ag Verfahren zur Bestimmung der Russbeladung eines Partikelfilters
US8322129B2 (en) * 2006-02-16 2012-12-04 Cummins, Inc. Method for controlling turbine outlet temperatures in a diesel engine
JP4415963B2 (ja) * 2006-03-17 2010-02-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4929781B2 (ja) * 2006-03-27 2012-05-09 日産自動車株式会社 Dpf再生制御装置及びdpf再生制御方法
JP4694402B2 (ja) 2006-04-07 2011-06-08 富士重工業株式会社 ディーゼルエンジンの排気浄化装置
US7685814B2 (en) * 2006-07-12 2010-03-30 Cummins Filtration, Inc. Systems, apparatuses, and methods of determining plugging or deplugging of a diesel oxidation catalyst device
US7805931B2 (en) * 2006-10-30 2010-10-05 Perkins Engines Company Limited Self-sustaining oxy-exothermal filter regeneration system
JP4760685B2 (ja) * 2006-11-24 2011-08-31 株式会社デンソー 内燃機関の制御装置
JP4844467B2 (ja) * 2007-05-07 2011-12-28 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
FR2921116B1 (fr) * 2007-09-14 2009-10-23 Renault Sas Procede de controle de l'ouverture d'une admission a double conduit pour diminuer le contraste de bruit d'admission en fin de regeneration du systeme de post traitement des gaz d'echappement
DE102008004209A1 (de) * 2008-01-14 2009-07-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US9403151B2 (en) 2009-01-30 2016-08-02 Umicore Ag & Co. Kg Basic exchange for enhanced redox OS materials for emission control applications
US8778831B2 (en) * 2008-03-27 2014-07-15 Umicore Ag & Co. Kg Base metal and base metal modified diesel oxidation catalysts
EP2259870A4 (en) 2008-03-27 2017-11-15 Umicore AG & Co. KG Continuous diesel soot control with minimal back pressure penality using conventional flow substrates and active direct soot oxidation catalyst disposed thereon
US8302385B2 (en) * 2008-05-30 2012-11-06 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for controlling engine exhaust temperature
US20100077727A1 (en) * 2008-09-29 2010-04-01 Southward Barry W L Continuous diesel soot control with minimal back pressure penatly using conventional flow substrates and active direct soot oxidation catalyst disposed thereon
US8136351B2 (en) * 2009-03-31 2012-03-20 Woodward, Inc. System and method for filtering diesel engine exhaust particulates
US8607549B2 (en) * 2009-07-31 2013-12-17 Ford Global Technologies, Llc Controlling regeneration of an emission control device
US20110041483A1 (en) * 2009-08-21 2011-02-24 Caterpillar Inc. Method of controlling fuel in an exhaust treatment system implementing temporary engine control
DE112010003863T5 (de) * 2009-09-30 2013-01-03 Cummins Inc. Vorgehensweisen zur Erhöhung der Regenerationsfähigkeit einer Nachbehandlung
KR20110062127A (ko) * 2009-12-02 2011-06-10 현대자동차주식회사 매연필터의 재생 제어방법
US8534055B2 (en) * 2010-03-29 2013-09-17 Thermo King Corporation Filter arrangement for exhaust aftertreatment system
SE535802C2 (sv) * 2010-08-31 2012-12-27 Scania Cv Ab Förfarande och system vid regenerering av ett partikelfilter för avgasrening
JP2016061145A (ja) * 2014-09-12 2016-04-25 いすゞ自動車株式会社 排気浄化システム
US10145343B2 (en) * 2015-05-13 2018-12-04 Cummins Emission Solutions, Inc. Systems and methods for regeneration of a diesel oxidation catalyst in a dual-fuel engine
CN106321195A (zh) * 2015-06-17 2017-01-11 杨琦 一种柴油汽车金属颗粒捕集器的再生方法
DE102016204324B4 (de) 2016-03-16 2018-02-08 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Anpassen der Kennlinie eines Stickoxidsensors in einer Brennkraftmaschine
EP4124729A1 (en) * 2016-07-29 2023-02-01 Cummins, Inc. Methods and systems for removing deposits in an aftertreatment system
KR101818417B1 (ko) * 2016-09-23 2018-01-15 한국전력공사 배기가스 정화장치 및 이를 이용한 배기가스 정화방법
CN108487970B (zh) * 2018-02-05 2020-01-14 无锡沃尔福汽车技术有限公司 用于颗粒过滤捕集装置再生阶段温度控制装置及计算方法
CN111120046B (zh) * 2019-12-27 2021-05-18 潍柴动力股份有限公司 Dpf碳载量的平衡方法、装置及系统

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US72141A (en) * 1867-12-10 Samuel p
US10365A (en) * 1854-01-03 James hamilton
DE3909932A1 (de) * 1989-03-25 1990-09-27 Daimler Benz Ag Verfahren zur regeneration eines in der abgasleitung einer aufgeladenen brennkraftmaschine angeordneten partikelfilters
JP3552645B2 (ja) * 2000-05-17 2004-08-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
DE50000400D1 (de) * 2000-11-03 2002-09-26 Ford Global Tech Inc Regelungsanordnung und Verfahren zur Unterbrechung der Regeneration eines Partikelfilters eines Dieselmotors
DE50001415D1 (de) * 2000-11-03 2003-04-10 Ford Global Tech Inc Verfahren zur Regeneration des Partikelfilters eines Dieselmotors
DE10108720A1 (de) * 2001-02-23 2002-09-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
JP3812362B2 (ja) * 2001-04-19 2006-08-23 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3829699B2 (ja) * 2001-11-28 2006-10-04 いすゞ自動車株式会社 排ガス浄化システム及びその再生制御方法
JP4092913B2 (ja) * 2002-01-10 2008-05-28 三菱自動車工業株式会社 ディーゼル機関の排気浄化装置用統合制御装置
JP3649188B2 (ja) * 2002-01-16 2005-05-18 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置付き内燃機関
JP3870815B2 (ja) * 2002-03-29 2007-01-24 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4092464B2 (ja) * 2002-06-28 2008-05-28 日産自動車株式会社 排気浄化装置
US6931842B2 (en) * 2002-11-29 2005-08-23 Nissan Motor Co., Ltd. Regeneration of diesel particulate filter
JP4140371B2 (ja) * 2002-12-16 2008-08-27 日産自動車株式会社 パティキュレートフィルタの再生装置及びエンジンの排気ガス浄化装置
JP3915728B2 (ja) * 2003-03-31 2007-05-16 マツダ株式会社 エンジンの制御装置
US6978604B2 (en) * 2003-11-06 2005-12-27 International Engine Intellectual Property Company, Llc Soot burn-off control strategy for a catalyzed diesel particulate filter
US7275365B2 (en) * 2004-11-05 2007-10-02 Southwest Research Institute Method for controlling temperature in a diesel particulate filter during regeneration
US20060130465A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 Detroit Diesel Corporation Method and system for controlling exhaust gases emitted from an internal combustion engine

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007154849A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Isuzu Motors Ltd 排気ガス浄化システムの制御方法
US7937207B2 (en) 2005-12-09 2011-05-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP2013092151A (ja) * 2006-03-03 2013-05-16 Robert Bosch Gmbh 内燃機関の排気ガス領域に配置された粒子フィルタの作動方法及び装置
JP2007321705A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの制御装置
JP2008215210A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化システム
JP2009167906A (ja) * 2008-01-16 2009-07-30 Denso Corp 内燃機関の排気浄化装置
WO2016133226A1 (ko) * 2015-02-16 2016-08-25 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 Dpf 재생 토크 제어 시스템
US10358960B2 (en) 2015-02-16 2019-07-23 Volvo Construction Equipment Ab Torque control system for DPF regeneration
JP2019190387A (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP7206625B2 (ja) 2018-04-26 2023-01-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN115362313A (zh) * 2020-04-07 2022-11-18 标致雪铁龙汽车股份有限公司 用于修正供应内燃机的空气和燃料混合物的丰度的方法

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