JP2008069648A - Regeneration control device of particulate filter - Google Patents

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Mitsunori Kondo
光徳 近藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain filter regeneration after determining the deterioration in a front stage catalyst. <P>SOLUTION: This regeneration control device of a filter 21 has the front stage catalyst 20 and a particulate filter 21 carrying a catalyst capturing particulate matter in exhaust gas, in an exhaust passage 11, and regenerates the filter 21 by removing the particulate matter captured in the filter 21 by reacting HC supplied by post-injection by the front stage catalyst 20, and has a control means 26 for raising the temperature of the exhaust gas exhausted from an internal combustion engine 1, by reducing a post-injection quantity, when determining the deterioration in the front stage catalyst 20, by determining a deterioration state of the front stage catalyst 20. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、酸化触媒等の前段触媒を備えたパティキュレートフィルタの再生制御装置に関するものである。   The present invention relates to a particulate filter regeneration control device including a pre-stage catalyst such as an oxidation catalyst.

従来からディーゼルエンジンの排気中に含まれる粒子状物質である煤に代表されるパティキュレートマター(Particulate Matter:以下、「PM」という)を除去するため、排気通路に酸化触媒等の前段触媒とその下流にPMの捕獲を行うパティキュレートフィルタ(以下、単に「フィルタ」または「DPF」という)とを備え、供給したHCにより排気ガス温度を前段触媒で、例えば、600℃以上に昇温させ、後段のフィルタに堆積したPMを焼却除去することでフィルタを再生するパティキュレートフィルタの再生制御装置が知られている(特許文献1参照)。   Conventionally, in order to remove particulate matter (hereinafter referred to as “PM”) typified by soot, which is particulate matter contained in the exhaust of a diesel engine, a pre-stage catalyst such as an oxidation catalyst and its A particulate filter (hereinafter simply referred to as “filter” or “DPF”) that captures PM is provided downstream, and the exhaust gas temperature is raised to, for example, 600 ° C. or higher by the supplied HC using the upstream catalyst. There is known a particulate filter regeneration control device for regenerating a filter by burning and removing PM deposited on the filter (see Patent Document 1).

これは、フィルタ前後の温度差をモニターして当該温度差が大きくなるほど前段触媒の劣化度合いが大きくなったと判定し、供給するHCの濃度を低下させて、HCの流出とフィルタの詰まりを防止するようにしている。
特開2004−353606号公報
This is because the temperature difference before and after the filter is monitored and it is determined that the degree of deterioration of the pre-catalyst increases as the temperature difference increases, and the concentration of supplied HC is lowered to prevent HC outflow and filter clogging. I am doing so.
JP 2004-353606 A

しかしながら、上記従来例では、前段触媒の劣化が判定された後は、HCの供給濃度を低下させるようにして、HCが前段触媒において反応しないまま下流へと流出することを抑制するものであるため、フィルタの再生に十分な排気ガス温度を得ることができず、やがてフィルタ詰まりや過堆積を惹起する可能性があった。   However, in the above conventional example, after the deterioration of the pre-stage catalyst is determined, the supply concentration of HC is reduced to prevent HC from flowing downstream without reacting in the pre-stage catalyst. The exhaust gas temperature sufficient to regenerate the filter could not be obtained, and there was a possibility that filter clogging or over deposition would eventually be caused.

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、前段触媒の劣化判定後のフィルタ再生を継続可能なパティキュレートフィルタの再生制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a particulate filter regeneration control device capable of continuing filter regeneration after determination of deterioration of the pre-stage catalyst.

本発明は、内燃機関の排気通路に設けられ酸化能力を有する前段触媒と、前記前段触媒の下流に設けられ排気中の粒子状物質を捕獲する触媒を担持したパティキュレートフィルタと、前記前段触媒の上流からHCを供給するHC供給手段と、を備え、前記HC供給手段により供給したHCを前段触媒により反応させ、前記パティキュレートフィルタに捕獲された粒子状物質を除去してフィルタの再生を行うパティキュレートフィルタの再生制御装置であり、前記前段触媒の劣化状態を判定する劣化状態判定手段と、前記劣化状態判定手段による前段触媒の劣化が判定された場合に、HC供給手段によるHC供給量を減量させるとともに、内燃機関より排出する排気ガスの温度を上昇させる制御手段と、を備えることを特徴とする。   The present invention provides a pre-stage catalyst that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and has an oxidizing ability, a particulate filter that is provided downstream of the pre-stage catalyst and carries a catalyst that captures particulate matter in the exhaust, and the pre-stage catalyst. An HC supply means for supplying HC from the upstream, and reacts the HC supplied by the HC supply means with a pre-catalyst to remove particulate matter captured by the particulate filter and regenerate the filter. A regeneration control device for a curate filter, wherein when the deterioration state of the preceding catalyst is determined by the deterioration state determining means for determining the deterioration state of the preceding catalyst, the amount of HC supplied by the HC supplying means is reduced. And a control means for raising the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine.

したがって、本発明では、排気通路に設けられた酸化能力を有する前段触媒の劣化が判定された時には、前記前段触媒の下流に設けられたパティキュレートフィルタの再生時、HC供給手段によるHC供給量を減量させるとともに、内燃機関より排出する排気ガスの温度を上昇させるようにすることにより、前段触媒の劣化後もパティキュレートフィルタの再生を継続することができ、パティキュレートフィルタシステムの信頼性確保と排気性能を維持することができる。   Therefore, in the present invention, when it is determined that the pre-stage catalyst having the oxidation capability provided in the exhaust passage is deteriorated, the amount of HC supplied by the HC supply means is reduced during regeneration of the particulate filter provided downstream of the pre-stage catalyst. By reducing the amount of exhaust gas and increasing the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine, the regeneration of the particulate filter can be continued even after the deterioration of the pre-stage catalyst, ensuring the reliability of the particulate filter system and exhaust The performance can be maintained.

以下、本発明のパティキュレートフィルタの再生制御装置を各実施形態に基づいて説明する。   The particulate filter regeneration control device of the present invention will be described below based on each embodiment.

(第1実施形態)
図1は、本発明を適用したパティキュレートフィルタの再生制御装置の第1実施形態を示す過給機付ディーゼルエンジンのシステム構成図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a system configuration diagram of a supercharged diesel engine showing a first embodiment of a particulate filter regeneration control device to which the present invention is applied.

図1に示すように、エンジン本体1には、コモンレール2、燃料噴射弁3およびサプライポンプ4を構成要素とするコモンレール燃料噴射系が設けられており、高圧の燃料をエンジン本体1に供給する。前記燃料噴射弁3は、燃焼室5に燃料を直接噴射し、かつメイン噴射の前にパイロット噴射が可能であり、またコモンレール2内の設定燃料圧力を変更することにより、燃料噴射圧力を可変制御できる。   As shown in FIG. 1, the engine body 1 is provided with a common rail fuel injection system including a common rail 2, a fuel injection valve 3, and a supply pump 4, and supplies high-pressure fuel to the engine body 1. The fuel injection valve 3 directly injects fuel into the combustion chamber 5 and can perform pilot injection before main injection, and variably controls the fuel injection pressure by changing the set fuel pressure in the common rail 2. it can.

前記過給機10の排気タービン10Aは排気通路11に配置されて、エンジン本体1よりの排気により回転して、吸気通路12に配置されている過給機10のコンプレッサ10Bを駆動する。過給機10のコンプレッサ10Bは前記排気タービン10Aに駆動されて圧縮空気をエンジン本体1に供給している。本実施形態の過給機10は、可変容量型の形式が採用され、低速域においてはタービン10Aに側に設けた可変ノズル(ベーン)10Cを絞ってタービン効率を高め、高速域においてはこの可変ノズル10Cを開いてタービン容量を拡大させることにより、広い運転領域で高い過給効果を得るものとしている。   An exhaust turbine 10 </ b> A of the supercharger 10 is disposed in the exhaust passage 11 and rotates by exhaust from the engine body 1 to drive the compressor 10 </ b> B of the supercharger 10 disposed in the intake passage 12. The compressor 10B of the supercharger 10 is driven by the exhaust turbine 10A to supply compressed air to the engine body 1. The turbocharger 10 of the present embodiment adopts a variable displacement type, and in the low speed range, the variable nozzle (vane) 10C provided on the side of the turbine 10A is narrowed to increase the turbine efficiency, and this variable in the high speed range. By increasing the turbine capacity by opening the nozzle 10C, a high supercharging effect is obtained in a wide operation region.

前記吸気通路12には、前記過給機10のコンプレッサ10Bの上流側にエアフローメータ13、エアクリーナ14が配置され、下流側にインタークーラ15、スロットル弁16がそれぞれ介装されている。スロットル弁16は、例えば、ステップモータを用いて開度変更が可能な電子制御式のものであり、その開度に応じてエンジン本体1に吸入される吸入空気量を制御する。   In the intake passage 12, an air flow meter 13 and an air cleaner 14 are disposed on the upstream side of the compressor 10B of the supercharger 10, and an intercooler 15 and a throttle valve 16 are interposed on the downstream side, respectively. The throttle valve 16 is, for example, an electronic control type that can be changed in opening degree using a step motor, and controls the amount of intake air that is drawn into the engine body 1 in accordance with the opening degree.

前記排気通路11には、エンジン本体1と排気タービン10Aとの間から分岐して吸気通路12に接続するEGR通路6が設けられ、このEGR通路6にはEGR弁7が介装されている。前記EGR弁7は、例えば、ステップモータを用いた電子制御式のものであり、その開度に応じて吸気側に還流する排気の量、すなわち、エンジン本体1に吸入されるEGR量を制御する。排気通路11には、排気タービン10Aの下流側に前段触媒20およびパティキュレートフィルタ(以下「DPF」、または、単に「フィルタ」という。)21が順に設けられている。前記前段触媒20は、活性状態においてHC、COを酸化処理する酸化触媒(DOC)、若しくは、NOx触媒により構成される。DPF21は排気中のPM(微粒子状物質)を捕集する。捕集したPMは排気温度を高温化する再生制御により燃焼処理される。   The exhaust passage 11 is provided with an EGR passage 6 branched from the engine body 1 and the exhaust turbine 10A and connected to the intake passage 12, and an EGR valve 7 is interposed in the EGR passage 6. The EGR valve 7 is, for example, an electronically controlled type using a step motor, and controls the amount of exhaust gas recirculated to the intake side according to the opening, that is, the EGR amount sucked into the engine body 1. . In the exhaust passage 11, a pre-stage catalyst 20 and a particulate filter (hereinafter referred to as “DPF” or simply “filter”) 21 are sequentially provided downstream of the exhaust turbine 10 </ b> A. The pre-stage catalyst 20 is composed of an oxidation catalyst (DOC) that oxidizes HC and CO in an active state, or a NOx catalyst. The DPF 21 collects PM (particulate matter) in the exhaust gas. The collected PM is combusted by regeneration control that raises the exhaust temperature.

各種状態を検出するセンサとして、吸入空気量を検出する前記エアフローメータ13、エンジン回転速度を検出する回転速度センサ17、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ18、冷却水温を検出する水温センサ19、前記コモンレール2内の燃料圧力(すなわち、燃料噴射圧)を検出する図示しないレール圧センサ等が設けられる。また、それぞれ前記前段触媒20出口の排気ガス温度、およびDPF21の出口排気温度を検出する温度センサ22、23が設けられ、DPF21の入口と出口との圧力差を検出する差圧センサ24が設けられている。排気通路11のDPF21下流側には排気空燃比または酸素濃度を検出する排気センサ25が設けられている。   As sensors for detecting various states, the air flow meter 13 for detecting the intake air amount, a rotational speed sensor 17 for detecting the engine rotational speed, an accelerator opening sensor 18 for detecting the accelerator opening, and a water temperature sensor 19 for detecting the cooling water temperature. A rail pressure sensor (not shown) for detecting the fuel pressure (that is, fuel injection pressure) in the common rail 2 is provided. Further, temperature sensors 22 and 23 for detecting the exhaust gas temperature at the outlet of the preceding catalyst 20 and the outlet exhaust temperature of the DPF 21 are provided, and a differential pressure sensor 24 for detecting the pressure difference between the inlet and the outlet of the DPF 21 is provided. ing. An exhaust sensor 25 that detects the exhaust air-fuel ratio or the oxygen concentration is provided on the downstream side of the DPF 21 in the exhaust passage 11.

CPUおよびその周辺装置からなるマイクロコンピュータにより構成されたコントロールユニット26は、前記各種センサからの検出信号に基づいて燃料噴射量、噴射時期を設定して前記燃料噴射弁3の駆動を制御すると共に、前記スロットル弁16およびEGR弁7の開度制御を行う。   A control unit 26 constituted by a microcomputer comprising a CPU and its peripheral devices controls the driving of the fuel injection valve 3 by setting the fuel injection amount and the injection timing based on detection signals from the various sensors. The opening control of the throttle valve 16 and the EGR valve 7 is performed.

また、前記コントロールユニット26は、DPF21の入口と出口との圧力差を検出する差圧センサ24よりの信号に基づきDPF21に堆積されているPM量を推定し、予め設定した所定量のPMが堆積したと判定した場合には、DPF21の再生処理を実行する。前記DPF21の再生処理は、例えば、炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)等を前段触媒20より上流から供給し、このときに該前段触媒20で発生する熱により温度上昇した排気をフィルタ21に流通させて行う。前段触媒20へHCを供給する方法としては、エンジン本体1で燃料噴射弁3からの主噴射の後の膨張行程中若しくは排気行程中に、再度燃料を噴射させるポスト噴射を例示することができる。このポスト噴射により噴射された燃料(HC)は、噴射時期によっては燃焼せずに燃焼室5から排出され、この排出されたHCは、主噴射による高温の燃焼ガスにより改質され、前段触媒20にて反応しやすい状態となる。   The control unit 26 estimates the amount of PM accumulated in the DPF 21 based on a signal from the differential pressure sensor 24 that detects the pressure difference between the inlet and the outlet of the DPF 21, and a predetermined amount of PM is accumulated. If it is determined that the DPF 21 has been reproduced, the regeneration process of the DPF 21 is executed. In the regeneration process of the DPF 21, for example, hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO), etc. are supplied from the upstream side of the front catalyst 20, and at this time, exhaust gas whose temperature has been increased by heat generated in the front catalyst 20 is filtered. 21. As a method for supplying HC to the pre-stage catalyst 20, post injection in which fuel is injected again during the expansion stroke or exhaust stroke after the main injection from the fuel injection valve 3 in the engine body 1 can be exemplified. The fuel (HC) injected by the post injection is discharged from the combustion chamber 5 without being burned depending on the injection timing. The discharged HC is reformed by the high-temperature combustion gas by the main injection, and the front catalyst 20 It will be in the state which is easy to react with.

また、コントロールユニット26は、DPF21再生中において、前記前段触媒20の出口に配置した温度センサ22よりの排気ガス温度信号とポスト噴射量とに基づき、前段触媒20で反応しているHC量、前段触媒20を通過するHC量を推定し、前段触媒20の劣化状態を判定している。前段触媒20に劣化が生じてHCの酸化能力が低下すると、該前段触媒20で反応するHCが減少し、フィルタ21の上流側では温度上昇が緩慢となり、DPF21でのPMの酸化が困難となる。具体的には、ポスト噴射量に対してマップ等により設定している設定温度上昇率の下限値を超えて前段触媒20の出口排気ガス温度が上昇されない場合に、前段触媒20が劣化したと判定するようにしている。そして、前段触媒20の劣化が判定された場合には、ユーザに警告を発し前段触媒20の交換を促すとともに、前段触媒20を通過するHC量がDPF21で反応処理が可能なHC量(DPF許容値)となるまで、ポスト噴射量を減量させる(図2(A)参照)。   Further, during regeneration of the DPF 21, the control unit 26, based on the exhaust gas temperature signal from the temperature sensor 22 disposed at the outlet of the front catalyst 20 and the post injection amount, The amount of HC passing through the catalyst 20 is estimated, and the deterioration state of the pre-stage catalyst 20 is determined. When the pre-catalyst 20 is deteriorated and the HC oxidizing ability is lowered, the HC reacting with the pre-catalyst 20 is decreased, the temperature rises slowly on the upstream side of the filter 21, and the PM oxidation at the DPF 21 becomes difficult. . Specifically, it is determined that the front catalyst 20 has deteriorated when the outlet exhaust gas temperature of the front catalyst 20 is not increased beyond the lower limit value of the set temperature increase rate set by a map or the like with respect to the post injection amount. Like to do. When the deterioration of the pre-stage catalyst 20 is determined, a warning is issued to the user, prompting the user to replace the pre-stage catalyst 20, and the amount of HC passing through the pre-stage catalyst 20 can be reacted by the DPF 21 (DPF allowable) The post-injection amount is decreased until (value) is reached (see FIG. 2A).

図3(A)に示すタイムチャートは、DPF21再生中において、前段触媒20の正常状態(時点t0〜t1)、劣化進行状態(時点t1〜t2)、劣化判定後(時点t2〜t3)の各状態におけるポスト噴射量、前段触媒20通過後の排気ガス温度、DPF21入口HC濃度の各変化を示したものである。前段触媒20が劣化され始める(時点t1〜)と、前段触媒20通過後の排気ガス温度が低下し始めるとともにDPF21入口HC濃度が上昇し始める。触媒劣化が判定されるまで前段触媒20通過後の排気ガス温度が低下される(時点t2〜)と、前記したように前段触媒20を通過するHC量がDPF21許容値となるまでポスト噴射量が低減され(前段触媒20の劣化の進行とともに低減)、それに伴いDPF21入口HC濃度が所定濃度に維持される。   The time chart shown in FIG. 3A shows the normal state (time point t0 to t1), the deterioration progress state (time point t1 to t2), and after the deterioration determination (time point t2 to t3) during regeneration of the DPF 21. 6 shows changes in the post-injection amount, the exhaust gas temperature after passing through the front catalyst 20, and the DPF 21 inlet HC concentration. When the pre-stage catalyst 20 starts to deteriorate (time points t1 to t), the exhaust gas temperature after passing through the pre-stage catalyst 20 begins to decrease and the DPF 21 inlet HC concentration starts to increase. When the exhaust gas temperature after passing through the front catalyst 20 is lowered until catalyst deterioration is determined (time t2), the post injection amount is increased until the amount of HC passing through the front catalyst 20 reaches the DPF 21 allowable value as described above. As a result, the DFC 21 inlet HC concentration is maintained at a predetermined concentration.

また、前記コントロールユニット26は、前段触媒20の劣化が判定された段階から、エンジン本体1から排出させる排気ガスの温度を直接上昇させて、ポスト噴射量を減量して前段触媒20への負担軽減しながらDPF21の再生温度を維持する。エンジン本体1から排出させる排気ガスの温度の上昇手段としては、メイン噴射とポスト噴射の間のアフター噴射(図2(B)参照)、メイン噴射のリタード、排気ガスの空気過剰率の低下、過給機10のタービン10A側のベーン開度増加のいずれか一つまたは二つを選択して実行する。排気ガス温度の昇温目標値としては、DPF21の再生が実行できる温度、例えば、600℃に設定する。このようにして、前段触媒20が劣化した段階においても、DPF21の再生が継続されるようにする。   Further, the control unit 26 directly increases the temperature of the exhaust gas discharged from the engine body 1 from the stage when the deterioration of the front catalyst 20 is determined, thereby reducing the post injection amount and reducing the burden on the front catalyst 20. While maintaining the regeneration temperature of the DPF 21. As means for raising the temperature of the exhaust gas discharged from the engine body 1, after-injection (see FIG. 2B) between main injection and post-injection, retard of main injection, reduction of excess air ratio of exhaust gas, excess One or two of the vane opening increases on the turbine 10A side of the feeder 10 are selected and executed. As a temperature increase target value of the exhaust gas temperature, a temperature at which regeneration of the DPF 21 can be performed, for example, 600 ° C. is set. In this way, the regeneration of the DPF 21 is continued even when the front catalyst 20 has deteriorated.

図3(B)に示すタイムチャートは、前段触媒20およびDPF21の各入口における排気ガス温度の時間経過を示したものである。前段触媒20が劣化したと判定(時点t2)後に、エンジン本体1の気筒内での燃焼終了時期を遅延させた場合には、前段触媒20およびDPF21の各入口における排気ガス温度が上昇され、DPF21の再生が上昇された排気ガス温度により継続される(時点t2−3参照)。   The time chart shown in FIG. 3B shows the passage of time of the exhaust gas temperature at each inlet of the pre-stage catalyst 20 and the DPF 21. After the determination that the pre-stage catalyst 20 has deteriorated (time t2), when the combustion end timing in the cylinder of the engine body 1 is delayed, the exhaust gas temperatures at the inlets of the pre-stage catalyst 20 and the DPF 21 are increased, and the DPF 21 Is continued by the raised exhaust gas temperature (see time t2-3).

図4は、第1の実施の形態に基づく再生制御のフローチャート図である。この再生制御のフローチャートは、差圧センサ24よりの信号に基づきDPF21の入口と出口との圧力差が予め設定された所定値に達し、予め設定した所定量のPMが堆積したと判定した場合に実行されるDPF21の再生処理中の所定時間毎に実行される。このDPF21の再生処理においては、エンジン本体1で燃料噴射弁3からの主噴射の後の膨張行程中に、再度燃料を噴射させるポスト噴射が実行されていることを前提としている。   FIG. 4 is a flowchart of the reproduction control based on the first embodiment. This regeneration control flowchart is based on a case where it is determined that the pressure difference between the inlet and the outlet of the DPF 21 reaches a predetermined value based on a signal from the differential pressure sensor 24 and a predetermined amount of PM has accumulated. It is executed every predetermined time during the regeneration process of the DPF 21 to be executed. This regeneration process of the DPF 21 is based on the premise that post injection for injecting fuel again is executed during the expansion stroke after the main injection from the fuel injection valve 3 in the engine body 1.

コントロールユニット26は、先ずステップS1において、前段触媒劣化フラグ、ポスト噴射量、前段触媒20後の排ガス温度、DPF21前後の圧力差、を夫々読込み、ステップS2へ進む。   First, in step S1, the control unit 26 reads the pre-stage catalyst deterioration flag, the post injection amount, the exhaust gas temperature after the pre-stage catalyst 20, and the pressure difference before and after the DPF 21, and proceeds to step S2.

ステップS2では、前段触媒劣化フラグが0か否かが判定され、前段触媒劣化フラグが(F=1)となっている場合には前段触媒20の劣化後の処理となるステップS5へ進み、前段触媒劣化フラグが(F=0)である場合には前段触媒20の劣化が判定基準に達していないと判断してステップS3へ進む。   In step S2, it is determined whether or not the pre-stage catalyst deterioration flag is 0. If the pre-stage catalyst deterioration flag is (F = 1), the process proceeds to step S5, which is a process after deterioration of the pre-stage catalyst 20, and the pre-stage catalyst deterioration flag is set. If the catalyst deterioration flag is (F = 0), it is determined that the deterioration of the pre-stage catalyst 20 has not reached the determination standard, and the process proceeds to step S3.

ステップS3では、前段触媒20後の実温度上昇率>触媒劣化判定温度か否かにより、排気ガス温度信号とポスト噴射量とに基づき、前段触媒20で反応しているHC量、前段触媒20を通過するHC量を推定し、前段触媒20の劣化状態を判定する。この判定において、前段触媒20後の実温度がポスト噴射量に対応する劣化判定温度未満である場合には前段触媒20の劣化が所定以上進んでおり、ステップS4へ進んで前段触媒劣化フラグ(F=1)をセットし、ステップS5へ進み、前段触媒20後の実温度が十分高く、前段触媒20の劣化が進んでいない場合には今回の処理ステップを終了する。   In step S3, depending on whether or not the actual temperature increase rate after the pre-catalyst 20> the catalyst deterioration determination temperature, the amount of HC reacting in the pre-catalyst 20 and the pre-catalyst 20 are determined based on the exhaust gas temperature signal and the post injection amount. The amount of passing HC is estimated, and the deterioration state of the front catalyst 20 is determined. In this determination, if the actual temperature after the front catalyst 20 is lower than the deterioration determination temperature corresponding to the post-injection amount, the deterioration of the front catalyst 20 has progressed by a predetermined amount or more, and the process proceeds to step S4 and the front catalyst deterioration flag (F = 1) is set, and the process proceeds to step S5. When the actual temperature after the front catalyst 20 is sufficiently high and the deterioration of the front catalyst 20 has not progressed, the current processing step is terminated.

ステップS5では、前段触媒20の劣化が進んでいるため、ポスト噴射量を減量して、ステップS6へ進む。   In step S5, since the deterioration of the pre-stage catalyst 20 has progressed, the post-injection amount is reduced and the process proceeds to step S6.

ステップS6では、前段触媒20を通過するHC量がDPF許容値を下回っているか否かが判定され、下回っていない場合にはステップS5へ戻ってポスト噴射量を減量し、再びステップS6において、前段触媒20を通過するHC量がDPF許容値を下回っているか否かが判定される。この処理ステップが繰返されることにより、前段触媒20を通過するHC量がDPF許容値を下回ったと判定されるとステップS7へ進む。このように、DPF21へ供給されるHC量を制限することで、再生中DPF21のベッド温度が最大になる条件下にあっても溶損等により破損しないようにしている。   In step S6, it is determined whether or not the amount of HC passing through the pre-stage catalyst 20 is below the DPF allowable value. If not, the process returns to step S5 to decrease the post-injection amount. It is determined whether or not the amount of HC passing through the catalyst 20 is below the DPF allowable value. If it is determined that the amount of HC passing through the pre-stage catalyst 20 has fallen below the DPF allowable value by repeating this processing step, the process proceeds to step S7. In this way, by limiting the amount of HC supplied to the DPF 21, it is prevented from being damaged due to melting damage or the like even under conditions where the bed temperature of the DPF 21 during regeneration is maximized.

ステップS7では、燃焼室5内における燃焼終了時期を遅延させることにより、ポスト噴射量の減少により低下するDPF21の入口排気温度を上昇させ、必要なDPF再生温度を確保する。燃焼終了時期の遅延は、メイン噴射後の膨張行程でポスト噴射よりも早期に燃料を噴射するアフター噴射を実行するか、若しくは、負荷の高い運転条件では、メイン噴射時期を遅らせるメイン噴射リタードを実行して、排気温度を上昇させる。いずれか一方を選択しても、また、両方を実行してもよい。前記アフター噴射若しくはメイン噴射リタードは、膨張行程において、クランク角度が上死点角度から90度の角度までに噴射される場合には、膨張行程の範囲内での筒内燃焼を達成させることができ、望ましくは、上死点から50〜60℃の範囲で噴射されるようにする。   In step S7, the combustion end timing in the combustion chamber 5 is delayed to increase the inlet exhaust temperature of the DPF 21 that decreases due to the decrease in the post-injection amount, thereby ensuring the necessary DPF regeneration temperature. The combustion end timing is delayed by executing after injection that injects fuel earlier than post-injection in the expansion stroke after main injection, or executing main injection retard that delays the main injection timing under heavy operating conditions Then, the exhaust temperature is raised. Either one may be selected or both may be performed. The after injection or the main injection retard can achieve in-cylinder combustion within the range of the expansion stroke when the crank angle is injected from the top dead center angle to an angle of 90 degrees in the expansion stroke. Desirably, the spray is made in the range of 50 to 60 ° C. from the top dead center.

ステップS8では、ステップS7での燃焼終了時期の遅延により上昇する排気温度の上昇がDPF21での再生目標温度を超えているかどうかが判定され、超えていない場合には、ステップS7へ戻り、ステップS7を実行することにより排気温度を上昇させて、再びステップS8において排気温度を判定して、DPF21での再生目標温度を超えるまでステップS7の排気温度上昇操作を実行し、DPF21での再生目標温度を超えた時点で今回の処理ステップを終了する。   In step S8, it is determined whether or not the increase in the exhaust gas temperature that increases due to the delay in the combustion end timing in step S7 exceeds the regeneration target temperature in the DPF 21, and if not, the process returns to step S7, and step S7 The exhaust temperature is raised by executing the above, the exhaust temperature is determined again in step S8, the exhaust temperature raising operation in step S7 is executed until the regeneration target temperature in the DPF 21 is exceeded, and the regeneration target temperature in the DPF 21 is set. At this point, the current processing step is terminated.

以上のようにして、前段触媒20の劣化時においても、DPF21の入口排気温度をDPF再生目標温度に維持するため、前段触媒20の正常時と同様の再生状態を維持することができる。しかも、前段触媒20の劣化度合いに応じて、前段触媒20を通過するHC量が次第に増加して行くが、通過HC量の変化は前段触媒20通過後の排気温度がフィードバックされることにより、ポスト噴射量および燃焼終了時期の遅延操作が調整されることにより、安定してDPF21の入口排気温度をDPF再生目標温度に維持することができ、DPF21の再生状態を維持することができる。   As described above, since the inlet exhaust temperature of the DPF 21 is maintained at the DPF regeneration target temperature even when the front catalyst 20 is deteriorated, the regeneration state similar to that when the front catalyst 20 is normal can be maintained. In addition, the amount of HC passing through the front catalyst 20 gradually increases according to the degree of deterioration of the front catalyst 20, but the change in the amount of passing HC is caused by the feedback of the exhaust temperature after passing through the front catalyst 20 to By adjusting the injection amount and the delay operation of the combustion end timing, the inlet exhaust temperature of the DPF 21 can be stably maintained at the DPF regeneration target temperature, and the regeneration state of the DPF 21 can be maintained.

本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。   In the present embodiment, the following effects can be achieved.

(ア)内燃機関1の排気通路11に設けられ酸化能力を有する前段触媒20と、前記前段触媒20の下流に設けられ排気中の粒子状物質を捕獲する触媒を担持したパティキュレートフィルタ21と、前記前段触媒20の上流からHCを供給するHC供給手段としての燃料噴射手段2〜4と、を備え、前記HC供給手段(2〜4)により供給したHCを前記前段触媒20により反応させ、前記パティキュレートフィルタ21に捕獲された粒子状物質を除去してフィルタ21の再生を行うパティキュレートフィルタ21の再生制御装置であり、前記前段触媒20の劣化状態を判定する劣化状態判定手段26と、前記劣化状態判定手段26による前段触媒20の劣化が判定された場合に、HC供給手段(2〜4)によるHC供給量を減量させるとともに、内燃機関1より排出する排気ガスの温度を上昇させる制御手段26と、を備えるようにした。このため、前段触媒20の劣化後もパティキュレートフィルタ21の再生を継続することができ、パティキュレートフィルタシステムの信頼性確保と排気性能を維持することができる。   (A) a pre-stage catalyst 20 that is provided in the exhaust passage 11 of the internal combustion engine 1 and has an oxidizing ability; a particulate filter 21 that is provided downstream of the pre-stage catalyst 20 and carries a catalyst that captures particulate matter in the exhaust; Fuel injection means 2 to 4 as HC supply means for supplying HC from the upstream side of the upstream catalyst 20, and reacting the HC supplied by the HC supply means (2 to 4) with the upstream catalyst 20, A regeneration control device for the particulate filter 21 that removes the particulate matter captured by the particulate filter 21 and regenerates the filter 21, a deterioration state determination unit 26 that determines a deterioration state of the preceding catalyst 20, and When the deterioration of the pre-stage catalyst 20 is determined by the deterioration state determination means 26, the amount of HC supplied by the HC supply means (2-4) is reduced. To, and so comprises a control means 26 for raising the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 1, a. For this reason, the regeneration of the particulate filter 21 can be continued even after the deterioration of the pre-stage catalyst 20, and the reliability of the particulate filter system and the exhaust performance can be maintained.

(イ)前段触媒20の劣化が判定された場合に、ポスト噴射による排気ガス中に含まれるHCの供給量を減量するとともに、前記燃料噴射弁3によるメイン噴射とポスト噴射の間におけるアフター噴射、若しくは、メイン噴射の遅延により、噴射燃料の筒内での燃焼終了時期を遅延させることにより排気ガスの温度を上昇させるものであるため、前段触媒20の劣化後も内燃機関の出力性能を低下させることなく、フィルタ21の再生を継続して実行させることができる。   (A) When it is determined that the pre-catalyst 20 is deteriorated, the amount of HC contained in the exhaust gas by the post injection is reduced, and the after injection between the main injection and the post injection by the fuel injection valve 3; Alternatively, since the temperature of the exhaust gas is raised by delaying the end of combustion in the cylinder of the injected fuel due to the delay of the main injection, the output performance of the internal combustion engine is lowered even after the deterioration of the front catalyst 20. Therefore, the regeneration of the filter 21 can be continued.

(第2実施形態)
図5は、本発明を適用したパティキュレートフィルタの再生制御装置の第2実施形態に基づく再生制御のフローチャート図である。本実施形態においては、排気温度の上昇手段として排気ガスの空気過剰率を低下させるようにした構成を第1実施形態に追加したものである。なお、第1実施形態と同一装置・部品には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a flowchart of regeneration control based on the second embodiment of the particulate filter regeneration control apparatus to which the present invention is applied. In the present embodiment, a configuration in which the excess air ratio of the exhaust gas is reduced as a means for raising the exhaust temperature is added to the first embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same apparatus and components as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted or simplified.

本実施形態のパティキュレートフィルタの再生制御装置は、図1に示す過給機付ディーゼルエンジンのシステム構成を同じく備えており、コントロールユニット26で所定時間毎に実行する再生制御が図5に示すフローチャートである構成で第1実施形態と相違している。なお、図5においても、この再生制御のフローチャートは、差圧センサ24よりの信号に基づきDPF21の入口と出口との圧力差が予め設定された所定値に達し、予め設定した所定量のPMが堆積したと判定した場合に実行されるDPF21の再生処理中の所定時間毎に実行される。このDPF21の再生処理においては、エンジン本体1で燃料噴射弁3からの主噴射の後の膨張行程中に、再度燃料を噴射させるポスト噴射が実行されていることを前提としている。   The particulate filter regeneration control apparatus of the present embodiment is also provided with the system configuration of the turbocharged diesel engine shown in FIG. 1, and the regeneration control executed by the control unit 26 every predetermined time is shown in the flowchart of FIG. This configuration is different from the first embodiment. Also in FIG. 5, this regeneration control flowchart is based on the signal from the differential pressure sensor 24, when the pressure difference between the inlet and the outlet of the DPF 21 reaches a predetermined value, and a predetermined amount of PM is set. It is executed every predetermined time during the regeneration process of the DPF 21 that is executed when it is determined that the particles have accumulated. This regeneration process of the DPF 21 is based on the premise that post injection for injecting fuel again is executed during the expansion stroke after the main injection from the fuel injection valve 3 in the engine body 1.

そして、コントロールユニット26で実行される処理ステップにおいても、ステップS1〜S6までの処理は第1実施形態における処理と同様に実行される。本実施形態においては、第1実施形態におけるステップS7およびステップS8の排気温度上昇処理をステップS9〜S12の処理に置換えたものとなっている。以下に相違点を説明する。   And also in the process step performed by the control unit 26, the process from step S1 to S6 is performed similarly to the process in 1st Embodiment. In the present embodiment, the exhaust temperature increasing process in steps S7 and S8 in the first embodiment is replaced with the processes in steps S9 to S12. The differences will be described below.

ステップS9では、ポスト噴射量の減少に伴い低下したDPF21の入口排気温度を、空気過剰率λを低減することにより、エンジン本体1からの排気温度を上昇させて、必要なDPF再生温度を確保する。空気過剰率λの低減は、吸気スロットル弁16の開度、若しくは、排気通路11中に設けた図示しない排気弁の開度を絞るか、もしくは、EGR通路6に設けられているEGR弁7の開度を増加させてEGR率を増加させる操作のいずれかを単独または組合わせて実行する。吸気絞りと排気絞りは吸気流量を変化させる装置なのでどちらか一方を操作する。空気過剰率λが低減されると排気温度が上昇される。   In step S9, the exhaust temperature from the engine body 1 is increased by reducing the excess air ratio λ of the inlet exhaust temperature of the DPF 21 that has decreased as the post-injection amount decreases, and the necessary DPF regeneration temperature is ensured. . The excess air ratio λ can be reduced by reducing the opening of the intake throttle valve 16 or the opening of an exhaust valve (not shown) provided in the exhaust passage 11, or the EGR valve 7 provided in the EGR passage 6. One of the operations for increasing the opening degree and increasing the EGR rate is performed alone or in combination. Since the intake throttle and exhaust throttle are devices that change the intake flow rate, either one is operated. When the excess air ratio λ is reduced, the exhaust temperature is raised.

ステップS10では、上昇された排気温度がDPF21での再生目標温度を超えているかどうかが判定され、超えていない場合にはステップS9へ戻り、空気過剰率λをさらに低減させ、再びステップS10にて上昇された排気温度がDPF21での再生目標温度を超えているかどうかが判定され、この処理ステップを繰返すことにより排気温度を再生目標温度以上に上昇させ、ステップS11へ進む。   In step S10, it is determined whether or not the raised exhaust gas temperature exceeds the regeneration target temperature in the DPF 21, and if not, the process returns to step S9 to further reduce the excess air ratio λ and again in step S10. It is determined whether or not the raised exhaust temperature exceeds the regeneration target temperature in the DPF 21, and by repeating this processing step, the exhaust temperature is raised above the regeneration target temperature, and the process proceeds to step S11.

ステップS11では、DPF21前後の圧力差を前回処理時における圧力差と比較して、DPF21の再生速度が目標再生速度以下に下がっているか否かを判定し、目標再生速度を超えている場合には今回の処理ステップを終了させ、下がっている場合にはステップS12へ進み、空気過剰率λ低減による排気温度上昇操作を中断して他の排気温度上昇手段に切換える。即ち、空気過剰率λ低減による排気温度上昇操作は、排気ガス中の煤の発生を増加させ、DPF21の再生速度が低下するため、目標再生速度が確保できる場合にのみ実行するようにしている。   In step S11, the pressure difference before and after the DPF 21 is compared with the pressure difference in the previous process to determine whether or not the regeneration speed of the DPF 21 has dropped below the target regeneration speed. If the current process step is finished and the process is lowered, the process proceeds to step S12, where the operation for raising the exhaust temperature by reducing the excess air ratio λ is interrupted and switched to another exhaust temperature raising means. That is, the exhaust temperature increase operation by reducing the excess air ratio λ increases the generation of soot in the exhaust gas and decreases the regeneration speed of the DPF 21, so that it is executed only when the target regeneration speed can be secured.

以上のようにして、前段触媒20の劣化時においても、DPF21の入口排気温度をDPF再生目標温度に維持するため、前段触媒20の正常時と同様の再生状態を維持することができる。しかも、前段触媒20の劣化度合いに応じて、前段触媒20を通過するHC量が次第に増加して行くが、通過HC量の変化は前段触媒20通過後の排気温度がフィードバックされることにより、空気過剰率λが低減調整されることにより、安定してDPF21の入口排気温度をDPF再生目標温度に維持することができ、DPF21の再生状態を維持することができる。   As described above, since the inlet exhaust temperature of the DPF 21 is maintained at the DPF regeneration target temperature even when the front catalyst 20 is deteriorated, the regeneration state similar to that when the front catalyst 20 is normal can be maintained. Moreover, the amount of HC passing through the front catalyst 20 gradually increases according to the degree of deterioration of the front catalyst 20, but the change in the amount of passing HC is caused by the feedback of the exhaust gas temperature after passing through the front catalyst 20 to the air By adjusting the excess rate λ to be reduced, the inlet exhaust temperature of the DPF 21 can be stably maintained at the DPF regeneration target temperature, and the regeneration state of the DPF 21 can be maintained.

本実施形態においては、第1実施形態における効果(ア)に加えて以下に記載した効果を奏することができる。   In the present embodiment, in addition to the effect (a) in the first embodiment, the following effects can be achieved.

(ウ)前段触媒20の劣化が判定された場合に、ポスト噴射による排気ガス中に含まれるHCの供給量を減量するとともに、吸気通路12若しくは排気通路11に配置された絞り弁16の開度を絞るか、もしくは、EGR通路6に設けられたEGR弁7を開放して、排気ガスの空気過剰率λを低減させることにより排気ガスの温度を上昇させるものであるため、前段触媒20の劣化後もDPF21の再生速度が維持できる空気過剰率の領域では有効にフィルタ21の再生を継続されることができる。   (C) When the deterioration of the front catalyst 20 is determined, the supply amount of HC contained in the exhaust gas by the post injection is reduced, and the opening of the throttle valve 16 disposed in the intake passage 12 or the exhaust passage 11 Or by opening the EGR valve 7 provided in the EGR passage 6 to reduce the excess air ratio λ of the exhaust gas, thereby increasing the temperature of the exhaust gas. Thereafter, the regeneration of the filter 21 can be continued effectively in the region of the excess air ratio where the regeneration speed of the DPF 21 can be maintained.

(第3実施形態)
図6は、本発明を適用したパティキュレートフィルタの再生制御装置の第3実施形態に基づく再生制御のフローチャート図である。本実施形態においては、排気温度の上昇手段として過給機の可変ベーン開度を調整する構成を第1実施形態に追加したものである。なお、第1実施形態と同一装置・部品には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a flowchart of regeneration control based on the third embodiment of the particulate filter regeneration control device to which the present invention is applied. In this embodiment, the structure which adjusts the variable vane opening degree of a supercharger as a means for raising the exhaust gas temperature is added to the first embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same apparatus and components as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted or simplified.

本実施形態のパティキュレートフィルタの再生制御装置は、図1に示す過給機付ディーゼルエンジンのシステム構成を同じく備えており、コントロールユニット26で所定時間毎に実行する再生制御が図6に示すフローチャートである構成で第1実施形態と相違している。なお、図6においても、この再生制御のフローチャートは、差圧センサ24よりの信号に基づきDPF21の入口と出口との圧力差が予め設定された所定値に達し、予め設定した所定量のPMが堆積したと判定した場合に実行されるDPF21の再生処理中の所定時間毎に実行される。このDPF21の再生処理においては、エンジン本体1で燃料噴射弁3からの主噴射の後の膨張行程中に、再度燃料を噴射させるポスト噴射が実行されていることを前提としている。   The particulate filter regeneration control apparatus of the present embodiment is also provided with the system configuration of the turbocharged diesel engine shown in FIG. 1, and the regeneration control executed by the control unit 26 every predetermined time is a flowchart shown in FIG. This configuration is different from the first embodiment. Also in FIG. 6, this regeneration control flowchart is based on the signal from the differential pressure sensor 24, when the pressure difference between the inlet and the outlet of the DPF 21 reaches a predetermined value, and a predetermined amount of PM is set. It is executed every predetermined time during the regeneration process of the DPF 21 that is executed when it is determined that the particles have accumulated. This regeneration process of the DPF 21 is based on the premise that post injection for injecting fuel again is executed during the expansion stroke after the main injection from the fuel injection valve 3 in the engine body 1.

そして、コントロールユニット26で実行される処理ステップにおいても、ステップS1〜S6、S8の処理は第1実施形態における処理と同様に実行される。本実施形態においては、第1実施形態におけるステップS7の排気温度上昇処理をステップS13の処理に置換えたものとなっている。以下に相違点を説明する。   And also in the process step performed by the control unit 26, the process of step S1-S6, S8 is performed similarly to the process in 1st Embodiment. In the present embodiment, the exhaust gas temperature increasing process in step S7 in the first embodiment is replaced with the process in step S13. The differences will be described below.

ステップS13では、ポスト噴射量の減少に伴い低下したDPF21の入口排気温度を、過給機10のタービン10A側の可変ノズル(ベーン)10C開度を増加させることにより、排気温度を上昇させて、必要なDPF再生温度を確保する。過給機10のタービン10A側の可変ノズル(ベーン)10C開度を増加は、排気エネルギをターボ10が回収することなく捨てることになるため、下流に流れる排気ガスの温度が上昇する。   In step S13, the exhaust temperature is increased by increasing the opening of the variable nozzle (vane) 10C on the turbine 10A side of the turbocharger 10 for the inlet exhaust temperature of the DPF 21 that has decreased as the post injection amount decreases. Ensure the required DPF regeneration temperature. Increasing the opening degree of the variable nozzle (vane) 10C on the turbine 10A side of the turbocharger 10 causes the exhaust energy to be discarded without being recovered by the turbo 10, so that the temperature of the exhaust gas flowing downstream increases.

本実施形態における排気温度の上昇方法は、ターボ過給が阻害されることとなり、エンジン出力の低下を招くことから、一時的な非常用として利用することとなる。   The method for raising the exhaust temperature in the present embodiment is used as a temporary emergency because turbocharging is impeded and engine output is reduced.

本実施形態においては、第1実施形態における効果(ア)に加えて、以下に記載する効果を奏することができる。   In the present embodiment, in addition to the effect (a) in the first embodiment, the following effects can be achieved.

(エ)前段触媒20の劣化が判定された場合に、ポスト噴射による排気ガス中に含まれるHCの供給量を減量するとともに、排気通路11と吸気通路12とに跨り配置されている過給機10のタービン10A側の可変ノズル10C開度を開くことにより排気ガスの温度を上昇させるものであるため、エンジン出力性能が低下して車両の運転性が低下するが、前段触媒20の劣化後も有効にフィルタ21の再生を継続されることができる。   (D) When it is determined that the pre-stage catalyst 20 is deteriorated, the amount of HC contained in the exhaust gas by the post injection is reduced, and the supercharger disposed across the exhaust passage 11 and the intake passage 12 Since the exhaust gas temperature is raised by opening the opening of the variable nozzle 10C on the turbine 10A side of the engine 10, the engine output performance is lowered and the drivability of the vehicle is lowered. The regeneration of the filter 21 can be continued effectively.

本発明の一実施形態を示すパティキュレートフィルタの再生制御装置のシステム構成図。The system block diagram of the regeneration control apparatus of the particulate filter which shows one Embodiment of this invention. 前段触媒の劣化前(A)および劣化後(B)における燃料噴射状態を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the fuel-injection state before deterioration (A) and after deterioration (B) of a pre-stage catalyst. 前段触媒の正常状態、劣化進行状態、劣化判定後の各状態におけるポスト噴射量、前段触媒通過後の排気ガス温度、DPF入口HC濃度の各変化を示すタイムチャート(A)、および、本実施形態における前段触媒・DPF入口温度の各変化を示すタイムチャート(B)。Time chart (A) showing each change in the normal state, deterioration progress state, post-injection amount in each state after deterioration determination, exhaust gas temperature after passing through the front stage catalyst, and DPF inlet HC concentration, and this embodiment The time chart which shows each change of the front | former stage catalyst and DPF inlet_port | entrance in (B). 第1実施形態に基づく再生制御のフローチャート図。The flowchart figure of the reproduction | regeneration control based on 1st Embodiment. 第2実施形態に基づく再生制御のフローチャート図。The flowchart figure of the reproduction | regeneration control based on 2nd Embodiment. 第3実施形態に基づく再生制御のフローチャート図。The flowchart figure of the reproduction | regeneration control based on 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関、エンジン本体
2 コモンレール
3 燃料噴射弁
4 サプライポンプ
5 燃焼室
6 EGR通路
7 EGR弁
10 過給機
10A 排気タービン、タービン
10B コンプレッサ
10C 可変ノズル
11 排気通路
12 吸気通路
20 前段触媒、酸化触媒
21 パティキュレートフィルタ、フィルタ、DPF
22、23 温度センサ
24 差圧センサ
26 コントロールユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine, engine main body 2 Common rail 3 Fuel injection valve 4 Supply pump 5 Combustion chamber 6 EGR passage 7 EGR valve 10 Supercharger 10A Exhaust turbine, turbine 10B Compressor 10C Variable nozzle 11 Exhaust passage 12 Intake passage 20 Pre-stage catalyst, oxidation catalyst 21 Particulate filter, filter, DPF
22, 23 Temperature sensor 24 Differential pressure sensor 26 Control unit

Claims (6)

内燃機関の排気通路に設けられた酸化能力を有する前段触媒と、前記前段触媒の下流に設けられ排気中の粒子状物質を捕獲する触媒を担持したパティキュレートフィルタと、前記前段触媒の上流からHCを供給するHC供給手段と、を備え、前記HC供給手段により供給したHCを前記前段触媒により反応させ、前記パティキュレートフィルタに捕獲された粒子状物質を除去してフィルタの再生を行うパティキュレートフィルタの再生制御装置であり、
前記前段触媒の劣化状態を判定する劣化状態判定手段と、
前記劣化状態判定手段による前段触媒の劣化が判定された場合に、HC供給手段によるHC供給量を減量させるとともに、内燃機関より排出する排気ガスの温度を上昇させる制御手段と、を備えることを特徴とするパティキュレートフィルタの再生制御装置。
A pre-stage catalyst having an oxidizing ability provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, a particulate filter provided downstream of the pre-stage catalyst and carrying a catalyst that captures particulate matter in the exhaust, and HC from the upstream of the pre-stage catalyst A particulate filter that regenerates the filter by removing particulate matter trapped in the particulate filter by reacting the HC supplied by the HC supply means with the preceding catalyst. Playback control device,
A deterioration state determining means for determining a deterioration state of the preceding catalyst;
Control means for reducing the amount of HC supplied by the HC supply means and increasing the temperature of exhaust gas discharged from the internal combustion engine when the deterioration of the pre-stage catalyst is determined by the deterioration state determination means. A particulate filter regeneration control device.
前記HC供給手段は、内燃機関の燃料噴射弁による燃料の筒内へのポスト噴射により排気ガス中に含まれるHCの供給量を制御するものであり、
前記制御手段は、前記燃料噴射弁による噴射燃料の筒内での燃焼終了時期を遅延させることにより排気ガスの温度を上昇させることを特徴とする請求項1に記載のパティキュレートフィルタの再生制御装置。
The HC supply means controls the supply amount of HC contained in exhaust gas by post-injection of fuel into a cylinder by a fuel injection valve of an internal combustion engine,
2. The particulate filter regeneration control device according to claim 1, wherein the control means raises the temperature of the exhaust gas by delaying a combustion end timing in the cylinder of the fuel injected by the fuel injection valve. 3. .
前記HC供給手段は、内燃機関の燃料噴射弁による燃料の筒内へのポスト噴射により排気ガス中に含まれるHCの供給量を制御するものであり、
前記制御手段は、前記燃料噴射弁によるメイン噴射とポスト噴射の間におけるアフター噴射により筒内での燃焼終了時期を遅延させることにより排気ガスの温度を上昇させることを特徴とする請求項2に記載のパティキュレートフィルタの再生制御装置。
The HC supply means controls the supply amount of HC contained in exhaust gas by post-injection of fuel into a cylinder by a fuel injection valve of an internal combustion engine,
The said control means raises the temperature of exhaust gas by delaying the completion | finish time of combustion in a cylinder by the after injection between the main injection by the said fuel injection valve, and post injection. Particulate filter regeneration control device.
前記HC供給手段は、内燃機関の燃料噴射弁による燃料の筒内へのポスト噴射により排気ガス中に含まれるHCの供給量を制御するものであり、
前記制御手段は、前記燃料噴射弁によるメイン噴射の遅延により筒内での燃焼終了時期を遅延させることにより排気ガスの温度を上昇させることを特徴とする請求項2に記載のパティキュレートフィルタの再生制御装置。
The HC supply means controls the supply amount of HC contained in exhaust gas by post-injection of fuel into a cylinder by a fuel injection valve of an internal combustion engine,
3. The regeneration of the particulate filter according to claim 2, wherein the control means raises the temperature of the exhaust gas by delaying the combustion end timing in the cylinder by delaying the main injection by the fuel injection valve. Control device.
前記HC供給手段は、内燃機関の燃料噴射弁による燃料の筒内へのポスト噴射により排気ガス中に含まれるHCの供給量を制御するものであり、
前記制御手段は、吸気通路若しくは排気通路に配置された絞り弁の開度を絞るか、もしくは、EGR通路に設けられたEGR弁の開度を増加させ、排気ガスの空気過剰率を低減させることにより排気ガスの温度を上昇させることを特徴とする請求項1に記載のパティキュレートフィルタの再生制御装置。
The HC supply means controls the supply amount of HC contained in exhaust gas by post-injection of fuel into a cylinder by a fuel injection valve of an internal combustion engine,
The control means reduces the excess air ratio of the exhaust gas by reducing the opening degree of the throttle valve disposed in the intake passage or the exhaust passage or increasing the opening degree of the EGR valve provided in the EGR passage. 2. The particulate filter regeneration control apparatus according to claim 1, wherein the temperature of the exhaust gas is increased by the control.
前記HC供給手段は、内燃機関の燃料噴射弁による燃料の筒内へのポスト噴射により排気ガス中に含まれるHCの供給量を制御するものであり、
前記制御手段は、排気通路と吸気通路とに跨り配置されている過給機のタービン側の可変ノズル開度を開くことにより排気ガスの温度を上昇させることを特徴とする請求項1に記載のパティキュレートフィルタの再生制御装置。
The HC supply means controls the supply amount of HC contained in exhaust gas by post-injection of fuel into a cylinder by a fuel injection valve of an internal combustion engine,
The said control means raises the temperature of exhaust gas by opening the variable nozzle opening degree by the side of the turbine of the supercharger arrange | positioned ranging over an exhaust passage and an intake passage. Particulate filter regeneration control device.
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