JP2010077894A - Ｄｐｆ再生制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＰＦ再生時にＤＰＦが設けられている排ガス後処理装置の入口排ガス温度を吸気スロットル弁の絞りによって昇温制御する際に、吸気スロットル弁の閉めすぎによるエンジンへの空気流量不足の問題を回避して、最低限必要な空気流量を確保してＤＰＦの再生制御時におけるエンジンの安定運転を確保しつつＤＰＦの再生処理を実施すること。
【解決手段】ＤＰＦの再生時に後処理装置に流入する排ガス温度がＰＭの燃焼、除去に必要な目標排ガス温度になるように吸気スロットル弁５の開度指令値を出力する排ガス温度制御手段３１からの開度指令値と、失火せずに運転するのに最低必要な目標吸入空気量になるように吸気スロットル弁５の開度指令値を出力する吸気量制御手段３３からの開度指令値とのうち大きい方を選択する吸気スロットル弁開度指令値選択手段３５を備えて、大きい方の吸気スロットル弁開度指令値によって制御することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディーゼルエンジンの排ガス処理装置として用いられているＰＭ（微粒子状物質）を捕集するＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルター）の再生制御装置に関する。

ディーゼルエンジンの排気ガス中のＰＭ（微粒子状物質）を除去する技術としてＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルター）が知られている。
このＤＰＦにはメタルタイプとセラミックスタイプの２タイプがあり、メタルタイプは取り扱いが容易であるが、ＰＭの捕集率が５０〜６０％と低い。一方、セラミックスタイプは捕集率が９０％以上と高いが、ＤＰＦにＰＭが堆積し易く、堆積したＰＭを強制的に燃焼させる必要がある。

このＤＰＦの強制再生の実施にあたっては、ＤＰＦに流入するガス温度を高温に保つ必要があり、一般的にＤＰＦでＰＭが燃焼する温度は６００〜６５０℃とされており、その温度まで昇温させる必要がある。
ガス温度上昇のために排ガス後処理装置（ＤＯＣ（ディーゼル酸化触媒）＋ＤＰＦ）への燃料供給、すなわち、燃焼室内のへのポスト噴射、排気通路内への軽油添加等が行われており、さらに、燃料消費量を抑制するために、吸気スロットル弁を絞って排ガス流量を減らして昇温させることも行われている。

図７（Ａ）は、従来技術の一例を示すものであり、ＤＰＦ０１とＤＯＣ０３とからなる排ガス後処理装置０５を備えたディーゼルエンジンの吸、排気系統の構成図である。図７（Ｂ）は吸気スロットル弁０７の開度制御の説明図である。
図７（Ａ）において、排気タービン０９とこれに同軸駆動されるコンプレッサ０１１とを備えた排気ターボ過給機０１３で、該過給機０１３のコンプレッサ０１１から吐出された空気は吸気通路０１４を通って空気冷却器０１５で冷却され、吸気スロットル弁０７で開度を制御された後、エンジン０１７に吸気される。
エンジン０１７においては、蓄圧器０１９にて蓄圧された高圧燃料が燃料噴射弁０２１から噴射され、前記空気との混合によって燃焼され、燃焼ガス即ち排ガスは排気通路０２３を通って前記排気タービン０９を駆動し、排ガス後処理装置０５のＤＯＣ０３およびＤＰＦ０１に送り込まれる。

図６は、代表的な排ガス後処理装置０５の縦断面図であり、エンジン（図示省略）の排気ポートに連通される排気通路０２３に接続される排ガス後処理装置０５の本体０２５内には、ＤＰＦ０１と該ＤＰＦ０１の上流側に設置されたＤＯＣ（ディーゼル酸化触媒）０３とが設置されている。
エンジンからの排気ガスは、排気通路０２３から入口室０２７を通ってＤＯＣ０３に入り、排気ガス中に含まれる未燃燃料がＤＯＣ０３で酸化され、そのとき発生する酸化熱でＤＰＦ０１が６００〜６５０℃に上昇し、該ＤＰＦ０１に堆積したＰＭを燃焼させ、燃焼ガスは出口室０２９から外部に排出される。
図６において、Ｐ１がＤＰＦ０１の入口圧力、Ｔ１がＤＰＦ０１の入口温度、Ｐ２がＤＰＦ０１の出口圧力、Ｔ２がＤＰＦ０１の出口温度を示し、ＤＰがその入口圧力と出口圧力との差圧を示す。また、Ｔ３が排ガス後処理装置０５の入口温度を示す。

前記図７（Ａ）に示すようなディーゼルエンジンにおける、吸気スロットル弁０７の制御状態を図７（Ｂ）に示す。エンジン回転数及び燃料噴射量に基づいて設定された排ガス後処理装置０５の入口温度Ｔ３が目標排ガス温度になるように、実排ガス温度との偏差に基づいて吸気スロットル弁０７の開度指令を行って、目標排ガス温度にフィードバック制御している。

また、特許文献１（特開２００４−１９７７２２号公報）においては、パティキュレートフィルターの前後差圧によって推定した第１のパティキュレート堆積量と、パティキュレート排出量から推定した第２のパティキュレート堆積量との大きい方の値を選択して、パティキュレートフィルターの再生処理を行うことが示されており、具体的な排気ガス昇温デバイスとして燃料噴射装置からのポスト噴射、吸気弁の閉弁について示されている。

また、特許文献２（特開２００７−２３９７４０号公報）には、実測されるＤＰＦの温度、温度変化速度、温度変化勾配、ＤＰＦにおけるＰＭ堆積量、ＰＭ堆積量変化速度等に応じてＤＰＦの入口ガス温度目標値を時々刻々変更して最適な目標値を設定して、ＤＰＦの過熱の危険をなくして迅速な再生を可能とする作動方法について示されている。

特開２００４−１９７７２２号公報 特開２００７−２３９７４０号公報

図７（Ａ）、（Ｂ）に示すＤＰＦ再生装置にあっては、図７（Ｂ）のようにエンジン回転数及び燃料噴射量に基づいて設定された目標の排ガス温度になるように吸気スロットル弁０７の開度を絞り制御して昇温しているため、目標の排ガス温度と実排ガス温度との差が大きい場合には、吸気スロットル弁０７によって、排ガス温度の大幅な上昇を実現しようとして閉め過ぎるおそれがあり、この場合には、空気流量不足に陥る可能性があり最悪の場合には失火してエンジンが停止する問題もある。
また特許文献１、特許文献２においても、吸気スロットル弁の開度制御によって排ガス温度が目標温度になるように制御されることが示されているため、前記同様に、吸気スロットル弁によって、排ガス温度の大幅な上昇を実現しようとして閉めすぎる場合には、空気流量不足に陥る可能性がある。

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、ＤＰＦ再生時にＤＰＦが設けられている排ガス後処理装置の入口排ガス温度を吸気スロットル弁の絞りによって昇温制御する際に、吸気スロットル弁の閉めすぎによるエンジンへの空気流量不足の問題を回避して、最低限必要な空気流量を確保してＤＰＦの再生制御時におけるエンジンの安定運転を確保しつつＤＰＦの再生処理が行われるＤＰＦ再生制御装置を提供することを目的とする。

本発明はかかる課題を解決するもので、ディーゼルエンジンの排気通路に排ガス中のＰＭ（微粒子状態物質）を除去するＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルター）を有した排ガス後処理装置と、エンジンの吸気通路に該吸気通路の通路面積を制御する吸気スロットル弁とを備え、前記ＤＰＦに堆積されたＰＭを燃焼、除去させるＤＰＦ再生制御装置において、ＤＰＦの再生時にエンジンの運転条件に応じて前記排ガス後処理装置に流入する排ガス温度がＰＭの燃焼、除去に必要な目標排ガス温度になるように前記吸気スロットル弁の開度指令値を出力する排ガス温度制御手段と、エンジンの運転条件に応じて失火せずに運転するのに最低必要な目標吸入空気量になるように前記吸気スロットル弁の開度指令値を出力する吸気量制御手段と、前記排ガス温度制御手段における前記開度指令値と前記吸気量制御手段における前記開度指令値とのうち大きい方を選択せしめる吸気スロットル弁開度指令値選択手段とを備え、前記大きい方の吸気スロットル弁開度指令値に基づいて前記吸気スロットル弁を制御することを特徴とする。

かかる発明によれば、ＤＰＦの再生時にエンジンの運転条件に応じて前記排ガス後処理装置に流入する排ガス温度がＰＭの燃焼、除去に必要な目標排ガス温度になるように前記吸気スロットル弁の開度指令値を出力する排ガス温度制御手段と、エンジンの運転条件に応じて失火せずに運転するのに最低必要な目標吸入空気量になるように前記吸気スロットル弁の開度指令値を出力する吸気量制御手段と、前記排ガス温度制御手段における前記開度指令値と前記吸気量制御手段における前記開度指令値とのうち大きい方を選択せしめる吸気スロットル弁開度指令値選択手段とを備え、前記大きい方の吸気スロットル弁開度指令値に基づいて前記吸気スロットル弁を制御するので、エンジンへの吸入空気流量が不足することが防止され安定運転が確保される。

すなわち、前記排ガス温度制御手段は、前記排ガス後処理装置に流入する排ガス温度を検出する入口温度センサからの排ガス温度と、エンジン回転数と燃料噴射量と目標後処理装置入口排ガス温度との関係を設定した目標排ガス温度マップからの目標排ガス温度との偏差によって前記排ガス温度制御手段による前記開度指令値を求める。
さらに、前記吸気量制御手段は、前記吸気スロットル弁の下流側に配置した吸気流量センサからの空気流量値と、エンジン回転数と燃料噴射量と目標吸入空気量とが設定された目標吸入空気量マップからの目標吸入空気量との偏差によって前記吸気量制御手段の開度指令値を求める。そして、これら算出した開度指令値の大きい方を採用する。

つまり、排ガス後処理装置の入口排ガス温度をフィードバックして目標排ガス温度になるように吸気スロットル弁を制御するロジックに加えて、空気流量をフィードバックして目標吸入空気量に制御するロジックを併用して、それぞれの制御ロジックで求まる吸気スロットル弁の制御指令値の内大きい方を採用する。これによって、簡単なロジックの追加によって、且つ確実にエンジンの空気量不足が防止されて安定運転が確保される。

また、本発明において、好ましくは、燃焼室内にポスト燃料噴射を行う燃料噴射装置を設け、前記吸気スロットル弁の制御によって一定時間内に前記目標排ガス温度に到達しないときには、前記燃料噴射装置を制御するよい。
このように構成することで、吸気スロットル弁の絞り過ぎを回避するとともに、その後のＤＰＦの目標排ガス温度への制御を、燃焼室内への燃料噴射装置のポスト噴射によって排ガス中の未燃燃料を増加せしめて排ガスを燃焼昇温して目標排ガス温度に到達することができる。
従って、ＤＰＦの再生制御を吸気スロットル弁の絞り過ぎを回避しつつ、再生処理時間を遅延させることなく確実に行うことができる。さらに、吸気スロットル弁を絞り状態で長時間運転することが回避されるので燃費悪化を防止できる。

また、本発明において、好ましくは、前記ＤＰＦの下流側の排気通路に排気スロットル弁を設け、前記吸気スロットル弁の制御によって一定時間内に前記目標排ガス温度に到達しないときには、前記排気スロットル弁の開度を制御するとよい。
このように構成することで、吸気スロットル弁の絞り過ぎを回避するとともに、その後のＤＰＦの目標排ガス温度への制御を、ＤＰＦの下流側の排気通路に設けられた排気スロットル弁の開度を絞り制御して目標後処理装置入口排ガス温度に到達することができる。
従って、ＤＰＦの再生制御を吸気スロットル弁の絞り過ぎを回避しつつ、再生処理時間を遅延させることなく確実に行うことができる。さらに、吸気スロットル弁を絞り状態で長時間運転することが回避されるので燃費悪化を防止できる。

本発明によれば、ＤＰＦ再生時にＤＰＦ入口の排ガス温度を吸気スロットル弁の絞りによって昇温制御する際に、吸気スロットル弁の閉め過ぎによるエンジンへの空気流量不足の問題を回避して、最低限必要な空気流量を確保してＤＰＦの再生制御時におけるエンジンの安定運転を確保できるＤＰＦ再生制御装置を提供することができる。
また、本発明によれば、前記のように吸気スロットル弁の絞りすぎを防止して吸気流量を確保する制御を行っても、再生時燃料噴射手段による噴射量制御、または排気スロットル弁の開度制御によってＤＰＦの再生処理に遅延を来すことなく確実に処理を完了できる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態を示し、排ガス後処理装置１を備えたディーゼルエンジンの吸、排気系統の構成図である。この第１実施形態においてはコモンレール噴射装置を備えないエンジンを示すが、従来技術で説明したようにコモンレール噴射装置を備えたエンジンであってもよい。

図１において、エンジンの吸気口から吸気通路３に吸入された吸気は、吸気スロットル弁５で開度を制御された後、エンジン７に吸気される。
エンジン７においては、燃料噴射装置９が設けられ、該燃料噴射装置９の燃料噴射ポンプ１１にて高圧に加圧された高圧燃料が燃料噴射弁１３から燃焼室内に噴射され、前記スロットル弁５で制御されて流入した空気と混合して燃焼される。この燃焼ガス即ち排ガスは排気通路１５を通って、排ガス後処理装置１のＤＯＣ１７、ＤＰＦ１９送り込まれる。そしてＤＰＦ１９にてＰＭを燃焼させた後の排ガスは、排気通路２１から外気に排出される。

前記排ガス後処理装置１は図６と同様の構造であり、図１において、エンジン７の排気ポートに連通される排気通路２１に接続され、排ガス後処理装置１の本体２３内には、ＤＰＦ１９と該ＤＰＦ１９の上流側に設置されたＤＯＣ（ディーゼル酸化触媒）１７とが設置されている。
エンジン７からの排気ガスは、排気通路２１からＤＯＣ１７に入り、排気ガス中に含まれる未燃燃料がＤＯＣ１７で酸化され、そのとき発生する酸化熱でＤＰＦ１９の入口部が６００〜６５０℃に上昇し、該ＤＰＦ１９に堆積したＰＭを燃焼させ、燃焼ガスは排気通路２１から外部に排出される。

また、ＤＰＦ再生制御装置２５には、排気通路２１の排ガス後処理装置１の入口部分２７の排ガス温度を検出する後処理装置入口温度センサ２９からの信号、スロットル弁５の下流側の吸気通路３内を流れる空気流量を検出する空気流量センサ２８からの信号がそれぞれ入力される。

また、図１に示すように、このＤＰＦ再生制御装置２５は、ＤＰＦ１９の再生時に排ガス後処理装置１の入口部分２７の排ガス温度がＰＭの燃焼、除去に必要な目標排ガス温度になるように吸気スロットル弁の開度指令値を出力する吸気スロットル弁制御手段３０からなる排ガス温度制御手段３１と、エンジン回転数及び燃料噴射量に応じて失火せずに運転するのに最低必要な目標吸入空気量になるように吸気スロットル弁５の開度指令値を出力する吸気量制御手段３３と、前記排ガス温度制御手段３１における開度指令値と前記吸気量制御手段３３における開度指令値とのうち大きい方を選択せしめる吸気スロットル弁開度指令値選択手段３５とから構成されている。
そして、前記大きい方の吸気スロットル弁開度指令値に基づいて前記吸気スロットル弁５を制御する。

次に、図２に、第１実施形態におけるＤＰＦ再生制御装置２５の制御ブロック図を示す。
ＤＰＦ１９の強制再生は、ＤＰＦ１９の入口圧力Ｐ１と、出口圧力Ｐ２との差圧ＤＰが所定圧力に達したことによって開始される。
図２の排ガス温度制御手段３１には目標排ガス温度マップ３７を備え、該目標排ガス温度マップ３７には、ＤＰＦ再生を実施するエンジン運転条件において、すなわちエンジン回転数と燃料噴射量とにおいて、ＤＰＦ１９の再生を実施するのに最適な排ガス後処理装置１の入口部分２７の目標排ガス温度が設定されている。
また実際の入口部分２７の排ガス温度は、後処理装置入口温度センサ２９から入力され、加減算器３９によって、目標排ガス温度と実際の排ガス温度検出値との偏差を算出し、ＰＩＤ制御器４１に入力し、その出力が吸気スロットル弁の開度指令値として吸気スロットル弁開度指令値選択手段４３の比較器４５に入力される。

一方、吸気量制御手段３３には目標吸入空気量マップ４７を備え、該目標吸入空気量マップ４７には、ＤＰＦ再生を実施するエンジン運転条件において、すなわちエンジン回転数と燃料噴射量とにおいて、失火せずに運転するのに最低必要な目標吸入空気量が設定されている。また、実際の吸入空気量は、空気流量センサ２８から入力され、加減算器４９によって、目標吸入空気量と実際の吸入空気量との偏差を算出し、ＰＩＤ制御器５１に入力し、その出力が吸気スロットル弁の開度指令値として吸気スロットル弁開度指令値選択手段４３の比較器４５に入力される。

そして、該比較器４５で、大きいスロットル弁開度指令値を選択し、その後、下限リミッタ４８によってさらに一定の下限値、例えば５％開度を下回らないようにリミッタを掛けて、エンジン停止の異常事態を確実に回避するようにしている。

この目標排ガス温度マップ３７と、目標吸入空気量マップ４７とにおける具体的な設定例を、図３を参照して説明する。
まず、目標吸入空気量マップ４７には、エンジン回転数及び燃料噴射量に応じて失火せずに運転するのに最低必要なエンジンへの目標吸入空気量が設定されているため、エンジンが低回転、低噴射量のＡ領域の運転状態では、高回転、高噴射量のＢ領域の運転状態よりも目標吸入空気量は小さい関係に設定されている。例えば、Ａ領域では２５ｇ／ｓｅｃの目標空気量が設定され、Ｂ領域では、１００ｇ／ｓｅｃのように目標空気量が設定されていて、Ａ領域で実際の吸入空気量が４０ｇ／ｓｅｃであった場合には、スロットル弁５の開度を３０％まで絞るような開度指令値が発せられ、Ｂ領域で実際の吸入空気量が１２０ｇ／ｓｅｃであった場合には、スロットル弁５の開度を１５％まで絞る指令値が発せられ。

また、目標排ガス温度マップ３７には、ＤＰＦ１９に堆積したＰＭを完全燃焼できるための排ガス後処理装置１の入口部分２７の目標排ガス温度が設定されているため、目標排ガス温度としてはエンジン回転数、燃料噴射量にかかわらず一般的に略６００℃とされている。従って、Ａ領域で実際の排ガス温度が１００℃であった場合には、スロットル弁５の開度を１０％の開度指令値が発せられ、Ｂ領域で実際の排ガス温度が４００℃であった場合には、スロットル弁５の開度を５０％の開度指令値が発せられる。
そして、これらの開度指令値が比較器４５に入力されると、大きい指令値が採用されるため、Ａ領域の場合では、１５％が選択され、Ｂ領域の場合では５０％が選択されるようになる。

以上のように本実施形態によれば、排ガス温度制御手段３１によって、排ガス後処理装置１の入口部分２７の入口排ガス温度を検出する後処理装置入口温度センサ２９からの排ガス温度と、エンジン回転数と燃料噴射量と目標後処理装置入口排ガス温度との関係を設定した排ガス温度マップからの目標排ガス温度との偏差によってスロットル弁の開度指令値を求め、さらに、吸気量制御手段３３によって、吸気スロットル弁５の下流側に配置した空気流量センサ２８からの空気流量値と、エンジン回転数と燃料噴射量と目標吸気量とが設定された目標吸入空気量マップからの目標吸入空気量との偏差によってスロットル弁の開度指令値を求める。そして、これら算出したそれぞれの開度指令値の内大きい方を採用する。

つまり、排ガス後処理装置１の入口部分２７の排ガス温度をフィードバックして目標排ガス温度になるように吸気スロットル弁５を制御するロジックに加えて、吸入空気流量をフィードバックして目標吸入空気量に制御するロジックを併用して、それぞれの制御ロジックで求まる吸気スロットル弁５の制御指令値の内の大きい方を採用する。
これによって、簡単なロジックの追加によって、吸気スロットル弁５の開度制御による排ガス昇温制御において吸入空気量不足の問題が回避され、吸入空気量不足による失火によってエンジン７が停止するようなことが回避され、確実にＤＰＦ１９の再生処理制御を実施することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図４、図５を参照して説明する。
第１実施形態において説明した吸気スロットル弁５の開度制御によって、すなわち図５に示すように吸気スロットル弁５の絞りをｔ１から開始してｔ２までの一定時間にわたって行っても、ＤＰＦ１９の入口部分の排ガス温度（図６のＴ１温度）が、ＴｂからＴａまでしか上昇せず目標排ガス温度の約６００℃に上昇しない場合には、吸気スロットル弁５の絞り状態を保持し続けると、吸入空気量不足に対して出力維持のために燃料増量を行うことによる燃費の悪化を生じやすい。
そのため、第１実施形態の排ガス温度制御手段３１に、さらに、燃焼室内への燃料噴射をする燃料噴射制御手段５６を設けて排ガス温度制御手段５２を構成して、ＤＰＦ１９の入口部分の排ガス温度をさらに上昇せしめるようにしている。
図５に示すように、吸気スロットル弁５による制御で、ｔ２においてＤＰＦ１９の入口部分の温度がＴａに達した後に、その吸気スロットル弁５の開度を保持したままさらに、燃料噴射制御手段５６によって燃料噴射ポンプ１１を制御してポスト噴射を行わせる。

すなわち、エンジン７の各シリンダ内への主噴射タイミングによる燃焼には直接的に影響しないタイミング、例えば、主噴射後の下死点近傍において主噴射より少量のポスト噴射を行い排ガス中に未燃燃料を増量させて、この未燃燃料がＤＯＣ１７で酸化され、そのとき発生する酸化熱で、ＤＰＦ１９の入口部分を目標の６００℃程度の温度に上昇せしめて、ＰＭを短時間で完全に燃焼するようにしている。
これによって、吸気スロットル弁５の絞り過ぎを回避しつつ吸気スロットル弁５が長時間にわたって絞り状態に維持されることで生じる燃費の悪化が防止される。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態についても、図４、図５を参照して説明する。
第３実施形態は、前記第２実施形態の燃料噴射制御手段５６によるポスト噴射に代えて、またはポスト噴射と共に、排気スロットル弁６０の開度を制御するものである。
排気スロットル弁６０は、図４に示すように、ＤＰＦ１９下流側の排気通路２１に設置された開閉弁であり、排ガス温度制御手段５２内に備えられた排気スロットル弁制御手段５８によって制御される。
Ｔａに達した後に、その吸気スロットル弁５の開度を保持したまま、さらに、排気スロットル弁６０の開度を絞ることによってＤＰＦ１９内に排ガスを溜めた状態にすることでＤＰＦ１９の入口部分２７の排ガス温度をさらに上昇させて、ＤＰＦ１９の入口部分を目標の６００℃程度の温度に上昇せしめて、ＰＭを短時間で完全に燃焼する。
これによって、吸気スロットル弁５の絞り過ぎを回避しつつ吸気スロットル弁５が長時間にわたって絞り状態に維持されることで生じる燃費の悪化が防止される。

本発明によれば、ＤＰＦ再生時にＤＰＦが設けられている排ガス後処理装置の入口排ガス温度を吸気スロットル弁の絞りによって昇温制御する際に、吸気スロットル弁の閉めすぎによるエンジンへの空気流量不足の問題を回避して、最低限必要な空気流量を確保してＤＰＦの再生制御時におけるエンジンの安定運転を確保しつつＤＰＦの再生処理を行うことができるので、ＤＰＦ再生制御装置への適用に際して有用である。

本発明に第１実施形態にかかるＤＰＦ装置を備えたディーゼルエンジンの吸、排気系統の構成図である。 第１実施形態におけるＤＰＦ再生制御装置の制御ブロック図である。 第１実施形態の制御マップの説明図である。 第２、３実施形態を示す全体構成図である。 第２、３実施形態のＤＰＦ入口の排ガス温度を示す説明図である。 従来技術の説明図である。 従来技術の制御構成図である。

符号の説明

１ 排ガス後処理装置
３ 吸気通路
５ 吸気スロットル弁
７ エンジン
９ 燃料噴射装置
１７ ＤＯＣ（ディーゼル酸化触媒）
１９ ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルター）
２１ 排気通路
２５、５０ ＤＰＦ再生制御装置
２７ 排ガス後処理装置の入口部分
２８ 空気流量センサ
２９ 後処理装置入口温度センサ
３０ 吸気スロットル弁制御手段
３１、５２ 排ガス温度制御手段
３３ 吸気量制御手段
３５ 吸気スロットル弁開度指令値選択手段
３７ 目標排ガス温度マップ
４７ 目標吸入空気量マップ
５６ 燃料噴射制御手段
６０ 排気スロットル弁

Claims (5)

1. ディーゼルエンジンの排気通路に排ガス中のＰＭ（微粒子状態物質）を除去するＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルター）を有した排ガス後処理装置と、エンジンの吸気通路に該吸気通路の通路面積を制御する吸気スロットル弁とを備え、前記ＤＰＦに堆積されたＰＭを燃焼、除去させるＤＰＦ再生制御装置において、
   ＤＰＦの再生時にエンジンの運転条件に応じて前記排ガス後処理装置に流入する排ガス温度がＰＭの燃焼、除去に必要な目標排ガス温度になるように前記吸気スロットル弁の開度指令値を出力する排ガス温度制御手段と、
   エンジンの運転条件に応じて失火せずに運転するのに最低必要な目標吸入空気量になるように前記吸気スロットル弁の開度指令値を出力する吸気量制御手段と、
   前記排ガス温度制御手段における前記開度指令値と前記吸気量制御手段における前記開度指令値とのうち大きい方を選択せしめる吸気スロットル弁開度指令値選択手段とを備え、
   前記大きい方の吸気スロットル弁開度指令値に基づいて前記吸気スロットル弁を制御することを特徴とするＤＰＦ再生制御装置。
2. 前記排ガス温度制御手段は、前記排ガス後処理装置に流入する排ガス温度を検出する入口温度センサからの排ガス温度と、エンジン回転数と燃料噴射量と目標後処理装置入口排ガス温度との関係を設定した目標排ガス温度マップからの目標排ガス温度との偏差によって前記排ガス温度制御手段による前記開度指令値を求めることを特徴とする請求項１記載のＤＰＦ再生制御装置。
3. 前記吸気量制御手段は、前記吸気スロットル弁の下流側に配置した吸気流量センサからの空気流量値と、エンジン回転数と燃料噴射量と目標吸入空気量とが設定された目標吸入空気量マップからの目標吸入空気量との偏差によって前記吸気量制御手段の開度指令値を求めることを特徴とする請求項１記載のＤＰＦ再生制御装置。
4. 燃焼室内にポスト燃料噴射を行う燃料噴射装置を設け、前記吸気スロットル弁の制御によって一定時間内に前記目標排ガス温度に到達しないときには、前記燃料噴射装置を制御することを特徴とする請求項１記載のＤＰＦ再生制御装置。
5. 前記ＤＰＦの下流側の排気通路に排気スロットル弁を設け、前記吸気スロットル弁の制御によって一定時間内に前記目標排ガス温度に到達しないときには、前記排気スロットル弁の開度を制御することを特徴とする請求項１記載のＤＰＦ再生制御装置。

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