JP2011169235A - Method for controlling dpf regeneration - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の排気管に接続されたDPFの目詰まりを的確に判断してDPFを再生するためのDPFの再生制御方法に関するものである。 The present invention relates to a DPF regeneration control method for accurately judging clogging of a DPF connected to an exhaust pipe of a vehicle and regenerating the DPF.
ディーゼルエンジンから排出されるPM(パティキュレートマター;粒状物質)の浄化装置は、ディーゼルエンジンの排気管にDPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)を接続し、そのDPFでPMを捕集して、排気ガスを浄化して大気へ排出するものである。 PM (particulate matter; particulate matter) purification equipment discharged from a diesel engine connects a DPF (diesel particulate filter) to the exhaust pipe of the diesel engine, collects PM with the DPF, and collects exhaust gas. Purify and discharge to the atmosphere.
このDPFで、捕集されたPMは、フィルタの目詰まりの原因となるため、捕集堆積したPMを定期的に酸化させ、除去して再生する必要がある。 Since the PM collected by this DPF causes clogging of the filter, it is necessary to periodically oxidize, remove and regenerate the collected PM.
このDPFの目詰まりの検出は、排気圧センサがDPF前後の差圧を検知し、その差圧が上限値に達したときに、ECU(エンジンコントロールユニット)が自動的に、或いは手動で行う場合には、キャビン内に設けられたDPF警告灯を点灯し、ドライバーが再生実行スイッチを押すことで、DPFの再生が開始される。 The detection of the clogging of the DPF is performed automatically or manually by the ECU (engine control unit) when the exhaust pressure sensor detects the differential pressure before and after the DPF and the differential pressure reaches the upper limit value. In this case, the DPF warning lamp provided in the cabin is turned on, and when the driver presses the regeneration execution switch, the regeneration of the DPF is started.
再生は、排気温度を600℃に上昇させ、この高温の排気ガスでDPFに捕集されたPMを燃焼させ、除去して再生するものである。 In the regeneration, the exhaust temperature is raised to 600 ° C., and the PM collected in the DPF is burned with this high-temperature exhaust gas, removed and regenerated.
この再生は、エンジンの排気側の排気スロットルバルブが開で、噴射パターンをプレ噴射とメイン噴射のマルチ噴射を行っている際に、排気スロットルバルブを閉じ、メイン噴射の前後にプレ噴射とアフター噴射を追加して増量したマルチ噴射(パイロット噴射、プレ噴射、メイン噴射、アフター噴射)を行うことで、排気ガス温度が上昇し、DPF内の酸化触媒の活性温度(250℃)以上に上げ、その後、マルチ噴射(パイロット噴射、プレ噴射、メイン噴射、アフター噴射)に、ポスト噴射を追加することで、DPF内の酸化触媒による触媒燃焼で排気ガスを600℃まで温度を上昇させて、PMを燃焼させている。 In this regeneration, when the exhaust throttle valve on the exhaust side of the engine is open and the injection pattern is performing multi-injection of pre-injection and main injection, the exhaust throttle valve is closed and pre-injection and after-injection before and after the main injection. The exhaust gas temperature rises by performing multi-injection (pilot injection, pre-injection, main injection, after-injection) increased by adding, and then rises above the activation temperature (250 ° C.) of the oxidation catalyst in the DPF. By adding post injection to multi-injection (pilot injection, pre-injection, main injection, after-injection), the temperature of exhaust gas is raised to 600 ° C by catalytic combustion with an oxidation catalyst in the DPF, and PM is burned I am letting.
この再生運転においては、DPFを再生する時期を的確に判定することが重要である。 In this regeneration operation, it is important to accurately determine when to regenerate the DPF.
従来の技術では、特許文献1〜4に示されるように、DPFの前後の差圧とPM堆積量の関係を事前に把握して、マップやモデルを使って適宜差圧による再生時期の判断を行っていた。
In the conventional technology, as shown in
しかし、DPFに堆積するPMはSOF(有機溶剤可溶分)とSOOT(煤)の割合により堆積状態が異なり必ずしも差圧とPM堆積量の関係が一定にならない問題があった。そのため、再生時期の判断が厳密に行えない場面が生じている。 However, PM deposited on the DPF has a problem that the deposition state differs depending on the ratio of SOF (organic solvent soluble component) and SOOT (soot) and the relationship between the differential pressure and the PM deposition amount is not always constant. For this reason, there is a scene where the reproduction time cannot be determined accurately.
すなわち、図7は、車両から排出され、DPFに堆積した試料A〜CのPMの表面SEM像を示したもので、図7(a)は、SOF50%の試料A、図7(b)はSOF25%の試料B、図7(c)は、SOF5%以下の試料Cを示している。 That is, FIG. 7 shows a surface SEM image of PM of samples A to C discharged from the vehicle and deposited on the DPF. FIG. 7A shows sample A with 50% SOF, and FIG. Sample B with SOF of 25%, FIG. 7C shows sample C with SOF of 5% or less.
図7からわかるように、PMは、使用条件でSOFとSOOTの割合が一定ではなく、SOFの割合が多いと気孔が少なく、SOFの割合が少ないと気孔が多くなる。このように、SOF量の違いは堆積形態(緻密さ)の大きい差異となって表れる。これが差圧判定のばらつき要因となる。 As can be seen from FIG. 7, in PM, the ratio of SOF and SOOT is not constant under the use conditions. When the ratio of SOF is large, the number of pores is small, and when the ratio of SOF is small, the number of pores is large. Thus, the difference in the amount of SOF appears as a large difference in the deposit form (denseness). This becomes a variation factor of the differential pressure determination.
このため、SOF量が多いPMでは、SOOTが少ないため、過度にDPFの再生運転が行われ、SOF量が少ない時には、SOOTの除去が不十分な再生となってしまい的確な再生運転が行えない問題がある。 For this reason, in PM with a large amount of SOF, since the SOOT is small, the regeneration operation of the DPF is excessively performed. When the amount of SOF is small, the regeneration of the SOOT becomes insufficient and the regeneration operation cannot be performed accurately. There's a problem.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、DPF前後の差圧を判定する前に、差圧のばらつき要因となるSOF量の違いを取り除く前処理を行うことで、再生時期の判断を精密に行うことができるDPFの再生制御方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and perform a pre-processing for removing the difference in the SOF amount that causes the differential pressure variation before determining the differential pressure before and after the DPF, thereby determining the regeneration timing. An object of the present invention is to provide a DPF regeneration control method that can be performed precisely.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、エンジンの排気管にDPFを接続し、そのDPFで排気ガス中のPMを捕集して排気ガスを浄化して排気し、そのDPFに堆積したPMによるDPF前後の差圧を検知し、その差圧が上限値以上となったときにDPFを再生するDPFの制御方法において、DPF再生終了時から次のDPF再生までの時間をカウントすると共に、その間のDPFの入口温度を検出し、そのDPF入口温度が、DPF再生終了後からPM中にSOF(有機溶剤可溶分)が生成する温度(TSOF)以下となっているSOF時間(tL1〜n)を積算し、上記DPF前後の差圧が上限値以上となったとき、PM中のSOFを酸化除去すべく、SOF積算時間(tL)に応じてDPFの温度のSOF温度(TSOF)以上に保つ前処理時間(t)を決定し、その前処理条件でSOFを酸化除去し、しかる後、SOOTの割合の多くなったDPF前後の差圧を検知し、その差圧が上限値以上となったときに、DPF中のSOOTを酸化除去してDPFを再生することを特徴とするDPFの再生制御方法である。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a DPF is connected to an exhaust pipe of an engine, PM in the exhaust gas is collected by the DPF, the exhaust gas is purified and exhausted, and accumulated in the DPF. In the DPF control method for detecting the differential pressure before and after the DPF due to the PM and the DPF is regenerated when the differential pressure exceeds the upper limit value, the time from the end of the DPF regeneration until the next DPF regeneration is counted. In the meantime, the DPF inlet temperature is detected, and the DPF inlet temperature is equal to or lower than the temperature (T SOF ) at which SOF (organic solvent soluble component) is generated in PM after the completion of DPF regeneration (t L1 to n ) are integrated, and when the differential pressure before and after the DPF becomes equal to or higher than the upper limit, the SOF temperature of the DPF temperature (t L ) in accordance with the SOF integration time (t L ) to oxidize and remove the SOF in PM coercive in T SOF) more The pretreatment time (t) is determined, and the SOF is oxidized and removed under the pretreatment conditions. Thereafter, the differential pressure before and after the DPF in which the ratio of SOOT is increased is detected, and the differential pressure exceeds the upper limit value. In some cases, the DPF regeneration control method is characterized in that the SOPF in the DPF is oxidized and removed to regenerate the DPF.
請求項2の発明は、前処理時間(t)は、PM堆積量の判定値をWPMとし、SOF除去後のPM質量をWSOFとし、PMの酸化速度をVSOFとし、SOF積算時間(tL)、再生間隔をtoとしたとき、
t=(WPM×WSOF)/VSOF×tL/to
で決定し、
さらに前処理条件(PC)は、
PC=TSOF×t
で設定する請求項1記載のDPFの再生制御方法である。
According to the second aspect of the present invention, the pretreatment time (t) is the PM deposition amount judgment value W PM , the PM mass after SOF removal is W SOF , the PM oxidation rate is V SOF , and the SOF integration time ( t L ), where the playback interval is t o
t = (W PM × W SOF ) / V SOF × t L / t o
Determined by
Furthermore, pre-processing conditions (PC) are
PC = T SOF × t
The DPF regeneration control method according to
請求項3の発明は、前処理条件は、DPFにSOF温度(TSOF)として250〜300℃の排ガスを、前処理時間(t)流して行う請求項1又は2記載のDPFの再生制御方法である。
The invention according to
本発明によれば、DPF前後の差圧を判定する際に、先ず差圧が上限値に達した時にSOFを除去する前処理運転を行い、その後、実質的にSOOT堆積による差圧に基づいて再生時期を判断することで的確な再生運転を行うことができるという優れた効果を発揮するものである。 According to the present invention, when determining the differential pressure before and after the DPF, first, when the differential pressure reaches the upper limit value, the pretreatment operation for removing the SOF is performed, and then substantially based on the differential pressure due to SOOT deposition. By judging the regeneration time, an excellent effect that an accurate regeneration operation can be performed is exhibited.
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。 A preferred embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
先ず、図6により、本発明におけるディーゼルエンジン排気系に組み込まれたDPFシステムを説明する。 First, with reference to FIG. 6, the DPF system incorporated in the diesel engine exhaust system of the present invention will be described.
図6において、ディーゼルエンジン10には、吸気マニホールド11と排気マニホールド12が接続される。吸気マニホールド11には吸気管13が接続され、その吸気管13に吸気スロットルバルブ14が接続される。
In FIG. 6, an intake manifold 11 and an exhaust manifold 12 are connected to the
排気マニホールド12には排気管15が接続され、その排気管15に排気スロットルバルブ16、DPF18、消音器19が順次接続される。排気スロットルバルブ16は、エアータンク20からの空気圧を調整する電気式制圧切替バルブ17で、その開度が制御される。
An
DPF18は、排気管15を拡径したDPF本体21内の前段に酸化触媒22が設けられ、後段に触媒化セラミックフィルター23が設けられて構成され、前段の酸化触媒22で、排気ガス中のHC(炭化水素)やCOを酸化すると共にPMの一部を酸化し、後段の触媒化セラミックフィルター23で、PMを捕集する。
The
DPF18には酸化触媒22の前後の排気ガス温度を検出する排気温度センサ24,25が設けられ、また触媒化セラミックフィルター23の前後の排気ガスの差圧を検出する排気圧力センサ26が設けられ、これらの検出値がECU(エンジンコントロールユニット)30に入力される。
The
ECU30には、車速センサ27からの車速、各種センサ28からエンジン回転数やエンジン冷却水温度が入力され、これらに基づいてECU30が、エンジン10の燃料噴射量を決定すると共に、各種マルチ噴射パターン(パイロット噴射、プレ噴射、メイン噴射、アフター噴射、ポスト噴射)を適宜選択して燃料を噴射すべく燃料噴射装置(図示せず)を制御する。
The ECU 30 receives the vehicle speed from the
また、ECU30は、排気圧力センサ26で検出した差圧と排気温度センサ24,25の検出値に基づいて、吸気スロットルバルブ14の開度を制御し、また電気式制圧切替バルブ17に開度信号を出力して排気スロットルバルブ16の開度を制御して、エンジン10に供給する吸気量とエンジン10からの排気ガス量を調整し、その排気ガス温度を制御することで、DPF18に流入する排気ガス温度を上昇させてDPF18を連続再生運転できるようになっている。
Further, the
本発明において、ECU30は、排気圧力センサ26で検出した差圧が上限値(ΔPlimit)以上のときに、再生運転する前に、DPF18に堆積したPM中のSOF量をDPFの入口温度の経時変化から決定し、SOFを除去する前処理運転を行ってPMからSOFを除去し、SOOTの割合の多くなったDPF前後の差圧を検知し、その差圧が上限値(ΔPlimit)以上かどうかを判断することで、的確な再生時期を判断することができ、これにより、的確な再生運転を行うことができる。
In the present invention, when the differential pressure detected by the
以下に、本発明のDPFの再生制御方法を詳細に説明する。 The DPF regeneration control method of the present invention will be described in detail below.
図7で説明したように、車両から排出されるPMは使用条件でSOFとSOOTの割合が一定ではなく、SOF量の違いは堆積形態(緻密さ)の大きい差異となって表れる。これが差圧判定のばらつき要因となる。 As described with reference to FIG. 7, the PM discharged from the vehicle does not have a constant ratio of SOF and SOOT under use conditions, and the difference in the amount of SOF appears as a large difference in deposition form (denseness). This becomes a variation factor of the differential pressure determination.
そこで、図7(a)の試料A(SOF量50%)、図7(b)の試料В(SOF量25%、図7(c)の試料C(SOF量5%以下)の示差熱分析を行った結果を図2に示す。
Therefore, differential thermal analysis of sample A in FIG. 7A (SOF amount 50%), sample В in FIG. 7B (SOF amount 25%, sample C in FIG. 7C (
図2は、試料A〜CのPMを示差熱分析器で熱質量分析を行ったときの温度とPM質量変化を示したものである。 FIG. 2 shows changes in temperature and PM mass when samples A to C are subjected to thermal mass spectrometry using a differential thermal analyzer.
PMを250〜300℃まで加熱すると、PM質量変化は、試料A>試料B>試料Cであるが、300℃以上となると各試料A〜Cは同じ質量変化となり、500℃までは質量変化がなく500℃以上となると同じ質量変化となり、600℃でPMがなくなることがわかる。 When PM is heated to 250 to 300 ° C., the PM mass change is Sample A> Sample B> Sample C. However, when the temperature is 300 ° C. or higher, each sample A to C has the same mass change, and the mass change is up to 500 ° C. It turns out that it becomes the same mass change when it becomes 500 degreeC or more, and PM is lose | eliminated at 600 degreeC.
そこでこの図2の結果から、試料A〜Cは同じ質量変化となるWSOFのときの温度をTSOFとすると、TSOFまでの質量減少は各試料A〜CのPMの水分量とSOF分量の和の違いを示している。またTSOF以上では、各PMとも質量減少は一定の曲線を描くことから、TSOF以上に、すなわちSOF除去温度に加熱すればPM中の組成はほぼ均一になった(WSOF)と考えることができる。 Therefore, from the results of FIG. 2, if the temperature at the time of W SOF in which the samples A to C have the same mass change is T SOF , the mass decrease up to T SOF is the amount of moisture and the amount of SOF in the PM of each sample A to C. Shows the difference between the sums of In T SOF above also be considered by drawing mass reduction certain curves in each PM, above T SOF, i.e. composition in PM by heating the SOF elimination temperature became substantially uniform and (W SOF) Can do.
尚、エンジン機種により多少の幅はあるものの、SOF除去温度TSOFは、250℃〜300℃位、WSOFは0.2〜0.5である。 The SOF removal temperature T SOF is about 250 ° C. to 300 ° C., and W SOF is 0.2 to 0.5, although there are some widths depending on the engine model.
図3は、図2から算出したPMの酸化速度を示したものである。 FIG. 3 shows the PM oxidation rate calculated from FIG.
図3より、SOF分の酸化速度は、SOF除去温度TSOFの時に最大値(VSOF)を示し、その後、酸化速度は遅くなり、500℃以上でSOOTの酸化により酸化速度が上昇する結果が得られた。 From FIG. 3, the oxidation rate of SOF shows the maximum value (V SOF ) at the SOF removal temperature T SOF , and then the oxidation rate becomes slow, and the oxidation rate is increased by oxidation of SOOT above 500 ° C. Obtained.
以上より、DPFに堆積するPM中のSOF量にバラツキがあっても、PM中のSOFを除去すれば、PMは、図7(C)の試料CのようにSOF量の少ない略SOOTからなるPMとすることができる。 As described above, even if there is a variation in the amount of SOF in the PM deposited on the DPF, if the SOF in the PM is removed, the PM is made up of substantially SOOT with a small amount of SOF as in the sample C in FIG. It can be PM.
そこで、PM中に発生するSOF量を推定することで、SOFを効率よく除去ができることがわかる。 Therefore, it is understood that the SOF can be efficiently removed by estimating the amount of SOF generated in the PM.
図4は、図6で説明したDPFシステムにおいて、排気温度センサ24,25で、DPF再生直後から、PMを捕集した際のDPF入口の温度の経時変化を示したものである。
FIG. 4 shows the change over time in the temperature of the DPF inlet when PM is collected by the
排ガス中に発生するSOFは、SOF除去温度TSOF以下になったときに発生し、SOF除去温度TSOF以上では酸化燃焼すると考えられるため、DPF入口の温度が、SOF除去温度TSOF以下となる時間(tL1〜tLn)を積算する。 The SOF generated in the exhaust gas is generated when the SOF removal temperature T SOF or lower is reached, and it is considered that oxidation combustion occurs at the SOF removal temperature T SOF or higher. Therefore , the DPF inlet temperature becomes the SOF removal temperature T SOF or lower. The time (t L1 to t Ln ) is integrated.
すなわち、図4でDPF再生間隔(時間t0)中のTSOF以下となる時間(tL)の合計は、
tL=tL1+tL2+tL3+tL4+tL5+tL6
となり、再生間隔の時間t0中の時間tLは、PMに含まれるSOF量を表すものとなる。
That is, the total time (t L ) that is equal to or less than T SOF in the DPF regeneration interval (time t 0 ) in FIG.
t L = t L1 + t L2 + t L3 + t L4 + t L5 + t L6
Thus, the time t L in the regeneration interval time t 0 represents the amount of SOF contained in the PM.
そこで、実際にDPFに堆積したPMの組成を均質化するためにPM中のSOFを除去する前処理条件(PC)を説明する。 Therefore, pretreatment conditions (PC) for removing SOF in PM in order to homogenize the composition of PM actually deposited on the DPF will be described.
DPFに堆積したPMの大部分がSOOTで、差圧の上限値(ΔPlimit)となるときの、PM堆積量の判定値をWPMとし、SOF除去後のPM質量をWSOFとし、PMの酸化速度をVSOFとし、SOF積算時間(tL)、再生間隔をtoとしたとき、前処理時間(t)は、
t=(WPM×WSOF)/VSOF×tL/to …(1)
で決定し、
また前処理条件(PC)は、
PC=TSOF×t …(2)
で決定する。
When most of the PM deposited on the DPF is SOOT and reaches the upper limit value (ΔP limit ) of the differential pressure, the judgment value of the PM deposition amount is W PM , the PM mass after SOF removal is W SOF , When the oxidation rate is V SOF , the SOF integration time (t L ), and the regeneration interval is t o , the pretreatment time (t) is
t = (W PM × W SOF ) / V SOF × t L / t o (1)
Determined by
The pre-processing conditions (PC) are
PC = T SOF × t (2)
To decide.
式1中のPM堆積量の判定値WPMは、エンジンの形式とDPFの形式から予め求めておき、同時にPMの酸化速度VSOFも実際に酸化させた時の値を基に求めておき、これら値を図6のECU30に記憶させておく。またTSOFは、ECUが、エンジン排気系で得られる250〜300℃の値の中で適宜決定できるようにする。
The PM deposition amount determination value W PM in Equation 1 is obtained in advance from the engine type and DPF type, and at the same time, the PM oxidation rate V SOF is obtained based on the value when actually oxidized, These values are stored in the
このように前処理時間(t)とSOF除去温度TSOFを考慮した前処理条件(PC)を決定し、DPFを図6で説明したDPFシステムで、実際にDPFに流す排ガスのSOF除去温度TSOFを調整し、これを前処理時間(t)保持し、これに基づいて前処理することで、図7(c)に示した試料Cの状態にPMを均質化することができ、この前処理後は、差圧の上限値(ΔPlimit)に達したときに、排ガス温度を600℃とすることで、的確な再生処理が行える。 In this way, the pretreatment condition (PC) considering the pretreatment time (t) and the SOF removal temperature T SOF is determined, and the SPF removal temperature T of the exhaust gas actually flowing to the DPF in the DPF system described in FIG. By adjusting the SOF , holding the preprocessing time (t), and preprocessing based on this, PM can be homogenized to the state of the sample C shown in FIG. After the treatment, when the upper limit value (ΔP limit ) of the differential pressure is reached, the exhaust gas temperature is set to 600 ° C., so that an accurate regeneration treatment can be performed.
図5は、PM堆積量とDPF前後の圧力損失の関係を示したもので、線Aは図7(a)に示したSOF量の試料A、線Cは、図7(c)に示したSOF量の試料Cを示し、図5(a)は本発明のPM堆積量と圧力損失の関係を、図5(b)は従来のPM堆積量と圧力損失の関係を示している。 FIG. 5 shows the relationship between the PM deposition amount and the pressure loss before and after the DPF. The line A shows the sample A of the SOF amount shown in FIG. 7A, and the line C shows the relationship shown in FIG. 7C. FIG. 5A shows the relationship between the PM deposition amount of the present invention and the pressure loss, and FIG. 5B shows the relationship between the conventional PM deposition amount and the pressure loss.
図5(a)に示すように適正なPM堆積量になったときの圧力損失は、線Aのmaxと線Cのminでほとんど差がないものとできるのに対して、図5(b)に示す従来例では、線Aのmaxと線Cのminとの圧力損失差が大きく、線Aに近い状態ではSOF割合が多くなる。 As shown in FIG. 5A, the pressure loss when an appropriate amount of PM is deposited can be almost the same between the max of line A and the min of line C, whereas FIG. In the conventional example shown in FIG. 2, the pressure loss difference between the max of the line A and the min of the line C is large, and the SOF ratio increases in a state close to the line A.
このように本発明では、従来の方法ではばらつきの大きかった差圧による再生判定を行う前に、上述の前処理を加えることで精密化できる。 As described above, the present invention can be refined by adding the above-described pre-processing before performing the regeneration determination based on the differential pressure, which has a large variation in the conventional method.
この本発明の再生制御方法は、図6で説明したECU30にプログラムされており、ECU30が、排気圧力センサ26で検出した差圧と排気温度センサ24,25の検出値に基づいて再生時期を判断すると共に再生制御を実行するようになっている。
The regeneration control method of the present invention is programmed in the
このECU30による再生制御のフローチャートを図1により説明する。
A flowchart of the regeneration control by the
DPF再生運転が終了し、次のDPF詰まり判定40をスタートさせ、DPF入口温度(T)と、時間(t)の測定41を行う。この際、時間tがカウントされ、そのカウント値(Σt0)が、内部記憶42される。
After the DPF regeneration operation is completed, the next
また温度(T)は、step1で、T>TSOFかどうかが判断され、T>TSOFであれば、そのT>TSOFとなっている間の時間(tL)が、積算され自動的に内部記憶43される。
The temperature (T) is a step1, T> T whether SOF is determined, T> if T SOF, the time (t L) between on which it is T> T SOF, automatically be credited Is stored in the
次に差圧(ΔP)の測定44がなされ、step2で差圧測定した差圧(ΔP)が、ΔPlimit>ΔPかどうかが判断され、ΔPlimit>ΔPであれば、DPF詰まり判定40側に戻されて、再度、step1で、DPF温度(T)がT>TSOFとなっているかどうかが判断され、T>TSOFとなっていれば、その時間(tL)が積算される。
Then measure 44 of the differential pressure ([Delta] P) is performed, the differential pressure ([Delta] P) is obtained by the differential pressure measured in step2, it is determined whether [Delta] P limit> [Delta] P, if [Delta] P limit> [Delta] P, the
次にstep2の判断で、ΔPlimit≦ΔPとなったときに、前処理(PC)45を行う。この際、内部記憶42,43に記憶された積算時間(t0)とT>TSOFとなっている間の積算時間(tL)を基に、式1,2で説明した計算を行って、すなわち、
t=(WPM×WSOF)/VSOF×tL/to …(1)
PC=TSOF×t …(2)
を計算して前処理45を行い、DPFに堆積したPM中のSOFを除去する。
Next, when it is determined in
t = (W PM × W SOF ) / V SOF × t L / t o (1)
PC = T SOF × t (2)
Is calculated and the
次に、step3で差圧判定し、再度ΔPlimit>ΔPかどうかが判断される。
Next, the differential pressure is determined at
前処理45でDPFに堆積したPM中のSOFが除去された場合には、SOFが除去されるために、ΔPlimit>ΔPであり、DPF詰まり判定40側に戻され、step1,step2の判断で、必要に応じて再度前処理がなされる。
When the SOF in the PM accumulated in the DPF is removed in the pre-processing 45, since SOF is removed, ΔP limit > ΔP, and the process returns to the
そして、PM中のSOFが少なくなり、DPFに堆積するSOOTが多く、SOOT量(PM推定値)に基づく差圧上限値(ΔPlimit)以上になったとき、step3で、ΔPlimit≦ΔPと判断され、実際のDPF再生46をスタートさせる。このstep3での判断は、図5(a)で説明したDPFに堆積するPM推定値と圧力損失に基づくものであり、ΔPlimit≦ΔPは、SOFが除去されたSOOTの多いPMの差圧ΔPであり、同一条件で再生処理が的確に行えることとなる。
When the SOF in the PM decreases and the amount of SOOT that accumulates in the DPF exceeds the differential pressure upper limit (ΔP limit ) based on the SOOT amount (PM estimated value), it is determined in
なお、図1のフローでstep2、step3の差圧判定で、上限値をΔPlimitと同じにしているが、step2の上限値ΔPlimitは、step3の上限値ΔPlimitより低い値に設定しておいてもよい。
In the flow of FIG. 1, the upper limit value is set to be equal to ΔP limit in the differential pressure determination of
次に、ECU30による前処理(PC)45制御は、図6で説明した、エンジン10の排気側の排気スロットルバルブ16が開で、噴射パターンをプレ噴射とメイン噴射のマルチ噴射を行っている際に、排気スロットルバルブ16を閉じ、メイン噴射の前後にプレ噴射とアフター噴射を追加して増量したマルチ噴射(パイロット噴射、プレ噴射、メイン噴射、アフター噴射)を行うことで、排気ガス温度が上昇し、DPF内の酸化触媒22の活性温度(250℃)以上に上げ、これをSOF除去温度TSOFとし、前処理PC時間(=TSOF×t)継続することでSOFの除去を行う。
Next, pre-processing (PC) 45 control by the
またDPF再生46は、排気スロットルバルブ16を閉じ、マルチ噴射(パイロット噴射、プレ噴射、メイン噴射、アフター噴射、ポスト噴射)を行うことで、DPF18内の酸化触媒22による触媒燃焼で排気ガスを600℃まで温度を上昇させて、PMを酸化燃焼させることで行う。この再生は、触媒化セラミックフィルター23に堆積するPMが実質的にSOOTであり、その堆積量も略一定のため、再生時間を的確に設定することが可能となる。
The
10 エンジン
15 排気管
18 DPF
45 前処理(PC)
46 DPF再生
10
45 Pretreatment (PC)
46 DPF regeneration
Claims (3)
t=(WPM×WSOF)/VSOF×tL/to
で決定し、
さらに前処理条件(PC)は、
PC=TSOF×t
で設定する請求項1記載のDPFの再生制御方法。 The pretreatment time (t) is the PM deposition amount judgment value W PM , the PM mass after SOF removal is W SOF , the PM oxidation rate is V SOF , the SOF integration time (t L ), and the regeneration interval When t o
t = (W PM × W SOF ) / V SOF × t L / t o
Determined by
Furthermore, pre-processing conditions (PC) are
PC = T SOF × t
The DPF regeneration control method according to claim 1, which is set in step (1).
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