JP2013234610A - パティキュレート堆積量推定装置および内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】DPFユニット33の前後差圧を差圧センサで検出し、その検出差圧を基に、DPFユニット内のPM堆積量が再生処理の開始時期に対応する再生要求堆積量に達しているか否かを判定する装置であって、異なる時期に実行される第1、第2の再生処理のうち、先に実行される第1の再生処理が終了するときの差圧センサ34の検出差圧に基づく第1の検出値P´を、後に実行される第2の再生処理が終了するときまでメモリに記憶保持させ(ステップS20)、第2の再生処理が終了するときの差圧センサの検出差圧に基づく第2の検出値Pとメモリに記憶させた第1の検出値P´との差分値ΔPoxiに応じて再生要求堆積量相当の差圧Poxiを補正する(ステップS19、S21)。
【選択図】図2
Description
図1および図2は、本発明の第1実施形態に係るパティキュレート堆積量推定装置を備えた内燃機関の排気浄化装置を示す図であり、本発明を差圧センサ付きのフィルタユニットを備えた多気筒内燃機関としてのディーゼルエンジン(以下、単にエンジンという)に適用した場合を例示している。
ここで、T[K]は、温度センサ42の検出温度をケルビンで表した温度値であり、Gaは吸入空気流量[g/s]である。
Poxi=Poxi−ΔPoxi ・・・(3)
ECU50は、また、この再生要求差圧値Poxiの補正値算出と併せて、今回の差圧センサ34の検出差圧Δpに基づく基準状態での検出差圧値Pnを、前回の差圧センサ34の検出差圧Δpに基づく基準状態での検出差圧値Pn−1と置き換える記憶値の更新処理を実行するようになっている。
図4および図5は、本発明の第2実施形態に係るパティキュレート堆積量推定装置および内燃機関の排気浄化装置において実行される再生処理制御プログラムとそれによる作用を説明する図である。なお、本実施形態は、第1実施形態と略同一のシステム構成を有するので、第1実施形態と同一または類似する構成について図1に示された第1実施形態中の対応する構成要素の符号を用いて説明することとし、以下、第1実施形態との相違点について図4のフローチャートと図5の作用説明図を用いて、第1実施形態との相違する点について説明する。
さらに、ECU50は、今回の低温再生処理が完了するときに算出された差圧差ΔPnと、前回の低温再生処理が完了するときに(4)式により算出されメモリ部53に記憶されていた第1の検出値としての差圧差ΔPn−1とを基に、今回算出した差圧差ΔPnと前回算出された差圧差ΔPn−1との差分値(ΔPn−ΔPn−1)を算出する。そして、ECU50は、その差分値を予め設定された縮小係数kにより縮小した差圧補正値を算出し、次の(5)式により、その差圧補正値を用いて、再生要求差圧値Poxiの設定値を補正するようになっている。
加えて、ECU50は、再生要求差圧値Poxiの補正処理後に、高温再生処理により強制的にPMを除去する完全PM再生処理を実行させる機能を有している。
11 気筒
14 吸気装置
15 燃料噴射装置
15a 燃料噴射ノズル
17 排気装置
23 クランク角センサ
24 アクセル開度センサ
26 油温センサ
27 水温センサ
31 排気管
32 触媒(貴金属触媒)
33 DPFユニット(フィルタユニット)
34 差圧センサ
39 燃料添加弁(高温再生処理機構、低温再生処理機構)
40 排気浄化ユニット
42 温度センサ
45 コモンレール
48 エアフローメータ
49 燃料圧力センサ
50 ECU(電子制御ユニット、高温再生処理機構、低温再生処理機構)
51 燃料噴射条件の切替え制御部
52 再生時期判定処理部
53 メモリ部
P 検出差圧値
P0 再生終了要求差圧
Pn 検出差圧値(第2の検出値)
Pn−1 検出差圧値(第1の検出値)
Poxi 再生要求差圧値(再生要求堆積量、低温再生処理の前の検出差圧値)
Proxi 検出差圧値(低温再生処理の後の検出差圧値)
Δp 差圧センサの検出差圧
ΔPn 低温再生処理前後の差圧差(第2の検出値)
ΔPn−1 低温再生処理前後の差圧差(第1の検出値)
ΔPoxi 差分値
ΔQb、ΔQa PM堆積量のばらつき
Claims (7)
- 内燃機関の排気通路中でパティキュレートを捕集するフィルタユニットの上流側と下流側の間の差圧を差圧センサにより検出し、該差圧センサの検出差圧を基に、前記フィルタユニットに堆積したパティキュレートの堆積量が該パティキュレートを除去する再生処理の開始時期に対応する再生要求堆積量に達しているか否かを判定するパティキュレート堆積量推定装置であって、
前記再生処理として異なる時期に実行される第1の再生処理および第2の再生処理のうち、先に実行される前記第1の再生処理が終了するときの前記差圧センサの検出差圧に基づく第1の検出値を、後に実行される前記第2の再生処理が終了するときまでメモリに記憶保持させ、
前記第2の再生処理が終了するときの前記差圧センサの検出差圧に基づく第2の検出値と前記メモリに記憶させた前記第1の検出値との差分値に応じて前記再生要求堆積量を補正することを特徴とするパティキュレート堆積量推定装置。 - 前記第1の再生処理および前記第2の再生処理が、それぞれ前記パティキュレートの自燃温度より低い温度で実行される低温再生処理であり、
前記第1の検出値および前記第2の検出値が、それぞれ前記低温再生処理の前後における前記差圧センサの検出差圧の差であ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堆積量推定装置。 - 前記第1の再生処理および前記第2の再生処理が、それぞれ前記パティキュレートの自燃温度より高い温度で実行される高温再生処理であり、
前記第1の検出値および前記第2の検出値が、それぞれ前記高温再生処理が終了するときの前記差圧センサの検出差圧であ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堆積量推定装置。 - 前記再生要求堆積量に対応する前記差圧の値を再生要求差圧値として予め設定し、該再生要求差圧値の設定値を前記差分値に基づき補正することを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか1の請求項に記載のパティキュレート堆積量推定装置。
- 前記内燃機関の吸入空気流量または排出ガス流量を検出する流量センサと、前記フィルタユニットの温度を検出する温度センサと、が設けられ、
前記再生要求差圧値が、前記吸入空気流量または排出ガス流量と前記フィルタユニットの温度とがそれぞれの基準値にある基準状態での前記再生要求堆積量に対応する値に設定されるとともに、
前記差圧センサの検出差圧が、前記流量センサの検出流量および前記温度センサの検出温度に基づいて前記基準状態での検出差圧値に変換されて、前記再生要求差圧値と比較されることを特徴とする請求項4に記載のパティキュレート堆積量推定装置。 - 前記第2の再生処理は、前記第1の再生処理の次に実行される該第1の再生処理と同種の再生処理であることを特徴とする請求項1ないし請求項5のうちいずれか1の請求項に記載のパティキュレート堆積量推定装置。
- 請求項1ないし請求項6のうちいずれか1の請求項に記載されたパティキュレート堆積量推定装置を備える内燃機関の排気浄化装置であって、
前記フィルタユニットの内部の温度を前記パティキュレートの自燃温度より低い低温再生処理温度に上昇させて前記パティキュレートを除去する低温再生処理機構と、
前記再生要求堆積量の補正後に前記フィルタユニットの内部の温度を前記パティキュレートの自燃温度以上の高い温度に上昇させて前記パティキュレートを強制的に除去する高温再生処理機構と、を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
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