JP2016136011A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
Control device of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016136011A JP2016136011A JP2015011637A JP2015011637A JP2016136011A JP 2016136011 A JP2016136011 A JP 2016136011A JP 2015011637 A JP2015011637 A JP 2015011637A JP 2015011637 A JP2015011637 A JP 2015011637A JP 2016136011 A JP2016136011 A JP 2016136011A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ash
- amount
- collection rate
- filter
- accumulation amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排出ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタを備えた内燃機関の制御装置に関する発明である。 The present invention relates to an internal combustion engine control device including a filter that collects particulate matter in exhaust gas from an internal combustion engine.
車両に搭載される内燃機関においては、燃費規制の強化に伴って、筒内噴射式のガソリンエンジンの需要増加が予想されている。しかし、筒内噴射式のガソリンエンジンは、吸気ポート噴射式のガソリンエンジンに比べて、PM(Particulate Matter:粒子状物質)の排出量が多くなるという問題がある。この対策として、エンジンの排気通路にエンジンから排出されるPMを捕集するフィルタを配置するようにしたものがある。 In internal combustion engines mounted on vehicles, demand for in-cylinder gasoline engines is expected to increase as fuel efficiency regulations are tightened. However, the in-cylinder injection type gasoline engine has a problem that the amount of PM (Particulate Matter) emission increases as compared with the intake port injection type gasoline engine. As a countermeasure, there is one in which a filter for collecting PM discharged from the engine is disposed in the exhaust passage of the engine.
このようなPM捕集用のフィルタを備えたシステムでは、フィルタの再生制御(フィルタに堆積したPMを燃焼させて除去する制御)や異常診断等を行うために、フィルタのPM堆積量を推定するようにしたものがある。また、PM捕集用のフィルタには、排出ガス中の不燃性物質(例えばエンジンのオイルに起因する灰分)であるアッシュも捕集されて堆積するが、フィルタに堆積したアッシュがPM堆積量を推定する際の誤差因子になるため、アッシュ堆積量を推定する必要が生じる場合もある。 In a system equipped with such a filter for collecting PM, the amount of PM deposited on the filter is estimated in order to perform filter regeneration control (control for burning and removing PM deposited on the filter), abnormality diagnosis, and the like. There is something like that. Also, the PM collection filter collects and deposits ash, which is a non-combustible substance in the exhaust gas (for example, ash due to engine oil), but the ash deposited on the filter reduces the amount of PM deposited. Since this is an error factor in estimation, it may be necessary to estimate the amount of ash deposition.
PM捕集用のフィルタのアッシュ堆積量を推定する技術としては、例えば、特許文献1(特開2002−242660号公報)に記載されているように、エンジンのトルクと回転速度に基づいてフィルタに蓄積するアッシュ量を算出し、そのアッシュ量を累積計算してアッシュ堆積量(アッシュ累積量)を求めるようにしたものがある。 As a technique for estimating the ash accumulation amount of a filter for collecting PM, for example, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-242660), a filter is used based on engine torque and rotational speed. There is a method in which an accumulated ash amount is calculated and the ash amount is cumulatively calculated to obtain an ash accumulation amount (ash cumulative amount).
本出願人の研究によると、PM捕集用のフィルタのアッシュ捕集率は必ずしも一定ではなく、フィルタの再生制御の開始時におけるPM堆積量によって、再生制御時にフィルタの下流へ排出されるアッシュ量が変化して、アッシュ捕集率(アッシュ残存率)が変化することが判明した。特にガソリンエンジン車においては、フィルタに堆積していたPMが減速時等に実行される燃料カット制御によって燃焼して減少する(つまり燃料カット制御が再生制御としての役割も果たす)ため、再生制御の開始時におけるPM堆積量が必ずしも一定ではなく、アッシュ捕集率が変化し易い。 According to the applicant's research, the ash collection rate of a filter for collecting PM is not necessarily constant, and the amount of ash discharged downstream of the filter during regeneration control depending on the amount of PM deposited at the start of filter regeneration control. It has been found that the ash collection rate (ash remaining rate) changes. In particular, in gasoline engine vehicles, PM accumulated in the filter is burned and reduced by fuel cut control executed at the time of deceleration or the like (that is, fuel cut control also serves as regeneration control). The PM accumulation amount at the start is not always constant, and the ash collection rate is likely to change.
しかし、上記特許文献1の技術では、このような事情が全く考慮されておらず、単にエンジンのトルクと回転速度に基づいて算出したアッシュ量を累積計算してアッシュ堆積量を求めるだけであるため、アッシュ堆積量を精度良く推定することが困難である。
However, in the technique of the above-mentioned
そこで、本発明が解決しようとする課題は、PM捕集用のフィルタのアッシュ堆積量を精度良く推定することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can accurately estimate the ash accumulation amount of a filter for collecting PM.
上記課題を解決するために、本発明は、内燃機関(11)の排出ガス中の粒子状物質(以下「PM」と表記する)を捕集するフィルタ(25)を備えた内燃機関の制御装置において、内燃機関(11)の運転条件に基づいてフィルタ(25)に流入するアッシュ量(以下「フィルタ流入アッシュ量」という)を推定する流入アッシュ量推定手段(30)と、フィルタ(25)に堆積したPMを除去する再生制御の開始時におけるフィルタ(25)のPM堆積量(以下「再生開始時のPM堆積量」という)に応じてフィルタ(25)のアッシュ捕集率を設定するアッシュ捕集率設定手段(30)と、フィルタ流入アッシュ量とアッシュ捕集率とに基づいてフィルタ(25)のアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定手段(30)とを備えた構成としたものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a control device for an internal combustion engine comprising a filter (25) for collecting particulate matter (hereinafter referred to as “PM”) in exhaust gas of the internal combustion engine (11). Inflow ash amount estimating means (30) for estimating the ash amount flowing into the filter (25) based on the operating conditions of the internal combustion engine (11) (hereinafter referred to as “filter inflow ash amount”), and the filter (25) Ash trap that sets the ash collection rate of the filter (25) according to the PM deposition amount of the filter (25) at the start of regeneration control for removing the accumulated PM (hereinafter referred to as "PM deposition amount at the start of regeneration") A collection rate setting means (30), and an ash accumulation amount estimation means (30) for estimating the ash accumulation amount of the filter (25) based on the filter inflow ash amount and the ash collection rate. It is obtained by the configuration.
この構成では、再生開始時のPM堆積量(再生制御の開始時におけるPM堆積量)によってアッシュ捕集率(アッシュ残存率)が変化することを考慮して、再生開始時のPM堆積量に応じてアッシュ捕集率を設定することで、アッシュ捕集率を精度良く設定することができる。このアッシュ捕集率とフィルタ流入アッシュ量とに基づいてフィルタのアッシュ堆積量を推定することで、アッシュ堆積量を精度良く推定することができる。 In this configuration, taking into account that the ash collection rate (ash remaining rate) varies depending on the PM accumulation amount at the start of regeneration (PM accumulation amount at the start of regeneration control), the PM accumulation amount at the start of regeneration is determined. By setting the ash collection rate, the ash collection rate can be set with high accuracy. By estimating the ash accumulation amount of the filter based on the ash collection rate and the filter inflow ash amount, the ash accumulation amount can be accurately estimated.
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システムの概略構成を説明する。
Hereinafter, an embodiment embodying a mode for carrying out the present invention will be described.
First, a schematic configuration of the engine control system will be described with reference to FIG.
筒内噴射式の内燃機関であるエンジン11は、燃料としてガソリンを筒内に直接噴射する筒内噴射式のガソリンエンジンである。このエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、モータ15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、このスロットルバルブ16の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ17とが設けられている。
An
更に、スロットルバルブ16の下流側には、サージタンク18が設けられ、このサージタンク18に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ19が設けられている。また、サージタンク18には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド20が設けられ、エンジン11の各気筒には、それぞれ筒内に燃料(ガソリン)を直接噴射する燃料噴射弁21が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ22が取り付けられ、各気筒の点火プラグ22の火花放電によって各気筒内の混合気に着火される。
Further, a
一方、エンジン11の排気管23には、排出ガス中のCO,HC,NOX 等を浄化する三元触媒等の触媒24が設けられ、この触媒24の上流側と下流側に、それぞれ排出ガスの空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排出ガスセンサ31,32(空燃比センサ又は酸素センサ等)が設けられている。
On the other hand, the
また、エンジン11の排気管23のうちの触媒24の下流側(排出ガスセンサ32の下流側)には、エンジン11の排出ガス中のPM(Particulate Matter:粒子状物質)を捕集するフィルタとしてGPF(Gasoline Particulate Filter )25が設けられている。このGPF25は、複数のセルが多孔質の隔壁34(仕切壁)によって区画形成され、排出ガス中のPMが隔壁34の気孔35内(気孔35の内壁面)や表層壁面36に付着して捕集される(図4及び図5参照)。また、排出ガス中の不燃性物質(例えばエンジン11のオイルに起因する灰分)であるアッシュも隔壁34の気孔35内や表層壁面36に付着して捕集される(図4及び図5参照)。
Further, on the downstream side of the
更に、GPF25の上流側排気圧と下流側排気圧との差(前後差圧)を検出する差圧センサ33が設けられている。尚、GPF25の上流側と下流側に、それぞれ排気圧を検出する圧力センサを設け、上流側の圧力センサで検出した上流側排気圧と下流側の圧力センサで検出した下流側排気圧との差(前後差圧)を算出するようにしても良い。この場合、上流側及び下流側の圧力センサが差圧センサとしての役割を果たす。
Further, a
また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ26や、ノッキングを検出するノックセンサ27が取り付けられている。また、クランク軸28の外周側には、クランク軸28が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ29が取り付けられ、このクランク角センサ29の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
A cooling
これら各種センサの出力は、電子制御ユニット(以下「ECU」と表記する)30に入力される。このECU30は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度(吸入空気量)等を制御する。 Outputs of these various sensors are input to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 30. The ECU 30 is mainly composed of a microcomputer, and executes various engine control programs stored in a built-in ROM (storage medium), so that the fuel injection amount and the ignition timing are determined according to the engine operating state. The throttle opening (intake air amount) and the like are controlled.
ところで、PM捕集用のGPF25を備えたシステムでは、GPF25のPM堆積量(GPF25に堆積したPM量)が多くなり過ぎると、排気の圧力損失が大きくなる。このため、ECU30は、GPF25に堆積したPMを燃焼させて除去する再生制御を実施して、GPF25を再生させる(GPF25のPM堆積量を減少させる)ようにしている。再生制御としては、例えば、所定の燃料カット実行条件が成立したとき(例えば減速時)に実行される燃料カット制御がある。また、GPF25のPM堆積量が所定の上限値を越えたときに再生制御として例えば空燃比をリーンにする制御や排気温度を上昇させる制御等を実行する。
By the way, in the system provided with the
図2に示すように、GPF25は、再生制御等によりPMが除去された後(PM堆積量がほぼ0になった後)には、まず、隔壁34の気孔35内にPMが堆積し(図4参照)、その後、隔壁34の表層壁面36にPMが堆積する(図5参照)。気孔35内にPMが堆積する気孔内堆積領域(PM堆積量が比較的少ない領域)では、PM堆積量の増加に伴ってPM捕集率が上昇する。この後、表層壁面36にPMが堆積する表層堆積領域(PM堆積量が比較的多い領域)では、PM捕集率がほぼ一定(ほぼ100%)となる。
As shown in FIG. 2, the
また、図3に示すように、PM堆積量が比較的少ない気孔内堆積領域では、アッシュはPMと共に気孔35内に堆積する(図4参照)。この領域で再生制御が実行されると、気孔35内に堆積していたPMが燃焼して減少し、気孔35内に堆積していたアッシュがGPF25の下流へ排出される。一方、PM堆積量が比較的多い表層堆積領域では、アッシュはPMと共に表層壁面36に堆積する(図5参照)。この領域で再生制御が実行されると、表層壁面36や気孔35内に堆積していたPMが燃焼して減少するが、表層壁面36に堆積していたアッシュはGPF25の下流へほとんど排出されない。このため、GPF25は、再生制御の開始時におけるPM堆積量が多いほどGPF25に残存するアッシュの割合が高くなってアッシュ捕集率(アッシュ残存率)が高くなるという特性がある。
In addition, as shown in FIG. 3, ash accumulates in the
このような特性を考慮して、本実施例では、ECU30により後述する図7のアッシュ堆積量推定ルーチンを実行することで、GPF25のアッシュ堆積量(GPF25に堆積したアッシュ量)を次のようにして推定する。
In consideration of such characteristics, in this embodiment, the
エンジン11の運転条件に基づいてフィルタ流入アッシュ量(GPF25に流入するアッシュ量)を推定し、再生開始時のPM堆積量(再生制御の開始時におけるGPF25のPM堆積量)に応じてGPF25のアッシュ捕集率を設定し、フィルタ流入アッシュ量とアッシュ捕集率とに基づいてGPF25のアッシュ堆積量を推定する。
Based on the operating conditions of the
具体的には、図6に示すように、再生制御の実行停止中(実行前)に、差圧センサ33の出力に基づいてPM堆積量をマップ又は数式等により算出する。尚、エンジン11の運転条件等に基づいてPM堆積量をマップ又は数式等により算出するようにしても良い。
Specifically, as shown in FIG. 6, the PM accumulation amount is calculated based on the output of the
また、エンジン11の運転条件(例えば、エンジン回転速度、負荷、オイルに含まれる灰分の含有率、走行距離等)に基づいてエンジン排出アッシュ量(エンジン11から排出されるアッシュ量)をマップ又は数式等により算出し、このエンジン排出アッシュ量をフィルタ流入アッシュ量とする。更に、フィルタ流入アッシュ量の前回までの積算値に今回のフィルタ流入アッシュ量を積算して、フィルタ流入アッシュ量の今回までの積算値を求める。 Further, the engine discharge ash amount (the ash amount discharged from the engine 11) based on the operating conditions of the engine 11 (for example, engine rotation speed, load, content of ash contained in oil, travel distance, etc.) is a map or formula The engine exhaust ash amount is calculated as the filter inflow ash amount. Further, the current filter inflow ash amount is integrated to the previous integrated value of the filter inflow ash amount to obtain the integrated value of the filter inflow ash amount up to this time.
このようにして、再生制御の実行停止中はPM堆積量を算出する処理及びフィルタ流入アッシュ量の積算値を算出する処理を所定の演算周期で繰り返し実行する。
そして、再生制御が開始された時点t1 で、再生開始時のPM堆積量に応じてアッシュ捕集率をマップ又は数式等により設定する。この際、再生開始時のPM堆積量が多いほどアッシュ捕集率を高くする。これにより、再生開始時のPM堆積量が多いほどGPF25に残存するアッシュの割合が高くなってアッシュ捕集率(アッシュ残存率)が高くなるのに対応して、アッシュ堆積量の推定に用いるアッシュ捕集率を高くする。
In this way, while the regeneration control is stopped, the process of calculating the PM accumulation amount and the process of calculating the integrated value of the filter inflow ash amount are repeatedly executed at a predetermined calculation cycle.
Then, at the time t1 when the regeneration control is started, the ash collection rate is set by a map or a mathematical formula or the like according to the PM accumulation amount at the start of regeneration. At this time, the ash collection rate is increased as the PM accumulation amount at the start of regeneration increases. As a result, the larger the amount of PM deposited at the start of regeneration, the higher the proportion of ash remaining in the
アッシュ捕集率を設定した後、フィルタ流入アッシュ量の積算値にアッシュ捕集率を乗算して、アッシュ捕集量(アッシュ堆積量の増加分)を求める。
アッシュ捕集量=フィルタ流入アッシュ量の積算値×アッシュ捕集率
After setting the ash collection rate, the integrated value of the filter inflow ash amount is multiplied by the ash collection rate to obtain an ash collection amount (an increase in the ash accumulation amount).
Ash collection amount = integrated value of filter inflow ash amount × ash collection rate
この後、前回のアッシュ堆積量に今回のアッシュ捕集量(アッシュ堆積量の増加分)を積算して、今回のアッシュ堆積量を求める。
今回のアッシュ堆積量=前回のアッシュ堆積量+今回のアッシュ捕集量
このようにして、再生制御の実行タイミング毎(開始タイミング毎)にアッシュ堆積量を算出する処理を繰り返し実行する。
Thereafter, the current ash accumulation amount (the increase in the ash accumulation amount) is added to the previous ash accumulation amount to obtain the current ash accumulation amount.
Current ash accumulation amount = previous ash accumulation amount + current ash collection amount In this manner, the process of calculating the ash accumulation amount is repeatedly executed at every regeneration control execution timing (every start timing).
以下、本実施例でECU30が実行する図7のアッシュ堆積量推定ルーチンの処理内容を説明する。
図7に示すアッシュ堆積量推定ルーチンは、ECU30の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいうアッシュ堆積量推定手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、再生制御の実行中であるか否かを判定する。
Hereinafter, the processing content of the ash accumulation amount estimation routine of FIG. 7 executed by the
The ash accumulation amount estimation routine shown in FIG. 7 is repeatedly executed at a predetermined cycle during the power-on period of the
このステップ101で、再生制御の実行中ではないと判定された場合には、ステップ102に進み、差圧センサ33の出力に基づいてPM堆積量をマップ又は数式等により算出する。尚、エンジン11の運転条件等に基づいてPM堆積量をマップ又は数式等により算出するようにしても良い。PM堆積量のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU30のROMに記憶されている。
If it is determined in
この後、ステップ103に進み、エンジン11の運転条件(例えば、エンジン回転速度、負荷、オイルに含まれる灰分の含有率、走行距離等)に基づいてエンジン排出アッシュ量をマップ又は数式等により算出し、このエンジン排出アッシュ量をフィルタ流入アッシュ量とする。エンジン排出アッシュ量(フィルタ流入アッシュ量)のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU30のROMに記憶されている。このステップ103の処理が特許請求の範囲でいう流入アッシュ量推定手段としての役割を果たす。
Thereafter, the process proceeds to step 103, and the engine exhaust ash amount is calculated by a map or a mathematical formula based on the operating conditions of the engine 11 (for example, engine speed, load, ash content contained in oil, travel distance, etc.). This engine exhaust ash amount is defined as a filter inflow ash amount. A map or mathematical expression of the engine exhaust ash amount (filter inflow ash amount) is created in advance based on test data, design data, etc., and is stored in the ROM of the
この後、ステップ104に進み、フィルタ流入アッシュ量の前回までの積算値に今回のフィルタ流入アッシュ量を積算して、フィルタ流入アッシュ量の今回までの積算値を求めた後、本ルーチンを終了する。 Thereafter, the routine proceeds to step 104, where the current filter inflow ash amount is integrated with the previous integrated value of the filter inflow ash amount to obtain the integrated value of the filter inflow ash amount up to this time, and then this routine is terminated. .
その後、上記ステップ101で、再生制御の実行中であると判定された場合には、ステップ105に進み、再生制御の開始時(開始直後の1回目の演算タイミング)であるか否かを判定する。
Thereafter, when it is determined in
このステップ105で、再生制御の開始時であると判定された場合には、ステップ106に進み、再生開始時のPM堆積量に応じてアッシュ捕集率をマップ又は数式等により設定することで、再生開始時のPM堆積量が多いほどアッシュ捕集率を高くする。
If it is determined in
この場合、例えば、図8に示すアッシュ捕集率のマップを参照して、再生開始時のPM堆積量に応じたアッシュ捕集率を算出する。図8のアッシュ捕集率のマップは、再生開始時のPM堆積量が所定値Aよりも少ない場合には、アッシュ捕集率を第1の所定値に設定し、再生開始時のPM堆積量が所定値A以上の場合には、アッシュ捕集率を第1の所定値よりも高い第2の所定値に設定するようになっている。ここで、所定値A(図2及び図3参照)は、例えば、気孔内堆積領域から表層堆積領域に移行する際のPM堆積量に設定されている。また、第1の所定値は、PM堆積量が気孔内堆積領域の場合のアッシュ捕集率に設定され、第2の所定値は、PM堆積量が表層堆積領域の場合のアッシュ捕集率に設定されている。これにより、再生開始時のPM堆積量が気孔内堆積領域の場合(所定値Aよりも少ない場合)には、アッシュ捕集率を第1の所定値に設定し、再生開始時のPM堆積量が表層堆積領域の場合(所定値A以上の場合)には、アッシュ捕集率を第2の所定値に設定する。図8のアッシュ捕集率のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU30のROMに記憶されている。
In this case, for example, the ash collection rate corresponding to the PM accumulation amount at the start of regeneration is calculated with reference to the ash collection rate map shown in FIG. The map of the ash collection rate in FIG. 8 shows that when the PM accumulation amount at the start of regeneration is smaller than the predetermined value A, the ash collection rate is set to the first predetermined value, and the PM accumulation amount at the start of regeneration. Is equal to or greater than a predetermined value A, the ash collection rate is set to a second predetermined value higher than the first predetermined value. Here, the predetermined value A (see FIGS. 2 and 3) is set to, for example, the PM deposition amount when shifting from the pore deposition region to the surface layer deposition region. The first predetermined value is set to the ash collection rate when the PM deposition amount is in the pore deposition region, and the second predetermined value is the ash collection rate when the PM deposition amount is the surface deposition region. Is set. As a result, when the PM deposition amount at the start of regeneration is in the pore accumulation region (when it is smaller than the predetermined value A), the ash collection rate is set to the first predetermined value, and the PM deposition amount at the start of regeneration Is the surface layer deposition region (when it is greater than or equal to the predetermined value A), the ash collection rate is set to the second predetermined value. The ash collection rate map of FIG. 8 is created in advance based on test data, design data, and the like, and is stored in the ROM of the
尚、再生開始時のPM堆積量に応じてアッシュ捕集率が徐々に変化する特性のGPF25の場合には、図9に示すアッシュ捕集率のマップを参照して、再生開始時のPM堆積量に応じたアッシュ捕集率を算出するようにしても良い。図9のアッシュ捕集率のマップは、再生開始時のPM堆積量が多くなるのに従ってアッシュ捕集率が徐々に高くなるように設定されている。図9のアッシュ捕集率のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU30のROMに記憶されている。
In the case of the
この後、ステップ107に進み、エンジン11の運転条件に基づいてアッシュ比率(排出ガス中のPMに対するアッシュの比率)をマップ又は数式等により算出し、このアッシュ比率に応じてアッシュ捕集率を補正することで、アッシュ比率が高いほどアッシュ捕集率を高くする。アッシュ比率のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU30のROMに記憶されている。これらのステップ106及び107の処理が特許請求の範囲でいうアッシュ捕集率設定手段としての役割を果たす。
Thereafter, the process proceeds to step 107, where the ash ratio (the ratio of ash to PM in the exhaust gas) is calculated based on the operating conditions of the
この後、ステップ108に進み、フィルタ流入アッシュ量の積算値にアッシュ捕集率を乗算して、アッシュ捕集量(アッシュ堆積量の増加分)を求める。
アッシュ捕集量=フィルタ流入アッシュ量の積算値×アッシュ捕集率
Thereafter, the process proceeds to step 108, where the integrated value of the filter inflow ash amount is multiplied by the ash collection rate to obtain an ash collection amount (an increase in the ash accumulation amount).
Ash collection amount = integrated value of filter inflow ash amount × ash collection rate
この後、ステップ109に進み、前回のアッシュ堆積量に今回のアッシュ捕集量(アッシュ堆積量の増加分)を積算して、今回のアッシュ堆積量を求めた後、本ルーチンを終了する。
今回のアッシュ堆積量=前回のアッシュ堆積量+今回のアッシュ捕集量
一方、上記ステップ105で、再生制御の開始時ではないと判定された場合には、ステップ106以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
Thereafter, the routine proceeds to step 109, where the current ash collection amount (an increase in the ash accumulation amount) is added to the previous ash accumulation amount to obtain the current ash accumulation amount, and then this routine is terminated.
Current ash accumulation amount = previous ash accumulation amount + current ash collection amount On the other hand, if it is determined in
以上説明した本実施例では、エンジン11の運転条件に基づいてフィルタ流入アッシュ量を推定し、再生開始時のPM堆積量に応じてGPF25のアッシュ捕集率を設定し、フィルタ流入アッシュ量とアッシュ捕集率とに基づいてGPF25のアッシュ堆積量を推定するようにしている。この場合、再生開始時のPM堆積量によってアッシュ捕集率(アッシュ残存率)が変化することを考慮して、再生開始時のPM堆積量に応じてアッシュ捕集率を設定することで、アッシュ捕集率を精度良く設定することができる。このアッシュ捕集率とフィルタ流入アッシュ量とに基づいてGPF25のアッシュ堆積量を推定することで、アッシュ堆積量を精度良く推定することができる。
In the present embodiment described above, the filter inflow ash amount is estimated based on the operating condition of the
また、本実施例では、再生開始時のPM堆積量が多いほどアッシュ捕集率を高くするようにしている。これにより、再生開始時のPM堆積量が多いほどGPF25に残存するアッシュの割合が高くなってアッシュ捕集率(アッシュ残存率)が高くなるのに対応して、アッシュ堆積量の推定に用いるアッシュ捕集率を高くすることができ、アッシュ堆積量の推定精度を向上させることができる。
In this embodiment, the ash collection rate is increased as the amount of PM deposited at the start of regeneration increases. As a result, the larger the amount of PM deposited at the start of regeneration, the higher the proportion of ash remaining in the
更に、本実施例では、再生開始時のPM堆積量が所定値Aよりも少ない場合に、アッシュ捕集率を第1の所定値に設定し、再生開始時のPM堆積量が所定値A以上の場合に、アッシュ捕集率を第1の所定値よりも高い第2の所定値に設定するようにしている。これにより、再生開始時のPM堆積量が気孔内堆積領域の場合(所定値Aよりも少ない場合)よりも、再生開始時のPM堆積量が表層堆積領域の場合(所定値A以上の場合)の方が、アッシュ捕集率が高くなるのに対応して、アッシュ堆積量の推定に用いるアッシュ捕集率を二段階で切り換えることができる。 Further, in this embodiment, when the PM accumulation amount at the start of regeneration is smaller than the predetermined value A, the ash collection rate is set to the first predetermined value, and the PM accumulation amount at the start of regeneration is not less than the predetermined value A. In this case, the ash collection rate is set to a second predetermined value higher than the first predetermined value. As a result, the PM deposition amount at the start of regeneration is the surface layer deposition region (when it is greater than or equal to the predetermined value A), compared with the case where the PM deposition amount at the start of regeneration is less than the predetermined value A. As the ash collection rate increases, the ash collection rate used for estimating the ash deposition amount can be switched in two stages.
また、本実施例では、アッシュ比率(排出ガス中のPMに対するアッシュの比率)が高いほどアッシュ捕集率を高くするようにしている。これにより、アッシュ比率が高いほどアッシュ捕集率が高くなるのに対応して、アッシュ堆積量の推定に用いるアッシュ捕集率を高くすることができ、アッシュ堆積量の推定精度を向上させることができる。 In this embodiment, the higher the ash ratio (the ratio of ash to PM in the exhaust gas), the higher the ash collection rate. As a result, the higher the ash ratio, the higher the ash collection rate, and the higher the ash collection rate, the higher the ash collection rate used for estimating the ash accumulation amount, thereby improving the estimation accuracy of the ash accumulation amount. it can.
尚、上記実施例では、筒内噴射式ガソリンエンジンを搭載したシステムに本発明を適用したが、これに限定されず、PM捕集用のフィルタを備えたシステムであれば、ディーゼルエンジンや吸気ポート噴射式ガソリンエンジンを搭載したシステムであっても、本発明を適用して実施できる。 In the above embodiment, the present invention is applied to a system equipped with an in-cylinder gasoline engine. However, the present invention is not limited to this, and a diesel engine or an intake port can be used as long as the system includes a filter for collecting PM. Even a system equipped with an injection gasoline engine can be implemented by applying the present invention.
PM捕集用のフィルタは、両栓フィルタであっても良いし、片栓フィルタであっても良い。両栓フィルタは、複数のセルのうちの一部のセルの入口側が閉鎖されて残りのセル(入口側が開放されたセル)の出口側が閉鎖された構造としたものである。 The PM collecting filter may be a double-ended filter or a single-ended filter. The double-ended filter has a structure in which the inlet side of some of the plurality of cells is closed and the outlet side of the remaining cells (cells whose inlet side is open) is closed.
また、片栓フィルタは、一部のセルの入口側が閉鎖されて全てのセルの出口側が開放された構造であっても良いし、一部のセルの入口側が閉鎖されて残りのセル(入口側が開放されたセル)のうち一部のセルの出口側が閉鎖された構造であっても良い。或は、一部のセルの出口側が閉鎖されて全てのセルの入口側が開放された構造であっても良いし、一部のセルの出口側が閉鎖されて残りのセル(出口側が開放されたセル)のうち一部のセルの入口側が閉鎖された構造であっても良い。 The single-ended filter may have a structure in which the inlet side of some cells is closed and the outlet side of all cells is open, or the inlet side of some cells is closed and the remaining cells (the inlet side is The structure may be such that the outlet side of some of the opened cells) is closed. Alternatively, the structure may be such that the exit sides of some cells are closed and the entrance sides of all cells are open, or the exit sides of some cells are closed and the remaining cells (cells with the exit side opened). ) May have a structure in which the inlet side of some of the cells is closed.
11…エンジン(内燃機関)、25…GPF(フィルタ)、30…ECU(流入アッシュ量推定手段,アッシュ捕集率設定手段,アッシュ堆積量推定手段)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記内燃機関(11)の運転条件に基づいて前記フィルタ(25)に流入するアッシュ量(以下「フィルタ流入アッシュ量」という)を推定する流入アッシュ量推定手段(30)と、
前記フィルタ(25)に堆積したPMを除去する再生制御の開始時における前記フィルタ(25)のPM堆積量(以下「再生開始時のPM堆積量」という)に応じて前記フィルタ(25)のアッシュ捕集率を設定するアッシュ捕集率設定手段(30)と、
前記フィルタ流入アッシュ量と前記アッシュ捕集率とに基づいて前記フィルタ(25)のアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定手段(30)と
を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 In a control device for an internal combustion engine, comprising a filter (25) for collecting particulate matter (hereinafter referred to as "PM") in exhaust gas of the internal combustion engine (11),
Inflow ash amount estimation means (30) for estimating an ash amount flowing into the filter (25) (hereinafter referred to as “filter inflow ash amount”) based on operating conditions of the internal combustion engine (11);
The ash of the filter (25) according to the PM accumulation amount of the filter (25) at the start of regeneration control for removing PM accumulated on the filter (25) (hereinafter referred to as "PM accumulation amount at the start of regeneration"). Ash collection rate setting means (30) for setting the collection rate;
An ash accumulation amount estimating means (30) for estimating an ash accumulation amount of the filter (25) based on the filter inflow ash amount and the ash collection rate. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015011637A JP2016136011A (en) | 2015-01-23 | 2015-01-23 | Control device of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015011637A JP2016136011A (en) | 2015-01-23 | 2015-01-23 | Control device of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016136011A true JP2016136011A (en) | 2016-07-28 |
Family
ID=56513050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015011637A Pending JP2016136011A (en) | 2015-01-23 | 2015-01-23 | Control device of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016136011A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017116405A1 (en) | 2017-07-20 | 2017-10-26 | FEV Europe GmbH | Method for determining the loading of a particulate filter with ash |
CN108279125A (en) * | 2018-01-16 | 2018-07-13 | 清华大学苏州汽车研究院(吴江) | A kind of quick dust stratification device of gasoline engine granule capturing system |
CN108489731A (en) * | 2018-01-26 | 2018-09-04 | 同济大学 | A kind of quick ash contents of GPF based on burner accumulate ageing test apparatus |
CN108952894A (en) * | 2017-05-17 | 2018-12-07 | 上汽通用汽车有限公司 | A kind of regenerated device and method controlling particulate matter trap |
EP3462011A1 (en) | 2017-09-27 | 2019-04-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller and control method for internal combustion engine |
CN113266447A (en) * | 2020-02-17 | 2021-08-17 | 联合汽车电子有限公司 | Real-time ash content ratio measuring method of GPF |
-
2015
- 2015-01-23 JP JP2015011637A patent/JP2016136011A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108952894A (en) * | 2017-05-17 | 2018-12-07 | 上汽通用汽车有限公司 | A kind of regenerated device and method controlling particulate matter trap |
DE102017116405A1 (en) | 2017-07-20 | 2017-10-26 | FEV Europe GmbH | Method for determining the loading of a particulate filter with ash |
DE102018116870A1 (en) | 2017-07-20 | 2019-01-24 | FEV Europe GmbH | Method for determining the loading of a particulate filter with ash |
EP3462011A1 (en) | 2017-09-27 | 2019-04-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller and control method for internal combustion engine |
US10760510B2 (en) | 2017-09-27 | 2020-09-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller and control method for internal combustion engine |
CN108279125A (en) * | 2018-01-16 | 2018-07-13 | 清华大学苏州汽车研究院(吴江) | A kind of quick dust stratification device of gasoline engine granule capturing system |
CN108489731A (en) * | 2018-01-26 | 2018-09-04 | 同济大学 | A kind of quick ash contents of GPF based on burner accumulate ageing test apparatus |
CN113266447A (en) * | 2020-02-17 | 2021-08-17 | 联合汽车电子有限公司 | Real-time ash content ratio measuring method of GPF |
CN113266447B (en) * | 2020-02-17 | 2022-09-23 | 联合汽车电子有限公司 | Real-time ash ratio measuring method for GPF |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4506539B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP4403944B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP6358101B2 (en) | Abnormality diagnosis device | |
JP2016136011A (en) | Control device of internal combustion engine | |
WO2015145996A1 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2004340138A (en) | System and method for pressure sensor diagnosis by computer | |
JP2005226519A (en) | Abnormality detection device for emission control device of internal combustion engine | |
JP4574460B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
WO2015141139A1 (en) | Pm detection device for internal combustion engine | |
JP4061995B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2005240719A (en) | Regeneration time detecting device for filter and regeneration control device for filter | |
WO2016114110A1 (en) | Internal combustion engine control device | |
JP6436075B2 (en) | Failure diagnosis device for exhaust purification system | |
JP2010090875A (en) | Exhaust gas control device for internal combustion engine | |
JP6365319B2 (en) | PM sensor abnormality diagnosis device | |
JP4380354B2 (en) | Additive valve abnormality diagnosis device for internal combustion engine | |
JP5366015B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP6107574B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2006257996A (en) | Particulate matter oxidative rate calculation device, particulate matter accumulation amount calculation device, and exhaust emission control device for internal combustion engine | |
JP2020133401A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
JP2015017516A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
JP6998416B2 (en) | Deterioration judgment device for air-fuel ratio sensor | |
JP7070440B2 (en) | Exhaust purification device for internal combustion engine | |
JP4697286B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP7159584B2 (en) | Engine exhaust gas state estimation method, catalyst abnormality determination method, and engine catalyst abnormality determination device |