JP2018178979A - Filter regeneration control device and filter regeneration control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a filter from sulfur poisoning.SOLUTION: ECU 7 comprises: a concentration determination part 110 for determining whether the sulfur concentration of the fuel to be supplied to a diesel engine 1 or exhaust gas is a threshold value or more when the filter regeneration execution condition is satisfied; and a regeneration control part 120 for controlling a fuel injection device 6 to execute the normal filter regeneration when the sulfur concentration is not the threshold value or more while when the sulfur concentration is the threshold value or more, controlling the fuel injection device 6 to execute the special filter regeneration in which at least one value of the fuel injection time and the injection quantity is larger in comparison with that of the normal filter regeneration.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、排ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタの再生を制御するフィルタ再生制御装置およびフィルタ再生制御方法に関する。   The present invention relates to a filter regeneration control device and a filter regeneration control method for controlling regeneration of a filter that collects particulate matter in exhaust gas.

従来、ディーゼルエンジンの排ガス中に含まれる粒子状物質（Particulate Matter：以下、ＰＭという）を捕集するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）が知られている。   Conventionally, a DPF (Diesel Particulate Filter) is known which collects particulate matter (hereinafter referred to as PM) contained in the exhaust gas of a diesel engine.

ＤＰＦで捕集されたＰＭのうち、一部は、ディーゼルエンジンから排出される高温の排ガスによって燃焼し（パッシブ再生、または、連続再生と呼ばれる）、残りは、ＤＰＦに堆積する。そして、ＰＭの堆積量が一定量を超えると、例えば、ディーゼルエンジンの出力の低下、燃費の低下、および、ＰＭの異常燃焼によるＤＰＦの損傷などが発生する。   Of the PM collected by the DPF, a part is burned by the high temperature exhaust gas emitted from the diesel engine (referred to as passive regeneration or continuous regeneration), and the remainder is deposited in the DPF. Then, if the deposition amount of PM exceeds a certain amount, for example, a decrease in the output of a diesel engine, a decrease in fuel efficiency, and damage to the DPF due to abnormal combustion of PM and the like occur.

そこで、ＤＰＦに堆積したＰＭを、燃料噴射（例えば、ポスト噴射または排気管噴射）により強制的に燃焼させることで、フィルタを再生させるフィルタ再生（強制再生ともいう）を実行することが知られている（例えば、特許文献１参照）。   Therefore, it is known that filter regeneration (also referred to as forced regeneration) for regenerating the filter is performed by forcibly burning PM accumulated in the DPF by fuel injection (for example, post injection or exhaust pipe injection). (See, for example, Patent Document 1).

特開２００５−５４６３１号公報JP 2005-54631 A

しかしながら、硫黄濃度が高い燃料を使用した場合、ＤＰＦが硫黄被毒し、ＤＰＦの性能が著しく低下するという問題がある。   However, when using a fuel having a high sulfur concentration, there is a problem that the DPF is poisoned by sulfur and the performance of the DPF is significantly reduced.

本発明の目的は、フィルタの硫黄被毒を防止できるフィルタ再生制御装置およびフィルタ再生制御方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a filter regeneration control device and a filter regeneration control method capable of preventing sulfur poisoning of a filter.

本発明のフィルタ再生制御装置は、車両の内燃機関の排ガスの流路において触媒の下流側に設けられ、前記排ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルタを、燃料の噴射により強制的に再生させるフィルタ再生の実行を制御するフィルタ再生制御装置であって、前記フィルタ再生の実行条件が満たされたときに、前記燃料または前記排ガスの硫黄濃度が閾値以上であるか否かを判定する濃度判定部と、前記硫黄濃度が閾値以上ではない場合、通常フィルタ再生を実行するように燃料噴射装置を制御する一方、前記硫黄濃度が閾値以上である場合、特別フィルタ再生を実行するように前記燃料噴射装置を制御する再生制御部と、を有し、前記通常フィルタ再生は、第１の時間の間、第１の量の前記燃料を噴射する動作であり、前記特別フィルタ再生は、前記第１の時間よりも長い第２の時間の間、前記第１の量の前記燃料を噴射する動作、前記第１の時間の間、前記第１の量よりも多い第２の量の前記燃料を噴射する動作、または、前記第２の時間の間、前記第２の量の前記燃料を噴射する動作、のいずれかである。   The filter regeneration control device according to the present invention is provided on the downstream side of the catalyst in the flow path of the exhaust gas of the internal combustion engine of the vehicle, and forcibly filters the filter for collecting PM contained in the exhaust gas by fuel injection. A filter regeneration control device that controls execution of regeneration, and a concentration determination unit that determines whether the sulfur concentration of the fuel or the exhaust gas is equal to or higher than a threshold when the execution condition of the filter regeneration is satisfied. The fuel injection device is controlled to perform normal filter regeneration when the sulfur concentration is not higher than the threshold value, while the fuel injection device is controlled to execute special filter regeneration when the sulfur concentration is higher than the threshold value. A regeneration control unit to control, and the normal filter regeneration is an operation of injecting a first amount of the fuel during a first time, and the special filter regeneration Injecting the first quantity of the fuel for a second time, the second time being longer than the first time, and for a second time greater than the first quantity for the first time Either the operation of injecting the fuel or the operation of injecting the second quantity of the fuel during the second time.

本発明のフィルタ再生制御方法は、車両の内燃機関の排ガスの流路において触媒の下流側に設けられ、前記排ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルタを、燃料の噴射により強制的に再生させるフィルタ再生の実行を制御するフィルタ再生制御方法であって、
前記フィルタ再生の実行条件が満たされたときに、前記燃料または前記排ガスの硫黄濃度が閾値以上であるか否かを判定するステップと、前記硫黄濃度が閾値以上ではない場合、通常フィルタ再生を実行するように燃料噴射装置を制御する一方、前記硫黄濃度が閾値以上である場合、特別フィルタ再生を実行するように前記燃料噴射装置を制御するステップと、を有し、前記通常フィルタ再生は、第１の時間の間、第１の量の前記燃料を噴射する動作であり、前記特別フィルタ再生は、前記第１の時間よりも長い第２の時間の間、前記第１の量の前記燃料を噴射する動作、前記第１の時間の間、前記第１の量よりも多い第２の量の前記燃料を噴射する動作、または、前記第２の時間の間、前記第２の量の前記燃料を噴射する動作、のいずれかである。 The filter regeneration control method according to the present invention is a filter that is provided downstream of a catalyst in a flow path of an exhaust gas of an internal combustion engine of a vehicle and forcibly regenerates a filter that collects PM contained in the exhaust gas by fuel injection. A filter regeneration control method for controlling the execution of regeneration, comprising:
Determining whether the concentration of sulfur in the fuel or the exhaust gas is above a threshold when the condition for executing the filter regeneration is satisfied, and performing normal filter regeneration if the concentration of sulfur is not above the threshold Controlling the fuel injection device to control the fuel injection device, and controlling the fuel injection device to execute the special filter regeneration if the sulfur concentration is equal to or greater than the threshold value; Injecting a first amount of the fuel for a period of one time, and the special filter regeneration including the first amount of the fuel for a second period of time longer than the first period of time; The operation of injecting, the operation of injecting a second amount of fuel greater than the first amount during the first time, or the second amount of fuel during the second time One of the actions to inject A.

本発明によれば、フィルタの硫黄被毒を防止することができる。   According to the present invention, sulfur poisoning of the filter can be prevented.

本発明の実施の形態に係る後処理装置とその周辺構成の一例を示す概念図Post-processing apparatus according to an embodiment of the present invention and a conceptual diagram showing an example of its peripheral configuration 本発明の実施の形態に係るＥＣＵの構成例を示すブロック図Block diagram showing a configuration example of the ECU according to the embodiment of the present invention 本発明の実施の形態に係るＥＣＵの動作例を示すフローチャートFlow chart showing an operation example of the ECU according to the embodiment of the present invention

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、本発明の実施の形態に係る後処理装置とその周辺構成について、図１を用いて説明する。   First, the post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention and the peripheral configuration thereof will be described with reference to FIG.

図１は、本実施の形態に係る後処理装置とその周辺構成の一例を示す概念図である。図１において、実線の矢印は気体の流れを示し、破線の矢印は信号の流れを示している。   FIG. 1 is a conceptual view showing an example of the post-processing apparatus according to the present embodiment and its peripheral configuration. In FIG. 1, solid arrows indicate the flow of gas, and dashed arrows indicate the flow of signal.

図１に示す各構成要素は、例えば、車両に搭載される。   Each component shown in FIG. 1 is mounted on, for example, a vehicle.

ディーゼルエンジン（内燃機関の一例。以下、エンジンという）１の上流側には給気通路（吸気通路）２が接続され、エンジン１の下流側には排気通路３が接続されている。   An air supply passage (intake passage) 2 is connected to the upstream side of a diesel engine (an example of an internal combustion engine; hereinafter referred to as an engine) 1, and an exhaust passage 3 is connected to the downstream side of the engine 1.

給気通路２と排気通路３との間には、ターボチャージャ（過給機）４が設けられている。ターボチャージャ４は、給気通路２に配置されたコンプレッサ４ａと、排気通路３に配置された排気タービン４ｂとを有する。コンプレッサ４ａは、排気タービン４ｂによって同軸駆動される。   A turbocharger (supercharger) 4 is provided between the air supply passage 2 and the exhaust passage 3. The turbocharger 4 has a compressor 4 a disposed in the air supply passage 2 and an exhaust turbine 4 b disposed in the exhaust passage 3. The compressor 4a is coaxially driven by the exhaust turbine 4b.

給気通路２には、インタークーラ５が設けられている。コンプレッサ４ａから吐出された空気は、インタークーラ５で冷却され、エンジン１の各シリンダ（図示略）内の燃焼室（図示略）に流入する。   An intercooler 5 is provided in the air supply passage 2. The air discharged from the compressor 4 a is cooled by the intercooler 5 and flows into a combustion chamber (not shown) in each cylinder (not shown) of the engine 1.

エンジン１には、各シリンダ内の燃焼室に燃料を噴射するコモンレール燃料噴射装置（以下、燃料噴射装置という）６が設けられている。燃料噴射装置６は、ポンプ６ａ、コモンレール６ｂ、および燃料噴射弁（インジェクタ）６ｃを有する。   The engine 1 is provided with a common rail fuel injection device (hereinafter referred to as a fuel injection device) 6 that injects fuel into a combustion chamber in each cylinder. The fuel injection device 6 has a pump 6a, a common rail 6b, and a fuel injection valve (injector) 6c.

例えば、燃料噴射装置６において、ポンプ６ａは、ＥＣＵ７（詳細は図２を用いて後述）からの制御信号に基づいて、所定のタイミングで所定量の燃料を、燃料タンク８から汲み上げ、コモンレール６ｂを介して燃料噴射弁６ｃに供給する。燃料噴射弁６ｃは、供給された燃料を、燃焼室に噴射する。   For example, in the fuel injection device 6, the pump 6a pumps up a predetermined amount of fuel from the fuel tank 8 at a predetermined timing based on a control signal from the ECU 7 (details will be described later using FIG. 2). The fuel is supplied to the fuel injection valve 6c. The fuel injection valve 6c injects the supplied fuel into the combustion chamber.

燃料タンク８には、燃料が貯留されている。また、燃料タンク８には、貯留されている燃料に含まれる硫黄分の濃度（以下、硫黄濃度という）を検出する濃度センサが設けられている。濃度センサ９は、検出した硫黄濃度を示す信号を、適宜、ＥＣＵ７へ出力する。   Fuel is stored in the fuel tank 8. Further, the fuel tank 8 is provided with a concentration sensor for detecting the concentration of sulfur contained in the stored fuel (hereinafter referred to as the sulfur concentration). The concentration sensor 9 appropriately outputs a signal indicating the detected sulfur concentration to the ECU 7.

なお、図１の例では、濃度センサ９を燃料タンク８に設けたが、濃度センサ９の設置位置は、燃料の硫黄濃度を検出できる位置であればよく、図１の位置に限定されない。   Although the concentration sensor 9 is provided in the fuel tank 8 in the example of FIG. 1, the installation position of the concentration sensor 9 may be any position at which the sulfur concentration of the fuel can be detected, and is not limited to the position of FIG.

排気通路３には、後処理装置として、酸化触媒（Diesel Oxidation Catalyst：以下、ＤＯＣという）１０およびＤＰＦ１１が設けられている。ＤＯＣ１０は、ＤＰＦ１１の上流側に設けられている。   The exhaust passage 3 is provided with an oxidation catalyst (hereinafter referred to as DOC) 10 and a DPF 11 as a post-treatment device. The DOC 10 is provided on the upstream side of the DPF 11.

ＤＯＣ１０は、排ガス中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化除去するとともに、排ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）を酸化して二酸化窒素（ＮＯ２）を生成する。 The DOC 10 oxidizes and removes hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) in the exhaust gas, and oxidizes nitrogen monoxide (NO) in the exhaust gas to generate nitrogen dioxide (NO 2 ).

ＤＰＦ１１は、上述したとおり、排ガス中に含まれるススなどのＰＭを捕集し、排ガスから除去する。   As described above, the DPF 11 collects PM such as soot contained in exhaust gas and removes it from the exhaust gas.

エンジン１から排出された排ガスは、排気通路３を通って、排気タービン４ｂを駆動してコンプレッサ４ａを同軸駆動させる。その後、排ガスは、ＤＯＣ１０、ＤＰＦ１１の順に流れる。   The exhaust gas discharged from the engine 1 passes through the exhaust passage 3 and drives the exhaust turbine 4b to coaxially drive the compressor 4a. Thereafter, the exhaust gas flows in the order of DOC 10 and DPF 11.

以上、本実施の形態に係る後処理装置とその周辺構成について説明した。   The post-processing apparatus according to the present embodiment and the configuration around it have been described above.

次に、本実施の形態に係るＥＣＵ７（フィルタ再生制御装置の一例）の構成について、図２を用いて説明する。   Next, the configuration of the ECU 7 (an example of the filter regeneration control device) according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

ＥＣＵ７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリ、および通信回路を有する。以下に説明する図２の各部の機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより実現される。   The ECU 7 includes, for example, a central processing unit (CPU), a storage medium such as a read only memory (ROM) storing a control program, a working memory such as a random access memory (RAM), and a communication circuit. The functions of the units in FIG. 2 described below are realized by the CPU executing a control program.

ＥＣＵ７は、ＤＰＦ１１を強制的に再生させるフィルタ再生の実行を制御する。具体的には、ＥＣＵ７は、燃料噴射装置６の燃料噴射（例えば、ポスト噴射）の実行を制御する。   The ECU 7 controls the execution of the filter regeneration that forcibly regenerates the DPF 11. Specifically, the ECU 7 controls the execution of fuel injection (for example, post injection) of the fuel injection device 6.

図２に示すように、ＥＣＵ７は、濃度判定部１１０および再生制御部１２０を有する。   As shown in FIG. 2, the ECU 7 has a concentration determination unit 110 and a regeneration control unit 120.

濃度判定部１１０は、所定の実行条件が満たされたときに、濃度センサ９により検出された硫黄濃度（以下、検出硫黄濃度という）が予め定められた閾値を超えているか否かを判定する。   When the predetermined execution condition is satisfied, the concentration determination unit 110 determines whether the sulfur concentration detected by the concentration sensor 9 (hereinafter referred to as a detected sulfur concentration) exceeds a predetermined threshold.

上記所定の実行条件とは、フィルタ再生の実行に必要な条件であり、例えば、車両の走行距離が予め定められた距離を超えること、または、ＤＰＦ１１に堆積したＰＭの推定量が予め定められた量を超えること、などである。   The above-mentioned predetermined execution condition is a condition necessary for execution of the filter regeneration, for example, that the travel distance of the vehicle exceeds a predetermined distance, or the estimated amount of PM deposited in the DPF 11 is predetermined. And so on.

また、上記閾値は、例えば、硫黄被毒が生じうる硫黄濃度（例えば、実験やシミュレーションで得られた値）よりも小さい値である。ただし、閾値が小さすぎると、後述の特別フィルタ再生が実行される頻度が多くなり、燃費の悪化等を招く。そのため、閾値は、硫黄被毒が生じる硫黄濃度に近い値に設定されることが望ましい。   In addition, the above threshold is, for example, a value smaller than the sulfur concentration at which sulfur poisoning can occur (for example, a value obtained by experiment or simulation). However, if the threshold value is too small, the frequency at which the later-described special filter regeneration is executed is increased, which leads to deterioration of fuel consumption and the like. Therefore, it is desirable that the threshold value be set to a value close to the sulfur concentration at which sulfur poisoning occurs.

再生制御部１２０は、濃度判定部１１０により検出硫黄濃度が閾値未満であると判定された場合、燃料噴射装置６に対し、通常フィルタ再生の実行を指示する通常制御信号を出力する。   When the concentration determination unit 110 determines that the detected sulfur concentration is less than the threshold value, the regeneration control unit 120 outputs a normal control signal instructing the fuel injection device 6 to execute normal filter regeneration.

通常フィルタ再生とは、所定時間（以下、第１の時間という）の間、所定量（以下、第１の量という）の燃料を噴射する動作である。   The normal filter regeneration is an operation of injecting a predetermined amount (hereinafter, referred to as a first amount) of fuel for a predetermined time (hereinafter, referred to as a first period).

燃料噴射装置６は、通常制御信号を受け取った場合、通常フィルタ再生を実行する。   When the fuel injection device 6 receives the normal control signal, the fuel injection device 6 performs the normal filter regeneration.

一方、再生制御部１２０は、濃度判定部１１０により検出硫黄濃度が閾値以上であると判定された場合、燃料噴射装置６に対し、特別フィルタ再生の実行を指示する特別制御信号を出力する。   On the other hand, when the concentration determination unit 110 determines that the detected sulfur concentration is greater than or equal to the threshold value, the regeneration control unit 120 outputs a special control signal instructing the fuel injection device 6 to execute special filter regeneration.

特別フィルタ再生とは、第１の時間よりも長い時間（以下、第２の時間という）の間、第１の量の燃料を噴射する動作、第１の時間の間、第１の量よりも多い量（以下、第２の量という）の燃料を噴射する動作（通常フィルタ再生時よりも排ガスの温度を高くする動作）、または、第２の時間の間、第２の量の燃料を噴射する動作、のいずれかである。これらの動作のうちどの動作を特別フィルタ再生とするかは、例えば、ＥＣＵ７の製造時に設定されてもよいし、車両のユーザ等により設定されてもよい。また、その設定を適宜変更できるようにしてもよい。   The special filter regeneration is an operation of injecting a first amount of fuel for a time longer than the first time (hereinafter referred to as a second time), and for a first time, more than the first amount. An operation of injecting a large amount (hereinafter referred to as a second amount) of fuel (an operation of raising the temperature of the exhaust gas more than that during the normal filter regeneration), or injecting a second amount of fuel for a second period of time One of the actions to be done. Among these operations, which operation is to be the special filter regeneration may be set, for example, at the time of manufacture of the ECU 7, or may be set by the user of the vehicle or the like. Also, the setting may be changed as appropriate.

燃料噴射装置６は、特別制御信号を受け取った場合、特別フィルタ再生を実行する。   When the fuel injection device 6 receives the special control signal, it performs special filter regeneration.

以上、本実施の形態に係るＥＣＵ７の構成について説明した。   The configuration of the ECU 7 according to the present embodiment has been described above.

次に、本実施の形態に係るＥＣＵ７（フィルタ再生制御方法の一例）の動作について、図３を用いて説明する。図３のフローは、車両の走行中、繰り返し行われる。   Next, the operation of the ECU 7 (an example of the filter regeneration control method) according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The flow of FIG. 3 is repeated while the vehicle is traveling.

まず、濃度判定部１１０は、上記所定の実行条件が満たされたときに、検出硫黄濃度が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。   First, when the predetermined execution condition is satisfied, the concentration determination unit 110 determines whether the detected sulfur concentration is equal to or higher than a threshold (step S101).

検出硫黄濃度が閾値以上ではない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、再生制御部１２０は、通常フィルタ再生を実行するように燃料噴射装置６を制御する（ステップＳ１０２）。   When the detected sulfur concentration is not equal to or higher than the threshold (step S101: NO), the regeneration control unit 120 controls the fuel injection device 6 to execute the normal filter regeneration (step S102).

具体的には、上述したとおり、再生制御部１２０は、通常フィルタ再生の実行を指示する通常制御信号を燃料噴射装置６へ出力する。そして、燃料噴射装置６は、再生制御部１２０から受け取った通常制御信号に基づいて、通常フィルタ再生を実行する。   Specifically, as described above, the regeneration control unit 120 outputs a normal control signal instructing execution of the normal filter regeneration to the fuel injection device 6. Then, the fuel injection device 6 executes the normal filter regeneration based on the normal control signal received from the regeneration control unit 120.

一方、検出硫黄濃度が閾値以上である場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、再生制御部１２０は、特別フィルタ再生を実行するように燃料噴射装置６を制御する（ステップＳ１０３）。   On the other hand, when the detected sulfur concentration is equal to or higher than the threshold (step S101: YES), the regeneration control unit 120 controls the fuel injection device 6 to execute the special filter regeneration (step S103).

具体的には、上述したとおり、再生制御部１２０は、特別フィルタ再生の実行を指示する特別制御信号を燃料噴射装置６へ出力する。そして、燃料噴射装置６は、再生制御部１２０から受け取った特別制御信号に基づいて、特別フィルタ再生を実行する。   Specifically, as described above, the regeneration control unit 120 outputs a special control signal instructing execution of the special filter regeneration to the fuel injection device 6. Then, the fuel injection device 6 executes the special filter regeneration based on the special control signal received from the regeneration control unit 120.

以上、本実施の形態に係るＥＣＵ７の動作について説明した。   The operation of the ECU 7 according to the present embodiment has been described above.

詳述してきたように、本実施の形態によれば、燃料の硫黄濃度が閾値以上である場合に、通常フィルタ再生に比べて、燃料噴射時間および燃料噴射量のうち少なくとも一方の値が大きい特別フィルタ再生を実行することを特徴とする。これにより、ＤＰＦ１１の硫黄被毒を防止することができる。また、ＤＯＣ１０の硫黄被毒も防止できる。   As described in detail, according to the present embodiment, at least one of the fuel injection time and the fuel injection amount has a larger value than the normal filter regeneration when the fuel sulfur concentration is equal to or higher than the threshold value. It is characterized in that filter regeneration is performed. Thereby, sulfur poisoning of DPF11 can be prevented. Also, sulfur poisoning of DOC 10 can be prevented.

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。以下、各変形例について説明する。   As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the present invention. It is possible. Each modification will be described below.

［変形例１］
上記実施の形態では、フィルタ再生時の燃料噴射がポスト噴射である場合を例に挙げて説明したが、排気通路３に設けられた燃料噴射弁（図示略）により燃料噴射（いわゆる排気管噴射）を行ってもよい。 [Modification 1]
In the above embodiment, although the case where the fuel injection at the time of filter regeneration is post injection has been described as an example, the fuel injection (so-called exhaust pipe injection) is performed by the fuel injection valve (not shown) provided in the exhaust passage 3 You may

［変形例２］
上記実施の形態では、濃度センサ９により燃料の硫黄濃度を検出する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、ＥＣＵ７は、排ガスに含まれる硫黄濃度を算出（測定、推定）してもよい。 [Modification 2]
In the above embodiment, the case of detecting the sulfur concentration of the fuel by the concentration sensor 9 has been described as an example, but it is not limited to this. For example, the ECU 7 may calculate (measure, estimate) the concentration of sulfur contained in the exhaust gas.

［変形例３］
上記実施の形態では、ＤＰＦ１１の上流側にＤＯＣ１０が備えられる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、図１において、ＤＯＣ１０の代わりに、吸蔵型窒素酸化物還元触媒（ＬＮＴ）が備えられてもよい。その場合、ＬＮＴの硫黄被毒を防止できる。 [Modification 3]
Although the case where DOC 10 is provided on the upstream side of DPF 11 is described as an example in the above embodiment, the present invention is not limited to this. For example, in FIG. 1, a storage type nitrogen oxide reduction catalyst (LNT) may be provided instead of the DOC 10. In that case, sulfur poisoning of LNT can be prevented.

［変形例４］
上記実施の形態では、内燃機関がディーゼルエンジンである場合を例に挙げて説明したが、内燃機関はガソリンエンジンであってもよい。その場合、図１において、ＤＰＦ１１の代わりに、ガソリンエンジンの排ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter）が備えられる。よって、ＧＰＦの硫黄被毒を防止できる。 [Modification 4]
In the above embodiment, the case where the internal combustion engine is a diesel engine has been described as an example, but the internal combustion engine may be a gasoline engine. In that case, in FIG. 1, in place of the DPF 11, a GPF (Gasoline Particulate Filter) is provided which collects particulate matter contained in the exhaust gas of a gasoline engine. Therefore, sulfur poisoning of GPF can be prevented.

［変形例５］
上記実施の形態において、第２の時間または第２の量は、固定値であってもよいし、閾値以上の検出硫黄濃度に応じて可変する可変値であってもよい。 [Modification 5]
In the above embodiment, the second time or the second amount may be a fixed value, or may be a variable value that is variable according to the detected sulfur concentration equal to or higher than the threshold.

＜本開示のまとめ＞
本発明のフィルタ再生制御装置は、車両の内燃機関の排ガスの流路において触媒の下流側に設けられ、前記排ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルタを、燃料の噴射により強制的に再生させるフィルタ再生の実行を制御するフィルタ再生制御装置であって、前記フィルタ再生の実行条件が満たされたときに、前記燃料または前記排ガスの硫黄濃度が閾値以上であるか否かを判定する濃度判定部と、前記硫黄濃度が閾値以上ではない場合、通常フィルタ再生を実行するように燃料噴射装置を制御する一方、前記硫黄濃度が閾値以上である場合、特別フィルタ再生を実行するように前記燃料噴射装置を制御する再生制御部と、を有し、前記通常フィルタ再生は、第１の時間の間、第１の量の前記燃料を噴射する動作であり、前記特別フィルタ再生は、前記第１の時間よりも長い第２の時間の間、前記第１の量の前記燃料を噴射する動作、前記第１の時間の間、前記第１の量よりも多い第２の量の前記燃料を噴射する動作、または、前記第２の時間の間、前記第２の量の前記燃料を噴射する動作、のいずれかである。 <Summary of this disclosure>
The filter regeneration control device according to the present invention is provided on the downstream side of the catalyst in the flow path of the exhaust gas of the internal combustion engine of the vehicle, and forcibly filters the filter for collecting PM contained in the exhaust gas by fuel injection. A filter regeneration control device that controls execution of regeneration, and a concentration determination unit that determines whether the sulfur concentration of the fuel or the exhaust gas is equal to or higher than a threshold when the execution condition of the filter regeneration is satisfied. The fuel injection device is controlled to perform normal filter regeneration when the sulfur concentration is not higher than the threshold value, while the fuel injection device is controlled to execute special filter regeneration when the sulfur concentration is higher than the threshold value. A regeneration control unit to control, and the normal filter regeneration is an operation of injecting a first amount of the fuel during a first time, and the special filter regeneration Injecting the first quantity of the fuel for a second time, the second time being longer than the first time, and for a second time greater than the first quantity for the first time Either the operation of injecting the fuel or the operation of injecting the second quantity of the fuel during the second time.

なお、上記フィルタ再生制御装置において、前記第２の時間または前記第２の量は、前記閾値以上の前記硫黄濃度に応じて可変する値であってもよい。   In the filter regeneration control device, the second time or the second amount may be a value that varies in accordance with the sulfur concentration that is equal to or higher than the threshold.

また、上記フィルタ再生制御装置において、前記燃料の硫黄濃度は、燃料タンクに貯留されている前記燃料の硫黄濃度を検出する濃度センサにより検出された値であってもよい。   Further, in the filter regeneration control device, the sulfur concentration of the fuel may be a value detected by a concentration sensor that detects the sulfur concentration of the fuel stored in the fuel tank.

また、上記フィルタ再生制御装置において、前記触媒は、酸化触媒または吸蔵型窒素酸化物還元触媒であってもよい。   In the filter regeneration control device, the catalyst may be an oxidation catalyst or a storage type nitrogen oxide reduction catalyst.

また、上記フィルタ再生制御装置において、前記内燃機関は、ディーゼルエンジンであり、前記フィルタは、ＤＰＦであってもよい。   In the filter regeneration control device, the internal combustion engine may be a diesel engine, and the filter may be a DPF.

また、上記フィルタ再生制御装置において、前記内燃機関は、ガソリンエンジンであり、前記フィルタは、ＧＰＦであってもよい。   In the filter regeneration control device, the internal combustion engine may be a gasoline engine, and the filter may be GPF.

本発明のフィルタ再生制御方法は、車両の内燃機関の排ガスの流路において触媒の下流側に設けられ、前記排ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルタを、燃料の噴射により強制的に再生させるフィルタ再生の実行を制御するフィルタ再生制御方法であって、前記フィルタ再生の実行条件が満たされたときに、前記燃料または前記排ガスの硫黄濃度が閾値以上であるか否かを判定するステップと、前記硫黄濃度が閾値以上ではない場合、通常フィルタ再生を実行するように燃料噴射装置を制御する一方、前記硫黄濃度が閾値以上である場合、特別フィルタ再生を実行するように前記燃料噴射装置を制御するステップと、を有し、前記通常フィルタ再生は、第１の時間の間、第１の量の前記燃料を噴射する動作であり、前記特別フィルタ再生は、前記第１の時間よりも長い第２の時間の間、前記第１の量の前記燃料を噴射する動作、前記第１の時間の間、前記第１の量よりも多い第２の量の前記燃料を噴射する動作、または、前記第２の時間の間、前記第２の量の前記燃料を噴射する動作、のいずれかである。   The filter regeneration control method according to the present invention is a filter that is provided downstream of a catalyst in a flow path of an exhaust gas of an internal combustion engine of a vehicle and forcibly regenerates a filter that collects PM contained in the exhaust gas by fuel injection. 1. A filter regeneration control method for controlling regeneration execution, comprising determining whether a sulfur concentration of the fuel or the exhaust gas is equal to or higher than a threshold when an execution condition of the filter regeneration is satisfied; The fuel injection device is controlled to perform normal filter regeneration when the sulfur concentration is not above the threshold value, while the fuel injection device is controlled to perform special filter regeneration when the sulfur concentration is above the threshold value. And said normal filter regeneration is an operation of injecting a first quantity of said fuel for a first time, and said special filter regeneration is Injecting the first quantity of the fuel for a second time which is longer than the first time, the second quantity being greater than the first quantity for the first time Either the operation of injecting a fuel or the operation of injecting the second quantity of the fuel during the second time.

本発明は、排ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルタの強制再生を制御するフィルタ再生制御装置およびフィルタ再生制御方法に適用できる。   The present invention is applicable to a filter regeneration control device and a filter regeneration control method for controlling forced regeneration of a filter that collects PM contained in exhaust gas.

１ ディーゼルエンジン（内燃機関の一例）
２ 給気通路
３ 排気通路
４ ターボチャージャ
４ａ コンプレッサ
４ｂ 排気タービン
５ インタークーラ
６ 燃料噴射装置
６ａ ポンプ
６ｂ コモンレール
６ｃ 燃料噴射弁
７ ＥＣＵ（フィルタ再生制御装置の一例）
８ 燃料タンク
９ 濃度センサ
１０ ＤＯＣ（触媒の一例）
１１ ＤＰＦ（フィルタの一例）
１１０ 濃度判定部
１２０ 再生制御部 1 Diesel engine (an example of an internal combustion engine)
2 air supply passage 3 exhaust passage 4 turbocharger 4a compressor 4b exhaust turbine 5 intercooler 6 fuel injection device 6a pump 6b common rail 6c fuel injection valve 7 ECU (example of filter regeneration control device)
8 fuel tank 9 concentration sensor 10 DOC (example of catalyst)
11 DPF (example of filter)
110 concentration determination unit 120 reproduction control unit

Claims (7)

車両の内燃機関の排ガスの流路において触媒の下流側に設けられ、前記排ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルタを、燃料の噴射により強制的に再生させるフィルタ再生の実行を制御するフィルタ再生制御装置であって、
前記フィルタ再生の実行条件が満たされたときに、前記燃料または前記排ガスの硫黄濃度が閾値以上であるか否かを判定する濃度判定部と、
前記硫黄濃度が閾値以上ではない場合、通常フィルタ再生を実行するように燃料噴射装置を制御する一方、前記硫黄濃度が閾値以上である場合、特別フィルタ再生を実行するように前記燃料噴射装置を制御する再生制御部と、を有し、
前記通常フィルタ再生は、
第１の時間の間、第１の量の前記燃料を噴射する動作であり、
前記特別フィルタ再生は、
前記第１の時間よりも長い第２の時間の間、前記第１の量の前記燃料を噴射する動作、前記第１の時間の間、前記第１の量よりも多い第２の量の前記燃料を噴射する動作、または、前記第２の時間の間、前記第２の量の前記燃料を噴射する動作、のいずれかである、
フィルタ再生制御装置。 A filter regeneration control provided on the downstream side of a catalyst in an exhaust gas flow path of an internal combustion engine of a vehicle and controlling execution of filter regeneration that forcibly regenerates a filter that collects PM contained in the exhaust gas by fuel injection. A device,
A concentration determination unit that determines whether the sulfur concentration of the fuel or the exhaust gas is equal to or higher than a threshold when the execution condition of the filter regeneration is satisfied;
The fuel injection device is controlled to perform normal filter regeneration when the sulfur concentration is not above the threshold, while the fuel injection device is controlled to perform special filter regeneration when the sulfur concentration is above the threshold. And a reproduction control unit to
The normal filter regeneration is
Injecting a first quantity of said fuel for a first time,
The special filter regeneration is
Injecting the first quantity of the fuel for a second time which is longer than the first time, the second quantity being greater than the first quantity for the first time Either the operation of injecting a fuel or the operation of injecting the second quantity of the fuel during the second time period,
Filter regeneration control device. 前記第２の時間または前記第２の量は、前記閾値以上の前記硫黄濃度に応じて可変する値である、
請求項１に記載のフィルタ再生制御装置。 The second time or the second amount is a value that varies in accordance with the sulfur concentration that is equal to or higher than the threshold.
The filter regeneration control device according to claim 1. 前記燃料の硫黄濃度は、燃料タンクに貯留されている前記燃料の硫黄濃度を検出する濃度センサにより検出された値である、
請求項１または２に記載のフィルタ再生制御装置。 The sulfur concentration of the fuel is a value detected by a concentration sensor that detects the sulfur concentration of the fuel stored in the fuel tank,
The filter regeneration control device according to claim 1. 前記触媒は、酸化触媒または吸蔵型窒素酸化物還元触媒である、
請求項１から３のいずれか１項に記載のフィルタ再生制御装置。 The catalyst is an oxidation catalyst or a storage type nitrogen oxide reduction catalyst,
The filter regeneration control device according to any one of claims 1 to 3. 前記内燃機関は、ディーゼルエンジンであり、
前記フィルタは、ＤＰＦである、
請求項１から４のいずれか１項に記載のフィルタ再生制御装置。 The internal combustion engine is a diesel engine,
The filter is DPF,
The filter regeneration control device according to any one of claims 1 to 4. 前記内燃機関は、ガソリンエンジンであり、
前記フィルタは、ＧＰＦである、
請求項１から４のいずれか１項に記載のフィルタ再生制御装置。 The internal combustion engine is a gasoline engine,
The filter is GPF,
The filter regeneration control device according to any one of claims 1 to 4. 車両の内燃機関の排ガスの流路において触媒の下流側に設けられ、前記排ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルタを、燃料の噴射により強制的に再生させるフィルタ再生の実行を制御するフィルタ再生制御方法であって、
前記フィルタ再生の実行条件が満たされたときに、前記燃料または前記排ガスの硫黄濃度が閾値以上であるか否かを判定するステップと、
前記硫黄濃度が閾値以上ではない場合、通常フィルタ再生を実行するように燃料噴射装置を制御する一方、前記硫黄濃度が閾値以上である場合、特別フィルタ再生を実行するように前記燃料噴射装置を制御するステップと、を有し、
前記通常フィルタ再生は、
第１の時間の間、第１の量の前記燃料を噴射する動作であり、
前記特別フィルタ再生は、
前記第１の時間よりも長い第２の時間の間、前記第１の量の前記燃料を噴射する動作、前記第１の時間の間、前記第１の量よりも多い第２の量の前記燃料を噴射する動作、または、前記第２の時間の間、前記第２の量の前記燃料を噴射する動作、のいずれかである、
フィルタ再生制御方法。 A filter regeneration control provided on the downstream side of a catalyst in an exhaust gas flow path of an internal combustion engine of a vehicle and controlling execution of filter regeneration that forcibly regenerates a filter that collects PM contained in the exhaust gas by fuel injection. Method,
Determining whether the sulfur concentration of the fuel or the exhaust gas is equal to or higher than a threshold when the condition for executing the filter regeneration is satisfied;
The fuel injection device is controlled to perform normal filter regeneration when the sulfur concentration is not above the threshold, while the fuel injection device is controlled to perform special filter regeneration when the sulfur concentration is above the threshold. And the step of
The normal filter regeneration is
Injecting a first quantity of said fuel for a first time,
The special filter regeneration is
Injecting the first quantity of the fuel for a second time which is longer than the first time, the second quantity being greater than the first quantity for the first time Either the operation of injecting a fuel or the operation of injecting the second quantity of the fuel during the second time period,
Filter regeneration control method.
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