JP3985098B2 - Engine control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの排気ガス中に含まれる排気微粒子を捕集するパティキュレートフィルタの目詰まり防止に関し、エンジンの制御装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ディーゼルエンジンの排気ガス中には、パティキュレートと称される微粒子が含まれており、これを捕集して除去するパティキュレートフィルタが排気通路に備えられることがある。
【0003】
このようなフィルタにおいては、エンジンの運転時間の増加と共に該フィルタ内に捕集蓄積されている排気微粒子量が増加し、これにより該フィルタが徐々に目詰まりを起こすので、一般に、所定の条件が成立したときに、該フィルタ内の排気微粒子の除去、すなわちフィルタの再生が行われる。
【0004】
この所定の条件が成立したか否かを判定するために、フィルタの入力側及び出力側に排気圧力を検出する圧力センサ等を設けて、両圧力センサで検出された差圧に基づいてその捕集蓄積されている排気微粒子量を検出することがある。また、その検出精度を向上させるために、フィルタの温度を検出する温度センサを設け、検出された温度に応じて上記算出された排気微粒子量を補正することがある。
【0005】
ところで、これらのセンサが故障した場合、フィルタ内に捕集蓄積されている排気微粒子量を精度よく検出することができなくなり、これに基づくパティキュレーフィルタの再生制御等に支障を及ぼす。そして、この結果、フィルタが目詰まりを起こしたり、この目詰まりに伴う異常燃焼等によりフィルタが故障し、さらには、フィルタが溶損する虞がある。
【0006】
このようなセンサ故障に対処するものとして、例えば再生時期を判断するための差圧センサが故障したときは、前回の再生終了時からのエンジンの積算回転数やインタバル時間に基づいて再生時期の判断を実行するものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開平6−280544号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、同じ積算回転数であったとしても、例えば、EGR量、すなわち排気系から吸気系に還流される排気ガス量が多くなるようなエンジン運転状態では、EGR量が少ないエンジン運転状態よりも、エンジン本体から排出される排気微粒子が増加する傾向があるから、再生時期の正確な判定、換言すれば、フィルタの目詰まりを正確に判定することができず、上記フィルタ故障等の問題を確実に防止することはできない。
【0009】
そこで、本発明は、パティキュレートフィルタに捕集されている排気微粒子量を検出するセンサに異常が生じた場合にでも、該フィルタの目詰まりやこれに伴う異常燃焼を防止することができるエンジンの制御装置を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項1に記載の発明は、
エンジンの排気通路に設けられた捕集手段に捕集されている排気微粒子の捕集量に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、
該パラメータ値検出手段で検出されたパラメータ値に基づいて上記捕集手段に捕集されている排気微粒子量を推定する捕集量推定手段と、
該捕集量推定手段で推定された捕集量が予め定められた第1所定量以上か否かを判定する第1捕集量判定手段と、
該第1捕集量判定手段によって捕集量が上記第1所定量以上と判定されたときに、上記捕集手段に捕集されている排気微粒子を燃焼除去させて捕集手段を再生させる再生手段とが備えられたエンジンの制御装置であって、
上記捕集量推定手段で推定された捕集量を記憶する捕集量記憶手段と、
上記パラメータ値検出手段の異常を検出する異常検出手段と、
該異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたとき、異常検出直前に上記捕集量記憶手段で記憶された捕集量が第2所定量以上か否かを判定する第2捕集量判定手段と、
該第2捕集量判定手段によって捕集量が第2所定量以上と判定されたとき、異常検出直前に上記捕集量記憶手段で記憶された捕集量に応じて再生手段の作動期間を設定する再生期間設定手段と、
上記異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたときは、
異常が検出されないときに比べ、排気微粒子が捕集手段に目詰まりすることが抑制されるようにエンジンの運転状態を制御すると共に、上記パラメータ値検出手段の異常が検出された場合において、上記第2捕集量判定手段によって異常検出直前に捕集量記憶手段で記憶された捕集量が第2所定量以上と判定されたときは、再生手段が、再生期間設定手段によって設定された作動期間の間、捕集手段の再生を実行した後、上記捕集手段の目詰まりを抑制する制御を行う目詰まり抑制手段とが備えられていることを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたときは、異常が検出されないときに比べ、エンジンの運転状態が制御されて排気微粒子が捕集手段に目詰まりするのが抑制されるから、パラメータ値検出手段の異常時の捕集手段の目詰まりや、これに伴う異常燃焼による捕集手段の故障が防止される。特に、上記異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたとき、異常検出直前に捕集量記憶手段で記憶された捕集量が第2所定量以上か否かが判定され、該捕集量が第2所定量以上と判定されたときは、再生手段が、再生期間設定手段によって設定された作動期間の間、捕集手段の再生を実行して排気微粒子の捕集量を減少させた上で、目詰まりを抑制する制御が行われるから、捕集量が多いときにおける目詰まりや、これに伴う異常燃焼が確実に防止される。
【0012】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、目詰まり抑制手段は、異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたときは、異常が検出されていないときに比べ、エンジンの運転状態に応じて排気ガスを吸気側に還流する排気ガス還流手段を制御して吸気側への排気ガスの還流量を減少させる制御と、燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段を制御して噴射時期を進角させる制御の少なくとも一方を行うことを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたときは、異常が検出されていないときに比べ、排気ガス還流手段を制御して吸気側への排気ガスの還流量を減少させる制御と、燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段を制御して噴射時期を進角させる制御の少なくとも一方が行われる。
【0014】
すなわち、排気ガス還流手段を制御して吸気側への排気ガスの還流量を減少させれば、燃焼室から排出される排気微粒子の排出量が抑制され、この結果、目詰まりや、これに伴う異常燃焼が防止される。また、燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段を制御して噴射時期を進角させれば、燃焼室から排出されるNO2の排出量が増加して捕集手段による排気微粒子の燃焼が促進され、この結果、目詰まりや、これに伴う異常燃焼が防止される。また、これらの両方を実施すれば、一層効果的にこれらが防止されることとなる。
【0017】
さらに、請求項3に記載の発明は、エンジンの排気通路に設けられた捕集手段に捕集されている排気微粒子の捕集量に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、該パラメータ値検出手段で検出されたパラメータ値に基づいて捕集手段に捕集されている排気微粒子量を推定する捕集量推定手段と、該捕集量推定手段で推定された捕集量が予め定められた第1所定量以上か否かを判定する第1捕集量判定手段と、該第1捕集量判定手段によって捕集量が上記第1所定量以上と判定されたときに、上記捕集手段に捕集されている排気微粒子を燃焼除去させて捕集手段を再生させる再生手段とが備えられたエンジンの制御装置であって、上記パラメータ値検出手段の異常を検出する異常検出手段と、該異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたときは、異常が検出されていないときに比べ、エンジンの運転状態に応じて排気ガスを吸気側に還流する排気ガス還流手段を制御して吸気側への排気ガスの還流量を減少させる制御と、燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段を制御して噴射時期を進角させる制御の少なくとも一方を行うことにより、排気微粒子が捕集手段に目詰まりすることを抑制する目詰まり抑制手段と、上記捕集量推定手段で推定された捕集量を記憶する捕集量記憶手段と、上記異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたとき、異常検出直前に上記捕集量記憶手段で記憶された捕集量が予め定められた第2所定量以上か否かを判定する第2捕集量判定手段とが備えられており、かつ、上記目詰まり抑制手段は、上記第2捕集量判定手段によって捕集量が第2所定量以上と判定されたときは、排気ガス還流手段を制御して吸気側への排気ガスの還流量を減少させる制御と、燃料噴射制御手段を制御して噴射時期を進角させる制御の両方を行い、上記第2捕集量判定手段によって捕集量が第2所定量以上でないと判定されたときは、排気ガス還流手段を制御して排気ガスの還流量を減少させる制御のみを行うことを特徴とする。
【0018】
この発明によれば、異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出された場合において、第2捕集量判定手段によって異常発生直前の捕集量が第2所定量以上でないと判定されたときは、排気ガス還流手段を制御して排気ガスの還流量を減少させることが行われるから、捕集手段の目詰まりや、これに伴う異常燃焼が確実に防止されると共に、噴射時期を進角させることまでは行わないから噴射時期を進角させることにより生じやすい騒音が防止される。
【0019】
一方、異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出された場合において、第2捕集量判定手段によって異常発生直前の捕集量が第2所定量以上と判定されたときは、排気ガス還流手段を制御して吸気側への排気ガスの還流量を減少させること、及び、燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段を制御して噴射時期を進角させることの両方が行なわれるから、一方だけ行う場合よりも、捕集手段の目詰まりや、これに伴う異常燃焼が確実に防止されることとなる。
【0022】
また、請求項4に記載の発明は、エンジンの排気通路に設けられた捕集手段に捕集されている排気微粒子の捕集量に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、該パラメータ値検出手段で検出されたパラメータ値に基づいて捕集手段に捕集されている排気微粒子量を推定する捕集量推定手段と、該捕集量推定手段で推定された捕集量が予め定められた第1所定量以上か否かを判定する第1捕集量判定手段と、該第1捕集量判定手段によって捕集量が上記第1所定量以上と判定されたときに、上記捕集手段に捕集されている排気微粒子を燃焼除去させて捕集手段を再生させる再生手段とが備えられたエンジンの制御装置であって、上記パラメータ値検出手段の異常を検出する異常検出手段と、エンジンの運転状態に応じて排気ガスを吸気側に還流する排気ガス還流手段を制御して排気ガスの還流量を減少させる排気ガス還流量減少手段を少なくとも含む複数の目詰まり抑制実行手段を有し、異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたときは、排気ガス還流量減少手段を他の目詰まり抑制実行手段よりも優先して作動させることにより、排気微粒子が捕集手段に目詰まりすることを抑制する目詰まり抑制手段と、上記捕集量推定手段で推定された捕集量を記憶する捕集量記憶手段と、上記異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたとき、異常検出直前に上記捕集量記憶手段で記憶された捕集量が予め定められた第2所定量以上か否かを判定する第2捕集量判定手段とが備えられており、かつ、上記目詰まり抑制手段は、上記第2捕集量判定手段によって捕集量が第2所定量以上と判定されたときは、排気ガス還流量減少手段を作動させると共に他の目詰まり抑制実行手段を作動させることを特徴とする。
【0023】
この発明によれば、異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出された場合において、異常検出直前に捕集量記憶手段で記憶された捕集量が第2所定量以上と判定されたときは、目詰まりを抑制する制御として、排気ガス還流量減少手段だけでなく他の目詰まり抑制実行手段を作動させることで、捕集手段の目詰まりが強力に抑制されることとなる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【0030】
本発明は、図1に示すディーゼルエンジン1に適用されている。このエンジン1は、例えば4気筒エンジンであって、エンジン本体2のシリンダボア内を上下動するピストン3が4つ備えられている(図1には1つのみ図示)。エンジン本体2のシリンダヘッドには気筒毎にインジェクタ4が備えられており、このインジェクタ4は気筒内燃焼室に燃料を直接噴射する。
【0031】
そして、図外の燃料タンクとインジェクタ4との間の燃料供給経路上に高圧燃料ポンプ5及びコモンレール6が配置されている。ポンプ5は燃料タンクからコモンレール6に燃料を圧送し、コモンレール6は圧送された燃料を蓄積する。インジェクタ4が開弁すると、コモンレール6に蓄積された燃料がインジェクタ4の噴口から高圧で噴射される。このとき、インジェクタ4の開弁時間とコモンレール6内の燃圧を制御することにより燃料噴射量が制御可能である。また、インジェクタ4の開弁時期を制御することにより燃料噴射時期が制御可能である。なお、図中、燃料供給経路上の矢印は燃料の流れを示す。
【0032】
吸気通路10には、上流側から順に、エアクリーナ11、エアフロメータ12、過給機のコンプレッサ13、インタークーラ14、吸気量を調節する絞り弁15、該絞り弁15の開度を検出する絞り弁開度センサ16、吸気温センサ17、吸気圧センサ18、そして吸気弁19が備えられている。
【0033】
排気通路20には、上流側から順に、排気弁21、過給機のタービン22、第1排気温センサ23、酸化触媒装置24、第2排気温センサ25、上流側圧力センサ26、排気ガス中の排気微粒子を捕集するパティキュレートフィルタ27、下流側圧力センサ28、そして第3排気温センサ29が備えられている。また、排気通路20の比較的上流部と吸気通路10の比較的下流部との間にEGR通路30が配設され、該通路30上に排気還流量を調節するEGR弁31が備えられている。なお、フィルタ27には白金等の貴金属を含む酸化触媒物質がコーティングされている。
【0034】
そして、エンジン本体2のクランクケースにはエンジン回転数センサ41が、またシリンダブロックには水温センサ42が設けられている。コモンレール6には燃料の蓄圧を検出するコモンレール圧センサ43が設けられている。車室にはアクセルペダル44の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ45が設けられている。
【0035】
このエンジン1のコントロールユニット50は、上記各センサで検出される吸気量、吸気温、吸気圧、酸化触媒装置24に流入する排気温、パティキュレートフィルタ27に流入する排気温、フィルタ27から出た後の排気温、フィルタ27を挟む上流側及び下流側圧力、エンジン回転数、冷却水温、コモンレール6内の燃料蓄圧、並びにエンジン負荷等に基づいて、インジェクタ4及び高圧燃料ポンプ5に制御信号を出力する。
【0036】
コントロールユニット50は、エンジン回転数センサ41によるエンジン回転数とアクセル開度センサ45によるエンジン負荷とからEGR等を考慮して求められる基本燃料噴射量を冷却水温や吸気温等で補正して燃料噴射量を算出する。
【0037】
コントロールユニット50は、EGR弁31、及び吸気絞り弁15を制御して、EGR量を制御する。このEGR量は、図2のマップに示すように、エンジン負荷(アクセル開度)が大きいほど、また、エンジン回転数が大きいほど、小さくされる。
【0038】
コントロールユニット50は、フィルタ27を挟む上流側及び下流側圧力との差圧及び第2排気温センサ25で検出された温度を図3に示すマップに対照することにより、パティキュレートフィルタ27に捕集されている排気微粒子の量を推定する。これによれば、推定される捕集量は、差圧が大きいときほど大きな値となる。また、検出された温度が所定の標準温度よりも高いときは、フィルタ内の圧損が少なくなるので、同じ差圧値でも標準温度時よりも大きな捕集量となる高温時用の特性を用いる。逆に、検出された温度が所定の標準温度よりも低いときは、フィルタ内の圧損が多くなるので、同じ差圧値でも標準温度時よりも小さな捕集量となる低温時用の特性を用いる。なお、これは、一例であり、温度毎にさらに細かく特性を設けてもよく、また、標準特性に対して温度に応じて補正係数を乗じるようにしてもよい。
【0039】
コントロールユニット50は、推定された捕集量が所定量以上となったときに、フィルタ27に捕集されている排気微粒子の燃焼除去、すなわちフィルタ27の再生を実行する。すなわち、吸気絞り弁15の開度を非再生時よりも小さい開度に変更(閉側に変更)すると共に、ピストン3の圧縮上死点近傍での主噴射の後、膨張行程中に燃料を追加噴射(後噴射)を開始する。この後噴射は、当該後噴射で生成した未燃成分を酸化触媒装置24や酸化触媒を担持したパティキュレートフィルタ27で酸化反応させることによりこれらを昇温させて、フィルタ27を速やかに再生させることを目的とする。また、吸気絞り弁15の開度の非再生時よりも小さい開度への変更は、新気の流入によるフィルタ27の冷却を抑制し、その温度を効率的に上昇させることを目的とする。
【0040】
ところで、圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25のいずれか1つにでも異常が生じると、上記捕集量Wの推定が行えなくなったり、その精度が低下することとなるが、その場合に、エンジン1が通常と同じ運転状態を継続していると、フィルタ27が目詰まりを起こし、フィルタ27の故障等を招く虞がある。そこで、本実施の形態に係るエンジン1の制御装置においては、圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25のいずれか1つにでも異常が生じた場合には、エンジンを制御してフィルタ27の目詰まり抑制のための制御を行う。
【0041】
以下、このセンサ異常時の目詰まり抑制制御の詳細について、図4のフローチャートを用いて説明する。
【0042】
まず、コントロールユニット50は、ステップS1で、パティキュレートフィルタ27の温度T(第2排気温センサ25で検出されたもの)、フィルタ27の上流側排気圧(上流側圧力センサ26で検出されたもの)及び下流側排気圧(下流側圧力センサ28で検出されたもの)、エンジン回転数等の上記各センサで検出された各種状態量を検出する。また、あわせて、この検出された上流側排気圧と下流側排気圧とに基づいてその差圧を算出する。次いで、ステップS2で、検出されたパティキュレートフィルタ27の温度Tと算出された差圧とに基づき捕集量Wを算出する。
【0043】
次に、ステップS3では、フラグF2が1か否かを判定し、NOのとき、すなわちフラグF2が1でないときは、ステップS4で、上記捕集量Wが所定値α以上か否かを判定する(第1捕集量判定手段)。ここで、フラグF2の初期値は0であり、上記捕集量Wが所定値α以上となったときにステップS17で1に設定され、再生により捕集量Wが所定値以下となったときにステップS21で0にリセットされる。
【0044】
そして、このステップS4の判定がNOのとき、すなわち捕集量Wが所定値α以上でないときは、ステップS5に進み、圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常の有無を判定する(異常検出手段)。ここで、圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常とは、例えば、センサ配線の断線やショートが発生して、図5に示すように、センサ出力値が予め設定された所定範囲(正常範囲)を逸脱したことをいい、このステップS5では、その出力値が予め設定された所定範囲内にあるときは、異常でない(NO)と判定し、その出力値が予め設定された所定範囲内を逸脱したときは、異常(YES)と判定する。なお、圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25のうちの少なくとも一つのセンサが異常の場合は、異常と(YES)と判定する。
【0045】
そして、ステップS5の判定がNOのとき、すなわちセンサ異常がないときは、ステップS6で、現在の捕集量Wを捕集量Waとして記憶し(捕集量記憶手段)、ステップS7で、運転状態に基づいて通常運転を行う。一方、ステップS5の判定がYESのとき、すなわちセンサ異常のときは、ステップS8で、ワーニングのランプを点灯すると共に、ステップS9で、フラグF3が1か否かを判定する。
【0046】
そして、このステップS9の判定がNOのとき、すなわちフラグF3が1でないときは、ステップS10で、1制御周期前に算出されて記憶されている捕集量、すなわちセンサ異常発生直前(図5参照)の捕集量Waが所定値δ以上か否かを判定する(第2捕集量判定手段)。ここで、フラグF3の初期値は0であり、捕集量Waが所定値δ以上のときにステップS13で1に設定される。ここで、この所定値δは、所定値αよりも小さな値に設定されている。
【0047】
そして、このステップS10の判定がNOのとき、すなわち、センサ異常発生直前の捕集量Waが所定値δ以上でないときは、ステップS11で、EGRをカットする(目詰まり抑制手段、排気ガス還流量減少手段)。一方、ステップS10の判定がYESのとき、すなわち、センサ異常発生直前の捕集量Waが所定値δ以上のときは、ステップS12で、この捕集量Waに基づいて再生時間C2を設定する(再生期間設定手段)と共に、ステップS13で、フラグF3に1を設定し、さらにステップS14で、経過時間Cbの計時を開始する。
【0048】
次いで、ステップS15では、この経過時間Cbが上記再生時間C2より小さいか否かを判定し、YESのとき、すなわち経過時間Cbが上記再生時間C2以下のときは、ステップS15で、再生を実行し(再生手段)、NOのとき、すなわち経過時間Cbが上記再生時間C2以下でないときは、ステップS11で、EGRをカット(減少)する。つまり、捕集量Waに基づいて算出された再生時間C2の間、再生を実行した後、EGRをカットするのである。
【0049】
他方、ステップS4の判定がYESのとき、すなわち現在の捕集量Wが所定値α以上のときは、ステップS17に進み、フラグF2に1を設定する。次いで、ステップS18で、前述したステップS5と同様の方法で圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常の有無を判定し(異常検出手段)、NOのとき、すなわちセンサ異常がないときは、ステップS19で、現在の捕集量Wを捕集量Waとして記憶する(記憶手段)。次いで、ステップS20に進み、捕集量Wが所定値β以下か否か、すなわち、ステップS16で行われるフィルタ27の再生制御により捕集量Wが所定値β以下に減少したか否かを判定する。この所定値βは、前述の所定値αよりも小さな値に設定されている。
【0050】
そして、このステップS20の判定がNOのとき、すなわち捕集量Wが所定値β以下でないときは、ステップS16で、フィルタ27の再生を実行する(再生手段)。一方、ステップS20の判定がYESのとき、すなわち捕集量Wが所定値β以下のときは、ステップS21で、フラグF2に0を設定すると共に、ステップS7で、運転状態に基づく通常運転制御を行って、ステップS1に戻る。すなわち、フイルタ27の再生を終了し、非再生時の制御に移行するのである。
【0051】
一方、ステップS18の判定がYESのとき、すなわちセンサ異常のときは、ステップS22で、ワーニングのランプを点灯する共に、ステップS23で、フラグF1が1か否かを判定する。
【0052】
そして、このステップS23の判定がNOのとき、すなわちフラグF1が1でないときは、ステップS24で、1制御周期前に算出されて記憶されている捕集量、すなわちセンサ異常発生直前の捕集量Waに基づいて再生継続時間C1を算出すると共に、ステップS25で、フラグF1に1を設定し、さらにステップS26で経過時間Caの計時を開始する。ここで、この再生継続時間C1の捕集量Waに対する特性は図6に示すように設定されており、その再生継続時間C1の値は、捕集量Waが所定の値より小さいときは捕集量Waが大きくなるほど大きくなる。ここで、捕集量Waが所定の値より大きな領域で再生継続時間C1を飽和させるのは、センサ異常の状態でフィルタ27が過熱するのを防止することを目的とする。
【0053】
次いで、ステップS27では、この経過時間Caが上記再生継続時間C1より小さいか否かを判定し、YESのとき、すなわち経過時間Caが上記再生継続時間C1以下のときは、ステップS16で、再生を実行し、NOのとき、すなわち経過時間Caが上記再生継続時間C1以下でないときは、ステップS28で、EGRのカットのみ、またはEGRのカットと噴射進角との両方を実行する。つまり、捕集量Wが所定値α以上となってフィルタ27の再生を実行しているときにセンサ異常が発生した場合、異常発生直前の捕集量Waに基づいて算出された再生継続時間C1の間、再生を実行した後、EGR弁31及び吸気絞り弁15を制御し、吸気側に還流される排気ガス量のカット、すなわちEGRカットと、燃料噴射時期の進角(他の目詰まり抑制実行手段)とを実行し、フィルタ27の目詰まりの抑制を図るのである。ここで、燃料噴射時期は、通常運転時においても、エンジン回転数及びエンジン負荷(アクセル開度等)に応じて進角され、その進角量は、図7(a)に示すように、エンジン回転数が大きいほど、またエンジン負荷が大きいほど大きくされるが、本目詰まり抑制のための進角制御は、図7(a)のマップから定まる基本進角量に加え、所定の進角量分(例えば2°)、図7(b)に示す高負荷高回転領域を除く所定の領域(目詰まり抑制進角領域)において追加進角を行うものである。換言すれば、所定の領域以外では、目詰まり抑制のための追加進角は行われず、EGRカットのみが行われることとなる。そして、この目詰まり抑制のための追加進角によれば、燃焼室から排出されるNO2の排出量が増加してフィルタ27による排気微粒子の燃焼が促進され、この結果、目詰まりや、これに伴う異常燃焼が防止されることとなる。また、EGRカットによれば、燃焼室から排出される排気微粒子の排出量が抑制され、この結果、目詰まりや、これに伴う異常燃焼が防止されることとなる。
【0054】
次に、他の目詰まり抑制制御の例を図8のフローチャートを用いて説明する。なお、ステップS31〜S38までの制御は、図4のフローチャートのステップS1〜S8の制御と同一であり、ステップS42〜S53までの制御は、図3のフローチャートのステップS17〜S27の制御と同一であるので、その説明は省略し、異なる部分を中心に説明する。
【0055】
まず、ステップS35の判定がYESのとき、すなわちセンサ異常のときは、ステップS38で、ワーニングのランプを点灯すると共に、ステップS39で、1制御周期前に算出されて記憶されている捕集量、すなわちセンサ異常発生直前の捕集量Waが所定値δ以上か否かを判定する(第2捕集量判定手段)。
【0056】
そして、このステップS39の判定がNOのとき、すなわち、センサ異常発生直前の捕集量Waが所定値δ以上でないときは、ステップS40で、EGRをカットする。一方、ステップS40の判定がYESのとき、すなわち、センサ異常発生直前の捕集量Waが所定値δ以上のときは、ステップS41で、EGRカット及び噴射進角を実行する。つまり、異常発生直前の捕集量Waが所定値δ以上か否かにより、EGRカットのみを実行するか、EGRカット及び噴射進角の両方を実行するかを決定するのである。
【0057】
また、本フローチャートの場合、ステップS53(図3に示すフローチャートのステップS27の処理に相当)の判定が、NOのとき、すなわち経過時間Caが再生継続時間C1を超えたときの処理が異なる。すなわち、この判定がNOのときは、必ずEGRカット及び噴射進角の両方が実行される。すなわち、強力に目詰まりの抑制を図るのである。
【0058】
以上説明したように、本実施の形態に係るエンジン1は、エンジン1の排気通路20に設けられたパティキュレートフィルタ27に捕集されている排気微粒子の捕集量Wに関連するパラメータ値としての上流側及び下流側排気圧力と温度Tを検出する圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25(パラメータ値検出手段)とを有すると共に、コントロールユニット50によって構成されて、上記センサ25,26,28の異常を検出する異常検出手段と、圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25で検出された上流側及び下流側排気圧力と温度Tに基づいてパティキュレートフィルタ27に捕集されている排気微粒子量(捕集量W)を推定する捕集量推定手段と、該捕集量推定手段で推定された捕集量Wが予め定められた所定量α以上か否かを判定する捕集量判定手段と、該捕集量判定手段によって捕集量Wが所定量α以上と判定されたときに、フィルタ27に捕集されている排気微粒子を燃焼除去させてフィルタ27を再生させる再生手段とを備えると共に、上記異常検出手段によって圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常が検出されたときは、異常が検出されないときに比べ、エンジン1の運転状態を制御して排気微粒子がパティキュレートフィルタ27に目詰まりするのを抑制する目詰まり抑制手段を備える。
【0059】
これによれば、異常検出手段によって圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常が検出されたときは、異常が検出されないときに比べ、エンジン1の運転状態が制御されて排気微粒子がパティキュレートフィルタ27に目詰まりするのが抑制され、圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常時のフィルタ27の目詰まりや、これに伴う異常燃焼によるフィルタ27の故障が防止される。
【0060】
また、本エンジン1の目詰まり抑制手段は、異常検出手段によって圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常が検出されたときは、異常が検出されていないときに比べ、エンジン1の運転状態に応じて排気ガスを吸気側に還流するEGR弁31(排気ガス還流手段)を制御して吸気側への排気ガスの還流量を減少させることと、燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段を制御して噴射時期を進角させることとの少なくとも一方を行う。
【0061】
これによれば、異常検出手段によって圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常が検出されたときは、異常が検出されていないときに比べ、EGR弁31を制御して吸気側への排気ガスの還流量を減少させることと、燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段を制御して噴射時期を進角させることとの少なくとも一方が行われる。
【0062】
すなわち、EGR弁31を制御して吸気側への排気ガスの還流量を減少させれば、燃焼室から排出される排気微粒子の排出量が抑制され、この結果、目詰まりや、これに伴う異常燃焼が防止される。また、燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段を制御して噴射時期を進角させれば、燃焼室から排出されるNO2の排出量が増加してパティキュレートフィルタ27による排気微粒子の燃焼が促進され、この結果、目詰まりや、これに伴う異常燃焼が防止される。また、これらの両方を実施すれば、一層効果的にこれらが防止されることとなる。
【0063】
そして、本エンジン1は、上記コントロールユニット50で構成されて、上記捕集量推定手段で推定された捕集量Wを記憶する捕集量記憶手段と、上記異常検出手段によって圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常が検出されたとき、異常検出直前に捕集量記憶手段で記憶された捕集量Waが(第2)所定量δ以上か否かを判定する第2捕集量判定手段と、該第2捕集量判定手段によって捕集量Waが所定量δ以上と判定されたとき、異常検出直前に上記捕集量記憶手段で記憶された捕集量Waに応じて再生手段の作動期間C2を設定する再生期間設定手段とが備えられており、目詰まり抑制手段は、上記第2捕集量判定手段によって異常検出直前に捕集量記憶手段で記憶された捕集量Waが所定量δ以上と判定されたときは、再生手段が、上記再生期間設定手段によって設定された作動期間C2の間、フィルタ27の再生を実行した後、目詰まりするのを抑制する。
【0064】
これによれば、異常検出手段によって圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常が検出されたとき、異常検出直前に捕集量記憶手段で記憶された捕集量Waが所定量δ以上か否かが判定される。そして、該捕集量Waが所定量δ以上と判定されたときは、再生手段が、再生期間設定手段によって設定された作動期間C2の間、フィルタ27の再生を実行して排気微粒子の捕集量を減少させた上で、目詰まりするのが抑制されるから、捕集量が多いときにおける目詰まりや、これに伴う異常燃焼が確実に防止される。
【0065】
さらに、本エンジン1の目詰まり抑制手段は、異常検出手段によって圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常が検出された場合において、第2捕集量判定手段によって捕集量Waが所定量δ以上と判定されたときは、EGR弁31を制御して吸気側への排気ガスの還流量を減少させることと、燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段を制御して噴射時期を進角させることとの両方を行い、第2捕集量判定手段によって所定量δ以上でないと判定されたときは、EGR弁31を制御して排気ガスの還流量を減少させることのみを行う。
【0066】
これによれば、異常検出手段によって圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常が検出された場合において、第2捕集量判定手段によって異常発生直前の捕集量Waが所定量δ以上でないと判定されたときは、EGR弁31を制御して排気ガスの還流量を減少させることが行われるから、フィルタ27の目詰まりや、これに伴う異常燃焼が確実に防止されると共に、噴射時期の進角は行わないから噴射時期を進角させることにより生じやすい騒音が防止される。
【0067】
一方、異常検出手段によって圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常が検出された場合において、第2捕集量判定手段によって異常発生直前の捕集量Waが所定量δ以上と判定されたときは、EGR弁31を制御して吸気側への排気ガスの還流量を減少させること、及び、燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段を制御して噴射時期を進角させることの両方が行なわれるから、一方だけ行う場合よりも、フィルタ27の目詰まりや、これに伴う異常燃焼が確実に防止されることとなる。
【0068】
また、本エンジン1の目詰まり抑制手段は、エンジン1の運転状態に応じて排気ガスを吸気側に還流するEGR弁31を制御して排気ガスの還流量を減少させる排気ガス還流量減少手段を少なくとも含む複数の目詰まり抑制実行手段を有し、異常検出手段によって圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常が検出されたときは、排気ガス還流量減少手段を他の目詰まり抑制実行手段よりも優先して作動させる。
【0069】
これによれば、異常検出手段によって異常が検出されたときは、排気微粒子の発生抑制効果が大きい排気ガス還流量減少手段が他の目詰まり抑制実行手段に優先して作動するから、フィルタ27の目詰まりを効果的に抑制することができると共に、他の目詰まり抑制実行手段を作動させることによる弊害を抑制することができる。
【0070】
また、本エンジン1の目詰まり抑制手段は、第2捕集量判定手段によって捕集量Waが所定量δ以上と判定されたときは、排気ガス還流量減少手段を作動させると共に他の目詰まり抑制実行手段を作動させる。
【0071】
これによれば、排気ガス還流量減少手段だけでなく他の目詰まり抑制実行手段を作動させることで、フィルタ27の目詰まりが強力に抑制されることとなる。
【0072】
また、本エンジン1は、捕集量推定手段で推定された捕集量Wが予め定められた所定量α以上か否かを判定する捕集量判定手段と、該捕集量判定手段によって捕集量Wが所定量α以上と判定されたときに、フィルタ27に捕集されている排気微粒子を燃焼除去させてフィルタ27を再生させる再生手段と、圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常を検出する異常検出手段とを備えると共に、上記捕集量推定手段で推定された捕集量Wを捕集量Waとして記憶する捕集量記憶手段と、フィルタ27の再生中に異常検出手段によって圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常が検出されたとき、異常検出直前に上記捕集量記憶手段で記憶された異常前捕集量Waに応じて再生手段の再生継続期間C1を設定する再生継続期間設定手段とを備え、上記再生手段は、再生中に異常検出手段によって圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常が検出されたときは、上記再生継続期間設定手段によって設定された再生継続期間C1の間、フィルタ27の再生を継続する。
【0073】
これによれば、フィルタ27の再生中に異常検出手段によって圧力センサ26,28、及び第2排気温センサ25の異常が検出されたときは、再生継続期間設定手段によって設定された再生継続期間C1の間、フィルタ27の再生が継続されるから、捕集されている排気微粒子が確実に減少し、この結果、フィルタ27の目詰まりや、これに伴う異常燃焼等が防止される。
【0074】
しかも、再生継続期間C1は異常前捕集量Waに応じて設定されるから、無用に長い間再生を実行することによるフィルタ27の過度の温度上昇や、これに伴うフィルタ27の故障等が確実に防止される。
【0075】
また、エンジン1の目詰まり抑制手段は、再生手段が、再生継続期間C1の間、フィルタ27の再生を継続した後、目詰まりするのを抑制する。
【0076】
これによれば、目詰まり抑制手段は、再生手段が、再生継続期間C1の間、フィルタ27の再生を継続した後、目詰まりするのを抑制するから、目詰まりや、これに伴う異常燃焼を確実に防止することができる。
【0077】
なお、本実施の形態はディーゼルエンジンの場合について説明したが、本目詰まり抑制制御は、ガソリンエンジンにも広く適用可能である。
【0078】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、パティキュレートフィルタに捕集されている排気微粒子の捕集量に関連するパラメータ値としての上流側及び下流側排気圧力と温度を検出する圧力センサ及び排気温センサの異常が検出されたときは、異常が検出されないときに比べ、エンジンの運転状態を制御して排気微粒子がパティキュレートフィルタに目詰まりするのを抑制するようにしたから、該パティキュレートフィルタの目詰まりやこれに伴う異常燃焼を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係るエンジンのシステム構成図である。
【図2】 エンジン回転数及びエンジン負荷に対するEGR量特性のマップである。
【図3】 差圧及び温度から捕集量を推定するときに用いるマップである。
【図4】 目詰まり抑制制御の一例を示すフローチャートである。
【図5】 センサ異常の説明図である。
【図6】 再生継続期間の捕集量に対する特性のマップである。
【図7】 エンジン回転数及びエンジン負荷に対する噴射進角特性のマップである。
【図8】 目詰まり抑制制御の他の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン
10 吸気通路
15 吸気絞り弁
16 吸気絞り弁開度センサ
20 排気通路
25 第2排気温センサ(パラメータ値検出手段)
26,28 圧力センサ(パラメータ値検出手段)
27 パティキュレートフィルタ(捕集手段)
31 EGR弁31(排気ガス還流手段)
50 コントロールユニット(異常検出手段、目詰まり抑制手段、燃料噴射制御手段、捕集量推定手段、捕集量記憶手段、捕集量判定手段、再生手段、再生期間設定手段、排気ガス還流量減少手段、目詰まり抑制実行手段、第2捕集量判定手段、再生継続期間設定手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to prevention of clogging of a particulate filter that collects exhaust particulates contained in engine exhaust gas, and belongs to the technical field of engine control devices.
[0002]
[Prior art]
In general, exhaust gas of a diesel engine contains particulates called particulates, and a particulate filter that collects and removes the particulates may be provided in the exhaust passage.
[0003]
In such a filter, as the engine operating time increases, the amount of exhaust particulates collected and accumulated in the filter increases. As a result, the filter gradually becomes clogged. When established, the exhaust particulates in the filter are removed, that is, the filter is regenerated.
[0004]
In order to determine whether or not this predetermined condition is satisfied, a pressure sensor or the like for detecting the exhaust pressure is provided on the input side and output side of the filter, and the trapping is performed based on the differential pressure detected by both pressure sensors. The amount of exhaust particulate that is collected and accumulated may be detected. In order to improve the detection accuracy, a temperature sensor that detects the temperature of the filter may be provided, and the calculated exhaust particulate amount may be corrected according to the detected temperature.
[0005]
By the way, when these sensors fail, it becomes impossible to detect the amount of exhaust particulates collected and accumulated in the filter with high accuracy, and this impedes regeneration control of the particulate filter based on this. As a result, the filter may be clogged, the filter may break down due to abnormal combustion associated with the clogging, and the filter may be melted.
[0006]
In order to deal with such sensor failure, for example, when a differential pressure sensor for judging the regeneration time fails, the judgment of the regeneration time is made on the basis of the accumulated engine speed and interval time from the end of the previous regeneration. (For example, refer to Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-6-280544
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique described in
[0009]
Therefore, the present invention provides an engine that can prevent clogging of the filter and abnormal combustion associated therewith even when an abnormality occurs in a sensor that detects the amount of exhaust particulate trapped in the particulate filter. It is an object to provide a control device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
That is, the invention described in
Parameter value detection means for detecting a parameter value related to the collection amount of exhaust particulates collected in the collection means provided in the exhaust passage of the engine;
TheBased on the parameter value detected by the parameter value detection meansthe aboveCollection amount estimation means for estimating the amount of exhaust particulates collected by the collection means;
TheThe collection amount estimated by the collection amount estimation means is predetermined.FirstDetermining whether or not the amount is overFirstCollection amount determination means;
The firstThe collected amount is determined by the collected amount judging means.The firstWhen it is determined that the amount exceeds the specified level,the aboveA control device for an engine provided with a regeneration means for regenerating the collection means by burning and removing exhaust particulates collected by the collection means,
A collected amount storage means for storing the collected amount estimated by the collected amount estimating means;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the parameter value detecting means;,
When the abnormality of the parameter value detection means is detected by the abnormality detection means, the second collection for determining whether or not the collection amount stored in the collection amount storage means immediately before the abnormality detection is equal to or greater than a second predetermined amount A quantity determination means;
When the collected amount determining means determines that the collected amount is equal to or greater than the second predetermined amount, the operation period of the regenerating means is set according to the collected amount stored in the collected amount storage means immediately before the abnormality is detected. Playback period setting means to set,
the aboveWhen an abnormality of the parameter value detection means is detected by the abnormality detection means,
Compared to when no abnormality is detected,To prevent the exhaust particles from clogging the collection meansControl engine operating conditionsIn addition, when an abnormality is detected in the parameter value detecting means, the collected amount stored in the collected amount storage means immediately before the abnormality is detected by the second collected amount determining means is determined to be greater than or equal to a second predetermined amount. When the regeneration means is operated, the regeneration means performs the control for suppressing the clogging of the collection means after the regeneration of the collection means during the operation period set by the regeneration period setting means.And clogging suppression means.
[0011]
According to this invention, when the abnormality of the parameter value detection means is detected by the abnormality detection means, the engine operating state is controlled and the exhaust particulates are clogged in the collection means, compared to when no abnormality is detected. Therefore, clogging of the collecting means when the parameter value detecting means is abnormal, and failure of the collecting means due to abnormal combustion associated therewith are prevented.In particular, when an abnormality of the parameter value detection means is detected by the abnormality detection means, it is determined whether or not the collected amount stored in the collected amount storage means immediately before the abnormality detection is equal to or greater than a second predetermined amount. When it is determined that the collected amount is equal to or greater than the second predetermined amount, the regeneration unit performs regeneration of the collection unit during the operation period set by the regeneration period setting unit to reduce the collected amount of exhaust particulates. In addition, since control to suppress clogging is performed, clogging when the amount of trapped material is large and abnormal combustion associated therewith are reliably prevented.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the clogging suppressing means is configured such that when the abnormality detecting means detects an abnormality of the parameter value detecting means, no abnormality is detected. Compared to the above, the exhaust gas recirculation means that recirculates the exhaust gas to the intake side according to the operating state of the engine is controlled to reduce the recirculation amount of the exhaust gas to the intake side.controlAnd the fuel injection control means for controlling the fuel injection timing to advance the injection timingcontrolIt is characterized by performing at least one of the following.
[0013]
According to the present invention, when the abnormality of the parameter value detection means is detected by the abnormality detection means, the exhaust gas recirculation amount to the intake side is controlled by controlling the exhaust gas recirculation means compared to when no abnormality is detected. DecreasecontrolAnd the fuel injection control means for controlling the fuel injection timing to advance the injection timingcontrolAt least one of the above is performed.
[0014]
That is, if the exhaust gas recirculation means is controlled to reduce the recirculation amount of the exhaust gas to the intake side, the exhaust amount of exhaust particulate discharged from the combustion chamber is suppressed, resulting in clogging and accompanying this. Abnormal combustion is prevented. Further, if the fuel injection control means for controlling the fuel injection timing is controlled to advance the injection timing, the amount of NO2 discharged from the combustion chamber is increased and combustion of exhaust particulates by the collection means is promoted. As a result, clogging and accompanying abnormal combustion are prevented. Moreover, if both of these are implemented, these will be prevented more effectively.
[0017]
further,Claim 3The invention described inBased on the parameter value detecting means for detecting the parameter value related to the collection amount of the exhaust particulate collected in the collecting means provided in the exhaust passage of the engine, and the parameter value detected by the parameter value detecting means A collection amount estimation means for estimating the amount of exhaust particulates collected by the collection means, and whether or not the collection amount estimated by the collection amount estimation means is equal to or greater than a predetermined first predetermined amount. When the collected amount is determined to be greater than or equal to the first predetermined amount by the first collected amount judging means and the first collected amount judging means, the exhaust particulates collected by the collecting means are An engine control device provided with a regeneration means for regenerating the collection means by burning off, an abnormality detection means for detecting an abnormality of the parameter value detection means, and a parameter value detection means of the parameter value detection means by the abnormality detection means. When an abnormality is detected Compared to when no abnormality is detected, control to control the exhaust gas recirculation means for recirculating the exhaust gas to the intake side according to the operating state of the engine to reduce the recirculation amount of the exhaust gas to the intake side, Clogging suppression means for suppressing clogging of exhaust particulates in the collection means by performing at least one of control for controlling the fuel injection control means for controlling the fuel injection timing to advance the injection timing; andCollected amount storage means for storing the collected amount estimated by the collected amount estimation means;the aboveWhen an abnormality of the parameter value detection means is detected by the abnormality detection means, immediately before the abnormality detectionthe aboveA second collected amount determination means for determining whether or not the collected amount stored in the collected amount storage means is greater than or equal to a predetermined second predetermined amount;And the aboveThe clogging suppression means isthe aboveWhen the collected amount is determined to be greater than or equal to the second predetermined amount by the second collected amount determination means, the exhaust gas recirculation means is controlled to reduce the exhaust gas recirculation amount to the intake side.controlAnd advance the injection timing by controlling the fuel injection control meanscontrolDo boththe aboveWhen the second collection amount determination means determines that the collection amount is not equal to or greater than the second predetermined amount, the exhaust gas recirculation means is controlled to reduce the exhaust gas recirculation amount.controlOnly to do.
[0018]
According to this invention, when the abnormality of the parameter value detection means is detected by the abnormality detection means, when the collection amount immediately before the occurrence of the abnormality is determined not to be greater than or equal to the second predetermined amount by the second collection amount determination means. Since the exhaust gas recirculation means is controlled to reduce the recirculation amount of the exhaust gas, clogging of the collection means and abnormal combustion associated therewith are reliably prevented, and the injection timing is advanced. Since this is not performed, noise that tends to occur is prevented by advancing the injection timing.
[0019]
On the other hand, when the abnormality detection unit detects an abnormality in the parameter value detection unit, the exhaust gas recirculation occurs when the second collection amount determination unit determines that the collection amount immediately before the occurrence of the abnormality is equal to or greater than the second predetermined amount. Both the control of the means to reduce the recirculation amount of the exhaust gas to the intake side and the control of the fuel injection control means for controlling the fuel injection timing to advance the injection timing. As compared with the case where only this is performed, clogging of the collecting means and abnormal combustion associated therewith are surely prevented.
[0022]
Also,Claim 4The invention described inBased on the parameter value detecting means for detecting the parameter value related to the collection amount of the exhaust particulate collected in the collecting means provided in the exhaust passage of the engine, and the parameter value detected by the parameter value detecting means A collection amount estimation means for estimating the amount of exhaust particulates collected by the collection means, and whether or not the collection amount estimated by the collection amount estimation means is equal to or greater than a predetermined first predetermined amount. When the collected amount is determined to be greater than or equal to the first predetermined amount by the first collected amount judging means and the first collected amount judging means, the exhaust particulates collected by the collecting means are An engine control device provided with a regeneration means for regenerating the collection means by burning off, an abnormality detection means for detecting an abnormality of the parameter value detection means, and exhaust gas according to the operating state of the engine Exhaust gas return returning to the intake side A plurality of clogging suppression execution means including at least an exhaust gas recirculation amount reduction means for controlling the means to reduce the exhaust gas recirculation amount, and when the abnormality detection means detects an abnormality in the parameter value detection means, By operating the exhaust gas recirculation amount reducing means in preference to other clogging suppression executing means, the clogging suppressing means for suppressing clogging of the exhaust particulates into the collecting means, and the aboveCollected amount storage means for storing the collected amount estimated by the collected amount estimation means;the aboveWhen an abnormality of the parameter value detection means is detected by the abnormality detection means, immediately before the abnormality detectionthe aboveA second collected amount determination means for determining whether or not the collected amount stored in the collected amount storage means is greater than or equal to a predetermined second predetermined amount;And the aboveThe clogging suppression means isthe aboveWhen the collected amount is determined to be greater than or equal to the second predetermined amount by the second collected amount determining means, the exhaust gas recirculation amount reducing means is activated and the other clogging suppression executing means is activated.
[0023]
According to this invention,In the case where the abnormality of the parameter value detection means is detected by the abnormality detection means, the clogging is suppressed when it is determined that the collected amount stored in the collected amount storage means immediately before the abnormality detection is equal to or more than the second predetermined amount. As a control toBy operating not only the exhaust gas recirculation amount reducing means but also other clogging suppression executing means, clogging of the collecting means is strongly suppressed.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0030]
The present invention is applied to a
[0031]
A high-
[0032]
In the
[0033]
In the
[0034]
An
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
The
[0040]
By the way, if any one of the
[0041]
The details of the clogging suppression control when the sensor is abnormal will be described below with reference to the flowchart of FIG.
[0042]
First, in step S1, the
[0043]
Next, in step S3, it is determined whether or not the flag F2 is 1. If NO, that is, if the flag F2 is not 1, it is determined in step S4 whether or not the collected amount W is equal to or greater than a predetermined value α. Do (FirstCollected amount determination means). Here, the initial value of the flag F2 is 0, and is set to 1 in step S17 when the collected amount W becomes equal to or larger than the predetermined value α, and when the collected amount W becomes equal to or smaller than the predetermined value due to regeneration. In step S21, it is reset to zero.
[0044]
When the determination in step S4 is NO, that is, when the collection amount W is not equal to or greater than the predetermined value α, the process proceeds to step S5, and it is determined whether there is an abnormality in the
[0045]
When the determination in step S5 is NO, that is, when there is no sensor abnormality, the current collection amount W is stored as the collection amount Wa (collection amount storage means) in step S6, and the operation is performed in step S7. Normal operation is performed based on the state. On the other hand, when the determination in step S5 is YES, that is, when the sensor is abnormal, in step S8, a warning lamp is turned on, and in step S9, it is determined whether or not the flag F3 is 1.
[0046]
When the determination in step S9 is NO, that is, when the flag F3 is not 1, in step S10, the collected amount calculated and stored before one control cycle, that is, immediately before the occurrence of the sensor abnormality (see FIG. 5). ) Of the collected amount Wa is determined to be equal to or greater than a predetermined value δ (second collected amount determination means). Here, the initial value of the flag F3 is 0, and is set to 1 in step S13 when the collection amount Wa is equal to or greater than the predetermined value δ. Here, the predetermined value δ is set to a value smaller than the predetermined value α.
[0047]
When the determination in step S10 is NO, that is, when the collection amount Wa immediately before the occurrence of the sensor abnormality is not equal to or greater than the predetermined value δ, EGR is cut in step S11 (clogging suppression means, exhaust gas recirculation amount). Reduction means). On the other hand, when the determination in step S10 is YES, that is, when the collected amount Wa immediately before the occurrence of the sensor abnormality is equal to or greater than the predetermined value δ, the regeneration time C2 is set based on the collected amount Wa in step S12 ( In step S13, the flag F3 is set to 1 in step S13, and the elapsed time Cb is started to be measured in step S14.
[0048]
Next, in step S15, it is determined whether or not this elapsed time Cb is smaller than the reproduction time C2. If YES, that is, if the elapsed time Cb is less than or equal to the reproduction time C2, reproduction is executed in step S15. (Reproduction means) When NO, that is, when the elapsed time Cb is not equal to or less than the reproduction time C2, the EGR is cut (decreased) in step S11. That is, after the regeneration is executed for the regeneration time C2 calculated based on the collection amount Wa, the EGR is cut.
[0049]
On the other hand, when the determination in step S4 is YES, that is, when the current collection amount W is greater than or equal to the predetermined value α, the process proceeds to step S17, and 1 is set in the flag F2. Next, in step S18, whether or not the
[0050]
When the determination in step S20 is NO, that is, when the collected amount W is not equal to or less than the predetermined value β, the regeneration of the
[0051]
On the other hand, if the determination in step S18 is YES, that is, if the sensor is abnormal, a warning lamp is turned on in step S22, and it is determined in step S23 whether the flag F1 is 1.
[0052]
If the determination in step S23 is NO, that is, if the flag F1 is not 1, the collected amount calculated and stored in step S24 before one control cycle, that is, the collected amount immediately before the occurrence of the sensor abnormality. Based on Wa, the playback duration C1 isAs well as calculatingIn step S25, 1 is set in the flag F1, and the elapsed time Ca is started to be measured in step S26. Here, the characteristics of the regeneration duration C1 with respect to the collection amount Wa are set as shown in FIG. 6, and the value of the regeneration duration C1 is collected when the collection amount Wa is smaller than a predetermined value. The larger the amount Wa, the larger. Here, the purpose of saturating the regeneration continuation time C1 in a region where the collected amount Wa is larger than a predetermined value is to prevent the
[0053]
Next, in step S27, it is determined whether or not this elapsed time Ca is smaller than the reproduction continuation time C1.Playback durationIf it is less than or equal to C1, regeneration is executed in step S16. If NO, that is, if the elapsed time Ca is not less than or equal to the regeneration continuation time C1, only the EGR cut or EGR cut and injection progress are performed in step S28. Run both with horns. That is, when a sensor abnormality occurs when the collection amount W is equal to or greater than the predetermined value α and the regeneration of the
[0054]
Next, another example of clogging suppression control will be described using the flowchart of FIG. The control from step S31 to S38 is the same as the control from step S1 to S8 in the flowchart of FIG. 4, and the control from step S42 to S53 is the same as the control from step S17 to S27 in the flowchart of FIG. Therefore, the description thereof is omitted, and different portions will be mainly described.
[0055]
First, when the determination in step S35 is YES, that is, when the sensor is abnormal, in step S38, the warning lamp is turned on, and in step S39, the collected amount calculated and stored one control cycle before, That is, it is determined whether or not the collection amount Wa immediately before the occurrence of the sensor abnormality is equal to or greater than a predetermined value δ (second collection amount determination means).
[0056]
When the determination in step S39 is NO, that is, when the collection amount Wa immediately before the occurrence of the sensor abnormality is not equal to or greater than the predetermined value δ, EGR is cut in step S40. On the other hand, when the determination in step S40 is YES, that is, when the collection amount Wa immediately before the occurrence of sensor abnormality is equal to or greater than the predetermined value δ, EGR cut and injection advance angle are executed in step S41. That is, it is determined whether to execute only the EGR cut or both the EGR cut and the injection advance angle depending on whether or not the collected amount Wa immediately before the occurrence of the abnormality is equal to or greater than the predetermined value δ.
[0057]
In the case of this flowchart, the process in step S53 (corresponding to the process in step S27 in the flowchart shown in FIG. 3) is NO, that is, the process when the elapsed time Ca exceeds the playback duration C1 is different. That is, when this determination is NO, both EGR cut and injection advance angle are always executed. That is, the clogging is strongly suppressed.
[0058]
As described above, the
[0059]
According to this,Abnormality detection meansWhen an abnormality is detected in the
[0060]
Also, the engine 1Clogging suppression meansIsAbnormality detection meansWhen the abnormality of the
[0061]
According to this,Abnormality detection meansWhen an abnormality is detected in the
[0062]
That is,EGR valve 31If the exhaust gas recirculation amount to the intake side is reduced by controlling the exhaust gas, the emission amount of exhaust particulate discharged from the combustion chamber is suppressed, and as a result, clogging and accompanying abnormal combustion are prevented. . Also controls the fuel injection timingFuel injection control meansIf the injection timing is advanced by controlling the control, the amount of NO2 exhausted from the combustion chamber is increased, and the combustion of exhaust particulates by the
[0063]
And this
[0064]
According to this,Abnormality detection meansWhen an abnormality in the
[0065]
Furthermore, the engine 1Clogging suppression meansIsAbnormality detection meansWhen the abnormality of the
[0066]
According to this,Abnormality detection meansWhen the abnormality of the
[0067]
on the other hand,Abnormality detection meansWhen the abnormality of the
[0068]
Also, the engine 1Clogging suppression meansControls the
[0069]
According to this,Abnormality detection meansWhen an abnormality is detected by theExhaust gas recirculation amount reduction meansButOther clogging suppression execution meansTherefore, the
[0070]
Also, the engine 1Clogging suppression meansIsSecond collection amount determination meansWhen the collected amount Wa is determined to be equal to or greater than the predetermined amount δ,Exhaust gas recirculation amount reduction meansAs well asOther clogging suppression execution meansIs activated.
[0071]
According to this,Exhaust gas recirculation amount reduction meansnot onlyOther clogging suppression execution meansBy operating the, the clogging of the
[0072]
In addition, the engine 1Collected amount estimation meansIt is determined whether or not the collection amount W estimated in step S is equal to or greater than a predetermined amount α.Collected amount judgment meansWhen,Collected amount judging meansWhen the trapped amount W is determined to be equal to or greater than the predetermined amount α, the exhaust particles collected by the
[0073]
According to this, during regeneration of the
[0074]
In addition, since the regeneration continuation period C1 is set according to the pre-abnormal collection amount Wa, it is possible to reliably prevent an excessive temperature rise of the
[0075]
Also, the engine 1Clogging suppression meansIsReproduction meansHowever, the
[0076]
According to this,Clogging suppression meansIsReproduction meansHowever, after the regeneration of the
[0077]
In addition, although this Embodiment demonstrated the case of the diesel engine, this clogging suppression control is widely applicable also to a gasoline engine.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the pressure sensor and the exhaust temperature for detecting the upstream and downstream exhaust pressures and temperatures as parameter values related to the collection amount of the exhaust particulates collected by the particulate filter. When an abnormality in the sensor is detected, the operating state of the engine is controlled to prevent the exhaust particulate from clogging the particulate filter compared to when no abnormality is detected. It is possible to prevent clogging and accompanying abnormal combustion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a map of EGR amount characteristics with respect to engine speed and engine load.
FIG. 3 is a map used when estimating the collection amount from the differential pressure and temperature.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of clogging suppression control.
FIG. 5 is an explanatory diagram of sensor abnormality.
FIG. 6 is a map of characteristics with respect to the amount collected during the regeneration continuation period.
FIG. 7 is a map of injection advance characteristics with respect to engine speed and engine load.
FIG. 8 is a flowchart showing another example of clogging suppression control.
[Explanation of symbols]
1 engine
10 Intake passage
15 Inlet throttle valve
16 Inlet throttle valve opening sensor
20 Exhaust passage
25 Second exhaust temperature sensor (parameter value detection means)
26, 28 Pressure sensor (parameter value detection means)
27 Particulate filter (collecting means)
31 EGR valve 31 (exhaust gas recirculation means)
50 Control unit (abnormality detection means, clogging suppression means, fuel injection control means, collection amount estimation means, collection amount storage means, collection amount determination means, regeneration means, regeneration period setting means, exhaust gas recirculation amount reduction means , Clogging suppression execution means, second collected amount determination means, regeneration duration setting means)
Claims (4)
該パラメータ値検出手段で検出されたパラメータ値に基づいて上記捕集手段に捕集されている排気微粒子量を推定する捕集量推定手段と、
該捕集量推定手段で推定された捕集量が予め定められた第1所定量以上か否かを判定する第1捕集量判定手段と、
該第1捕集量判定手段によって捕集量が上記第1所定量以上と判定されたときに、上記捕集手段に捕集されている排気微粒子を燃焼除去させて捕集手段を再生させる再生手段とが備えられたエンジンの制御装置であって、
上記捕集量推定手段で推定された捕集量を記憶する捕集量記憶手段と、
上記パラメータ値検出手段の異常を検出する異常検出手段と、
該異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたとき、異常検出直前に上記捕集量記憶手段で記憶された捕集量が第2所定量以上か否かを判定する第2捕集量判定手段と、
該第2捕集量判定手段によって捕集量が第2所定量以上と判定されたとき、異常検出直前に上記捕集量記憶手段で記憶された捕集量に応じて再生手段の作動期間を設定する再生期間設定手段と、
上記異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたときは、異常が検出されないときに比べ、排気微粒子が捕集手段に目詰まりすることが抑制されるようにエンジンの運転状態を制御すると共に、上記パラメータ値検出手段の異常が検出された場合において、上記第2捕集量判定手段によって異常検出直前に捕集量記憶手段で記憶された捕集量が第2所定量以上と判定されたときは、再生手段が、再生期間設定手段によって設定された作動期間の間、捕集手段の再生を実行した後、上記捕集手段の目詰まりを抑制する制御を行う目詰まり抑制手段とが備えられていることを特徴とするエンジンの制御装置。Parameter value detection means for detecting a parameter value related to the collection amount of exhaust particulates collected in the collection means provided in the exhaust passage of the engine;
A collection amount estimation means for estimating the exhaust particulate amount trapped in the said collecting means on the basis of the detected parameter values the parameter value detection means,
A first trapped amount judgment means for judging whether or not the first predetermined amount or more trapped amount estimated is predetermined by said trapped amount estimation means,
When the amount collected by the first collecting quantity determining means determines that said first predetermined amount or more, regeneration for regenerating the trapping means the exhaust particulate matter is burned and removed trapped in the said collecting means An engine control device provided with means,
A collected amount storage means for storing the collected amount estimated by the collected amount estimating means;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the parameter value detecting means ;
When the abnormality of the parameter value detection means is detected by the abnormality detection means, the second collection for determining whether or not the collection amount stored in the collection amount storage means immediately before the abnormality detection is equal to or greater than a second predetermined amount A quantity determination means;
When the collected amount determining means determines that the collected amount is equal to or greater than the second predetermined amount, the operation period of the regenerating means is set according to the collected amount stored in the collected amount storage means immediately before the abnormality is detected. A playback period setting means to be set ;
When abnormal parameter value detection means is detected by said abnormality detecting means, abnormality than when not detected, to control the operating state of the engine so that the exhaust particulates clogging the collecting means is suppressed At the same time, when an abnormality is detected in the parameter value detection means, the collection amount stored in the collection amount storage means immediately before the abnormality detection is determined by the second collection amount determination means to be greater than or equal to a second predetermined amount. The clogging restraining means for controlling the clogging of the collecting means after the regeneration means performs regeneration of the collecting means during the operation period set by the regeneration period setting means. An engine control device characterized by being provided.
該パラメータ値検出手段で検出されたパラメータ値に基づいて捕集手段に捕集されている排気微粒子量を推定する捕集量推定手段と、
該捕集量推定手段で推定された捕集量が予め定められた第1所定量以上か否かを判定する第1捕集量判定手段と、
該第1捕集量判定手段によって捕集量が上記第1所定量以上と判定されたときに、上記捕集手段に捕集されている排気微粒子を燃焼除去させて捕集手段を再生させる再生手段とが備えられたエンジンの制御装置であって、
上記パラメータ値検出手段の異常を検出する異常検出手段と、
該異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたときは、異常が検出されていないときに比べ、エンジンの運転状態に応じて排気ガスを吸気側に還流する排気ガス還流手段を制御して吸気側への排気ガスの還流量を減少させる制御と、燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段を制御して噴射時期を進角させる制御の少なくとも一方を行うことにより、排気微粒子が捕集手段に目詰まりすることを抑制する目詰まり抑制手段と、
上記捕集量推定手段で推定された捕集量を記憶する捕集量記憶手段と、
上記異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたとき、異常検出直前に上記捕集量記憶手段で記憶された捕集量が予め定められた第2所定量以上か否かを判定する第2捕集量判定手段とが備えられており、
かつ、上記目詰まり抑制手段は、上記第2捕集量判定手段によって捕集量が第2所定量以上と判定されたときは、排気ガス還流手段を制御して吸気側への排気ガスの還流量を減少させる制御と、燃料噴射制御手段を制御して噴射時期を進角させる制御の両方を行い、上記第2捕集量判定手段によって捕集量が第2所定量以上でないと判定されたときは、排気ガス還流手段を制御して排気ガスの還流量を減少させる制御のみを行うことを特徴とするエンジンの制御装置。 Parameter value detection means for detecting a parameter value related to the collection amount of exhaust particulates collected in the collection means provided in the exhaust passage of the engine;
A collected amount estimating means for estimating the amount of exhaust particulates collected by the collecting means based on the parameter value detected by the parameter value detecting means;
First collected amount determining means for determining whether the collected amount estimated by the collected amount estimating means is greater than or equal to a predetermined first predetermined amount;
Regeneration in which the collection means is regenerated by burning and removing the exhaust particulates collected by the collection means when the collection quantity is determined to be greater than or equal to the first predetermined amount by the first collection quantity determination means. An engine control device provided with means,
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the parameter value detecting means;
When the abnormality of the parameter value detection means is detected by the abnormality detection means, the exhaust gas recirculation means for recirculating the exhaust gas to the intake side is controlled according to the operating state of the engine, compared to when no abnormality is detected. By controlling at least one of the control to reduce the recirculation amount of the exhaust gas to the intake side and the control to advance the injection timing by controlling the fuel injection control means for controlling the fuel injection timing, the exhaust particulates are collected. Clogging suppression means for suppressing clogging in the means;
And trapped amount storage means for storing the trapped amount estimated by the trapped amount estimation means,
When abnormality of the parameter value detection means is detected by the abnormality detecting means determines whether the second predetermined quantity or more trapped amount stored is predetermined by the trapped amount storage means abnormality detection immediately before A second collection amount judging means,
The clogging suppression means controls the exhaust gas recirculation means to return the exhaust gas to the intake side when the collected amount is determined to be greater than or equal to the second predetermined amount by the second collected amount determining means. a control for reducing the flow rate control to the injection timing of the fuel injection control means performs both the control to advance, the amount collected by the second collecting quantity determining means is determined not to be the second predetermined amount or more In this case, the engine control device is characterized in that only the control for reducing the exhaust gas recirculation amount is performed by controlling the exhaust gas recirculation means.
該パラメータ値検出手段で検出されたパラメータ値に基づいて捕集手段に捕集されている排気微粒子量を推定する捕集量推定手段と、
該捕集量推定手段で推定された捕集量が予め定められた第1所定量以上か否かを判定する第1捕集量判定手段と、
該第1捕集量判定手段によって捕集量が上記第1所定量以上と判定されたときに、上記捕集手段に捕集されている排気微粒子を燃焼除去させて捕集手段を再生させる再生手段とが備えられたエンジンの制御装置であって、
上記パラメータ値検出手段の異常を検出する異常検出手段と、
エンジンの運転状態に応じて排気ガスを吸気側に還流する排気ガス還流手段を制御して排気ガスの還流量を減少させる排気ガス還流量減少手段を少なくとも含む複数の目詰まり抑制実行手段を有し、異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたときは、排気ガス還流量減少手段を他の目詰まり抑制実行手段よりも優先して作動させることにより、排気微粒子が捕集手段に目詰まりすることを抑制する目詰まり抑制手段と、
上記捕集量推定手段で推定された捕集量を記憶する捕集量記憶手段と、
上記異常検出手段によってパラメータ値検出手段の異常が検出されたとき、異常検出直前に上記捕集量記憶手段で記憶された捕集量が予め定められた第2所定量以上か否かを判定する第2捕集量判定手段とが備えられており、
かつ、上記目詰まり抑制手段は、上記第2捕集量判定手段によって捕集量が第2所定量以上と判定されたときは、排気ガス還流量減少手段を作動させると共に他の目詰まり抑制実行手段を作動させることを特徴とするエンジンの制御装置。 Parameter value detection means for detecting a parameter value related to the collection amount of exhaust particulates collected in the collection means provided in the exhaust passage of the engine;
A collected amount estimating means for estimating the amount of exhaust particulates collected by the collecting means based on the parameter value detected by the parameter value detecting means;
First collected amount determining means for determining whether the collected amount estimated by the collected amount estimating means is greater than or equal to a predetermined first predetermined amount;
Regeneration in which the collection means is regenerated by burning and removing the exhaust particulates collected by the collection means when the collection quantity is determined to be greater than or equal to the first predetermined amount by the first collection quantity determination means. An engine control device provided with means,
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the parameter value detecting means;
A plurality of clogging suppression execution means including at least exhaust gas recirculation amount reducing means for reducing exhaust gas recirculation amount by controlling exhaust gas recirculation means that recirculates exhaust gas to the intake side according to the operating state of the engine; When the abnormality of the parameter value detecting means is detected by the abnormality detecting means, the exhaust gas recirculation amount reducing means is operated in preference to the other clogging suppression executing means, so that the exhaust particulates are attracted to the collecting means. Clogging suppressing means for suppressing clogging;
And trapped amount storage means for storing the trapped amount estimated by the trapped amount estimation means,
When abnormality of the parameter value detection means is detected by the abnormality detecting means determines whether the second predetermined quantity or more trapped amount stored is predetermined by the trapped amount storage means abnormality detection immediately before A second collection amount judging means,
And, the clogging suppression means, the when the amount collected is determined to the second predetermined amount or more by the second trapped amount judgment means, other clogging suppression performed with operating the exhaust gas recirculation amount-reducing means An engine control device characterized by operating means.
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