JP4075724B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.

従来から、内燃機関の排気浄化装置として、排気中のPM(ParticuIate Matter;粒子状物質)を構成する有機溶剤可溶(Soluble Organic Fraction;SOF)成分(以下、SOF成分若しくはSOFという)およびドライスート(DrySoot)とよばれる炭素質成分(以下、DS成分という)の排出量を推定し、DPF(Diesel Particulate Filter;ディーゼルパティキュレートフィルタ)に捕集される各堆積量を積算する技術が知られている(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, as an exhaust gas purification device for an internal combustion engine, an organic solvent soluble (SOF) component (hereinafter referred to as SOF component or SOF) and dry soot that constitute PM (Particulate Iate) (particulate matter) in exhaust gas. There is known a technique for estimating the amount of carbonaceous component (hereinafter referred to as DS component) called (DrySoot) and integrating the amount of each sediment collected by DPF (Diesel Particulate Filter). (See Patent Document 1).

これは、内燃機関の運転状態がSOF捕集領域であると判定された場合には、SOF捕集率に流量分配率を乗じて、SOF捕集率の増分を求め、今までのSOF堆積量に加算してSOF堆積量を求めるようにしている。
特開平7−34857号公報
This is because, when it is determined that the operating state of the internal combustion engine is in the SOF collection region, the SOF collection rate is multiplied by the flow rate distribution ratio to obtain an increment of the SOF collection rate, and the SOF deposition amount thus far In addition, the SOF deposition amount is obtained.
JP 7-34857 A

ところで、PMを構成するSOF成分およびDS成分の排出量は、運転状態および燃料性状によって変動し、低・中負荷の運転状態では、燃料のセタン価が低いほどSOF成分の排出量が多く、セタン価が高くなるにつれてSOF成分の排出量が減少し、DS成分の排出量が増加する排出特性となる(図6(A)参照)。また、高負荷の運転状態では、SOF成分の排出はほとんどなく、燃料のセタン価が高くなるにつれてDS成分の排出量が増加する排出特性となる(図6(B)参照)。   By the way, the emission amount of the SOF component and the DS component constituting the PM varies depending on the operation state and the fuel property. In the low / medium load operation state, the lower the cetane number of the fuel, the larger the emission amount of the SOF component. As the value increases, the emission amount of the SOF component decreases and the emission amount of the DS component increases (see FIG. 6A). Further, in a high-load operating state, there is almost no SOF component emission, and the emission characteristic is such that the DS component emission amount increases as the cetane number of the fuel increases (see FIG. 6B).

しかしながら、上記従来技術では、燃料性状については考慮されておらず、DPFに捕集されるSOF成分およびDS成分の堆積量の推定に誤差を生じるものであった。   However, in the above prior art, the fuel properties are not taken into consideration, and an error occurs in the estimation of the accumulated amounts of the SOF component and the DS component collected in the DPF.

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、燃料性状により変化する炭素質(DS)成分および有機溶剤可溶(SOF)成分の排出特性に応じてDPFの再生時期を制御可能な内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the regeneration timing of the DPF can be controlled in accordance with the discharge characteristics of the carbonaceous (DS) component and the organic solvent soluble (SOF) component that change depending on the fuel properties. An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine.

本発明は、排気通路に設けられたパーティキュレート捕集フィルタと、前記パーティキュレート捕集フィルタに装着され捕集フィルタに所定量以上堆積したパーティキュレートを燃焼除去して捕集フィルタを再生する再生手段と、使用している燃料のセタン価を検出する燃料性状検出手段と、機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態が低・中負荷である場合には、前記燃料性状検出手段により検出されたセタン価の低下に応じて燃料に対する単位時間当りに機関から排出される有機溶剤可溶成分量を増加させると共に前記燃料性状検出手段により検出されたセタン価の上昇に応じて燃料に対する単位時間当りに機関より排出される炭素質成分量を増加させて前記パーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積するパーティキュレートの堆積量を成分と共に演算する一方、前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態が高負荷である場合には、燃料に対する単位時間当りに機関から排出される炭素質成分量のみを前記燃料性状検出手段により検出されたセタン価の上昇に応じて増加させて前記パーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積するパーティキュレートの堆積量を成分と共に演算する堆積量演算手段と、前記堆積量演算手段により演算された堆積量および成分に基づいて前記再生手段の再生動作を制御する再生動作制御手段と、を備える。 The present invention relates to a particulate collection filter provided in an exhaust passage, and a regeneration means for regenerating the collection filter by burning and removing particulates that are attached to the particulate collection filter and accumulated in a predetermined amount or more on the collection filter. A fuel property detecting means for detecting the cetane number of the fuel being used, an operating state detecting means for detecting the engine operating state, and the engine operating state detected by the operating state detecting means is low / medium load In this case, the amount of the organic solvent soluble component discharged from the engine per unit time for the fuel is increased in accordance with the decrease in the cetane number detected by the fuel property detecting means and detected by the fuel property detecting means. As the cetane number increases, the amount of carbonaceous components emitted from the engine per unit time for fuel is increased to increase the amount of carbon When the engine operating state detected by the operating state detecting means is a high load while calculating the accumulated amount of particulates collected and accumulated in the collecting filter together with the components, the fuel is discharged from the engine per unit time for fuel. Deposition in which only the amount of carbonaceous component produced is increased according to the increase in cetane number detected by the fuel property detection means, and the amount of particulates collected and deposited on the particulate collection filter is calculated together with the components An amount calculating means; and a regeneration operation control means for controlling the regeneration operation of the regeneration means based on the accumulation amount and components computed by the accumulation amount computing means.

したがって、本発明では、使用している燃料のセタン価を検出する燃料性状検出手段を備え、機関運転状態が低・中負荷である場合には、前記燃料性状検出手段により検出されたセタン価の低下に応じて燃料に対する単位時間当りに機関から排出される有機溶剤可溶成分量を増加させると共に前記燃料性状検出手段により検出されたセタン価の上昇に応じて燃料に対する単位時間当りに機関より排出される炭素質成分量を増加させて前記パーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積するパーティキュレートの堆積量を成分と共に演算する一方、前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態が高負荷である場合には、燃料に対する単位時間当りに機関から排出される炭素質成分量のみを前記燃料性状検出手段により検出されたセタン価の上昇に応じて増加させて前記パーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積するパーティキュレートの堆積量を成分と共に演算し、演算された堆積量および成分に基づいてDPFの再生動作を制御するため、DPFに捕集されるSOF成分およびDS成分の堆積量を正確に推定でき、DPFの再生を適切なタイミングで行え、その寿命を長期化できる。 Therefore, in the present invention, the fuel property detecting means for detecting the cetane number of the fuel being used is provided, and when the engine operating state is low / medium load, the cetane number detected by the fuel property detecting means is detected. The amount of organic solvent soluble component discharged from the engine per unit time with respect to the fuel is increased in accordance with the decrease, and the fuel is discharged from the engine per unit time with respect to the increase in the cetane number detected by the fuel property detecting means. The amount of particulate matter collected and deposited on the particulate collection filter is calculated together with the component while increasing the amount of carbonaceous component produced, while the engine operating state detected by the operating state detecting means is high load In this case, only the amount of carbonaceous components discharged from the engine per unit time for the fuel is the set value detected by the fuel property detecting means. The trapped in particulate collection filter calculates the amount of deposition particulate with components deposited is increased in accordance with the value of the rise, to control the playback operation of the DPF on the basis of the calculated deposit amount and components In addition, it is possible to accurately estimate the amount of SOF component and DS component that are collected in the DPF, to regenerate the DPF at an appropriate timing, and to extend its life.

以下、本発明の内燃機関の排気浄化装置を各実施形態に基づいて説明する。   Hereinafter, an exhaust emission control device for an internal combustion engine of the present invention will be described based on each embodiment.

(第1実施形態)
図1は、本発明の内燃機関の排気浄化装置が適用されたエンジンシステムの構成図であり、軽油を燃料とするディーゼルエンジンを例にして構成したものである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of an engine system to which an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is applied. The diesel engine uses diesel oil as fuel as an example.

図1において、1はディーゼルエンジン(以下、単にエンジンと記述する)を示し、3はこのエンジン1の排気通路を示す。   In FIG. 1, 1 indicates a diesel engine (hereinafter simply referred to as an engine), and 3 indicates an exhaust passage of the engine 1.

エンジン1の排気通路3の上流側部分を構成する排気出口通路3aは、過給機のタービン3bに接続されており、その下流に、排気後処理装置としてのパーティキュレート捕集フィルタ21(以下、DPFと称する)を内部に収容したケーシング20が配置されている。このDPF21には、酸化触媒(貴金属)を担持させて、流入する排気成分(HC、CO)を酸化する機能を持たせてある。上記ケーシング20の入口部には、実空燃比検出手段となる空燃比センサ37が設けられている。この空燃比センサ37は、例えば、酸素イオン伝導性固体電解質を用いて、排気中の酸素濃度を検出し、酸素濃度から空燃比を求める。なお、排気通路3のDPFの下流若しくは上流に、排気浄化のため、排気空燃比がリーンのときに流入する排気中のNOxをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたNOxを離脱浄化するNOxトラップ触媒を配置してもよい。NOxトラップ触媒には、酸化触媒(貴金属)を担持させて、流入する排気成分(HC、CO)を酸化する機能を持たせる。また、DPF21にNOxトラップ触媒を担持させて一体に構成してもよい。   An exhaust outlet passage 3a constituting an upstream portion of the exhaust passage 3 of the engine 1 is connected to a turbine 3b of a supercharger, and a downstream of the particulate collection filter 21 (hereinafter referred to as an exhaust aftertreatment device) as an exhaust aftertreatment device. A casing 20 in which the DPF is housed is disposed. The DPF 21 carries an oxidation catalyst (noble metal) and has a function of oxidizing the inflowing exhaust components (HC, CO). An air-fuel ratio sensor 37 serving as an actual air-fuel ratio detection unit is provided at the inlet of the casing 20. The air-fuel ratio sensor 37 detects the oxygen concentration in the exhaust gas using, for example, an oxygen ion conductive solid electrolyte, and obtains the air-fuel ratio from the oxygen concentration. For exhaust purification, NOx in exhaust flowing in when the exhaust air-fuel ratio is lean is trapped downstream or upstream of the DPF in the exhaust passage 3, and the trapped NOx is removed and purified when the exhaust air-fuel ratio is rich. A NOx trap catalyst may be arranged. The NOx trap catalyst carries an oxidation catalyst (noble metal) and has a function of oxidizing the inflowing exhaust components (HC, CO). Alternatively, the DPF 21 may be configured integrally with a NOx trap catalyst.

吸気通路2の吸気コレクタ2cと排気出口通路3aとの間には、排気の一部を還流するためのEGR通路4が設けられており、ここに、ステッピングモータにて開度が連続的に制御可能なEGR弁5が介装されている。   Between the intake collector 2c of the intake passage 2 and the exhaust outlet passage 3a, an EGR passage 4 for recirculating a part of the exhaust is provided, and the opening degree is continuously controlled by a stepping motor. A possible EGR valve 5 is interposed.

吸気通路2は、上流位置にエアクリーナ2aを備え、その出口側に、吸入空気量検出手段となるエアフロメ一夕7が設けられている。そして、エアフロメ一夕7の下流に、過給機のコンプレッサ2bが配置されているとともに、このコンプレッサ2bと吸気コレクタ2cとの間に、アクチュエータ(例えばステッピングモータ式)によって開閉駆動される吸気絞り弁6が介装されている。   The intake passage 2 is provided with an air cleaner 2a at an upstream position, and an airflower 7 serving as intake air amount detection means is provided on the outlet side thereof. A turbocharger compressor 2b is arranged downstream of the air flow overnight 7, and an intake throttle valve that is opened and closed by an actuator (for example, a stepping motor type) between the compressor 2b and the intake collector 2c. 6 is interposed.

エンジン1の燃料供給系は、ディーゼル用燃料である軽油を蓄える燃料タンク60と、燃料をエンジン1の燃料噴射装置10へ供給するための燃料供給通路16と、エンジン1の燃料噴射装置10からのリターン燃料(スピル燃料)を燃料タンク60に戻すための燃料戻り通路19と、を備えている。   The fuel supply system of the engine 1 includes a fuel tank 60 that stores diesel oil as diesel fuel, a fuel supply passage 16 that supplies fuel to the fuel injection device 10 of the engine 1, and a fuel supply device 16 of the engine 1. And a fuel return passage 19 for returning the return fuel (spill fuel) to the fuel tank 60.

このエンジン1の燃料噴射装置10は、公知のコモンレール式燃料噴射装置であって、サプライポンプ11と、コモンレール(蓄圧室)14と、気筒毎に設けられた燃料噴射弁15と、から大略構成され、サプライポンプ11により加圧された燃料が燃料供給通路12を介してコモンレール14にいったん蓄えられたあと、コモンレール14内の高圧燃料が各気筒の燃料噴射弁15に分配される。   The fuel injection device 10 of the engine 1 is a known common rail type fuel injection device, and generally includes a supply pump 11, a common rail (accumulation chamber) 14, and a fuel injection valve 15 provided for each cylinder. After the fuel pressurized by the supply pump 11 is temporarily stored in the common rail 14 via the fuel supply passage 12, the high-pressure fuel in the common rail 14 is distributed to the fuel injection valves 15 of each cylinder.

上記コモンレール14には、該コモンレール14内の燃料の圧力および温度を検出するために、圧力センサ34および温度センサ35が設けられている。また、コモンレール14内の燃料圧力を制御するために、サプライポンプ11からの吐出燃料の部が、一方向弁18を具備したオーバーフロー通路17を介して燃料供給通路16に戻されるようになっている。詳しくは、オーバーフロー通路17の流路面積を変える圧力制御弁13が設けられており、この圧力制御弁13がエンジンコントロールユニット30からのデューティ信号に応じてオーバーフロー通路17の流路面積を変化させる。これにより、サプライポンプ11からコモンレール14への実質的な燃料吐出量が調整され、コモンレール14内の燃料圧力が制御される。   The common rail 14 is provided with a pressure sensor 34 and a temperature sensor 35 in order to detect the pressure and temperature of the fuel in the common rail 14. Further, in order to control the fuel pressure in the common rail 14, the portion of the fuel discharged from the supply pump 11 is returned to the fuel supply passage 16 via the overflow passage 17 having a one-way valve 18. . Specifically, a pressure control valve 13 that changes the flow passage area of the overflow passage 17 is provided, and the pressure control valve 13 changes the flow passage area of the overflow passage 17 in accordance with a duty signal from the engine control unit 30. Thereby, the substantial fuel discharge amount from the supply pump 11 to the common rail 14 is adjusted, and the fuel pressure in the common rail 14 is controlled.

燃料噴射弁15は、エンジンコントロールユニット30からのON−OFF信号によって開閉される電子式の噴射弁であって、ON信号によって燃料を燃焼室に噴射し、OFF信号によって噴射を停止する。そして、燃料噴射弁15へ印加されるON信号の期間が長いほど燃料噴射量が多くなり、またコモンレール14の燃料圧力が高いほど燃料噴射量が多くなる。   The fuel injection valve 15 is an electronic injection valve that is opened and closed by an ON-OFF signal from the engine control unit 30, and injects fuel into the combustion chamber by the ON signal and stops injection by the OFF signal. The fuel injection amount increases as the period of the ON signal applied to the fuel injection valve 15 increases, and the fuel injection amount increases as the fuel pressure of the common rail 14 increases.

エンジンコントロールユニット30には、吸入空気量を検出するエアフロメータ7の信号(Qa)、水温センサ31の信号(水温Tw)、クランク角度検出用クランク角センサ32の信号(エンジン回転数Neの基礎となるクランク角度信号)、気筒判別用クランク角センサ33の信号(気筒判別信号Cy1)、コモンレール14の燃料圧力を検出する圧力センサ34の信号(コモンレール圧力PCR)、燃料温度を検出する温度センサ35の信号(燃料温度TF)、負荷に相当するアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ36の信号(アクセル開度(負荷)L)、空燃比センサ37の信号(O2)(排気空燃比(以下排気λといい、数値としては空気過剰率で表す)を検出する)、DPF21の温度を検出するDPF温度センサ38の信号(DPF温度Td)、がそれぞれ入力される。   The engine control unit 30 includes a signal (Qa) from the air flow meter 7 for detecting the intake air amount, a signal from the water temperature sensor 31 (water temperature Tw), and a signal from the crank angle sensor 32 for crank angle detection (the basis of the engine speed Ne) Crank angle signal), a cylinder discrimination crank angle sensor 33 signal (cylinder discrimination signal Cy1), a pressure sensor 34 signal for detecting fuel pressure in the common rail 14 (common rail pressure PCR), and a temperature sensor 35 for detecting fuel temperature. A signal (fuel temperature TF), a signal of an accelerator opening sensor 36 (accelerator opening (load) L) for detecting an amount of depression of an accelerator pedal corresponding to a load, a signal (O2) of an air-fuel ratio sensor 37 (exhaust air-fuel ratio ( Hereinafter, it is referred to as exhaust λ, and the numerical value is expressed by the excess air ratio)), and the DPF temperature for detecting the temperature of the DPF 21 Signal of the sensor 38 (DPF temperature Td), are input respectively.

コントロールユニット30は、水温Tw、エンジン回転数Ne、気筒判別信号Cyl、コモンレール圧力PCR、エアフロメータ7の信号Qa、燃料温度TF、アクセル開度L、空燃比センサの信号O2、をそれぞれ読み込み、エンジン回転数Neと負荷Lとをパラメータとして、コントロールユニット30のROMに予め記憶されている所定のマップを検索することによりコモンレール14の目標基準圧力PCROを求め、この目標基準圧力PCROが得られるように圧力制御弁13のフィードバック制御を実行することで、コモンレール圧力制御を行う。   The control unit 30 reads the water temperature Tw, the engine speed Ne, the cylinder discrimination signal Cyl, the common rail pressure PCR, the signal Qa of the air flow meter 7, the fuel temperature TF, the accelerator opening L, and the air-fuel ratio sensor signal O2, respectively. The target reference pressure PCRO of the common rail 14 is obtained by searching a predetermined map stored in advance in the ROM of the control unit 30 using the rotation speed Ne and the load L as parameters so that the target reference pressure PCRO can be obtained. The common rail pressure control is performed by executing the feedback control of the pressure control valve 13.

コントロールユニット30は、また、これらの入力信号に基づいて、燃料噴射弁15によるメイン噴射及び所定の運転条件においてメイン噴射後(膨張行程又は排気行程)に行うポスト噴射の燃料噴射量及び噴射時期制御のための燃料噴射弁15への燃料噴射指令信号、吸気絞り弁6への開度指令信号、EGR弁5への開度指令信号等を出力する。   The control unit 30 also controls the fuel injection amount and the injection timing of the main injection by the fuel injection valve 15 and the post injection after the main injection (expansion stroke or exhaust stroke) under predetermined operating conditions based on these input signals. A fuel injection command signal to the fuel injection valve 15, an opening command signal to the intake throttle valve 6, an opening command signal to the EGR valve 5, etc. are output.

コントロールユニット30は、さらに、DPF21に捕集されて堆積したPMの浄化(DPF再生)のための排気浄化制御を行う。   The control unit 30 further performs exhaust gas purification control for purification of PM collected and accumulated in the DPF 21 (DPF regeneration).

図2〜図4および図8はコントロールユニット30にて定期的に実行されるDPF21による排気浄化制御のフローチャートである。先ず図2のフローに沿って説明する。尚、図8のフローでリターンとなると、図2のフローのスタートに戻る。   2 to 4 and 8 are flowcharts of the exhaust purification control by the DPF 21 that is periodically executed by the control unit 30. FIG. First, a description will be given along the flow of FIG. Note that when a return is made in the flow of FIG. 8, the flow returns to the start of the flow of FIG.

ステップS1では、各種センサ信号を読込み、エンジン回転数Ne、アクセル開度L、DPF温度Td、空燃比センサ37の信号O2(排気λ)を検出する。また、エンジン回転数Neとアクセル開度Lとをパラメータとするマップから演算されている燃料噴射量(メイン噴射量)Qを読込む。さらに、水温Tw、気筒判別信号Cyl、コモンレール圧力PCR、エアフロメータ7の信号Qa、燃料温度TF、を夫々読み込む。   In step S1, various sensor signals are read, and the engine speed Ne, the accelerator opening L, the DPF temperature Td, and the signal O2 (exhaust λ) of the air-fuel ratio sensor 37 are detected. Further, a fuel injection amount (main injection amount) Q calculated from a map using the engine speed Ne and the accelerator opening L as parameters is read. Further, the water temperature Tw, the cylinder discrimination signal Cyl, the common rail pressure PCR, the signal Qa of the air flow meter 7, and the fuel temperature TF are read.

ステップS2では、供給している燃料性状(セタン価、燃料比重)を検知する。燃料性状の検知は、例えば、実公平3−45181号公報に示すように、燃料タンク内に、錘に作用する重力により落下する振り子を設けるとともに、粘度により左右される振り子の落下時間を計測する機構を設け、その落下時間から粘度を求め、検出した粘度に対して、そのときの燃料温度に基づく補正を加えて、セタン価等を判定する構成でも、特開平11−107820号公報に示すように、ディーゼルエンジンの筒内圧センサによる着火時期検出手段を備えて、市場での燃料のセタン価のばらつき等により、目標とする着火時期と実着火時期とが異なる場合に、実着火時期の目標着火時期に対する差分によりセタン価等の燃料性状を判定する構成でもよい。   In step S2, the supplied fuel properties (cetane number, fuel specific gravity) are detected. For example, as shown in Japanese Utility Model Publication No. 3-45181, the fuel property is detected by providing a pendulum that falls due to gravity acting on the weight in the fuel tank and measuring the pendulum fall time that depends on the viscosity. As shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-107820, a mechanism is provided to determine the viscosity from the drop time and add a correction based on the detected fuel temperature to determine the cetane number and the like. In addition, there is a means for detecting the ignition timing by the cylinder pressure sensor of the diesel engine, and if the target ignition timing differs from the actual ignition timing due to variations in the fuel cetane number, etc., the target ignition timing target ignition timing The fuel property such as the cetane number may be determined based on the difference with respect to the time.

ここでは、セタン価等の燃料性状が燃料の密度つまり比重に相関していることに着目して、使用している燃料の比重を検出する比重検出手段により検出された比重に基づいて、セタン価、オクタン価、蒸発性、発熱量、芳香族炭化水素含有量、の中の少なくとも一つの燃料性状を検出するように構成する。この燃料性状の判定方法については、後述する図3の燃料性状判定のフローチャートに基づき説明する。   Here, focusing on the fact that fuel properties such as cetane number correlate with fuel density, that is, specific gravity, the cetane number is determined based on the specific gravity detected by the specific gravity detecting means for detecting the specific gravity of the fuel being used. , Octane number, evaporability, calorific value, aromatic hydrocarbon content, at least one fuel property is detected. The fuel property determination method will be described based on a fuel property determination flowchart of FIG. 3 described later.

ステップS3では、DPF21に捕集されて堆積しているPM堆積量WPMを計算する。PM堆積量の計算は、排気圧力センサ等によりDPF入口側排気圧力を検出し、現在の運転状態(エンジン回転数Ne、燃料噴射量Q)での基準排気圧力との比較により、PM堆積量を推定してもよいが、ここでは、後述する図4〜図7のPM堆積量演算手段により計算する。   In step S3, the PM deposition amount WPM collected and deposited in the DPF 21 is calculated. The PM accumulation amount is calculated by detecting the exhaust pressure on the DPF inlet side with an exhaust pressure sensor or the like, and comparing the PM accumulation amount with the reference exhaust pressure in the current operating state (engine speed Ne, fuel injection amount Q). Although it may be estimated, here, the calculation is performed by the PM accumulation amount calculating means of FIGS.

ステップS4では、DPF再生モード中であることを示すreg1フラグが立っているか否かを判定する。reg1フラグが立っていない場合(reg1フラグ=0)の場合はステップS5へ進み、reg1フラグが立っている場合(reg1フラグ=1)の場合は、後述する図8のDPF再生モードの制御へ進む。   In step S4, it is determined whether or not the reg1 flag indicating that the DPF regeneration mode is being set. If the reg1 flag is not set (reg1 flag = 0), the process proceeds to step S5. If the reg1 flag is set (reg1 flag = 1), the process proceeds to the DPF regeneration mode control shown in FIG. .

ステップS5では、ステップS3で計算したDPF21のPM堆積量がDPF再生時期である所定量PM1未満であるか否かを判定する。PM堆積量がDPF再生時期を示す所定量PM1を超えている(PM堆積量≧PM1)と判定された場合は、ステップS9へ進み、ステップS9でReg1フラグを1にして、DPF再生要求を出し、今回の処理を終了する。   In step S5, it is determined whether or not the PM accumulation amount of the DPF 21 calculated in step S3 is less than a predetermined amount PM1 that is the DPF regeneration timing. If it is determined that the PM accumulation amount exceeds the predetermined amount PM1 indicating the DPF regeneration timing (PM accumulation amount ≧ PM1), the process proceeds to step S9, and the Reg1 flag is set to 1 in step S9 to issue a DPF regeneration request. This processing is terminated.

ステップS6では、DPF21のSOF堆積量WSOFを演算する。SOF堆積量WSOFは、新たに演算してもよいが、ここでは、ステップS3で計算したWSOFを読み込む。   In step S6, the SOF deposition amount WSOF of the DPF 21 is calculated. The SOF deposition amount WSOF may be newly calculated, but here, the WSOF calculated in step S3 is read.

ステップS7では、排気ガス温度履歴、または機関運転履歴、若しくはDPF温度センサ38の温度Tdの履歴から、DPF21の温度が、前回のDPF再生、またはSOF離脱から、所定温度以上の状態が所定時間連続している場合には、WSOF=0とする。これは、SOF成分が揮発性のある未燃焼HCであることから、比較的低温(200℃〜300℃)で燃焼されて離脱される(SOF離脱)ため、このような温度条件が所定時間連続する場合には、SOF堆積量WSOFを零とするものである。この場合の所定温度と所定時間は、予め試験的に実行することにより設定することができる。   In step S7, from the exhaust gas temperature history, the engine operation history, or the temperature Td history of the DPF temperature sensor 38, the temperature of the DPF 21 is continuously higher than the predetermined temperature from the previous DPF regeneration or SOF separation for a predetermined time. If so, WSOF = 0. Since the SOF component is volatile unburned HC, it is burned and released (SOF release) at a relatively low temperature (200 ° C. to 300 ° C.). In this case, the SOF deposition amount WSOF is set to zero. In this case, the predetermined temperature and the predetermined time can be set in advance by trial execution.

ステップS8では、ステップS6およびステップS7で検知したDPF21のSOF堆積量WSOFがDPF再生時期である所定量SOF1未満であるか否かを判定する。SOF堆積量がDPF再生時期を示す所定量SOF1を超えている(SOF堆積量≧所定量SOF1)と判定された場合は、ステップS9へ進み、Reg1フラグを1にセットし、次サイクル時のステップS4の判定により図8に示すDPF21のDPF再生モードの制御へ進む。   In step S8, it is determined whether or not the SOF deposition amount WSOF of the DPF 21 detected in steps S6 and S7 is less than a predetermined amount SOF1 that is the DPF regeneration timing. If it is determined that the SOF accumulation amount exceeds the predetermined amount SOF1 indicating the DPF regeneration timing (SOF accumulation amount ≧ predetermined amount SOF1), the process proceeds to step S9, the Reg1 flag is set to 1, and the step in the next cycle is performed. Control proceeds to the DPF regeneration mode control of the DPF 21 shown in FIG.

次に、上記ステップS2の燃料性状検知の制御ルーチンの詳細を、図3のフローチャートに基づいて説明する。この制御によって、使用されている燃料の性状が精度良く検出される。   Next, the details of the fuel property detection control routine in step S2 will be described based on the flowchart of FIG. By this control, the properties of the fuel being used are detected with high accuracy.

以下、この燃料性状検知の制御ルーチンを説明する。ステップS11では、吸入空気量を検出するエアフロメータ7の信号Qaに基づいて、該信号Qaの値をパラメータとしてコントロールユニット30のROMに予め記憶されている所定の吸入空気量Qairのテーブルデータを検索する。そしてステップS12に進む。   The fuel property detection control routine will be described below. In step S11, based on the signal Qa of the air flow meter 7 that detects the intake air amount, the table data of the predetermined intake air amount Qair stored in advance in the ROM of the control unit 30 is retrieved using the value of the signal Qa as a parameter. To do. Then, the process proceeds to step S12.

ステップS12では、エンジン回転数Neと負荷Lとをパラメータとして設定される主燃料噴射量(燃料供給量)Qmainを、コントロールユニット30のROMに予め記憶されている所定のマップを検索して求める。そして、ステップS13に進む。   In step S12, the main fuel injection amount (fuel supply amount) Qmain set with the engine speed Ne and the load L as parameters is obtained by searching a predetermined map stored in advance in the ROM of the control unit 30. Then, the process proceeds to step S13.

なお、主燃料噴射量(燃料供給量)Qmainは、前記の方法でなくても、エンジン回転数Neと負荷Lとをパラメータとして設定される燃料噴射装置の燃料噴射期間Mperiodを、コントロールユニット30のROMに予め記憶されている所定のマップを検索して求め、この燃料噴射期間Mperiodとコモンレール圧力PCRとをパラメータとして設定される主燃料噴射量(燃料供給量)Qmainを、コントロールユニット30のROMに予め記憶されている所定のマップを検索して求めるようにしてもよい。   Note that the main fuel injection amount (fuel supply amount) Qmain is not the above-described method, but the fuel injection period Mperiod of the fuel injection device set by using the engine speed Ne and the load L as parameters is set to the control unit 30. A search is made for a predetermined map stored in advance in the ROM, and a main fuel injection amount (fuel supply amount) Qmain set with the fuel injection period Mperiod and the common rail pressure PCR as parameters is stored in the ROM of the control unit 30. A predetermined map stored in advance may be searched for.

ステップS13では、空燃比センサ37の信号O2に基づいて、該信号O2の値をパラメータとしてコントロールユニット30のROMに予め記憶されている実空燃比AFrea1のテーブルデータを検索する。そして、ステップS14に進む。   In step S13, based on the signal O2 of the air-fuel ratio sensor 37, the table data of the actual air-fuel ratio AFrea1 stored in advance in the ROM of the control unit 30 is retrieved using the value of the signal O2 as a parameter. Then, the process proceeds to step S14.

ステップS14では、燃料性状を検出するのに適した条件か否かを判定する。   In step S14, it is determined whether or not the conditions are suitable for detecting the fuel property.

例えば、通常、自動車用エンジンにおいては、NOx低減のためにEGR弁5等からなる排気還流装置を備えているのが一般的であるが、運転条件により排気が還流している状態では、排気空燃比がリッチ側にシフトしてしまうため、実空燃比を正確に求めるためには排気還流の補正が必要になる。従って、補正によって実空燃比の検出精度が悪化することの懸念もあるため、実空燃比の検出指令を出すのは、排気還流を停止する領域に限定することが望ましい。   For example, in general, an automobile engine is generally provided with an exhaust gas recirculation device including an EGR valve 5 and the like for NOx reduction. Since the fuel ratio shifts to the rich side, it is necessary to correct the exhaust gas recirculation in order to accurately obtain the actual air fuel ratio. Accordingly, since there is a concern that the detection accuracy of the actual air-fuel ratio deteriorates due to the correction, it is desirable to issue the actual air-fuel ratio detection command only in a region where exhaust gas recirculation is stopped.

ステップS14で検出条件に適していなければ、燃料性状の検出は実施せずに処理を終了する。ステップS14で検出条件に適していれば、ステップS15に進む。   If it is not suitable for the detection condition in step S14, the process is terminated without detecting the fuel property. If it is suitable for the detection condition in step S14, the process proceeds to step S15.

ステップS15では、ステップS11で求めた吸入空気流量QairとステップS13で求めた実空燃比AFrea1とに基づいて、実燃料供給重量Gmainを求める。具体的には、吸入空気流量Qairを実空燃比AFrealで除して実燃料供給重量Gmainとする(Gmain=Qair÷AFrea1)。そして、求めた実燃料供給重量GmainとステップS12で求めた主燃料噴射量(燃料供給量)Qmainとに基づいて実比重Gfuelを求める。具体的には、実燃料供給重量Gmainを主燃料噴射量(燃料供給量)Qmainで除して実比重Gfue1とする(Gfue1=Gmain÷Qmain)。そして、ステップS16に進む。   In step S15, the actual fuel supply weight Gmain is obtained based on the intake air flow rate Qair obtained in step S11 and the actual air-fuel ratio AFrea1 obtained in step S13. Specifically, the intake air flow rate Qair is divided by the actual air-fuel ratio AFreal to obtain the actual fuel supply weight Gmain (Gmain = Qair ÷ AFrea1). Then, the actual specific gravity Gfuel is determined based on the determined actual fuel supply weight Gmain and the main fuel injection amount (fuel supply amount) Qmain determined in step S12. Specifically, the actual fuel supply weight Gmain is divided by the main fuel injection amount (fuel supply amount) Qmain to obtain an actual specific gravity Gfue1 (Gfue1 = Gmain ÷ Qmain). Then, the process proceeds to step S16.

ステップS16では、上記の実比重Gfue1と燃料温度TFとから標準比重(基準温度、例えば標準温度20℃での比重)Gstdを求める。具体的には、実比重Gfuelと燃料温度TFとをパラメータとしてコントロールユニット30のROMに予め記憶されている標準比重Gstdのマップを検索して、対応する値を求める。そして、ステップS17に進む。   In step S16, the standard specific gravity (reference temperature, for example, specific gravity at a standard temperature of 20 ° C.) Gstd is obtained from the actual specific gravity Gfue1 and the fuel temperature TF. Specifically, a map of the standard specific gravity Gstd stored in advance in the ROM of the control unit 30 is searched using the actual specific gravity Gfuel and the fuel temperature TF as parameters, and a corresponding value is obtained. Then, the process proceeds to step S17.

ステップS17では、上記の標準比重Gstdをパラメータとして、コントロールユニット30のROMに予め記憶されている燃料性状、例えばセタン価Cnumberのテーブルデータを検索する。   In step S17, using the standard specific gravity Gstd as a parameter, the fuel property stored in advance in the ROM of the control unit 30, for example, table data of the cetane number Cnumber is searched.

以上のステップにより、吸入空気量と燃料供給量と実空燃比とから比重を検出するので、燃料性状を正確に実用的な方法で判定でき、また、燃料供給量検出手段として、検出されたエンジン回転数と負荷とからマップデータとして燃料噴射量を求めることにより、本来エンジンに備えられた機能を流用することができ、コストを増加させることもない。さらに、吸入空気流量を実空燃比で除して実燃料供給重量を求め、この実燃料供給重量を主燃料噴射量(燃料供給量)で除して実比重を求めることにより、実空燃比を精度良く、かつコストの増加なしで検出でき、しかも、燃料温度を考慮して標準比重とした上で燃料性状を求めるので、より精度良く燃料性状を検出できる特徴を有する。   Through the above steps, the specific gravity is detected from the intake air amount, the fuel supply amount, and the actual air-fuel ratio, so that the fuel property can be accurately determined by a practical method, and the detected engine is used as the fuel supply amount detection means. By obtaining the fuel injection amount as map data from the rotation speed and the load, the function originally provided in the engine can be used, and the cost is not increased. Further, the actual fuel supply weight is obtained by dividing the intake air flow rate by the actual air-fuel ratio, and the actual specific gravity is obtained by dividing the actual fuel supply weight by the main fuel injection amount (fuel supply amount). The fuel property can be detected with high accuracy and without an increase in cost, and the fuel property is obtained with the standard specific gravity taken into consideration in consideration of the fuel temperature, so that the fuel property can be detected with higher accuracy.

次に、上記ステップS3のDPFへのPM堆積量検出の制御ルーチンの詳細を、図4のフローチャートに基づいて説明する。   Next, the details of the control routine for detecting the PM accumulation amount on the DPF in step S3 will be described based on the flowchart of FIG.

先ず、ステップS31で、ステップS2で検知した燃料性状(例えば、セタン価CN)の燃料に対する単位時間当たりに機関より排出されるドライスート排出量Δdryを、機関回転数及び負荷をパラメータとして求める。なお、ドライスートとはパーティキュレートPMの一部を構成する炭素粒子であり、パーティキュレートPMはドライスートと後述のSOFにより構成される。また、前記ドライスート排出量Δdryは、図5に示すように、ROMに予め記憶されているマップより求められ、機関回転数が高い程また負荷としてのトルクが大きい程ドライスート排出量Δdryも大きくなる。このマップは、供給燃料の燃料性状、例えば、セタン価CNが低い燃料に対するものからセタン価CNが高い燃料に対するものまで、セタン価CN毎に設定される。機関1の低・中負荷運転時のドライスート排出量Δdryは、低いセタン価領域から高いセタン価領域まで連続させて示すと、図6(A)のように、低セタン価CNでは排出量が比較的に少なく、セタン価CNが高くなるに連れて燃料の着火性が向上して着火遅れ期間が短縮化することにより、次第にドライスート排出量が増加する特性に基づいて、各セタン価CNのマップに反映させて設定している。同様に、機関1の高負荷運転時のドライスート排出量Δdryは、低いセタン価領域から高いセタン価領域まで連続させて示すと、図6(B)のように、低セタン価CNでは排出量が比較的に少ないが低・中負荷運転時よりも多く、セタン価CNが高くなるに連れて燃料の着火性が向上して着火遅れ期間が更に短縮化することにより、次第にドライスート排出量が増加する特性に基づいて、各セタン価CNのマップに反映させて設定している。   First, in step S31, the dry soot discharge amount Δdry discharged from the engine per unit time for the fuel having the fuel property (for example, cetane number CN) detected in step S2 is obtained using the engine speed and load as parameters. The dry soot is a carbon particle constituting a part of the particulate PM, and the particulate PM is composed of the dry soot and SOF described later. Further, as shown in FIG. 5, the dry soot discharge amount Δdry is obtained from a map stored in advance in the ROM, and the dry soot discharge amount Δdry increases as the engine speed increases and the load torque increases. Become. This map is set for each cetane number CN from the fuel property of the supplied fuel, for example, for fuel with a low cetane number CN to fuel with a high cetane number CN. When the dry soot emission amount Δdry during low / medium load operation of the engine 1 is shown continuously from the low cetane number region to the high cetane number region, the emission amount is low at the low cetane number CN as shown in FIG. As the cetane number CN becomes relatively high, the ignitability of the fuel improves and the ignition delay period is shortened, so that the dry soot emissions gradually increase. It is set to reflect on the map. Similarly, when the dry soot emission amount Δdry during high-load operation of the engine 1 is shown continuously from the low cetane number region to the high cetane number region, as shown in FIG. 6B, the emission amount is low at the low cetane number CN. The amount of dry soot is gradually increased by increasing the ignitability of the fuel as the cetane number CN increases and the ignition delay period is further shortened as the cetane number CN increases. Based on the increasing characteristic, it is set to reflect in the map of each cetane number CN.

なお、上記ドライスート排出量Δdryのマップは、セタン価CN毎に設定するものであるが、標準的なセタン価(例えば、CN=60)に対する基準マップと供給燃料により増減するセタン価CNに対するセタン価補正係数を記憶させたセタン価補正係数マップ(図6(C))を設定し、ドライスート排出量Δdryの演算時に基準マップの排出量とセタン価補正係数マップに記憶されているセタン価に対応する係数とを乗算してドライスート排出量Δdryを求めてもよい。   The map of the dry soot discharge amount Δdry is set for each cetane number CN. However, the standard map for the standard cetane number (for example, CN = 60) and the cetane number for the cetane number CN that increases or decreases depending on the supplied fuel. A cetane number correction coefficient map (FIG. 6C) in which the valence correction coefficient is stored is set, and when the dry soot discharge amount Δdry is calculated, the emission amount of the reference map and the cetane number stored in the cetane number correction coefficient map are set. The dry soot discharge amount Δdry may be obtained by multiplying the corresponding coefficient.

ステップS32では、上記ドライスート排出量Δdryにフィルタ捕集効率ηdryと、該当のフィルタ部材21への流量分配率αとを乗じて、ドライスート堆積量の増分を求め、今でのドライスート堆積量W1dryに加算する。   In step S32, the dry soot deposition amount Δdry is multiplied by the filter collection efficiency ηdry and the flow rate distribution ratio α to the corresponding filter member 21 to obtain an increment of the dry soot deposition amount. Add to W1dry.

次に、ステップS33では、ステップS2で検知した燃料性状(例えば、セタン価CN)の燃料に対する機関運転状態がSOF捕集領域にあるか、SOF離脱領域にあるかを、ROMに記憶された、図7のSOF捕集・離脱マップに基づいて判定する。ここで、機関運転状態が低負荷・低回転領域である程SOFは効率良く捕集され、また機関運転状態が高負荷・高回転領域である程SOFが大量に離脱する。前記SOF捕集・離脱マップは、供給燃料の燃料性状、例えば、セタン価CNが低い燃料に対するものからセタン価CNが高い燃料に対するものまで、セタン価CN毎に設定される。即ち、機関の低・中負荷運転時の各セタン価CN毎のSOF捕集・離脱マップに設定されるSOF捕集域および離脱域は、低いセタン価領域から高いセタン価領域まで連続して示すと、図6(A)のように、低セタン価CNでは着火性が悪くSOF排出量が多く、セタン価CNが高くなるに連れて燃料の着火性が向上してSOF排出量が減少することから、この特性に基づいて、各セタン価CN毎のマップに反映させて設定している。同様に、機関の高負荷運転時の各セタン価CN毎のSOF捕集・離脱マップに設定されるSOF捕集域および離脱域は、図6(B)に示すように、セタン価CNに関らずSOFの排出がほとんど少ないため、SOF離脱域がセタン価CN毎に相違するよう設定される。   Next, in step S33, it is stored in the ROM whether the engine operating state for the fuel of the fuel property (for example, cetane number CN) detected in step S2 is in the SOF collection region or the SOF separation region. The determination is made based on the SOF collection / leaving map in FIG. Here, the SOF is collected more efficiently as the engine operation state is in the low load / low rotation region, and a larger amount of SOF is released as the engine operation state is in the high load / high rotation region. The SOF collection / removal map is set for each cetane number CN from the fuel property of the supplied fuel, for example, from the fuel with a low cetane number CN to the fuel with a high cetane number CN. That is, the SOF collection area and the separation area set in the SOF collection / separation map for each cetane number CN during low / medium load operation of the engine are continuously shown from the low cetane number area to the high cetane number area. As shown in FIG. 6A, low cetane number CN has poor ignitability and a large amount of SOF emissions, and as cetane number CN increases, fuel ignitability improves and SOF emissions decrease. Therefore, based on this characteristic, it is set to reflect in the map for each cetane number CN. Similarly, the SOF collection area and the separation area set in the SOF collection / separation map for each cetane number CN during high load operation of the engine are related to the cetane number CN as shown in FIG. However, since the SOF emission is almost small, the SOF separation area is set to be different for each cetane number CN.

なお、このSOF捕集・離脱マップについても、標準的なセタン価(例えば、CN=60)に対する基準マップと供給燃料により増減するセタン価CNに対するセタン価補正係数を記憶させたセタン価補正係数マップ(図6(C))を設定し、SOF捕集域・離脱域の演算時に基準マップの排出量とセタン価補正係数マップに記憶されているセタン価CNに対応する係数とを乗算してSOF捕集域・離脱域を求めてもよい。   As for the SOF collection / removal map, a reference map for a standard cetane number (for example, CN = 60) and a cetane number correction coefficient map that stores a cetane number correction coefficient for a cetane number CN that increases or decreases depending on the supplied fuel. (FIG. 6 (C)) is set, and the SOF is calculated by multiplying the emission amount of the reference map by the coefficient corresponding to the cetane number CN stored in the cetane number correction coefficient map at the time of calculating the SOF collection area and the separation area. You may ask for a collection area and a withdrawal area.

尚、SOFとはパーティキュレートの一部を構成するミスト状のHCであり、このSOFの含有量により燃焼伝播が異なり、もってDPF21の再生能力に影響を及ぼす物質である。そして、SOF捕集領域であると判定された場合には、ステップS34にて、図7のマップから読取ったSOF捕集率βSOFに、該当するフィルタ部材21への流量分配率αを乗じて、SOF捕集率の増分を求め、今までのSOF堆積量W1SOFにα×βSOFを乗じてSOF捕集量の増量分を求め、今までのSOF堆積量W1SOFに加算する。従ってSOF捕集量WSOFはWSOF=W1SOF×(1+α×βSOF)となる。   The SOF is a mist-like HC constituting a part of the particulate, and the propagation of combustion differs depending on the content of the SOF, which is a substance that affects the regeneration ability of the DPF 21. When it is determined that the region is the SOF collection region, in step S34, the SOF collection rate βSOF read from the map of FIG. 7 is multiplied by the flow rate distribution rate α to the corresponding filter member 21, An increase in the SOF collection rate is obtained, and an increase amount of the SOF collection amount is obtained by multiplying the SOF accumulation amount W1SOF so far by α × βSOF, and is added to the SOF accumulation amount W1SOF so far. Accordingly, the SOF collection amount WSOF is WSOF = W1SOF × (1 + α × βSOF).

即ち、ステップS34及びステップS35が有機溶剤可溶成分堆積量演算手段の機能を奏するものである。また、SOF離脱領域であると判定された場合には、ステップS35にて、図7のマップからSOF離脱率γSOFを読取り、該当するDPF21への流量分配率αを考慮し、今までのSOF堆積量W1SOFにα×γSOFを乗じてSOF捕集量の減量分を求める。従って、最終的なSOF堆積量WSOFは、今までのSOF堆積量W1SOFに(1−α×γSOF)を乗じることにより求められる。   That is, step S34 and step S35 function as an organic solvent soluble component accumulation amount calculating means. If it is determined that the region is in the SOF separation region, the SOF separation rate γSOF is read from the map of FIG. 7 in step S35, and the flow rate distribution rate α to the corresponding DPF 21 is taken into consideration, and the SOF deposition so far is performed. Multiply the amount W1SOF by α × γSOF to determine the decrease in the amount of SOF collected. Therefore, the final SOF deposition amount WSOF is obtained by multiplying the previous SOF deposition amount W1SOF by (1−α × γSOF).

次に,ステップS36にて、フィルタ部材21へのパーティキュレート堆積量WPM、即ち、ドライスート堆積量WdryとSOF堆積量WSOFとを加算してDPFへのPM堆積量WPMが演算される。   Next, in step S36, the particulate deposition amount WPM on the filter member 21, that is, the dry soot deposition amount Wdry and the SOF deposition amount WSOF are added to calculate the PM deposition amount WPM on the DPF.

次に、図8のDPF再生モードの制御について説明する。図2の基本フローのステップS5の判定で所定量PM1にPM堆積量が達した、またはステップS8の判定でSOF堆積量が所定量SOF1に達したとされて、ステップS9によりReg1フラグ=1と設定されると、これを受けて基本フローのステップS4の判定により、図8のフローが開始される。 ステップS101では、必要ならば、DPF温度をPMの燃焼に必要な温度となるよう燃焼状態の切り替えを行い、ステップS102へ進む。   Next, control of the DPF regeneration mode in FIG. 8 will be described. The PM accumulation amount has reached the predetermined amount PM1 in the determination of step S5 in the basic flow of FIG. 2, or the SOF accumulation amount has reached the predetermined amount SOF1 in the determination of step S8, and Reg1 flag = 1 is set in step S9. When set, the flow of FIG. 8 is started by the determination in step S4 of the basic flow. In step S101, if necessary, the combustion state is switched so that the DPF temperature becomes a temperature necessary for PM combustion, and the process proceeds to step S102.

ステップS102では、DPF再生のため、排気λをリーンに制御する。ここで、目標とする排気λは、図9に基づき、DPF21に堆積していると考えられるPM堆積量に応じて設定されている。尚、目標の排気λはPM堆積量が多いほど小(リッチ側)とする。PM堆積量が多いほどDPF再生中のPM燃焼伝播が激しくなり、溶損しやすくなるためである。制御は、吸気絞り弁6を用いて行い、基本的には、図10に示す目標吸入空気量になるように制御し、排気λが目標値から乖離している場合は、更に調整して、排気λを目標値に制御する。   In step S102, the exhaust λ is controlled to be lean for DPF regeneration. Here, the target exhaust λ is set according to the PM deposition amount considered to be deposited on the DPF 21 based on FIG. 9. The target exhaust λ is smaller (rich side) as the PM accumulation amount is larger. This is because as the amount of accumulated PM increases, the PM combustion propagation during the regeneration of the DPF becomes more violent and is easily melted. Control is performed using the intake throttle valve 6, and basically, control is performed so that the target intake air amount shown in FIG. 10 is obtained. If the exhaust λ deviates from the target value, further adjustment is performed. The exhaust λ is controlled to a target value.

ステップS103では、DPF温度が所定温度(再生中の目標下限温度、例えば、600℃)T21を超えているか否かを再度判定する。ステップS102での排気λの制御によってDPF温度がT21より低くなる可能性があるためである。DPF温度がT21より低い場合は、ステップS104へ進む。   In step S103, it is determined again whether or not the DPF temperature exceeds a predetermined temperature (target lower limit temperature during regeneration, for example, 600 ° C.) T21. This is because the DPF temperature may be lower than T21 by controlling the exhaust λ in step S102. When the DPF temperature is lower than T21, the process proceeds to step S104.

ステップS104では、メイン燃料噴射時期をリタード(遅角)させて、排気温度の上昇を図り、次いで、ステップS105で噴射時期の遅角による出力トルク変動を噴射量を増量調整することで補正する。   In step S104, the main fuel injection timing is retarded (retarded) to increase the exhaust temperature, and in step S105, output torque fluctuation due to the retarded injection timing is corrected by increasing the injection amount.

ステップS106では、DPF温度が再生中の目標上限温度(例えば、700℃)T22未満か否かを判定する。DPF温度がT22より高い場合は、ステップS107へ進む。   In step S106, it is determined whether or not the DPF temperature is lower than a target upper limit temperature (for example, 700 ° C.) T22 during regeneration. If the DPF temperature is higher than T22, the process proceeds to step S107.

ステップS107では、メイン燃料噴射時期を進角させて、排気温度の低下を図り、DPF再生中、PMの燃焼によってDPF温度が過度に上昇し、これによってDPF21が溶損することを避ける。次いで、ステップS108で噴射時期の進角による出力トルク変動を噴射量を減量調整することで補正する。   In step S107, the main fuel injection timing is advanced to lower the exhaust temperature, and during the regeneration of the DPF, the DPF temperature rises excessively due to PM combustion, thereby preventing the DPF 21 from being melted. Next, in step S108, the output torque fluctuation due to the advance of the injection timing is corrected by adjusting the injection amount to be reduced.

尚、噴射量が変動することで排気λが変動するが、その後ステップS102で再度吸入空気量を調整することで、目標の排気λとDPF温度とを実現する。   The exhaust λ varies as the injection amount varies. Thereafter, the target exhaust λ and the DPF temperature are realized by adjusting the intake air amount again in step S102.

ステップS109では、DPF再生モード(目標の排気λとDPF温度)にて所定時間tdpfreg1経過したかを判定し、経過した場合は、DPF21に堆積したPMは確実に燃焼除去されるので、DPF再生完了と見なして、ステップS110へ進む。   In step S109, it is determined whether or not a predetermined time tdpfreg1 has elapsed in the DPF regeneration mode (target exhaust λ and DPF temperature). If it has elapsed, the PM accumulated in the DPF 21 is reliably burned and removed, so the DPF regeneration is completed. And proceed to step S110.

前記所定時間tdpfreg1は、図11に示すように、PM堆積量がPM1に達したときに、PMを構成するDS成分とSOF成分との割合が運転状態により相違する。例えば、(A)のケースでは、低負荷運転状態が連続した場合であり、SOF成分が上限値SOF1に達し、残余のPMがDS成分であり、このような場合の所定時間は、図12に線Aで示すように、比較的短時間に設定する。また、(C)のケースでは、高負荷運転状態が連続した場合であり、SOF成分がほとんどなく、大半はDS成分で占められており、このような場合の所定時間は、図12に線Cで示すように、比較的長時間に設定する。さらに、上記(A)と(C)の中間の(B)のケースでは、図12に線Bで示すように、中間的な時間に設定する。   In the predetermined time tdpfreg1, as shown in FIG. 11, when the PM deposition amount reaches PM1, the ratio between the DS component and the SOF component constituting the PM differs depending on the operating state. For example, in the case of (A), the low load operation state is continuous, the SOF component reaches the upper limit value SOF1, and the remaining PM is the DS component. In this case, the predetermined time is shown in FIG. As shown by the line A, it is set to a relatively short time. In the case of (C), the high-load operation state is continuous, and there is almost no SOF component and most is occupied by the DS component. The predetermined time in such a case is shown by the line C in FIG. As shown by, set a relatively long time. Further, in the case of (B) between the above (A) and (C), as shown by a line B in FIG.

従って、前記所定時間tdpfreg1は、ステップS5でPM堆積量がDPF再生時期を示す所定量PM1を超えている(PM堆積量≧PM1)と判定された場合には、図12のケース(A)からケース(C)までの間で、SOF/SOF1の比率に応じて設定される。また、ステップS8でSOF堆積量がDPF再生時期を示す所定量SOF1を超えている(SOF堆積量≧所定量SOF1)と判定された場合には、図12のSOF/SOF1の比率が1となるので、前記所定時間tdpfreg1はケース(A)と同様の短時間に設定される。   Therefore, when it is determined in step S5 that the PM accumulation amount exceeds the predetermined amount PM1 indicating the DPF regeneration timing (PM accumulation amount ≧ PM1), the predetermined time tdpfreg1 starts from case (A) in FIG. It is set according to the ratio of SOF / SOF1 up to case (C). If it is determined in step S8 that the SOF deposition amount exceeds the predetermined amount SOF1 indicating the DPF regeneration timing (SOF deposition amount ≧ predetermined amount SOF1), the ratio of SOF / SOF1 in FIG. Therefore, the predetermined time tdpfreg1 is set to a short time as in the case (A).

ステップS110では、DPF再生が完了したので、ステップS101で燃焼を切り替えた場合には、燃焼状態を元に戻し、ステップS111へ進む。   In step S110, since the DPF regeneration is completed, when the combustion is switched in step S101, the combustion state is returned to the original state, and the process proceeds to step S111.

ステップS111では、DPF再生が完了したので、reg1フラグを0にする。   In step S111, the reg1 flag is set to 0 because DPF regeneration is completed.

なお、上記実施形態において、PM堆積量が所定量PM1を超えた場合とSOF堆積量が所定量SOF1を超えた場合とでSOF/SOF1の比率に応じてDPF21の再生時間を異ならせるものについて説明したが、図示しないが、PM堆積量が所定量PM1を超えた場合とSOF堆積量が所定量SOF1を超えた場合とで、DPF21の再生温度を異ならせるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, a description will be given of what makes the regeneration time of the DPF 21 different depending on the ratio of SOF / SOF1 depending on the ratio of SOF / SOF1 when the PM deposition amount exceeds the predetermined amount PM1 and when the SOF deposition amount exceeds the predetermined amount SOF1. However, although not shown, the regeneration temperature of the DPF 21 may be made different between when the PM deposition amount exceeds the predetermined amount PM1 and when the SOF deposition amount exceeds the predetermined amount SOF1.

本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。   In the present embodiment, the following effects can be achieved.

(ア)排気通路に設けられたパーティキュレート捕集フィルタと、前記パーティキュレート捕集フィルタに装着され捕集フィルタに所定量以上堆積したパーティキュレートを燃焼除去して捕集フィルタを再生する再生手段と、使用している燃料のセタン価、オクタン価、蒸発性、発熱量、芳香族炭化水素含有量、の中の少なくとも一つの燃料性状を検出する燃料性状検出手段と、機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態および前記燃料性状検出手段により検出された燃料性状とに基づいて前記パーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積するパーティキュレートの堆積量を成分と共に演算する堆積量演算手段と、前記堆積量演算手段により演算された堆積量および成分に基づいて前記再生手段の再生動作を制御する再生動作制御手段と、を備える。このため、DPFに捕集されるSOF成分およびDS成分の堆積量を正確に推定でき、DPFの再生を適切なタイミングで行え、その寿命を長期化できる。   (A) A particulate collection filter provided in the exhaust passage, and a regeneration means attached to the particulate collection filter and regenerating the collection filter by burning and removing particulates accumulated in a predetermined amount or more on the collection filter. , Fuel property detection means for detecting at least one fuel property among cetane number, octane number, evaporability, calorific value, and aromatic hydrocarbon content of the fuel used, and an operating state for detecting the engine operating state Based on the detection means, the engine operation state detected by the operation state detection means, and the fuel property detected by the fuel property detection means, the amount of particulates collected and deposited on the particulate collection filter is determined. A deposit amount calculating means for calculating together with the component, and a deposit amount and a component calculated by the deposit amount calculating means; And a reproduction operation control means for controlling the reproducing operation of said reproducing means. For this reason, the accumulation amount of the SOF component and the DS component collected in the DPF can be accurately estimated, the regeneration of the DPF can be performed at an appropriate timing, and the lifetime can be extended.

(イ)堆積量演算手段は、前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態および前記燃料性状検出手段により検出された燃料性状とに基づいてパーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積するパーティキュレートの総堆積量および総堆積量中の有機溶剤可溶成分比率とを演算可能であり、再生動作制御手段は、前記堆積量演算手段で演算された総堆積量中の有機溶剤可溶成分量に応じて再生処理時間を短縮するため、DPFの再生を堆積成分に応じて適切に行うことができる。   (A) The accumulation amount calculating means collects and deposits on the particulate collection filter based on the engine operating state detected by the operating state detecting means and the fuel property detected by the fuel property detecting means. And the organic solvent soluble component ratio in the total deposition amount can be calculated, and the regeneration operation control means calculates the organic solvent soluble component amount in the total deposition amount calculated by the deposition amount calculation means. Accordingly, since the regeneration processing time is shortened, the regeneration of the DPF can be appropriately performed according to the deposition component.

(ウ)堆積量演算手段は、前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態および前記燃料性状検出手段により検出された燃料性状とに基づいてパーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積するパーティキュレート中の有機溶剤可溶成分量を演算可能であり、 前記再生動作制御手段は、前記堆積量演算手段で演算された有機溶剤可溶成分量に所定量に達した際に起動されるため、DPFに有機溶剤可溶成分が堆積することによりその機能が低下することを確実に防止できる。   (C) The accumulation amount calculating means collects and deposits on the particulate collection filter based on the engine operating state detected by the operating state detecting means and the fuel property detected by the fuel property detecting means. Since the organic solvent-soluble component amount in the organic solvent-soluble component amount can be calculated, the regeneration operation control unit is activated when the organic solvent-soluble component amount calculated by the deposition amount calculation unit reaches a predetermined amount. It is possible to reliably prevent the function from deteriorating due to the deposition of the organic solvent soluble component.

(エ)再生動作制御手段は、有機溶剤可溶成分の所定量以上の堆積時の再生手段の燃焼除去時間(再生時間)を比較的短時間に設定することにより、同一の再生温度によりDPFを再生することができ、堆積成分毎に再生温度を変える必要がなく、再生制御が簡単化できる。   (D) The regeneration operation control means sets the DPF at the same regeneration temperature by setting the combustion removal time (regeneration time) of the regeneration means when depositing a predetermined amount or more of the organic solvent soluble component to a relatively short time. It is possible to regenerate, and it is not necessary to change the regeneration temperature for each deposited component, and regeneration control can be simplified.

(オ)堆積量演算手段は、前記運転状態検出手段により排気ガス温度履歴または機関運転履歴からパーティキュレート捕集フィルタの温度が、前回の再生動作から所定温度以上の状態が所定時間連続している場合には、有機溶剤可溶成分量の堆積量を零と演算するため、DPF中の有機溶剤可溶成分の堆積量を正確に推定することができる。   (E) The accumulation amount calculation means is such that the temperature of the particulate collection filter from the exhaust gas temperature history or the engine operation history by the operation state detection means has been higher than a predetermined temperature from the previous regeneration operation for a predetermined time. In this case, the amount of organic solvent-soluble component accumulated is calculated as zero, so that the amount of organic solvent-soluble component accumulated in the DPF can be accurately estimated.

(カ)吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、燃料供給量を検出する燃料供給量検出手段と、実空燃比を検出する実空燃比検出手段と、を備え、比重検出手段は、検出された吸入空気量と燃料供給量と実空燃比とにより燃料の比重を検出するため、吸入空気量と燃料供給量と実空燃比とから比重を検出するので、燃料性状を正確に実用的な方法で判定でき、また、燃料供給量検出手段として、検出されたエンジン回転数と負荷とからマップデータとして燃料噴射量を求めることにより、本来エンジンに備えられた機能を流用することができ、コストを増加させることもない。さらに、吸入空気流量を実空燃比で除して実燃料供給重量を求め、この実燃料供給重量を主燃料噴射量(燃料供給量)で除して実比重を求めることにより、実空燃比を精度良く、かつコストの増加なしで検出でき、しかも、燃料温度を考慮して標準比重とした上で燃料性状を求めるので、より精度良く燃料性状を検出できる。   (F) Intake air amount detection means for detecting the intake air amount, Fuel supply amount detection means for detecting the fuel supply amount, and Real air / fuel ratio detection means for detecting the actual air / fuel ratio, Since the specific gravity of the fuel is detected based on the detected intake air amount, fuel supply amount, and actual air-fuel ratio, the specific gravity is detected from the intake air amount, fuel supply amount, and actual air-fuel ratio. In addition, as a fuel supply amount detection means, by obtaining the fuel injection amount as map data from the detected engine speed and load, the function originally provided in the engine can be diverted, There is no increase in cost. Further, the actual fuel supply weight is obtained by dividing the intake air flow rate by the actual air-fuel ratio, and the actual specific gravity is obtained by dividing the actual fuel supply weight by the main fuel injection amount (fuel supply amount). The fuel property can be detected with high accuracy and without an increase in cost, and the fuel property is obtained after taking the standard specific gravity in consideration of the fuel temperature, so that the fuel property can be detected with higher accuracy.

(第2実施形態)
図13は、本発明を適用した内燃機関の排気浄化装置の第2実施形態を示すコントロールユニット30にて定期的に実行されるDPFによる排気浄化制御のフローチャートである。本実施形態においては、PMを構成するDS成分またはSOF成分のいずれか一方でも上限値に達する時点でDPFの再生を実施するようにしたものである。なお、第1実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
(Second Embodiment)
FIG. 13 is a flowchart of the exhaust gas purification control by the DPF that is periodically executed by the control unit 30 showing the second embodiment of the exhaust gas purification apparatus for the internal combustion engine to which the present invention is applied. In the present embodiment, the regeneration of the DPF is performed when either the DS component or the SOF component constituting the PM reaches the upper limit value. The same devices as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

本実施形態にかかる内燃機関の排気浄化装置が適用されるエンジンシステムの構成は第1実施形態と同様であり、エンジンコントロールユニット30で定期的に実行される排気浄化制御のフローチャートの一部が、図13に示すように、若干相違する。   The configuration of the engine system to which the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment is applied is the same as that of the first embodiment, and a part of the flowchart of the exhaust gas purification control periodically executed by the engine control unit 30 is As shown in FIG.

即ち、第1実施形態の処理手順(フローチャート)でDPF21に捕集されて堆積しているPM堆積量を計算するステップS3をDPF21へのDS成分の堆積量を検知するステップS21に代え、PM堆積量を上限値PM1と比較判断するステップS5をDS成分の堆積量を上限値DS1と比較するステップS22に代える構成が相違している。   That is, the step S3 for calculating the PM deposition amount collected and deposited in the DPF 21 in the processing procedure (flow chart) of the first embodiment is replaced with the step S21 for detecting the deposition amount of the DS component on the DPF 21. The configuration is different in that step S5 for comparing the amount with the upper limit value PM1 is replaced with step S22 for comparing the DS component accumulation amount with the upper limit value DS1.

即ち、図13において、ステップS21でのDPF21へのDS成分の堆積量を検知は、PM堆積量を検知する図4のステップS31およびS32で構成され、このステップS31およびS32のドライスート堆積量Wdry=W1dry+α×Δdry×ηdryがここで演算される。そして、ステップS22において、ドライスート堆積量Wdryとその上限値DS1とが比較判定される。   That is, in FIG. 13, the detection of the DS component deposition amount on the DPF 21 in step S21 includes steps S31 and S32 in FIG. 4 for detecting the PM deposition amount. The dry soot deposition amount Wdry of steps S31 and S32 = W1dry + α × Δdry × ηdry is calculated here. In step S22, the dry soot deposition amount Wdry is compared with the upper limit DS1.

上記のステップS3の処理がステップS21に変化したことによって、ステップS6のDPF21のSOF堆積量WSOFを演算する処理が、ステップS3で計算したWSOFを読み込むことから、図4のステップS33〜S35の処理を実行することに変更され、SOF堆積量WSOF=W1SOF×(1+α×βSOF)、または、WSOF=W1SOF×(1−α×γSOF)が演算される。   Since the process of step S3 has been changed to step S21, the process of calculating the SOF deposition amount WSOF of the DPF 21 of step S6 reads the WSOF calculated in step S3, so the processes of steps S33 to S35 of FIG. And the SOF deposition amount WSOF = W1SOF × (1 + α × βSOF) or WSOF = W1SOF × (1−α × γSOF) is calculated.

また、ステップS22およびステップS8でのDS堆積量およびSOF堆積量の各上限値DS1およびSOF1は、DS成分とSOF成分との和がPM上限値PM1を超えないように、夫々の上限堆積量を低めに設定することが望ましい。   Further, the upper limit values DS1 and SOF1 of the DS deposition amount and the SOF deposition amount in step S22 and step S8 are set so that the sum of the DS component and the SOF component does not exceed the PM upper limit value PM1. It is desirable to set a lower value.

また、ステップS109における所定時間tdpfreg1は、DS成分堆積量の上限値DS1(ステップS22)とSOF成分堆積量の上限値SOF1(ステップS8)のどちらの判定で再生フラグreg1を立てたかにより設定される。即ち、SOF成分堆積量の上限値SOF1での判定で再生フラグreg1を立てた場合の所定時間tdpfreg1は、DS成分堆積量の上限値DS1での判定で再生フラグreg1を立てた場合に比して短時間とすることが望ましい。   The predetermined time tdpfreg1 in step S109 is set depending on whether the regeneration flag reg1 is set in the determination of the upper limit value DS1 of the DS component accumulation amount (step S22) or the upper limit value SOF1 of the SOF component accumulation amount (step S8). . That is, the predetermined time tdpreg1 when the regeneration flag reg1 is set by the determination at the upper limit value SOF1 of the SOF component accumulation amount is larger than that when the regeneration flag reg1 is set by the determination at the upper limit value DS1 of the DS component accumulation amount. A short time is desirable.

本実施形態においては、第1実施形態における効果(ア)〜(カ)に加えて以下に記載した効果を奏することができる。   In the present embodiment, in addition to the effects (a) to (f) in the first embodiment, the following effects can be achieved.

(キ)堆積量演算手段は、前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態および前記燃料性状検出手段により検出された燃料性状とに基づいてパーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積するパーティキュレート中の炭素質成分量を演算可能であり、
前記再生動作制御手段は、前記堆積量演算手段で演算された炭素質成分量が所定量に達した際に起動されるため、DPFを炭素質成分量に応じて適切な時期に再生することができる。
(G) The accumulation amount calculating means collects and deposits on the particulate collection filter based on the engine operating state detected by the operating state detecting means and the fuel property detected by the fuel property detecting means. It is possible to calculate the amount of carbonaceous component in the
The regeneration operation control means is activated when the carbonaceous component amount calculated by the accumulation amount calculating means reaches a predetermined amount, and therefore, the DPF can be regenerated at an appropriate time according to the carbonaceous component amount. it can.

本発明の内燃機関の排気浄化装置が適用されたエンジンシステムの構成図。1 is a configuration diagram of an engine system to which an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention is applied. 本発明の内燃機関の排気浄化装置の一実施形態のコントローラにより実行される排気浄化制御のフローチャート。The flowchart of the exhaust gas purification control performed by the controller of one Embodiment of the exhaust gas purification apparatus of the internal combustion engine of this invention. 燃料性状検知の制御ルーチンの詳細を示すフローチャート。The flowchart which shows the detail of the control routine of a fuel property detection. DPFへのPM堆積量検出の制御ルーチンの詳細を示すフローチャート。The flowchart which shows the detail of the control routine of PM accumulation amount detection to DPF. 低・中負荷時における単位時間当たりのドライスート排出量を示す特性図。The characteristic figure which shows the dry soot discharge | emission amount per unit time at the time of low and medium load. 低・中負荷時(A)および高負荷時(B)の各セタン価毎のドライスートおよびSOF排出量を示す特性図と、各セタン価毎のドライスートおよびSOF排出量の補正係数を示す特性図(C)。Characteristic chart showing dry soot and SOF emissions for each cetane number at low / medium load (A) and high load (B), and characteristic showing correction factors for dry soot and SOF emissions for each cetane number Figure (C). 低・中負荷時における単位時間当たりのSOF排出量を示す特性図。The characteristic figure which shows the SOF discharge | emission amount per unit time at the time of low and medium load. DPF再生モードの制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the control routine of DPF regeneration mode. PM堆積量に対する再生中の目標排気λを示すテーブル。A table showing the target exhaust λ being regenerated with respect to the PM accumulation amount. DPF溶損防止のための目標吸入空気量を示すマップ。The map which shows the target intake air amount for DPF melt | disassembly prevention. DPFに堆積するドライスートとSOFとの割合をケース別に示す図。The figure which shows the ratio of the dry soot and SOF which accumulate on DPF according to a case. DPFの再生時間を示すマップ。The map which shows the reproduction | regeneration time of DPF. 本発明の内燃機関の排気浄化装置の第2実施形態のコントローラにより実行される排気浄化制御のフローチャート。The flowchart of the exhaust gas purification control performed by the controller of 2nd Embodiment of the exhaust gas purification apparatus of the internal combustion engine of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ディーゼルエンジン
7 エアフロメータ
10 燃料噴射装置
21 DPF
30 エンジンコントロールユニット
34 圧力センサ
36 アクセル開度センサ
37 空燃比センサ 1
1 Diesel Engine 7 Air Flow Meter 10 Fuel Injection Device 21 DPF
30 Engine control unit 34 Pressure sensor 36 Accelerator opening sensor 37 Air-fuel ratio sensor 1

Claims (9)

排気通路に設けられたパーティキュレート捕集フィルタと、
前記パーティキュレート捕集フィルタに装着され捕集フィルタに所定量以上堆積したパーティキュレートを燃焼除去して捕集フィルタを再生する再生手段と、
使用している燃料のセタン価を検出する燃料性状検出手段と、
機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態が低・中負荷である場合には、前記燃料性状検出手段により検出されたセタン価の低下に応じて燃料に対する単位時間当りに機関から排出される有機溶剤可溶成分量を増加させると共に前記燃料性状検出手段により検出されたセタン価の上昇に応じて燃料に対する単位時間当りに機関より排出される炭素質成分量を増加させて前記パーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積するパーティキュレートの堆積量を成分と共に演算する一方、
前記運転状態検出手段により検出された機関運転状態が高負荷である場合には、燃料に対する単位時間当りに機関から排出される炭素質成分量のみを前記燃料性状検出手段により検出されたセタン価の上昇に応じて増加させて前記パーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積するパーティキュレートの堆積量を成分と共に演算する堆積量演算手段と、
前記堆積量演算手段により演算された堆積量および成分に基づいて前記再生手段の再生動作を制御する再生動作制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
A particulate collection filter provided in the exhaust passage;
Regenerating means for regenerating the collection filter by burning and removing the particulates attached to the particulate collection filter and deposited in a predetermined amount or more on the collection filter;
Fuel property detection means for detecting the cetane number of the fuel used;
An operating state detecting means for detecting an engine operating state;
When the engine operating state detected by the operating state detecting means is low / medium load, the engine is discharged from the engine per unit time for the fuel according to the decrease in the cetane number detected by the fuel property detecting means. The particulate collection is performed by increasing the amount of organic solvent-soluble components and increasing the amount of carbonaceous components discharged from the engine per unit time for fuel according to the increase in cetane number detected by the fuel property detecting means. While calculating the amount of particulates collected and deposited in the filter together with the components,
When the engine operating state detected by the operating state detecting means is a high load, only the amount of carbonaceous component discharged from the engine per unit time for the fuel is the cetane number detected by the fuel property detecting means. A deposition amount calculating means for calculating together with the component the amount of particulates collected and deposited on the particulate collection filter by increasing according to the rise ;
An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising: a regeneration operation control unit that controls a regeneration operation of the regeneration unit based on a deposition amount and a component calculated by the accumulation amount calculation unit.
前記堆積量演算手段は、燃料のセタン価毎に設定した機関運転状態に対する単位時間当りに機関から排出される炭素質成分量の排出量マップと、燃料のセタン価毎に設定した機関運転状態に対する有機溶剤可溶成分量の捕集・離脱マップと、を参照してパーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積するパーティキュレートの堆積量を演算することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。 The accumulation amount calculation means includes an emission amount map of the amount of carbonaceous components discharged from the engine per unit time for an engine operating state set for each cetane number of fuel, and an engine operating state set for each cetane number of fuel. 2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the accumulation amount of the particulates collected and accumulated in the particulate collection filter is calculated with reference to a collection / separation map of the organic solvent soluble component amount. Exhaust purification equipment. 前記堆積量演算手段は、基準セタン価における機関運転状態に対する単位時間当りに機関から排出される炭素質成分量の基準排出量マップと供給燃料の基準セタン価に対するセタン価補正係数マップとを乗算してパーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積する炭素質成分量を演算し、基準セタン価における機関運転状態に対する有機溶剤可溶成分量の基準捕集・離脱マップと供給燃料の基準セタン価に対するセタン価補正係数マップとを乗算してパーティキュレート捕集フィルタに捕集され離脱する有機溶剤可溶成分量を演算することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。 The accumulation amount calculation means multiplies a reference emission map of the amount of carbonaceous components discharged from the engine per unit time with respect to the engine operating state at the reference cetane number and a cetane number correction coefficient map for the reference cetane number of the supplied fuel. The amount of carbonaceous components collected and deposited in the particulate collection filter is calculated, and the standard collection / desorption map of the amount of organic solvent soluble components with respect to the engine operating state at the standard cetane number and the cetane with respect to the standard cetane number of the supplied fuel 2. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the organic solvent soluble component amount collected by the particulate collection filter and separated from the particulate collection filter is calculated by multiplying the value correction coefficient map . 前記再生動作制御手段は、前記堆積量演算手段により演算されたパーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積する炭素質成分量と有機溶剤可溶成分量との総和が所定量に達した際に前記再生手段の再生動作を開始することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の内燃機関の排気浄化装置。 The regeneration operation control means is configured such that when the total amount of the carbonaceous component amount collected and deposited by the particulate collection filter calculated by the accumulation amount calculation means and the organic solvent soluble component amount reaches a predetermined amount, The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein a regeneration operation of the regeneration means is started . 前記再生動作制御手段は、前記堆積量演算手段により演算されたパーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積する炭素質成分量が所定量に達した際に前記再生手段の再生動作を開始することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の内燃機関の排気浄化装置。 The regeneration operation control means starts the regeneration operation of the regeneration means when the amount of carbonaceous components collected and deposited by the particulate collection filter calculated by the accumulation amount calculation means reaches a predetermined amount. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein 前記再生動作制御手段は、前記堆積量演算手段により演算されたパーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積する有機溶剤可溶成分量が所定量に達した際に前記再生手段の再生動作を開始することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の内燃機関の排気浄化装置。 The regeneration operation control means starts the regeneration operation of the regeneration means when the amount of the organic solvent-soluble component collected and deposited by the particulate collection filter calculated by the accumulation amount calculation means reaches a predetermined amount. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the exhaust gas purification device is an internal combustion engine. 前記再生動作制御手段は、前記再生手段の燃焼除去時間を炭素質成分の堆積時における再生時に比較して短時間に設定することを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の排気浄化装置。   The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the regeneration operation control means sets the combustion removal time of the regeneration means to be shorter than that at the time of regeneration when carbonaceous components are deposited. 前記堆積量演算手段は、前記運転状態検出手段により排気ガス温度履歴または機関運転履歴からパーティキュレート捕集フィルタの温度が、前回の再生動作から所定温度以上の状態が所定時間連続している場合には、有機溶剤可溶成分量の堆積量を零と演算することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一つに記載の内燃機関の排気浄化装置。 The accumulation amount calculating means is used when the temperature of the particulate collection filter from the exhaust gas temperature history or the engine operation history is continuously higher than a predetermined temperature from the previous regeneration operation for a predetermined time by the operating state detecting means. 7. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the accumulation amount of the organic solvent soluble component amount is calculated as zero. 前記内燃機関の排気浄化装置は、吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、燃料供給量を検出する燃料供給量検出手段と、実空燃比を検出する実空燃比検出手段と、を備え、
前記比重検出手段は、検出された吸入空気量と燃料供給量と実空燃比とにより燃料の比重を検出し、
前記燃料性状検出手段は、前記比重検出手段の検出比重に基づいて使用している燃料のセタン価を検出することを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか一つに記載の内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine includes an intake air amount detection unit that detects an intake air amount, a fuel supply amount detection unit that detects a fuel supply amount, and an actual air / fuel ratio detection unit that detects an actual air / fuel ratio. ,
The specific gravity detecting means detects the specific gravity of the fuel based on the detected intake air amount, fuel supply amount, and actual air-fuel ratio ,
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein the fuel property detecting means detects a cetane number of fuel being used based on a detected specific gravity of the specific gravity detecting means. Exhaust purification equipment.
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