JP5471834B2 - Exhaust gas purification system - Google Patents

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本発明は、長時間アイドル運転のDPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)の再生において、PTO装置(パワーテイクオフ装置)の作動時に再生要求から再生開始までの待ち時間を短くした排気ガス浄化システムに関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification system in which a waiting time from a regeneration request to a regeneration start is shortened when a PTO device (power take-off device) is operated in regeneration of a DPF (diesel particulate filter) in an idling operation for a long time.

ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質(パティキュレート・マター:以下PMという)をディーゼルパティキュレートフィルタ(Diesel Particulate Filter :以下DPFという)と呼ばれるフィルタで捕集する排気ガス浄化装置の一つに連続再生型DPF装置がある。   Particulate matter (particulate matter: hereinafter referred to as PM) discharged from a diesel engine is continuously regenerated into one of the exhaust gas purification devices that collects it with a filter called diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF). There is a type DPF device.

この連続再生型DPF装置では、排気ガス温度が約350℃以上の時には、DPFに捕集されたPMは連続的に燃焼して浄化され、DPFは自己再生するが、低速低負荷等の排気温度が低い場合には、触媒の温度が低下して活性化しないため、PMを酸化してDPFを自己再生することが困難となる。そのため、PMのDPFへの堆積により目詰まりが進行するため、この目詰まりによる排圧上昇の問題が生じる。   In this continuous regeneration type DPF device, when the exhaust gas temperature is about 350 ° C. or higher, PM trapped in the DPF is continuously burned and purified, and the DPF self-regenerates. Is low, the temperature of the catalyst is lowered and the catalyst is not activated, so that it is difficult to oxidize PM and self-regenerate DPF. For this reason, clogging progresses due to accumulation of PM on the DPF, which causes a problem of increased exhaust pressure due to this clogging.

そこで、DPFへのPM堆積量が所定の量(閾値)を超えたときに、シリンダ内(筒内)における多段遅延噴射(マルチ噴射)や後噴射(ポスト噴射)等により、排気ガスを強制的に昇温させて、捕集PMを強制的に燃焼除去する強制再生を行う。この強制再生では、ポスト噴射等によって排気ガス中に供給されたHC(炭化水素)を、DPFの上流側に配置された酸化触媒やDPFに担持した酸化触媒で燃焼させることにより、この酸化反応熱を利用して、DPFの入口やDPFのフィルタ表面の排気ガス温度を上昇させ、DPFに蓄積されたPMが燃焼する温度以上にDPFを昇温して、PMを燃焼除去する。   Therefore, when the amount of PM deposited on the DPF exceeds a predetermined amount (threshold), exhaust gas is forced by multistage delayed injection (multi-injection), post-injection (post-injection), etc. in the cylinder (in-cylinder). The forced regeneration for forcibly burning and removing the collected PM is performed. In this forced regeneration, HC (hydrocarbon) supplied into the exhaust gas by post injection or the like is burned by an oxidation catalyst disposed on the upstream side of the DPF or an oxidation catalyst supported on the DPF, thereby generating this oxidation reaction heat. The exhaust gas temperature at the inlet of the DPF and the filter surface of the DPF is raised using the above, the DPF is heated to a temperature higher than the temperature at which the PM accumulated in the DPF burns, and the PM is burned and removed.

この強制再生には、手動再生で行う場合と自動再生で行う場合とがある。手動再生の場合には、DPFの目詰まりが所定の量を超えたときに、運転者に警告を出して、この警告を受けた運転者が、強制再生の開始用のボタンを押すことで、強制再生を行う。一方、自動再生では、フィルタの目詰まりが所定の量を超えたときに、特に運転者に警告を出すことなく、自動で走行中であっても強制再生を行う。   The forced regeneration includes a manual regeneration and an automatic regeneration. In the case of manual regeneration, when the clogging of the DPF exceeds a predetermined amount, a warning is given to the driver, and the driver who has received this warning presses the button for starting forced regeneration, Perform forced regeneration. On the other hand, in automatic regeneration, when filter clogging exceeds a predetermined amount, forced regeneration is performed even when the vehicle is traveling automatically without giving a warning to the driver.

この強制再生の一つに、所定時間以上アイドル状態が連続された時に行う長時間アイドル時の強制再生(Long Low Idle Regeneration:LLIRという)があるが、PTO装置を装備した特装車においては、PTO装置の作動時に強制再生を行うと、遅延噴射は燃焼が不安定なので回転変動が出易く、また、負荷によって噴射タイミングを大きく変化させるので過渡的な燃焼が不安定なため、エンジン回転数が変化するという影響が生じてしまうという問題がある。   One of the forced regenerations is forced regeneration during long idling (called Long Low Idle Regeneration: LLIR) that is performed when the idle state is continued for a predetermined time or longer. In specially equipped vehicles equipped with a PTO device, the PTO device If forced regeneration is performed during operation, delayed injection is susceptible to rotational fluctuations because combustion is unstable, and the engine speed changes because transient combustion is unstable because the injection timing is greatly changed by the load. There is a problem that the influence will occur.

この問題に対して、従来技術においては、このアイドル状態で且つPTO装置の作動時にはDPFの強制再生を禁止していた。例えば、エンジン動力をPTO装置を介してアイドリング状態で取り出して補機を駆動し得るようにした特装車で、アイドリング状態での強制再生ではエンジンの回転数を上昇させる強制再生制御を行う排気浄化装置において、PTO装置が作動状態にある条件下で強制再生した場合に生じるエンジンの運転状態の急変や補機の作動不良を避けるため、この条件下ではポスト噴射の追加や回転数の上昇等の強制再生を行うための再生制御指令が出力されないようにした排気浄化装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。また、同様な排気ガス浄化装置で、PTO装置の実質的な作動を重視して、PTO装置のスイッチがオンで且つ外部アクセルの特装用レバー等による補機に対する操作入力が検知された場合に限り、制御装置から昇温制御指令が出力されないように構成した排気ガス浄化装置も提案されている(例えば、特許文献2参照。)。   In order to solve this problem, in the prior art, the forced regeneration of the DPF is prohibited in the idle state and when the PTO device is operated. For example, in a specially equipped vehicle that can take out engine power in an idling state via a PTO device and drive an accessory, and in an exhaust purification device that performs forced regeneration control that increases the engine speed in forced regeneration in the idling state In order to avoid sudden changes in the operating state of the engine and malfunctioning of the auxiliary equipment that occur when forced regeneration is performed under conditions where the PTO device is in operation, forced regeneration such as addition of post-injection or increase in rotational speed is necessary under this condition. An exhaust emission control device has been proposed in which a regeneration control command for performing the control is not output (see, for example, Patent Document 1). Also, with the same exhaust gas purifying device, focusing on the substantial operation of the PTO device, only when the PTO device is switched on and an operation input to the auxiliary device by a special lever of the external accelerator is detected. An exhaust gas purification device configured so that a temperature increase control command is not output from the control device has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).

一方、特装車は、特別装備の負荷のために、特別装備をしていない標準車よりも短時間で多量のPMがDPFに堆積してしまうため、長時間アイドル運転時における強制再生をPTO装置の作動時に禁止してしまうと、DPFの目詰まりが発生し、排圧が過剰に上昇してエンジンの運転に不具合が生じるという問題が生じる。つまり、長時間アイドル運転時のPTO装置の作動時のように、低中負荷運転が繰り返されるような場合では、短時間でPMが堆積してしまうにも関わらず、DPFの強制再生ができないので、DPF内に過剰にPMが堆積してしまう。このPM堆積を解消するためにDPFを強制再生しようとすると、PTO作業を中断する必要が生じ、作業効率の低下を招くという問題がある。   On the other hand, the specially equipped vehicle loads a large amount of PM in the DPF in a shorter time than the standard vehicle that does not have special equipment due to the load of special equipment. If prohibited during operation, clogging of the DPF occurs, and the exhaust pressure rises excessively, causing problems in engine operation. In other words, when low-medium load operation is repeated, such as when the PTO device is operating for long periods of idle operation, the DPF cannot be forcibly regenerated even though PM accumulates in a short time. PM accumulates excessively in the DPF. In order to forcibly regenerate the DPF in order to eliminate this PM accumulation, it is necessary to interrupt the PTO operation, which causes a problem of reducing the work efficiency.

この問題を解決するために、排気ガス中のPMを浄化するためのDPFを備えた特装車両において、長時間アイドル運転時で且つPTOが作動状態であっても、マルチ噴射制御を禁止してエンジン回転変動を避けつつ強制再生を実行し、DPFを良好な状態に維持できるようにした排気ガス浄化システムも提案されている(特許文献3参照)。   In order to solve this problem, in a specially equipped vehicle equipped with a DPF for purifying PM in exhaust gas, even if the engine is in an idling state for a long time and the PTO is in operation, the multi-injection control is prohibited. An exhaust gas purification system has also been proposed in which forced regeneration is performed while avoiding rotational fluctuations so that the DPF can be maintained in a good state (see Patent Document 3).

特開2004−150417号公報JP 2004-150417 A 特開2005−139944号公報JP 2005-139944 A 特開2008−180154号公報JP 2008-180154 A

ところで、LLIRの制御においては、車両の停車中であり、走行距離やDPFの差圧によりPM堆積量を算出することが困難であることから、停車時間によりPM堆積量を算出している。このため、信号待ち等で一時的に停車しているときにも再生要求が出て強制再生が開始する虞があり、この強制再生は手動再生相当を自動で実施するもので、車両を停車した状態での再生を余儀なくされ、利便性が悪い。そこで、このような問題を解消するために、再生要求から再生開始までの間に例えば交通信号の待ち時間よりも長い所定の待ち時間を設定することが考えられる。   By the way, in the control of LLIR, since the vehicle is stopped and it is difficult to calculate the PM accumulation amount based on the travel distance or the differential pressure of the DPF, the PM accumulation amount is calculated based on the stop time. For this reason, there is a possibility that a regeneration request will be issued and forced regeneration will start even when the vehicle is temporarily stopped due to a signal waiting, etc. This forced regeneration is performed automatically corresponding to manual regeneration, and the vehicle is stopped. It is forced to play in the state, and convenience is bad. Therefore, in order to solve such a problem, it is conceivable to set a predetermined waiting time longer than the waiting time of the traffic signal, for example, between the reproduction request and the reproduction start.

しかしながら、特装車によっては、一回の作業時間が短時間のものもあり、この場合にも前記待ち時間を適用したのでは、短時間のPTO装置の作業時間をDPFの再生に有効利用することが難しい。   However, some specially equipped vehicles have a short work time for one time. In this case as well, if the waiting time is applied, the work time of the short PTO device can be effectively used for the regeneration of the DPF. difficult.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、排気ガス中のPMを浄化するためのDPFを備えた特装車両において、短時間のPTO装置の作業時間をDPFの再生に有効利用することができる排気ガス浄化システムを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to reduce the working time of a short PTO device in a specially equipped vehicle equipped with a DPF for purifying PM in exhaust gas. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purification system that can be effectively used for the regeneration of the gas.

前記目的を達成するために、本発明は、車両に搭載した内燃機関の排気通路にディーゼルパティキュレートフィルタを有する排気ガス浄化装置を備えると共に、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの強制再生を実施する制御装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、
前記制御装置が、車両の停車開始からの停車時間により算出したPM堆積量に基づく前記強制再生の再生要求から再生開始までの間に所定の待ち時間を設けており、該待ち時間が、パワーテイクオフ装置のスイッチがオフの場合には第1の待ち時間であり、前記パワーテイクオフ装置のスイッチがオンの場合には前記第1の待ち時間よりも短い第2の待ち時間であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention includes a control device that includes an exhaust gas purification device having a diesel particulate filter in an exhaust passage of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and that performs forced regeneration of the diesel particulate filter. In the exhaust gas purification system provided,
The control device provides a predetermined waiting time from the forced regeneration regeneration request to the regeneration start based on the PM accumulation amount calculated based on the stop time from the stop of the vehicle, and the wait time is a power take-off. The first waiting time is when the device is switched off, and the second waiting time is shorter than the first waiting time when the power take-off device is switched on. .

前記制御装置が、前記パワーテイクオフ装置のスイッチがオンで、且つ前記内燃機関が高負荷及び高排気温度状態であるときに、前記強制再生を実行することが好ましい。   Preferably, the control device performs the forced regeneration when the switch of the power take-off device is on and the internal combustion engine is in a high load and high exhaust temperature state.

本発明によれば、排気ガス中のPMを浄化するためのDPFを備えた特装車両において、短時間のPTO装置の作業時間をDPFの再生に有効利用することができる。   According to the present invention, in a specially equipped vehicle equipped with a DPF for purifying PM in exhaust gas, a short working time of the PTO device can be effectively used for regeneration of the DPF.

本発明の実施形態に係る排気ガス浄化システムの全体構成を示す図である。1 is a diagram illustrating an overall configuration of an exhaust gas purification system according to an embodiment of the present invention. PTO不使用時の再生の待ち時間を説明する図である。It is a figure explaining the waiting time of reproduction at the time of non-use of PTO. PTO使用時の再生の待ち時間を説明する図である。It is a figure explaining the waiting time of reproduction at the time of PTO use.

以下に、本発明を実施するための形態を添付図面に基いて詳述する。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is explained in full detail based on an accompanying drawing.

図1に、この実施の形態の排気ガス浄化システム1の構成を示す。この排気ガス浄化システム1は、ディーゼルエンジン(内燃機関)10の排気通路11に排気ガス浄化装置12とサイレンサ13を備えて構成される。この排気ガス浄化装置12は、連続再生型DPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ、或いはDPD:ディーゼルパティキュレートディフューザともいう)装置の一つであり、上流側に酸化触媒装置12aを、下流側に触媒付きフィルタ装置(DPF)12bを配置して構成される。前記DPF12bは、CSF(Catalyzed Soot Filter)からなる。排気ガスGは、この排気ガス浄化装置12により浄化されて、浄化された排気ガスGcとしてサイレンサ13を経由して大気中に放出される。   FIG. 1 shows a configuration of an exhaust gas purification system 1 according to this embodiment. The exhaust gas purification system 1 includes an exhaust gas purification device 12 and a silencer 13 in an exhaust passage 11 of a diesel engine (internal combustion engine) 10. This exhaust gas purification device 12 is one of continuous regeneration type DPF (diesel particulate filter or DPD: also called diesel particulate diffuser) devices, an oxidation catalyst device 12a on the upstream side and a filter with a catalyst on the downstream side. A device (DPF) 12b is arranged. The DPF 12b is made of CSF (Catalyzed Soot Filter). The exhaust gas G is purified by the exhaust gas purification device 12 and released into the atmosphere via the silencer 13 as purified exhaust gas Gc.

前記酸化触媒装置12aは、多孔質のセラミックのハニカム構造等の担持体に、白金等の酸化触媒を担持させて形成される。触媒付きフィルタ装置12bは、多孔質のセラミックのハニカムのチャンネルの入口と出口を交互に目封じしたモノリスハニカム型ウオールフロータイプのフィルタ等で形成される。このフィルタの部分に白金や酸化セリウム等の触媒を担持する。排気ガスG中のPM(粒子状物質)は、多孔質のセラミックの壁で捕集(トラップ)される。   The oxidation catalyst device 12a is formed by supporting an oxidation catalyst such as platinum on a carrier such as a porous ceramic honeycomb structure. The filter device 12b with catalyst is formed of a monolith honeycomb wall flow type filter or the like in which the inlet and outlet of a porous ceramic honeycomb channel are alternately plugged. A catalyst such as platinum or cerium oxide is supported on the filter. PM (particulate matter) in the exhaust gas G is collected (trapped) by a porous ceramic wall.

そして、前記触媒付きフィルタ装置12bのPMの堆積量を推定するために、排気ガス浄化装置12の前後に接続された導通管に差圧センサ31が設けられる。また、この排気ガス浄化装置12の下流側又は上流側に排気絞り手段として排気スロットル弁14が設けられる。   In order to estimate the amount of PM accumulated in the filter device with catalyst 12b, a differential pressure sensor 31 is provided in a conducting pipe connected before and after the exhaust gas purification device 12. An exhaust throttle valve 14 is provided as an exhaust throttle means on the downstream side or upstream side of the exhaust gas purification device 12.

また、吸気通路15には、エアクリーナ16、MAFセンサ(吸入空気量センサ)17、吸気絞り弁(インテークスロットル)18が設けられる。この吸気絞り弁18は、吸気マニホールドへ入る吸気Aの量を調整する。また、EGR通路19にはEGRクーラ39とEGR量を調整するEGR弁21が設けられる。排気通路11にはターボチャージャ36のタービン部36aが設けられ、吸気通路15にはダーボチャージャ36のコンプレッサ部36bが設けられる。   The intake passage 15 is provided with an air cleaner 16, a MAF sensor (intake air amount sensor) 17, and an intake throttle valve (intake throttle) 18. The intake throttle valve 18 adjusts the amount of intake air A that enters the intake manifold. The EGR passage 19 is provided with an EGR cooler 39 and an EGR valve 21 that adjusts the EGR amount. The exhaust passage 11 is provided with a turbine portion 36 a of a turbocharger 36, and the intake passage 15 is provided with a compressor portion 36 b of a darbocharger 36.

更に、触媒付きフィルタ装置12bの強制再生制御用に、酸化触媒装置12aの上流側に酸化触媒入口排気温度センサ32が設けられ、酸化触媒装置12aと触媒付きフィルタ装置12bの間にフィルタ入口排気温度センサ33が設けられる。この酸化触媒入口排気温度センサ32は、酸化触媒装置12aに流入する排気ガスGの温度である酸化触媒入口排気温度Tg1を検出する。また、フィルタ入口排気温度センサ33は、触媒付きフィルタ装置12bに流入する排気ガスGの温度であるフィルタ入口排気温度Tg2を検出する。   Further, an oxidation catalyst inlet exhaust temperature sensor 32 is provided upstream of the oxidation catalyst device 12a for forced regeneration control of the filter device with catalyst 12b, and the filter inlet exhaust temperature is between the oxidation catalyst device 12a and the filter device with catalyst 12b. A sensor 33 is provided. The oxidation catalyst inlet exhaust temperature sensor 32 detects an oxidation catalyst inlet exhaust temperature Tg1, which is the temperature of the exhaust gas G flowing into the oxidation catalyst device 12a. The filter inlet exhaust temperature sensor 33 detects a filter inlet exhaust temperature Tg2, which is the temperature of the exhaust gas G flowing into the filter device 12b with catalyst.

これらのセンサの出力値は、エンジン10の運転の全般的な制御を行うと共に、排気ガス浄化装置12の強制再生制御も行う制御装置(ECU:エンジンコントロールユニット)40に入力され、この制御装置40から出力される制御信号により、排気スロットル弁14、吸気絞り弁18、EGR弁21、燃料噴射装置(噴射ノズル)22等が制御される。   The output values of these sensors are input to a control device (ECU: engine control unit) 40 that performs overall control of the operation of the engine 10 and also performs forced regeneration control of the exhaust gas purification device 12. The exhaust throttle valve 14, the intake throttle valve 18, the EGR valve 21, the fuel injection device (injection nozzle) 22, etc. are controlled by the control signal output from.

この燃料噴射装置22は、燃料ポンプ(図示しない)で昇圧された高圧の燃料を一時的に貯えるコモンレール噴射システム(図示しない)に接続されており、制御装置40には、エンジン10の運転のために、アクセルポジションセンサ(APS)34からのアクセル開度、回転数センサ35からのエンジン回転数等の情報の他、車両速度、冷却水温度等の情報も入力され、燃料噴射装置22から所定量の燃料が噴射されるように通電時間信号が出力される。   The fuel injection device 22 is connected to a common rail injection system (not shown) that temporarily stores high-pressure fuel boosted by a fuel pump (not shown). In addition to the information such as the accelerator opening from the accelerator position sensor (APS) 34 and the engine speed from the rotation speed sensor 35, information such as the vehicle speed and the coolant temperature is also input. An energization time signal is output so that the fuel is injected.

また、この排気ガス浄化装置12の強制再生制御において、走行中に自動的に強制再生するだけでなく、触媒付きフィルタ装置12bのPMの捕集量が一定量を超えて、触媒付きフィルタ装置12bが目詰まった時に、運転者(ドライバー)に注意を促し、任意に運転者が車両を停止して強制再生ができるように、点滅により注意を喚起し点灯により再生中であることを表示する手動再生表示灯23と、自動再生中であることを点灯により表示する自動再生表示灯24と、手動再生ボタン(マニュアル再生スイッチ)25が設けられる。また、エンジン10の動力を取り出すPTO装置(パワーテイクオフ装置)26が設けられ、このPTO装置26のオンオフを行うスイッチ(PTOスイッチという)27が配置され、このPTOスイッチ27の信号が制御装置40に入力されると共に、制御装置40によりPTO装置26の操作を行うように構成される。   Further, in the forced regeneration control of the exhaust gas purification device 12, not only the forced regeneration is automatically performed during traveling, but also the amount of PM collected by the filter device 12b with catalyst exceeds a certain amount, and the filter device 12b with catalyst. When the vehicle is clogged, the driver (driver) is alerted, and the driver is alerted by flashing to indicate that the driver is stopping and the vehicle can be forcibly replayed. A regeneration indicator lamp 23, an automatic regeneration indicator lamp 24 for displaying that automatic regeneration is being performed, and a manual regeneration button (manual regeneration switch) 25 are provided. In addition, a PTO device (power take-off device) 26 for taking out the power of the engine 10 is provided, and a switch (referred to as a PTO switch) 27 for turning on and off the PTO device 26 is disposed, and a signal of the PTO switch 27 is sent to the control device 40. The PTO device 26 is operated by the control device 40 while being input.

この排気ガス浄化システム1の制御においては、通常の運転でPMを捕集するが、この通常の運転において、強制再生開始の時期であるか否かを監視し、強制再生開始の時期であると判定されると強制再生を行う。この強制再生には、走行中に強制再生を行う自動再生と、警告によって運転者が車両を停止してから手動再生ボタン25を押すことにより開始される手動再生とがあり、走行距離やDPF差圧の値により適宜選択実施される(表1参照)。   In the control of the exhaust gas purification system 1, PM is collected in a normal operation. In this normal operation, it is monitored whether or not it is the time for forced regeneration start, and it is the time for forced regeneration start. If judged, forced regeneration is performed. This forced regeneration includes automatic regeneration that performs forced regeneration during traveling, and manual regeneration that is started when the driver presses the manual regeneration button 25 after stopping the vehicle by a warning. The pressure is appropriately selected depending on the pressure value (see Table 1).

Figure 0005471834
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前記手動再生により、走行中の自動再生の場合における走行中の強制再生時のポスト噴射により未燃燃料がエンジンオイル(潤滑オイル)に混入してエンジンオイルを希釈するというオイルダイリューション(オイル希釈)の問題を解決でき、また、オイルダイリューションの問題が生じない時の自動再生により、手動再生の場合の運転者の再生制御開始信号の入力(停車と再生ボタン押し等)の煩わしさを少なくすることができ、利便性の向上が図れる。   Oil dilution (oil dilution) in which unburned fuel is mixed with engine oil (lubricating oil) by manual injection during post-injection during forced regeneration during traveling in the case of automatic regeneration during traveling ), And automatic regeneration when there is no oil dilution problem eliminates the hassle of inputting a regeneration control start signal (stopping the vehicle and pressing the regeneration button, etc.) It can be reduced and the convenience can be improved.

前記強制再生では、フィルタ入口排気温度センサ33又は酸化触媒入口排気温度センサ32で検知される排気ガスの温度であるフィルタ入口排気温度又は酸化触媒入口排気温度が所定の第1判定温度(約250℃)より低い時には、マルチ噴射制御を行って、エンジン10から排出された時の排気ガスの温度である排気温度を上昇させる排気温度昇温制御を実施し、このフィルタ入口排気温度Tg2又は酸化触媒入口排気温度Tg1が所定の第1判定温度(約250℃)以上になった時にポスト噴射を行うPM燃焼除去制御を実施し触媒付きフィルタ12bの強制再生を行う。この強制再生では、車両が停車している場合には、排気スロットル弁14を閉じて排気絞りを行う。なお、これらの強制再生を行う再生制御装置は制御装置40に組み込まれる。なお、PM燃焼除去制御では、必要に応じて、マルチ噴射とポスト噴射を組み合わせる。   In the forced regeneration, the filter inlet exhaust temperature or the oxidation catalyst inlet exhaust temperature, which is the temperature of the exhaust gas detected by the filter inlet exhaust temperature sensor 33 or the oxidation catalyst inlet exhaust temperature sensor 32, is a predetermined first determination temperature (about 250 ° C.). ) When the temperature is lower, multi-injection control is performed to perform exhaust temperature rise control for increasing the exhaust temperature, which is the temperature of the exhaust gas when exhausted from the engine 10, and this filter inlet exhaust temperature Tg2 or oxidation catalyst inlet When the exhaust gas temperature Tg1 becomes equal to or higher than a predetermined first determination temperature (about 250 ° C.), PM combustion removal control for performing post injection is performed to forcibly regenerate the filter with catalyst 12b. In this forced regeneration, when the vehicle is stopped, the exhaust throttle valve 14 is closed to perform exhaust throttling. Note that a regeneration control device that performs these forced regenerations is incorporated in the control device 40. In PM combustion removal control, multi-injection and post-injection are combined as necessary.

この所定の第1判定温度は、この温度以上の場合に酸化触媒装置12aの酸化触媒が活性化する温度であり、例えば、約250℃に設定される。また、触媒付きフィルタ装置12bに捕集されたPMは、触媒付きフィルタ装置12bに流入する排気ガスの温度が所定の第2判定温度(例えば、350℃)以上になると、燃焼し、除去される。このPMの燃焼除去により触媒付きフィルタ装置12bは再生される。   The predetermined first determination temperature is a temperature at which the oxidation catalyst of the oxidation catalyst device 12a is activated when the temperature is equal to or higher than this temperature, and is set to about 250 ° C., for example. Further, the PM trapped in the filter device with catalyst 12b is burned and removed when the temperature of the exhaust gas flowing into the filter device with catalyst 12b becomes equal to or higher than a predetermined second determination temperature (for example, 350 ° C.). . The catalyst-equipped filter device 12b is regenerated by this PM combustion removal.

そして、本実施の形態では特に、前記制御装置40が、車両の停車開始からの停車時間により算出したPM排出量(PM堆積量)に基づく前記強制再生の再生要求から再生開始までの間に所定の待ち時間(再生待機時間)を設けており、この待ち時間が、PTO装置26のスイッチ(PTOスイッチ)27がオフの場合(すなわち通常の運転状態時)には交通信号機の待ち時間tcよりも長い第1の待ち時間ta(例えば5分)とされており(表1、図2参照)、PTOスイッチ27がオンの場合には前記第1の待ち時間taよりも短い第2の待ち時間tb(例えば1分)とされている(表1、図3参照)。   In the present embodiment, in particular, the control device 40 has a predetermined interval between the forced regeneration regeneration request and the regeneration start based on the PM emission amount (PM accumulation amount) calculated from the stop time from when the vehicle stopped. This waiting time is longer than the waiting time tc of the traffic signal when the switch (PTO switch) 27 of the PTO device 26 is off (that is, in a normal driving state). A long first waiting time ta (for example, 5 minutes) is set (see Table 1 and FIG. 2). When the PTO switch 27 is on, a second waiting time tb that is shorter than the first waiting time ta. (For example, 1 minute) (see Table 1 and FIG. 3).

前記第1の待ち時間taを設けたのは、信号待ちで停車している間に強制再生が開始するのを回避して利便性を向上させるためである。また、第2の待ち時間tbを設けたのは、コンクリートポンプ車のように一回の作業時間が短時間のものにも長い待ち時間を適用すると短時間のPTO装置26の作業時間をDPFの再生に有効利用することが難しくなることから、短時間のPTO装置26の作業時間をDPFの再生に有効利用するためである。   The reason for providing the first waiting time ta is to improve the convenience by avoiding the start of forced regeneration while the vehicle is stopped waiting for a signal. In addition, the second waiting time tb is provided because when a long waiting time is applied even to a short working time such as a concrete pump car, a short working time of the PTO device 26 is reduced. This is because it becomes difficult to effectively use for the regeneration, so that the short working time of the PTO device 26 is effectively utilized for the regeneration of the DPF.

前記制御装置40は、前記PTOスイッチ27がオンで、且つ前記ディーゼルエンジン10が高負荷及び高排気温度状態であるときに、前記強制再生を実行するようになっている。従って、この場合、PTOスイッチ27がオンでも、前記ディーゼルエンジン10が高負荷又は高排気温度状態でないときには、第2の待ち時間tb後に再生開始になっても前記強制再生は行われない。前記ディーゼルエンジン10が高負荷であるか否かは、燃料噴射量が所定値以上であるか否かにより判定される。また、高排気温度状態であるか否かは、フィルタ入口排気温度センサ33又は酸化触媒入口排気温度センサ32で検知される排気ガスの温度が所定の判定温度(約250℃)以上であるか否かにより判定される。   The controller 40 executes the forced regeneration when the PTO switch 27 is on and the diesel engine 10 is in a high load and high exhaust temperature state. Therefore, in this case, even if the PTO switch 27 is on and the diesel engine 10 is not in a high load or high exhaust temperature state, the forced regeneration is not performed even if regeneration is started after the second waiting time tb. Whether or not the diesel engine 10 has a high load is determined by whether or not the fuel injection amount is a predetermined value or more. Whether the exhaust gas temperature is high or not is determined whether the exhaust gas temperature detected by the filter inlet exhaust temperature sensor 33 or the oxidation catalyst inlet exhaust temperature sensor 32 is equal to or higher than a predetermined determination temperature (about 250 ° C.). It is determined by

エンジン10のアイドル運転状態の継続時間が所定の判定時間ticを経過した場合である長時間アイドル運転時において、PTO装置26が作動状態である場合は、排気ガスの温度Tg2(又はTg1)が所定の第1判定温度Tc1よりも低くても、エンジン10の回転変動防止のため、排気温度を上昇するためのマルチ噴射制御を禁止する。しかし、このマルチ噴射制御を禁止している最中であっても、排気ガスの温度Tg2(又はTg1)が所定の第1判定温度Tc1以上になった時には、即ち、酸化触媒が活性化温度以上になった時には、ポスト噴射制御を行うPM燃焼除去制御を行って、触媒付きフィルタ装置12bに流入する排気ガスの温度を上昇させて、触媒付きフィルタ12bの強制再生をする。   When the PTO device 26 is in an operating state during long-time idle operation in which the duration of the idle operation state of the engine 10 has exceeded a predetermined determination time tic, the exhaust gas temperature Tg2 (or Tg1) is predetermined. Even if the temperature is lower than the first determination temperature Tc1, the multi-injection control for increasing the exhaust temperature is prohibited in order to prevent the engine 10 from rotating. However, even when the multi-injection control is prohibited, when the exhaust gas temperature Tg2 (or Tg1) becomes equal to or higher than the predetermined first determination temperature Tc1, that is, the oxidation catalyst exceeds the activation temperature. At this time, PM combustion removal control for performing post-injection control is performed, the temperature of the exhaust gas flowing into the filter device 12b with catalyst is raised, and the filter 12b with catalyst is forcibly regenerated.

つまり、長時間アイドル再生時にPTO装置26が作動状態であっても、触媒付きフィルタ12bの強制再生を実行するように制御し、排気ガスの温度が高い、例えば、エンジンの負荷条件が所定値以上の場合では、触媒付きフィルタ装置12bの強制再生を再生可能とするが、この制御では、排気ガスの温度が低い時に行うマルチ噴射制御は、エンジン回転数変動の防止のために禁止する。   That is, even when the PTO device 26 is in an operating state during long-time idle regeneration, control is performed so as to perform forced regeneration of the catalyst-equipped filter 12b, and the exhaust gas temperature is high. In this case, the forced regeneration of the filter device with catalyst 12b can be regenerated, but in this control, the multi-injection control performed when the temperature of the exhaust gas is low is prohibited in order to prevent fluctuations in the engine speed.

なお、長時間アイドル運転時でない場合や、長時間アイドル運転時であっても、PTO装置26が作動状態にない場合は、排気ガスの温度が所定の第1判定温度よりも低いときは、マルチ噴射による排気温度昇温制御を実施する。また、排気ガスの温度が所定の第1判定温度Tc1以上になったときには、ポスト噴射制御を行うPM燃焼除去制御を行って、触媒付きフィルタ装置12bに流入する排気ガスの温度を上昇させて、触媒付きフィルタ装置12bの強制再生をする。   Note that when the exhaust gas temperature is lower than the predetermined first determination temperature when the PTO device 26 is not in an operating state even during a long idle operation or when the PTO device 26 is not in an operating state, the multi- Exhaust temperature rise control by injection is performed. Further, when the temperature of the exhaust gas becomes equal to or higher than the predetermined first determination temperature Tc1, PM combustion removal control for performing post injection control is performed to increase the temperature of the exhaust gas flowing into the filter device 12b with catalyst, The filter device 12b with catalyst is forcibly regenerated.

次に、前記排気ガス浄化システムの作用を述べる。この排気ガス浄化システム1によれば、車両に搭載したディーゼルエンジン10の排気通路にディーゼルパティキュレートフィルタを有する排気ガス浄化装置12を備えると共に、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの強制再生を実施する制御装置40を備えた排気ガス浄化システム1において、前記制御装置40が、車両の停車開始からの停車時間により算出したPM堆積量に基づく前記強制再生の再生要求から再生開始までの間に所定の待ち時間を設けており、該待ち時間が、PTO装置26のPTOスイッチ27がオフの場合には交通信号機の待ち時間tcよりも長い第1の待ち時間taであり、前記PTOスイッチ27がオンの場合には前記第1の待ち時間taよりも短い第2の待ち時間tbであるため、排気ガス中のPMを浄化するためのDPFを備えた特装車両において、短時間のPTO装置26の作業時間をDPFの再生に有効利用することができ、DPFを良好な状態に維持できる。   Next, the operation of the exhaust gas purification system will be described. According to the exhaust gas purification system 1, the exhaust gas purification device 12 having the diesel particulate filter is provided in the exhaust passage of the diesel engine 10 mounted on the vehicle, and the control device 40 performs the forced regeneration of the diesel particulate filter. In the exhaust gas purification system 1 having the above, the control device 40 waits for a predetermined waiting time from the regeneration request for forced regeneration based on the PM accumulation amount calculated from the stop time from the stop of the vehicle to the start of regeneration. The waiting time is a first waiting time ta that is longer than the waiting time tc of the traffic signal when the PTO switch 27 of the PTO device 26 is off, and when the PTO switch 27 is on. Since the second waiting time tb is shorter than the first waiting time ta, the PM in the exhaust gas is reduced. In specially equipped both with a DPF for reduction, the working time of the short time of the PTO device 26 can be effectively utilized for regeneration of the DPF, it can be maintained DPF in a good state.

また、排気ガス中のPMを浄化するための触媒付きフィルタ装置12bを備えた特装車両において、長時間アイドル時におけるPTO作動時の強制再生制御では、エンジン回転変動の原因となるマルチ噴射を禁止してポスト噴射による再生を行うので、PTO作動時のエンジン回転変動を避けることができる。   Further, in a specially equipped vehicle equipped with a catalyst-equipped filter device 12b for purifying PM in exhaust gas, in forced regeneration control during PTO operation during idling for a long time, multi-injection that causes engine rotation fluctuation is prohibited. Thus, regeneration by post-injection is performed, so that engine rotation fluctuation during PTO operation can be avoided.

また、前記制御装置40が、エンジン10の負荷状況を監視し、PTOスイッチ27がオンで、且つ前記エンジン10が高負荷及び高排気温度状態であるときに、前記強制再生を実行するので、触媒付きフィルタ装置12bにPMが過度に溜め込まれるという問題が解消され、エンジン運転状態に排圧上昇による不具合が起きることがなくなる。つまり、PTO作動を中止することなく、触媒付きフィルタ装置12bの強制再生が可能となるので、触媒付きフィルタ装置12bの目詰まりを防止することができる。   Further, the control device 40 monitors the load condition of the engine 10, and performs the forced regeneration when the PTO switch 27 is on and the engine 10 is in a high load and high exhaust temperature state. The problem that PM is excessively accumulated in the attached filter device 12b is solved, and a problem due to an increase in exhaust pressure does not occur in the engine operation state. That is, the forcible regeneration of the catalyst-attached filter device 12b can be performed without stopping the PTO operation, so that the filter-attached filter device 12b can be prevented from clogging.

以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更が可能である。排気ガス浄化システムの排気ガス浄化装置としては、上流側の酸化触媒装置12aと下流側の触媒付きフィルタ装置12bとの組み合わせを例にして説明したが、酸化触媒を担持したフィルタであってもよい。また、酸化触媒装置12aの上流側に未燃燃料(HC)を供給する方法としてポスト噴射で説明したが、排気通路11に未燃燃料供給装置を配置して、この未燃燃料供給装置から直接排気通路11内に未燃燃料を噴射する排気管内直接噴射の方法を採用してもよい。   The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the gist of the present invention. . As an exhaust gas purification device of the exhaust gas purification system, the combination of the upstream oxidation catalyst device 12a and the downstream filter device 12b with catalyst has been described as an example, but a filter carrying an oxidation catalyst may be used. . In addition, the post-injection has been described as a method for supplying unburned fuel (HC) to the upstream side of the oxidation catalyst device 12a. However, an unburned fuel supply device is arranged in the exhaust passage 11 and directly from the unburned fuel supply device. An exhaust pipe direct injection method in which unburned fuel is injected into the exhaust passage 11 may be employed.

1 排気ガス浄化システム
10 ディーゼルエンジン(内燃機関)
11 排気通路
12 排気ガス浄化装置
12a 酸化触媒装置
12b 触媒付きフィルタ装置
26 PTO装置(パワーテイクオフ装置)
27 PTOスイッチ
40 制御装置(ECU)
ta 第1の待ち時間
tb 第2の待ち時間
1 Exhaust gas purification system 10 Diesel engine (internal combustion engine)
11 Exhaust passage 12 Exhaust gas purification device 12a Oxidation catalyst device 12b Filter device with catalyst 26 PTO device (power take-off device)
27 PTO switch 40 Control unit (ECU)
ta first waiting time tb second waiting time

Claims (2)

車両に搭載した内燃機関の排気通路にディーゼルパティキュレートフィルタを有する排気ガス浄化装置を備えると共に、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの強制再生を実施する制御装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、
前記制御装置が、車両の停車開始からの停車時間により算出したPM堆積量に基づく前記強制再生の再生要求から再生開始までの間に所定の待ち時間を設けており、該待ち時間が、パワーテイクオフ装置のスイッチがオフの場合には第1の待ち時間であり、前記パワーテイクオフ装置のスイッチがオンの場合には前記第1の待ち時間よりも短い第2の待ち時間であることを特徴とする排気ガス浄化システム。
In an exhaust gas purification system including an exhaust gas purification device having a diesel particulate filter in an exhaust passage of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and a control device that performs forced regeneration of the diesel particulate filter,
The control device provides a predetermined waiting time from the forced regeneration regeneration request to the regeneration start based on the PM accumulation amount calculated based on the stop time from the stop of the vehicle, and the wait time is a power take-off. The first waiting time is when the device is switched off, and the second waiting time is shorter than the first waiting time when the power take-off device is switched on. Exhaust gas purification system.
前記制御装置が、前記パワーテイクオフ装置のスイッチがオンで、且つ前記内燃機関が高負荷及び高排気温度状態であるときに、前記強制再生を実行することを特徴とする請求項1記載の排気ガス浄化システム。   The exhaust gas according to claim 1, wherein the control device performs the forced regeneration when the switch of the power take-off device is on and the internal combustion engine is in a high load and high exhaust temperature state. Purification system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014077421A (en) * 2012-10-12 2014-05-01 Hitachi Automotive Systems Ltd Engine control device and engine control method
JP6405858B2 (en) * 2014-10-01 2018-10-17 いすゞ自動車株式会社 DPF regeneration system for vehicles with PTO device
JP2016203940A (en) * 2015-04-28 2016-12-08 いすゞ自動車株式会社 Hybrid vehicle
JP6881012B2 (en) * 2017-05-12 2021-06-02 いすゞ自動車株式会社 Exhaust purification device for internal combustion engine

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4103515B2 (en) * 2002-09-13 2008-06-18 いすゞ自動車株式会社 Exhaust gas purification system
JP2006233882A (en) * 2005-02-25 2006-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Production system
JP4140640B2 (en) * 2006-06-12 2008-08-27 いすゞ自動車株式会社 Exhaust gas purification method and exhaust gas purification system
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