JP5667901B2 - ディーゼルエンジンの排気処理装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの排気処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5667901B2 JP5667901B2 JP2011020386A JP2011020386A JP5667901B2 JP 5667901 B2 JP5667901 B2 JP 5667901B2 JP 2011020386 A JP2011020386 A JP 2011020386A JP 2011020386 A JP2011020386 A JP 2011020386A JP 5667901 B2 JP5667901 B2 JP 5667901B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- regeneration
- dpf
- acceleration
- normal
- accelerated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/029—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
- F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/005—Electrical control of exhaust gas treating apparatus using models instead of sensors to determine operating characteristics of exhaust systems, e.g. calculating catalyst temperature instead of measuring it directly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/0601—Parameters used for exhaust control or diagnosing being estimated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
- F01N2900/1606—Particle filter loading or soot amount
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
- F02D2200/0812—Particle filter loading
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1446—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/402—Multiple injections
- F02D41/405—Multiple injections with post injections
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Description
この明細書及び特許請求の範囲の用語で、DPFはディーゼル・パティキュレート・フィルタ、PMは排気中の粒子状物質、DOCは酸化触媒を意味する。
この従来技術では、DPFで排気中のPMを捕捉し、PM堆積量検出値が第1設定値に達する第1の状態となったときには、車両走行時に強制再生手段を作動させる走行時強制再生を自動的に開始してPMを燃焼除去し、走行時強制再生ではPMが燃焼除去できずに、PM堆積量検出値が更に増加して、第1設定値よりも高い第2設定値に達する第2の状態になったときには、強制再生報知手段を作動させて、停車時に強制再生手段を再生させる停車時強制再生を行う必要があることを報知するようになっている。
しかし、この従来技術では、PM堆積量検出値が第1設定値に達して走行時強制再生が開始された後、PM堆積量検出値が第1設定値よりも高い第2設定値に達しなければ、停車時強制再生の必要性を報知することができないため、問題がある。
PM堆積量検出値が第1設定値に達して走行時強制再生が開始された後、PM燃焼除去速度とPM堆積速度が拮抗し、PM堆積量検出値が第1設定値付近に長期間留まる場合には、停車時強制再生の必要性が報知されず、走行時強制再生が長時間継続し、燃費悪化や出力低下が生じることがある。
図1に例示するように、DPF(1)と、DPF(1)に堆積するPMのPM堆積量推定手段(2)と、DPF再生手段(3)と、DPF再生制御手段(4)と、記憶手段(5)と、加速再生要求情報報知手段(6)と、加速再生開始操作手段(7)と、通常再生処理の許可モードと禁止モードを選択するモード選択手段(41)とを備え、
記憶手段(5)に、図2〜図5に例示する、PM堆積量推定値に関する複数の判定値(J2)(J3)と、加速再生要求の判定留保期間(T1)とが記憶され、
上記複数の判定値(J2)(J3)は、加速再生要求判定値(J2)と、加速再生要求判定値(J2)よりも高い値の通常再生開始判定値(J3)とを備え、
DPF再生制御手段(4)は、PM堆積量推定手段(2)で推定されたPM堆積量推定値と上記複数の判定値(J2)(J3)とを比較し、
図2、図4、図5に例示するように、モード選択手段(41)で通常再生処理の許可モードが選択されている場合には、
PM堆積量推定値が、通常再生開始判定値(J3)まで上昇すると、DPF再生制御手段(4)が自動的にDPF再生手段(3)による通常再生処理を開始(S3)させ、DPF(1)に通過させる排気の温度を高め、
図2、図5に例示するように、通常再生処理を開始(S3)してから通常再生処理の終了(S6)がないまま、加速再生要求の判定留保期間(T1)が経過した時点を加速再生要求の判定時(T2)とし、この加速再生要求の判定時(T2)に、PM堆積量推定値が加速再生要求判定値(J2)以上の場合には、加速再生要求があるものとして、DPF再生制御手段(4)が加速再生要求情報報知手段(6)により加速再生要求情報の報知を開始(S10)し、
図2、図5に例示するように、加速再生開始操作手段(7)による加速再生開始操作がなされると、DPF再生制御手段(4)がDPF再生手段(3)による通常再生処理を加速再生処理に切り替え(S12)、DPF(1)に通過させる排気の温度を高め、通常再生処理の場合よりもDPF(1)の再生速度を加速させるようにし、
図3〜図5に例示するように、モード選択手段(41)で通常再生処理の禁止モードが選択されている場合には、
DPF再生制御手段(4)がDPF再生手段(3)による通常再生処理を実施させないようにし、
図2に例示するように、記憶手段(5)に、加速再生要求の再判定期間(T3)が記憶され、
モード選択手段(41)で通常再生処理の許可モードが選択されている場合には、
前記加速再生要求の判定時(T2)に、PM堆積量推定値が加速再生要求判定値(J2)よりも低い場合には、加速再生要求がないものとして、加速再生要求の判定時(T2)に続く加速再生要求の再判定期間(T3)に入ってからも、DPF再生制御手段(4)が通常再生処理を継続(S17)し、通常再生処理の終了(S6)がないまま、加速再生要求の再判定期間(T3)中にPM堆積量推定値が加速再生要求判定値(J2)まで上昇した場合には、加速再生要求があるものとして、DPF再生制御手段(4)が加速再生要求情報報知手段(6)で加速再生要求情報の報知を開始(S10)し、
加速再生要求の再判定期間(T3)が経過した時点を再判定終了時(T4)とし、この再判定終了時(T4)に、PM堆積量推定値が加速再生要求判定値(J2)まで上昇していない場合には、DPF再生制御手段(4)が通常再生処理を終了(S20)させる、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
請求項1に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 燃費悪化や出力低下を抑制することができる。
図2、図5に例示するように、モード選択手段(41)で通常再生処理の許可モードが選択されている場合には、PM堆積量推定値が、通常再生開始判定値(J3)まで上昇して、DPF再生制御手段(4)が自動的に通常再生処理を開始(S3)した後、PM燃焼除去速度とPM堆積速度が拮抗し、PM堆積量推定値が通常再生開始判定値(J3)付近に留まる場合でも、加速再生要求の判定留保期間(T1)が経過した加速再生要求の判定時(T2)に加速再生要求情報の報知を開始(S10)するため、通常再生処理から加速再生処理への切り替え(S12)を速やかに行うことができ、通常再生処理の長期化による燃費悪化や出力低下を抑制することができる。
図3〜図5に例示するように、モード選択手段(41)で通常再生処理の禁止モードが選択されている場合には、DPF再生制御手段(4)がDPF再生手段(3)による通常再生処理を実施させないようにしたので、通常再生処理の実施が不適当な状況下では、自動的に開始され継続される通常再生処理の禁止を選択することができる。
通常再生処理の実施が不適当な状況下とは、例えば、このエンジンを搭載した機械を室内や公園等、排気ガスをより清浄で低温の状態に保つことが要請される状況下をいう。
図2に例示するように、モード選択手段(41)で通常再生処理の許可モードが選択されている場合には、加速再生要求の再判定期間(T3)中に、DPF再生制御手段(4)が通常再生処理を終了(S20)するか、加速再生要求情報の報知を開始(S10)するかのいずれかの処理を実施するので、加速再生要求の判定留保期間(T1)が経過した後の通常再生処理の長期化を抑制することができる。
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 加速再生処理を速やかに開始することができる。
図3に例示するように、PM堆積量推定値が、通常再生開始判定値(J3)まで上昇する時点(T0)よりも前に、モード選択手段(41)で通常再生処理の禁止モードが選択されている場合には、PM堆積量推定値が、通常再生開始判定値(J3)まで上昇しても、通常再生処理を開始することなく、加速再生要求の判定留保期間(T1)の経過前に、DPF再生制御手段(4)が加速再生要求情報報知手段(6)により加速再生要求情報の報知を開始(S24)し、加速再生開始操作手段(7)による加速再生開始操作がなされると、DPF再生制御手段(4)がDPF再生手段(3)による加速再生処理を開始(S26)するようにしたので、加速再生処理を速やかに開始(S26)することができる。
請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 加速再生処理を速やかに開始することができる。
図4に例示するように、前記加速再生要求の判定留保期間(T1)中に、通常再生処理の終了(S6)がないまま、モード選択手段(41)で通常再生処理の許可モードが禁止モードに切り替えられた場合には、DPF再生制御手段(4)が通常再生処理を終了(S6)´させるとともに、モードが切り替えられた時点から前記判定留保期間(T1)の経過前までの期間中の所定の時点を加速再生要求の判定時(T5)とし、この加速再生要求の判定時(T5)に、PM堆積量推定値が加速再生要求判定値(J2)以上の場合には、加速再生要求があるものとして、DPF再生制御手段(4)が加速再生要求情報報知手段(6)により加速再生要求情報の報知を開始(S10) ´し、加速再生開始操作手段(7)による加速再生開始操作がなされると、DPF再生制御手段(4)がDPF再生手段(3)による加速再生処理の開始(S12)´を行う。これにより、加速再生処理を速やかに開始することができる。
請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 通常再生処理の許可モードが禁止モードに切り替えられた場合でも、加速再生処理を支障なく開始させることができる。
図5に例示するように、前記加速再生要求の再判定期間(T3)中に、通常再生処理の終了(S20)がないまま、モード選択手段(41)で通常再生処理の許可モードが禁止モードに切り替えられた場合には、DPF再生制御手段(4)が通常再生処理を終了(S20)´させるとともに、モードが切り替えられた時点(T6)から前記再判定期間(T3)が経過するまでにPM堆積量推定値が加速再生要求判定値(J2)まで上昇した場合には、加速再生要求があるものとして、DPF再生制御手段(4)が加速再生要求情報報知手段(6)で加速再生要求情報の報知を開始(S10)´し、加速再生開始操作手段(7)による加速再生開始操作がなされると、DPF再生制御手段(4)がDPF再生手段(3)による加速再生処理を開始(S12)´させるので、通常再生処理の許可モードが禁止モードに切り替えられた場合でも、加速再生処理を支障なく開始させることができる。
請求項5に係る発明は、請求項1から請求項4のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 加速再生処理の長期化を抑制することができる。
図2〜図5に例示するように、DPF再生制御手段(4)がDPF再生手段(3)により加速再生処理を継続(S31)している場合で、PM堆積量推定値が加速再生要求の下限値である加速再生要求判定値(J2)まで下降した場合には、DPF再生制御手段(4)が加速再生処理を終了(S29)させるので、加速再生処理の長期継続を抑制することができる。
この場合、加速再生処理を終了しても、PM堆積量推定値が加速再生要求の下限値まで下降しているので、DPF(1)の目詰まりも相当程度解消され、背圧上昇による出力低下も或る程度抑制され、加速再生処理を終了した後のエンジン運転に支障は生じない。
請求項6に係る発明は、請求項1から請求項5のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 緊急措置の必要性を喚起することができる。
図2〜図5に例示するように、PM堆積量推定値がDPF異常判定値(J4)まで上昇すると、DPF再生制御手段(4)がDPF異常情報報知手段(8)によりDPF異常情報の報知を開始(S33)するので、異常なPM堆積が起こった場合等には、エンジン停止や整備工場でのDPF清掃処理等の緊急措置の必要性を喚起することができる。
請求項7に係る発明は、請求項1から請求項6のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 通常再生処理の長期化を抑制することができる。
図2、図4、図5に例示するように、通常再生処理によりPM堆積量推定値が通常再生終了判定値(J1)まで下降すると、DPF再生制御手段(4)が通常再生処理を終了(S6)(S20)させるので、通常再生処理の長期化を抑制することができる。
請求項8に係る発明は、請求項1から請求項7のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 加速再生処理によって、エンジン搭載機械の走行や作業に支障を及ぼすことはない。
通常再生処理は、エンジン搭載機械の走行と作業の少なくとも一方が行われている間に並行して実施され、加速再生処理は、エンジン搭載機械の走行と作業のいずれもが中断されている間に実施されるため、加速再生処理によって、エンジン搭載機械の走行や作業に支障を及ぼすことはない。
請求項9に係る発明は、請求項1から請求項8のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 コモンレールシステムとDOCの組み合わせによってDPFの再生が可能となる。
図1に例示するように、コモンレールシステム(9)とDOC(10)の組み合わせによってDPF(1)の再生が可能となる。
シリンダブロック(18)の上部にシリンダヘッド(19)を組み付け、シリンダブロック(18)の前部にエンジン冷却ファン(20)を配置し、シリンダブロック(18)の後部にはフライホイル(21)を配置し、フライホイル(21)にロータプレート(22)を取り付けている。また、シリンダブロック(18)の後部には動弁カム軸(23)に取り付けたセンサプレート(24)を配置している。シリンダヘッド(19)の一側には排気マニホルド(25)を配置し、この排気マニホルド(25)に過給機(26)を連通させている。この過給機(26)のタービン(15)の下流にDPF(1)を収容したDPFケース(16)を配置している。DPFケース(16)にはDOC(10)も収容している。シリンダヘッド(19)には気筒毎にインジェクタ(27)を配置し、各インジェクタ(27)はコモンレール(28)に接続している。各インジェクタ(27)には電磁弁(29)が設けられている。コモンレール(28)には燃料サプライポンプ(30)を介して燃料タンク(31)を接続している。
制御手段(14)は、目標エンジン回転数と実エンジン回転数の偏差を小さくするように、インジェクタ(27)の電磁弁(29)の開弁タイミングと開弁継続時間を制御し、インジェクタ(27)から燃焼室に所定の噴射タイミングで所定量の燃料噴射を行わせる。
図1に示すように、DPF(1)と、DPF(1)に堆積するPMのPM堆積量推定手段(2)と、DPF再生手段(3)と、DPF再生制御手段(4)と、記憶手段(5)と、加速再生要求情報報知手段(6)と、加速再生開始操作手段(7) と、通常再生処理の許可モードと禁止モードを選択するモード選択手段(41)とを備えている。
PM堆積量推定手段(2)は、制御手段(14)であるエンジンECUの所定の演算部であり、エンジン負荷、エンジン回転数、DPF上流側排気温度センサ(36)による検出排気温度、DPF上流側排気圧センサ(38)によるDPF上流側の排気圧、差圧センサ(37)によるDPF(1)の上流と下流の差圧等に基づいて、予め実験的に求めたマップデータからPM堆積量を推定する。
DOC(10)は、セラミックのハニカム担体で、酸化触媒を担持させ、セル(10a)の両端を開口したフロースルー構造で、セル(10a)の内部を排気(12)が通過するようになっている。
DPF下流側排気温度センサ(39)によるDPF下流側の排気(13)の検出温度が所定の異常判定温度よりも高い場合には、DPF再生制御手段(4)がDPF異常情報報知手段(8)によりDPF異常情報の報知を開始し、同時に、ポスト噴射の停止やポスト噴射の噴射量の減量を行う。
DPF再生手段(3)は、排気管内に燃料を噴射するインジェクタとDOCの組み合わせから成るものや、DPFの入口に配置した電熱ヒータから成るものでもよい。
記憶手段(5)は、制御手段(4)であるエンジンECUに設けたメモリである。
記憶手段(5)に、図2に示す、PM堆積量推定値に関する複数の判定値(J1)(J2)(J3)と、加速再生要求の判定留保期間(T1)とが記憶され、図2に示すように、この複数の判定値(J1)(J2)(J3)は、値の低い方から順に、通常再生終了判定値(J1)と、加速再生要求判定値(J2)と、通常再生開始判定値(J3)とからなる。
DPF再生制御手段(4)は、PM堆積量推定手段(2)で推定されたPM堆積量推定値と上記複数の判定値(J1)(J2)(J3)とを比較する。
PM堆積量推定値が通常再生終了判定値(J1)まで下降しない場合には、DPF再生制御手段(4)が通常再生処理を継続(S8)させる。
図1に示すように、加速再生要求情報報知手段(6)は、ディーゼルエンジンの搭載機械のダッシュボードに設けたランプであり、ランプの点灯により、加速再生要求情報の報知を行う。
加速再生開始操作手段(7)は、上記ダッシュボードに設けた操作ボタンであり、運転者等が人為的に操作ボタンを押すことにより加速再生開始操作を行う。
モード選択手段(41)は、上記ダッシュボードに設けた操作レバーであり、運転者等が人為的に操作レバーを切り替え操作して、通常再生処理の許可モードと禁止モードを選択する。
加速再生要求の再判定期間(T3)が経過した時点を再判定終了時(T4)とし、この再判定終了時(T4)に、DPF堆積推定値が加速再生要求判定値(J2)まで上昇していない場合には、PM堆積量推定値が通常再生終了判定値(J1)まで下降していない場合でも、DPF再生制御手段(4)が通常再生処理を終了(S20)させる。
図1に示すように、DPF異常情報報知手段(8)はディーゼルエンジンの搭載機械のダッシュボードに設けたランプであり、ランプの点灯によりDPF異常情報の報知を行う。
図3では、加速再生要求情報の報知を開始(S24)を実行する時期は、PM堆積量推定値が、通常再生開始判定値(J3)まで上昇した時期(T0)としているが、時期(T0)から所定時間経過した時期であってもよい。
加速再生開始操作手段(7)による加速再生開始操作がなされると、DPF再生制御手段(4)がDPF再生手段(3)による加速再生処理の開始(S12)´を行う。
PM堆積量推定値が通常再生終了判定値(J1)まで下降しない場合には、DPF再生制御手段(4)が通常再生処理を継続(S17)させる。
図6に示すように、ステップ(S1)でPM堆積量推定値が通常再生判定値(J3)まで上昇したか否かを判定し、否定の場合には、判定を繰り返し、肯定の場合には、ステップ(S2)で通常再生処理の禁止モードが選択されているか否かを判定し、否定の場合、すなわち、通常再生処理の許可モードが選択されている場合には、ステップ(S3)で通常再生処理を開始する。図2、図4、図5の通常再生処理の開始(S3)は、このようなステップを経て実行される。
ステップ(S23)での判定が肯定の場合には、ステップ(S10)で加速再生要求情報の報知を開始する。
また、ステップ(S27)の判定が否定の場合には、ステップ(S1)に戻る。
図4の加速再生要求の判定時(T5)での通常再生処理の終了(S6)´、加速再生要求情報の報知の開始(S10)´、その後の加速再生処理の開始(S12)´は、このようなステップを経て実行される。
図5のモード切り替え時点(T6)から再判定期間(T3)が経過するまでの通常再生処理の終了(S20)´と加速再生要求情報の報知の開始(S10)´と、その後の加速再生処理の開始(S12)´は、このようなステップを経て実行される。
図2〜図5の加速再生処理の終了(S29)と加速再生処理の継続(S31)とDPF異常情報の報知の開始(S33)は、このようなステップを経て実行される。
(2) PM堆積量推定手段
(3) DPF再生手段
(4) DPF再生制御手段
(5) 記憶手段
(6) 加速再生要求情報報知手段
(7) 加速再生開始操作手段
(8) DPF異常情報報知手段
(9) コモンレールシステム
(10) DOC
(11) 排気
(41) モード選択手段
(J1) 通常再生終了判定値
(J2) 加速再生要求判定値
(J3) 通常再生開始判定値
(J4) DPF異常判定値
(T0) J3まで上昇する時点
(T1) 加速再生要求の判定留保期間
(T2) 加速再生要求の判定時
(T3) 加速再生要求の再判定期間
(T4) 再判定終了時
(T5) 加速再生要求の判定時
(T6) モードが切り替えられた時点
(S3) 通常再生処理を開始
(S6) 通常再生処理を終了
(S6)´ 通常再生処理を終了
(S8) 通常再生処理を継続
(S10) 加速再生要求情報の報知を開始
(S10)´ 加速再生要求情報の報知を開始
(S12) 加速再生処理に切り替え
(S12)´ 加速再生処理を開始
(S17) 通常再生処理を継続
(S20) 通常再生処理を終了
(S20)´通常再生処理を終了
(S22) 加速再生要求情報の報知を開始
(S24) 加速再生要求情報の報知を開始
(S26) 加速再生処理を開始
(S29) 加速再生処理を終了
(S33) DPF異常情報の報知を開始
Claims (9)
- DPF(1)と、DPF(1)に堆積するPMのPM堆積量推定手段(2)と、DPF再生手段(3)と、DPF再生制御手段(4)と、記憶手段(5)と、加速再生要求情報報知手段(6)と、加速再生開始操作手段(7)と、通常再生処理の許可モードと禁止モードを選択するモード選択手段(41)とを備え、
記憶手段(5)に、PM堆積量推定値に関する複数の判定値(J2)(J3)と、加速再生要求の判定留保期間(T1)とが記憶され、上記複数の判定値(J2)(J3)は、加速再生要求判定値(J2)と、加速再生要求判定値(J2)よりも高い値の通常再生開始判定値(J3)とを備え、DPF再生制御手段(4)は、PM堆積量推定手段(2)で推定されたPM堆積量推定値と上記複数の判定値(J2)(J3)とを比較し、
モード選択手段(41)で通常再生処理の許可モードが選択されている場合には、
PM堆積量推定値が、通常再生開始判定値(J3)まで上昇すると、DPF再生制御手段(4)が自動的にDPF再生手段(3)による通常再生処理を開始(S3)させ、DPF(1)に通過させる排気の温度を高め、
通常再生処理を開始(S3)してから通常再生処理の終了(S6)がないまま、加速再生要求の判定留保期間(T1)が経過した時点を加速再生要求の判定時(T2)とし、この加速再生要求の判定時(T2)に、PM堆積量推定値が加速再生要求判定値(J2)以上の場合には、加速再生要求があるものとして、DPF再生制御手段(4)が加速再生要求情報報知手段(6)により加速再生要求情報の報知を開始(S10)し、
加速再生開始操作手段(7)による加速再生開始操作がなされると、DPF再生制御手段(4)がDPF再生手段(3)による通常再生処理を加速再生処理に切り替え(S12)、DPF(1)に通過させる排気の温度を高め、通常再生処理の場合よりもDPF(1)の再生速度を加速させるようにし、
モード選択手段(41)で通常再生処理の禁止モードが選択されている場合には、
DPF再生制御手段(4)がDPF再生手段(3)による通常再生処理を実施させないようにし、
記憶手段(5)に、加速再生要求の再判定期間(T3)が記憶され、
モード選択手段(41)で通常再生処理の許可モードが選択されている場合には、
前記加速再生要求の判定時(T2)に、PM堆積量推定値が加速再生要求判定値(J2)よりも低い場合には、加速再生要求がないものとして、加速再生要求の判定時(T2)に続く加速再生要求の再判定期間(T3)に入ってからも、DPF再生制御手段(4)が通常再生処理を継続(S17)し、通常再生処理の終了(S6)がないまま、加速再生要求の再判定期間(T3)中にPM堆積量推定値が加速再生要求判定値(J2)まで上昇した場合には、加速再生要求があるものとして、DPF再生制御手段(4)が加速再生要求情報報知手段(6)で加速再生要求情報の報知を開始(S10)し、
加速再生要求の再判定期間(T3)が経過した時点を再判定終了時(T4)とし、この再判定終了時(T4)に、PM堆積量推定値が加速再生要求判定値(J2)まで上昇していない場合には、DPF再生制御手段(4)が通常再生処理を終了(S20)させる、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。 - 請求項1に記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
PM堆積量推定値が、通常再生開始判定値(J3)まで上昇する時点(T0)よりも前に、モード選択手段(41)で通常再生処理の禁止モードが選択されている場合には、
PM堆積量推定値が、通常再生開始判定値(J3)まで上昇しても、通常再生処理を開始することなく、加速再生要求の判定留保期間(T1)の経過前に、DPF再生制御手段(4)が加速再生要求情報報知手段(6)により加速再生要求情報の報知を開始(S24)し、
加速再生開始操作手段(7)による加速再生開始操作がなされると、DPF再生制御手段(4)がDPF再生手段(3)による加速再生処理を開始(S26)するようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。 - 請求項1または請求項2に記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
前記加速再生要求の判定留保期間(T1)中に、通常再生処理の終了(S6)がないまま、モード選択手段(41)で通常再生処理の許可モードが禁止モードに切り替えられた場合には、
DPF再生制御手段(4)が通常再生処理を終了(S6)´させるとともに、
モードが切り替えられた時点から前記判定留保期間(T1)を経過するまでの期間中の所定の時点を加速再生要求の判定時(T5)とし、この加速再生要求の判定時(T5)に、PM堆積量推定値が加速再生要求判定値(J2)以上の場合には、加速再生要求があるものとして、DPF再生制御手段(4)が加速再生要求情報報知手段(6)により加速再生要求情報の報知を開始(S10)´し、
加速再生開始操作手段(7)による加速再生開始操作がなされると、DPF再生制御手段(4)がDPF再生手段(3)による加速再生処理を開始(S12)´させる、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
前記加速再生要求の再判定期間(T3)中に、通常再生処理の終了(S20)がないまま、モード選択手段(41)で通常再生処理の許可モードが禁止モードに切り替えられた場合には、
DPF再生制御手段(4)が通常再生処理を終了(S20)´させるとともに、
モードが切り替えられた時点(T6)から前記再判定期間(T3)が経過するまでにPM堆積量推定値が加速再生要求判定値(J2)まで上昇した場合には、加速再生要求があるものとして、DPF再生制御手段(4)が加速再生要求情報報知手段(6)で加速再生要求情報の報知を開始(S10)´し、
加速再生開始操作手段(7)による加速再生開始操作がなされると、DPF再生制御手段(4)がDPF再生手段(3)による加速再生処理を開始(S12)´させる、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
DPF再生制御手段(4)がDPF再生手段(3)により加速再生処理を継続(S31)している場合で、PM堆積量推定値が加速再生要求の下限値である加速再生要求判定値(J2)まで下降した場合には、DPF再生制御手段(4)が加速再生処理を終了(S29)させる、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
DPF異常情報報知手段(8)を備え、
記憶手段(5)に、通常再生開始判定値(J3)よりも高い値のDPF異常判定値(J4)が記憶され、
PM堆積量推定値がDPF異常判定値(J4)まで上昇すると、DPF再生制御手段(4)がDPF異常情報報知手段(8)によりDPF異常情報の報知を開始(S33)する、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
記憶手段(5)に、加速再生要求判定値(J2)よりも低い値の通常再生終了判定値(J1)が記憶され、
通常再生処理によりPM堆積量推定値が通常再生終了判定値(J1)まで下降すると、DPF再生制御手段(4)が通常再生処理を終了(S6)(S20)させる、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
通常再生処理は、エンジン搭載機械の走行と作業の少なくとも一方が行われている機械稼働中に実施され、
加速再生処理は、エンジン搭載機械の走行と作業のいずれもが中断されている機械非稼働中に実施されるものである、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
DPF再生手段(3)がコモンレールシステム(9)とDPF(1)の上流に配置したDOC(10)の組み合わせから成り、通常再生処理と加速再生処理とが、コモンレールシステム(9)のインジェクタ(27)から主噴射後に行うポスト噴射により、排気中に未燃燃料を混入させ、この未燃燃料をDOC(10)により排気中の酸素で酸化燃焼させて、DPF(1)を通過する排気の温度を上昇させるものである、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011020386A JP5667901B2 (ja) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | ディーゼルエンジンの排気処理装置 |
PCT/JP2012/051608 WO2012105396A1 (ja) | 2011-02-02 | 2012-01-26 | ディーゼルエンジンの排気処理装置 |
US13/982,887 US8931264B2 (en) | 2011-02-02 | 2012-01-26 | Exhaust gas processing device for diesel engine |
EP12742617.9A EP2672083B1 (en) | 2011-02-02 | 2012-01-26 | Exhaust treatment device for diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011020386A JP5667901B2 (ja) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | ディーゼルエンジンの排気処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012159050A JP2012159050A (ja) | 2012-08-23 |
JP5667901B2 true JP5667901B2 (ja) | 2015-02-12 |
Family
ID=46602613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011020386A Active JP5667901B2 (ja) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | ディーゼルエンジンの排気処理装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8931264B2 (ja) |
EP (1) | EP2672083B1 (ja) |
JP (1) | JP5667901B2 (ja) |
WO (1) | WO2012105396A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5427717B2 (ja) * | 2010-07-20 | 2014-02-26 | 株式会社クボタ | ディーゼルエンジンの排気処理装置 |
EP2644858B1 (en) | 2012-03-30 | 2014-12-31 | Kubota Corporation | Exhaust gas processing device for a diesel engine |
JP6870638B2 (ja) | 2018-03-19 | 2021-05-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置および内燃機関の制御装置 |
GB2595436A (en) | 2020-03-12 | 2021-12-01 | Cargotec Patenter Ab | An electronic engine management system and method for a truck mounted forklift |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3580606D1 (de) * | 1984-03-31 | 1991-01-03 | Mitsubishi Motors Corp | Regenerationssystem fuer eine diesel-partikel-oxydierungseinrichtung. |
JP3757860B2 (ja) * | 2001-12-18 | 2006-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP4273911B2 (ja) | 2003-10-07 | 2009-06-03 | 三菱ふそうトラック・バス株式会社 | 車両の排気浄化装置 |
JP2005155444A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Hino Motors Ltd | 排気浄化装置 |
JP4161930B2 (ja) * | 2004-04-06 | 2008-10-08 | いすゞ自動車株式会社 | 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム |
JP3969425B2 (ja) * | 2005-01-17 | 2007-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置再生システム |
JP4544011B2 (ja) * | 2005-04-08 | 2010-09-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関排気浄化装置 |
JP4539554B2 (ja) * | 2005-12-26 | 2010-09-08 | 株式会社デンソー | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP4506724B2 (ja) * | 2006-06-07 | 2010-07-21 | トヨタ自動車株式会社 | Pmトラッパの故障検出システム |
JP4140640B2 (ja) * | 2006-06-12 | 2008-08-27 | いすゞ自動車株式会社 | 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム |
JP4306722B2 (ja) * | 2006-11-24 | 2009-08-05 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料噴射装置 |
JP4100449B1 (ja) * | 2007-01-26 | 2008-06-11 | いすゞ自動車株式会社 | 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム |
JP5053015B2 (ja) * | 2007-09-25 | 2012-10-17 | 日立建機株式会社 | 建設機械の排気ガス浄化システム |
JP5122896B2 (ja) * | 2007-09-25 | 2013-01-16 | 日立建機株式会社 | 建設機械の排気ガス浄化システム |
JP4774096B2 (ja) * | 2008-11-17 | 2011-09-14 | 日立建機株式会社 | 作業機械の排気ガス浄化システム |
JP2010270699A (ja) * | 2009-05-22 | 2010-12-02 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 建設機械の排気浄化装置 |
JP4852127B2 (ja) * | 2009-06-25 | 2012-01-11 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
JP5350916B2 (ja) * | 2009-07-03 | 2013-11-27 | 日立建機株式会社 | 排気浄化装置の管理システム、排気浄化装置の管理方法 |
JP5427717B2 (ja) * | 2010-07-20 | 2014-02-26 | 株式会社クボタ | ディーゼルエンジンの排気処理装置 |
-
2011
- 2011-02-02 JP JP2011020386A patent/JP5667901B2/ja active Active
-
2012
- 2012-01-26 US US13/982,887 patent/US8931264B2/en active Active
- 2012-01-26 EP EP12742617.9A patent/EP2672083B1/en active Active
- 2012-01-26 WO PCT/JP2012/051608 patent/WO2012105396A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2672083A4 (en) | 2015-06-03 |
EP2672083A1 (en) | 2013-12-11 |
US8931264B2 (en) | 2015-01-13 |
US20130305694A1 (en) | 2013-11-21 |
JP2012159050A (ja) | 2012-08-23 |
EP2672083B1 (en) | 2017-04-26 |
WO2012105396A1 (ja) | 2012-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5150579B2 (ja) | ディーゼルエンジンの排気処理装置 | |
JP5210995B2 (ja) | ディーゼルエンジンの排気処理装置 | |
JP4017010B2 (ja) | 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム | |
JP5982299B2 (ja) | ディーゼルエンジンの排気処理装置 | |
JP3992057B2 (ja) | 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム | |
JP2004197697A (ja) | 燃料噴射制御装置 | |
JP5751784B2 (ja) | 排気ガス浄化システム | |
JP2007270705A (ja) | エンジンのegr装置 | |
JP2010151058A (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 | |
JP2013068184A (ja) | ディーゼルエンジン | |
JP5427717B2 (ja) | ディーゼルエンジンの排気処理装置 | |
JP5667901B2 (ja) | ディーゼルエンジンの排気処理装置 | |
JP2010180814A (ja) | エンジンの排気浄化装置 | |
US9458753B2 (en) | Diesel engine with reduced particulate material accumulation and related method | |
JP5990094B2 (ja) | ディーゼルエンジンの排気処理装置 | |
JP2010169052A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP4779785B2 (ja) | エンジンの排気系温度制御装置 | |
JP5439585B2 (ja) | ディーゼルエンジンの排気処理装置 | |
JP4139356B2 (ja) | 排気ガス後処理装置 | |
JP2007285211A (ja) | エンジンの排気ガス還流制御装置 | |
JP2020002826A (ja) | ディーゼルエンジンの排気処理装置 | |
JP5386465B2 (ja) | 内燃機関における排気ガス浄化装置 | |
JP2023102013A (ja) | 排気浄化装置 | |
JP2021067250A (ja) | ディーゼルエンジン | |
JP2015137601A (ja) | Egr制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130325 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140507 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140624 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141202 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141215 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5667901 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |