JP6565440B2 - Exhaust purification equipment - Google Patents
Exhaust purification equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP6565440B2 JP6565440B2 JP2015151569A JP2015151569A JP6565440B2 JP 6565440 B2 JP6565440 B2 JP 6565440B2 JP 2015151569 A JP2015151569 A JP 2015151569A JP 2015151569 A JP2015151569 A JP 2015151569A JP 6565440 B2 JP6565440 B2 JP 6565440B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- injection amount
- oxidation catalyst
- outlet temperature
- exhaust
- 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
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 87
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 87
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 64
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 57
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 38
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 33
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 33
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 30
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 29
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 29
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 26
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 23
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 36
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
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
- F01N3/02—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
- F01N3/025—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 using fuel burner or by adding fuel to exhaust
-
- 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
- F01N3/24—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 characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/36—Arrangements for supply of additional fuel
-
- 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
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
本発明は、排気系に設けられる触媒の出口側のガス温度を制御する排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust purification device that controls the gas temperature on the outlet side of a catalyst provided in an exhaust system.
ディーゼルエンジン等の排気系に設けられる排気浄化触媒として、排気中に含まれる炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)及び、一酸化窒素(NO)を酸化する酸化触媒(Diesel Oxidation Catalyst:DOC)が知られている。また、排気中に含まれる粒子状物質(Particulate Matter:PM)を捕集するディーゼル・パティキュレイト・フィルタ(Diesel Particulate Filter:DPF)等も知られている。 As an exhaust purification catalyst provided in an exhaust system of a diesel engine or the like, an oxidation catalyst (Diesel Oxidation Catalyst: DOC) that oxidizes hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen monoxide (NO) contained in exhaust gas. )It has been known. Further, a diesel particulate filter (DPF) that collects particulate matter (PM) contained in exhaust gas is also known.
DPFに捕集されたPMを除去してDPFの機能を再生する方法としては、DPFの上流に配置された酸化触媒で炭化水素を酸化させることにより、強制的にガス温度を上昇させてDPFに捕集されたPMを焼却する、所謂強制再生が知られている。 As a method of removing the PM collected in the DPF and regenerating the function of the DPF, by oxidizing the hydrocarbon with an oxidation catalyst arranged upstream of the DPF, the gas temperature is forcibly raised to the DPF. So-called forced regeneration, in which the collected PM is incinerated, is known.
強制再生においては、ガス温度が高いほどDPFに捕集されたPMの燃焼効率が高くなるので処理時間を短縮化でき、燃費の悪化を抑制できるものの、DPFの破損や、DPFに担持されている触媒の劣化等を引き起こす虞がある。 In forced regeneration, the higher the gas temperature, the higher the combustion efficiency of PM trapped in the DPF, so the processing time can be shortened and the deterioration of fuel consumption can be suppressed, but the DPF is damaged or carried by the DPF. There is a risk of causing deterioration of the catalyst.
そこで、強制再生におけるガス温度を適正温度に維持するための温度制御が必要となる。 Therefore, temperature control for maintaining the gas temperature in forced regeneration at an appropriate temperature is required.
例えば、強制再生において、DPFの温度を所定の目標温度近傍に制御するための技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 For example, in forced regeneration, a technique for controlling the temperature of the DPF to be close to a predetermined target temperature is known (see, for example, Patent Document 1).
強制再生におけるガス温度の温度制御においては、目標温度へ昇温するまでの時間を短縮すること、及びガス温度を目標温度で安定させることが非常に重要であり、より適切な温度制御が要請されている。 In the temperature control of the gas temperature in forced regeneration, it is very important to shorten the time until the temperature rises to the target temperature and to stabilize the gas temperature at the target temperature, and more appropriate temperature control is required. ing.
本発明は、酸化触媒を介して排気下流に供給されるガスの温度を適切に制御することのできる技術を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the technique which can control appropriately the temperature of the gas supplied downstream of exhaust_gas | exhaustion via an oxidation catalyst.
上述の目的を達成するため、本発明の一観点に係る排気浄化装置は、排気中の炭化水素を酸化可能な酸化触媒と、酸化触媒の排気下流側に設けられて排気中の粒子状物質を捕集可能なフィルタと、酸化触媒に炭化水素を供給してフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去する強制再生を実行可能な強制再生手段とを備える排気浄化装置であって、酸化触媒の入口の排気ガス温度である入口温度を検出する入口温度検出手段と、酸化触媒の出口の排気ガス温度である出口温度を検出する出口温度検出手段と、酸化触媒を通過する排気ガス流量を検出する排気ガス流量検出手段と、前記入口温度と、排気ガス流量と、酸化触媒の出口温度の目標温度と、に基づいて、目標温度にするために酸化触媒に供給する必要がある炭化水素の噴射量である基本噴射量を決定する基本噴射量決定手段と、酸化触媒への炭化水素の供給量の変化に対する酸化触媒の出口温度の応答を示す第1応答遅れモデルに基づいて、基本噴射量の炭化水素を供給した場合における酸化触媒の出口温度の温度変化を推定する第1推定手段と、入口温度に対して、第1応答遅れモデルにおける炭化水素の供給量の変化から出口温度が変化するまでの応答の遅れ分を進ませるようにする進み補償処理を実行し、進み補償処理後の入口温度を基本噴射量決定手段に出力する入口温度処理手段と、酸化触媒の入口温度の変化に対する酸化触媒の出口温度の応答を示す第2応答遅れモデルに基づいて、入口温度である場合における出口温度を推定する第2推定手段と、推定された出口温度の温度変化と、推定した出口温度とに基づく、酸化触媒の出口推定温度と、出口温度検出手段により検出された出口温度との偏差に基づいて、偏差を解消するために補正すべき炭化水素の噴射量である補正噴射量を求めるフィード・バック演算手段と、基本噴射量と補正噴射量とを加算した制御噴射量を強制再生手段に出力させるように制御する再生制御手段と、を有する。 In order to achieve the above object, an exhaust emission control device according to one aspect of the present invention includes an oxidation catalyst capable of oxidizing hydrocarbons in exhaust gas, and particulate matter in exhaust gas provided on the exhaust gas downstream side of the oxidation catalyst. An exhaust purification device comprising a filter capable of collection and a forced regeneration means capable of performing forced regeneration for supplying hydrocarbons to an oxidation catalyst and burning and removing particulate matter deposited on the filter, wherein the inlet of the oxidation catalyst Inlet temperature detecting means for detecting the inlet temperature which is the exhaust gas temperature of the exhaust gas, outlet temperature detecting means for detecting the outlet temperature which is the exhaust gas temperature of the outlet of the oxidation catalyst, and exhaust gas for detecting the flow rate of the exhaust gas passing through the oxidation catalyst Based on the gas flow rate detection means, the inlet temperature, the exhaust gas flow rate, and the target temperature of the oxidation catalyst outlet temperature, the hydrocarbon injection amount that needs to be supplied to the oxidation catalyst to reach the target temperature. A group Based on the basic injection amount determining means for determining the injection amount and the first response delay model indicating the response of the outlet temperature of the oxidation catalyst to the change in the supply amount of hydrocarbon to the oxidation catalyst, the basic injection amount of hydrocarbon is supplied. A first estimating means for estimating the temperature change of the outlet temperature of the oxidation catalyst in the case where the reaction is performed, and a response delay from the change of the hydrocarbon supply amount in the first response delay model to the change of the outlet temperature with respect to the inlet temperature An inlet temperature processing means for executing an advance compensation process to advance the minute amount and outputting the inlet temperature after the advance compensation process to the basic injection amount determining means; and an outlet temperature of the oxidation catalyst with respect to a change in the inlet temperature of the oxidation catalyst. Based on the second response delay model indicating the response, the second estimating means for estimating the outlet temperature in the case of the inlet temperature, the temperature change of the estimated outlet temperature, and the estimated outlet temperature. Further, based on the deviation between the estimated outlet temperature of the oxidation catalyst and the outlet temperature detected by the outlet temperature detecting means, a feed for obtaining a corrected injection amount that is a hydrocarbon injection amount to be corrected to eliminate the deviation. A back calculation means, and a regeneration control means for controlling the forced regeneration means to output a control injection amount obtained by adding the basic injection amount and the corrected injection amount.
上記排気浄化装置において、入口温度処理手段は、第1応答遅れモデルを表す伝達関数の分母の成分を分子の成分に有する伝達関数で表されるフィルタであってもよい。 In the above exhaust purification apparatus, the inlet temperature processing means may be a filter represented by a transfer function having a denominator component of a transfer function representing the first response delay model as a numerator component.
また、上記排気浄化装置において、第1応答遅れモデルは、3次減衰振動伝達関数で表されるモデルであってもよい。 In the above exhaust purification apparatus, the first response delay model may be a model represented by a third-order damped vibration transfer function.
また、上記排気浄化装置において、入口温度処理手段は、第2応答遅れモデルを表す伝達関数を成分に有する伝達関数で表されるフィルタであってもよい。 In the above exhaust purification apparatus, the inlet temperature processing means may be a filter represented by a transfer function having a transfer function representing a second response delay model as a component.
本発明によれば、酸化触媒を介して排気下流に供給されるガスの温度を適切に制御することができる。 According to the present invention, the temperature of the gas supplied to the exhaust downstream via the oxidation catalyst can be appropriately controlled.
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る排気浄化装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, an exhaust emission control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The same parts are denoted by the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1は、本発明の一実施形態に係る排気浄化装置が適用されたエンジンの吸排気系を示す模式的な全体構成図である。 FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing an intake / exhaust system of an engine to which an exhaust emission control device according to an embodiment of the present invention is applied.
ディーゼルエンジン(以下、単にエンジンという)10には、吸気マニホールド10aと排気マニホールド10bとが設けられている。吸気マニホールド10aには新気を導入する吸気通路11が接続され、排気マニホールド10bには排気を大気に放出する排気通路12が接続されている。
A diesel engine (hereinafter simply referred to as an engine) 10 is provided with an
吸気通路11には、吸気上流側から順に、エアクリーナ30、MAFセンサ31、過給機のコンプレッサ32a、インタークーラ33等が設けられている。排気通路12には、排気上流側から順に、過給機のタービン32b、排気後処理装置20等が設けられている。また。車両には、外気温度センサ36が設けられている。外気温度センサ36は、外気の温度を検出する。外気温度センサ36の検出値(外気温度)は、電気的に接続されたECU(電子制御ユニット)40に出力される。
In the
排気後処理装置20は、円筒状の触媒ケース20a内に排気上流側から順に、DOC21と、DPF22とを配置して構成されている。また、DOC21の上流側には排気管内噴射装置23、DOC21の上流側にはDOC入口温度センサ25、DOC21とDPF22との間にはDOC出口温度センサ26、DPF22の下流側にはDPF出口温度センサ27がそれぞれ設けられている。さらに、DPF22の前後には、DPF22の上流側と下流側との差圧を検出する差圧センサ29が設けられている。
The
排気管内噴射装置23は、強制再生手段の一例であって、ECU40から出力される制御噴射量を含む指示信号に応じて、排気通路12内に未燃燃料(主にHC(炭化水素))を噴射する。なお、エンジン10の多段噴射によるポスト噴射を用いる場合は、この排気管内噴射装置23を省略してもよい。なお、以下の説明では、主に排気管内噴射装置23による噴射を例に説明するが、ポスト噴射を用いる場合には、排気管内噴射装置23に対する動作及び排気管内噴射装置23による動作を、エンジン10に対する動作及びエンジン10のポスト噴射による動作と読み替えればよい。
The exhaust
DOC21は、例えば、コーディエライトハニカム構造体等のセラミック製担体表面に触媒成分を担持して形成されている。DOC21は、排気管内噴射装置23又はポスト噴射によってHCが供給されると、これを酸化して排気温度を上昇させる。
The
DPF22は、例えば、多孔質性の隔壁で区画された多数のセルを排気の流れ方向に沿って配置し、これらセルの上流側と下流側とを交互に目封止して形成されている。DPF22は、排気中のPMを隔壁の細孔や表面に捕集すると共に、PM堆積量が所定量に達すると、これを燃焼除去するいわゆる強制再生が実行される。強制再生は、排気管内噴射装置23又はポスト噴射によりDOC21に未燃燃料(HC)を供給し、DPF22に流入する排気温度をPM燃焼温度(例えば、約600℃)まで昇温することで行われる。また、DPF22は、上流側のDOC21で酸化されずにスリップした未燃焼のHCを酸化する能力を有している。
The
DOC入口温度センサ25は、入口温度検出手段の一例であって、DOC21に流入する上流側の排気ガス温度(以下、入口温度という)を検出する。DOC出口温度センサ26は、出口温度検出手段の一例であって、DOC21から流出する下流側の排気ガス温度(以下、出口温度という)を検出する。この出口温度は、DPF22の上流側の排気ガス温度に相当する。DPF出口温度センサ27は、DPF22から流出する下流側の排気ガス温度(以下、DPF出口温度という)を検出する。これら温度センサ25〜27の検出値は、電気的に接続されたECU40に出力される。
The DOC
ECU40は、エンジン10や排気管内噴射装置23等の各種制御を行うもので、公知のCPUやROM、RAM、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。
The ECU 40 performs various controls of the
図2は、本発明の一実施形態に係る排気浄化装置を構成する電子制御ユニット及び関連する構成要素を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an electronic control unit and related components constituting the exhaust gas purification apparatus according to one embodiment of the present invention.
ECU40は、再生制御部41と、入口温度処理部42と、加減部43と、基本噴射量決定部44と、出口温度推定部45と、フィード・バック演算部49と、加算部55と、を一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、一体のハードウェアであるECU40に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
The ECU 40 includes a
再生制御部41は、再生制御手段の一例であり、差圧センサ29の検出値が所定の値以上となった場合に、強制再生処理を開始する。強制再生処理では、再生制御部41は、強制再生処理におけるDOC21の目標とする出口温度(目標温度:例えば、600℃)を加減部43に出力する。また、再生制御部41は、加算部55から入力された制御噴射量の炭化水素を噴射させるように、排気管内噴射装置23を制御する。この強制再生処理は、例えば、予め決められた時間だけ継続して実行される。
The
加減部43は、再生制御部41から入力された目標温度から、入口温度処理部42での処理後の入口温度を減算して、目標温度との温度差を求め、温度差を基本噴射量決定部44に入力する。
The adjusting
基本噴射量決定部44は、排気ガス流量検出手段の一部、及び基本噴射量決定手段の一例であり、加減部43から入力された温度差と、図示しないコモンレール燃料噴射装置によりエンジン10内で噴射される噴射量(エンジン内噴射量)と、MAFセンサ31(排気ガス流量検出手段の一部の一例)からの空気流量と、外気温度センサ36からの外気温度との入力を受ける。基本噴射量決定部44は、エンジン内噴射量と、空気流量とを加算することにより、排ガス流量を算出する。次いで、基本噴射量決定部44は、算出した排ガス流量と、温度差と、外気温度とに基づいて、DOC21の出口温度を目標温度にするために必要な熱量に相当する噴射量(基本噴射量:フィード・フォワード値)を決定する。基本噴射量決定部44により決定された基本噴射量は、出口温度推定部45と、加算部55に出力される。
The basic injection
また、基本噴射量決定部44は、各部(入口温度処理部42、出口温度推定部45、フィード・バック演算部49等)の伝達関数の係数や、ゲインの値を決定し、各部を設定する。例えば、各部の伝達関数の係数については、複数の運転条件(例えば、排ガス流量、入口温度、出口温度、外気温度、又は車速の少なくとも1つについての条件)に対して、それらの運転条件における最適値を対応付けたマップを予め用意しておき、センサ等により検出された運転条件に基づいてマップから決定するようにしてもよい。また、各部のゲインについては、複数の運転条件に対して、その運転条件における補正値を対応付けたマップを予め用意しておき、センサ等により検出された運転条件等に基づいて所定の演算を行って得られる値に対して、マップから得られる運転条件に対応する補正値により補正を行って決定するようにしてもよい。
The basic injection
出口温度推定部45は、DOC21の出口温度の応答を近似したDOC応答遅れモデルに従って、DOC21の出口温度を推定する。出口温度推定部45は、第1推定手段の一例としての第1推定部46と、第2推定手段の一例としての第2推定部47と、加算部48とを有する。
The outlet
第1推定部46は、強制再生用の炭化水素の噴射量の変化に対するDOC21の出口温度の応答を近似したDOC応答遅れモデル(噴射量変化に対するDOC応答遅れモデル:第1応答遅れモデル)に基づいて、基本噴射量決定部44から入力された基本噴射量の炭化水素を排気管内噴射装置23により供給した場合におけるDOC21の出口温度の上昇温度を推定し、推定した上昇温度を加算部48に出力する。
The
ここで、DOC21についての噴射量変化に対するDOC応答遅れモデルを示す複素数s領域の伝達関数Gr(s)は、例えば、式(1)に示す3次減衰振動伝達関数で表せる。
Here, the transfer function G r (s) in the complex number s region indicating the DOC response delay model with respect to the injection amount change with respect to the
Gr(s)=kr/((c*s2+d*s+1)(e*s+1))・・・(1)
ここで、krは、ゲインであり、c,d,eは、係数である。また、噴射量変化に対する応答遅れモデルは、減衰振動とするので、係数c,dは、判別式が負、すなわち、d2−4*c*1<0を満たす。なお、以降、伝達関数は、複素数s領域の伝達関数を意味する。
G r (s) = k r / ((c * s 2 + d * s + 1) (e * s + 1)) (1)
Here, kr is a gain, and c, d, and e are coefficients. Further, since the response delay model with respect to the change in the injection amount is damped vibration, the coefficients c and d satisfy the discriminant, that is, satisfy d 2 −4 * c * 1 <0. Hereinafter, the transfer function means a transfer function in a complex number s region.
この3次減衰振動伝達関数で表されるDOC応答遅れモデルによると、強制再生用の炭化水素の噴射量の変化に対するDOC21の出口温度の応答を高精度に近似することができる。
According to the DOC response delay model represented by the third-order damped vibration transfer function, the response of the outlet temperature of the
第1推定部46は、式(2)で示す3次減衰振動伝達関数で表されるフィルタで構成される。
The
Kr/((C*s2+D*s+1)(E*s+1))・・・(2)
ここで、Krは、ゲインであり、C,D,Eは、係数である。
K r / ((C * s 2 + D * s + 1) (E * s + 1)) (2)
Here, Kr is a gain, and C, D, and E are coefficients.
本実施形態では、式(2)においては、Kr=kr、C=c,D=d,E=eに設定される。したがって、第1推定部46の式(2)に示す伝達関数は、式(1)に示す噴射量変化に対するDOC応答遅れモデルの伝達関数と同じである。
In the present embodiment, in Equation (2), K r = k r , C = c, D = d, and E = e are set. Therefore, the transfer function shown in the equation (2) of the
ここで、ECU40内のCPUは時間的に離散した演算しかできないので、ECU40内における各機能部による複素数S領域の伝達関数の演算については、厳密には、その伝達関数の演算に対応する適切な離散関数の演算に変換して実行されている。本明細書においては、便宜的に、各機能部について、実行される離散関数演算の基となる伝達関数を用いて説明する。
Here, since the CPU in the
第2推定部47は、DOC21の入口温度の変化に対するDOC21の出口温度の応答を近似したDOC応答遅れモデル(入口温度変化に対するDOC応答遅れモデル:第2応答遅れモデル)に基づいて、DOC入口温度センサ25で検出された入口温度である場合における出口温度を推定し、推定した出口温度を加算部48に出力する。
The
ここで、DOC21についての入口温度変化に対するDOC応答遅れモデルを示す伝達関数Gt(s)は、例えば、式(3)に示す3次絶対収束伝達関数で表せる。
Here, the transfer function G t (s) indicating the DOC response delay model with respect to the inlet temperature change with respect to the
Gt(s)=kt/(f*s+1)3・・・(3)
ここで、ktは、ゲインであり、fは、係数である。
G t (s) = k t / (f * s + 1) 3 (3)
Here, k t is the gain, f is a coefficient.
この3次絶対収束伝達関数で表される入口温度変化に対するDOC応答遅れモデルによると、DOC21の入口温度の変化に対するDOC21の出口温度の応答を高精度に近似することができる。
According to the DOC response delay model for the inlet temperature change represented by the third-order absolute convergence transfer function, the response of the outlet temperature of the
第2推定部47は、例えば、式(4)で示す3次絶対収束伝達関数で表されるフィルタで構成される。
The
Kt/(F*s+1)3・・・(4)
ここで、Ktは、ゲインであり、Fは、係数である。
K t / (F * s + 1) 3 (4)
Here, K t is a gain, and F is a coefficient.
本実施形態では、式(4)においては、Kt=kt、F=fに設定される。したがって、第2推定部47の式(4)に示す伝達関数は、式(3)に示す入口温度変化に対するDOC応答遅れモデルと同じ伝達関数である。
In the present embodiment, in Equation (4), K t = k t and F = f are set. Therefore, the transfer function shown in the equation (4) of the
加算部48は、第1推定部46で推定された出口温度の温度変化と、第2推定部47で推定された出口温度とを加算して、出口推定温度を求め、この出口推定温度をフィード・バック演算部49に出力する。出口推定温度は、フィード・バック演算部49によるフィード・バックの制御目標とする出口温度(制御目標温度)である。
The adding
入口温度処理部42は、入口温度処理手段の一例であり、DOC入口温度センサ25からの入口温度に対して、第1応答遅れモデルにおける噴射量の変化から出口温度が変化するまでの応答の遅れ分を進ませる進み補償処理を行い、進み補償処理後の入口温度を加減部43に出力する。入口温度処理部42は、例えば、以下の式(5)に示す3次進み遅れ伝達関数を有するフィルタにより構成されている。
The inlet
Kt*(C*s2+D*s+1)(E*s+1)/(F*s+1)3・・・(5)
ここで、Ktは、ゲインであり、C,D,E,Fは、係数である。
K t * (C * s 2 + D * s + 1) (E * s + 1) / (F * s + 1) 3 (5)
Here, K t is a gain, and C, D, E, and F are coefficients.
本実施形態では、式(5)においては、Kt=kt、C=c,D=d,E=e,F=fに設定される。 In the present embodiment, in Expression (5), K t = k t , C = c, D = d, E = e, and F = f are set.
入口温度処理部42の式(5)に示す伝達関数は、式(2)(式(1))に示す伝達関数の分母の成分を分子の成分として含み、式(4)(式(3))に示す伝達関数の成分をすべて含む。
The transfer function shown in Expression (5) of the inlet
入口温度処理部42によると、入口温度の変化に対して、噴射量変化に対する応答遅れ分を前倒して制御することができる。このため、DOC21の入口温度が変動してもその影響が出口温度に出てこないので、出口温度を目標温度に適切に制御することができる。なお、入口温度処理部42による作用、効果の詳細については後述する。
According to the inlet
フィード・バック演算部49は、フィード・バック演算手段の一例であり、制御目標温度と、出口温度との偏差に基づいて、基本噴射量を補正する補正噴射量(フィード・バック値)を出力するフィード・バック制御を行う。フィード・バック演算部49は、加減部50と、進み遅れ調整部51と、PID演算部52とを有する。
The
加減部50は、出口温度推定部45から入力された制御目標温度から、DOC出口温度センサ26からの出口温度を減算することにより、制御目標温度と実際の出口温度との偏差を算出し、偏差を進み遅れ調整部51に出力する。
The adjusting
進み遅れ調整部51は、進み遅れ調整手段の一例であり、加減部50から入力された偏差に対して、フィード・バック処理におけるゲイン(フィード・バックゲイン)を向上するために、位相の進み遅れを調整し、PID演算部52に出力する。進み遅れ調整部51は、例えば、式(6)に示す2次進み遅れ伝達関数で表されるフィルタ(2次進み遅れフィルタ)により構成される。
The advance /
(E*s+1)/(G*s+1)2・・・(6)
ここで、E,Gは、係数である。
(E * s + 1) / (G * s + 1) 2 (6)
Here, E and G are coefficients.
本実施形態では、式(6)においては、E=eに設定される。 In the present embodiment, E = e is set in Equation (6).
PID演算部52は、ゲイン53と、PID制御部54とを有する。ゲイン53は、進み遅れ調整部51から入力された偏差に対してゲインHを与え、PID制御部54に出力する。PID制御部54は、ゲイン53から入力された値に、式(7)で示す伝達関数に基づいた演算を行い、演算結果を加算部55に出力する。ここで、PID制御部54による演算結果が、補正噴射量(フィード・バック値)に対応する。
The
(A*s2+B*s+1)/s・・・(7)
ここで、A,Bは、係数である。
(A * s 2 + B * s + 1) / s (7)
Here, A and B are coefficients.
本実施形態では、式(7)においては、A=c,B=dに設定される。 In the present embodiment, in equation (7), A = c and B = d are set.
加算部55は、基本噴射量決定部44から入力された基本噴射量と、フィード・バック演算部49から入力された補正噴射量とを加算して制御噴射量を求め、制御噴射量を再生制御部41に出力する。
The
次に、出口温度推定部45の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the outlet
出口温度推定部45の伝達関数のゲイン、係数には、その際の運転条件に適合する第1応答遅れモデル及び第2応答遅れモデルの伝達関数のゲイン、係数が設定される。すなわち、その運転条件に適合する第1応答遅れモデル及び第2応答遅れモデルの伝達関数のkr,kt,c,d,e,fが、それぞれKr,Kt,C,D,E,Fに設定される。
As the gain and coefficient of the transfer function of the outlet
出口温度推定部45は、基本噴射量及び入口温度を入力として、実際のDOC21に対応する第1及び第2応答遅れモデルにより制御目標温度を推定しているので、この制御目標温度と、実際のDOC21の出口温度とが一致し、これらの偏差が0となる可能性が高くなる。すなわち、フィード・バック演算部49の加減部50から出力される偏差が0となる可能性が高くなる。このため、フィード・バック演算部49により出力される補正噴射量が0となる可能性が高くなる。このため、PID制御部54のI項(積分項)の不要なため込みによるオーバー・シュート、アンダー・シュートの発生を適切に抑制することができる。
The outlet
次に、入口温度処理部42による作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the inlet
ここで、入口温度処理部42、出口温度推定部45の伝達関数のゲイン、係数には、その際の運転条件に適合する第1応答遅れモデル及び第2応答遅れモデルの伝達関数のゲイン、係数が設定される。すなわち、その運転条件に適合する第1応答遅れモデル及び第2応答遅れモデルの伝達関数のkr,kt,c,d,e,fが、それぞれKr,Kt,C,D,E,Fに設定される。
Here, the gains and coefficients of the transfer functions of the inlet
加減部43は、目標温度−Kt*(フィルタ42通過後の入口温度)を基本噴射量決定部44に出力する。基本噴射量決定部44は、基本噴射量を(目標温度−Kt*(フィルタ42通過後の入口温度))/Krを演算することにより算出し、基本噴射量を出口温度推定部45に出力する。
The adjusting
(目標温度−Kt*(フィルタ42通過後の入口温度))/Krで示される基本噴射量が出口温度推定部45の第1推定部46に入力されると、第1推定部46からの出力は、図3の範囲63に示す出力と等価となる。すなわち、第1推定部46の出力は、目標温度(60)から、入口温度を第2推定部47と同一の伝達関数を有するフィルタ61に入力して得られる出力を減算したものと等価となる。
When the basic injection amount indicated by (target temperature−K t * (inlet temperature after passing through the filter 42)) / K r is input to the
また、フィルタ61と、第2推定部47とは、入力を共通とし、伝達関数が共通であるので、図3の範囲64に示す2つの出力値は同一である。フィルタ61と、第2推定部47との出力は、逆位相であるので、加減部62で打ち消される。
Further, since the
この結果、加減部62からは、目標温度が制御目標温度として出力される。したがって、入口温度が変動しても、その影響が制御目標温度に及ばない。
As a result, the target temperature is output from the adjusting
また、出口温度推定部45は、実際のDOC21を近似したモデルであるので、実際のDOC21でも図3に示した状態と同様な状況が発生することとなる。したがって、基本噴射量を供給した場合に、DOC21では、入口温度が変動しても、出口温度が目標温度に高精度に一致することとなる。
Further, since the outlet
次に、進み遅れ調整部51による作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the advance /
ここで、進み遅れ調整部51、PID制御部54の伝達関数のゲイン、係数には、その際の運転条件に適合する第1応答遅れモデルの伝達関数のゲイン、係数が設定される。すなわち、その運転条件に適合する第1応答遅れモデルの伝達関数のc,d,eが、それぞれA(微分ゲイン),B(比例ゲイン),Eに設定される。
Here, the gain and coefficient of the transfer function of the first response delay model that matches the operating conditions at that time are set in the gain and coefficient of the transfer function of the advance /
なお、基本噴射量と、入口温度が一定であると仮定した場合を例に以下に説明する。 An example in which the basic injection amount and the inlet temperature are assumed to be constant will be described below.
出口温度推定部45から出力される制御目標温度に対するフィード・バック演算部49から出力される補正噴射量(フィード・バック値)の応答(伝達関数)は、式(8)に示すように表される。
The response (transfer function) of the corrected injection amount (feedback value) output from the
H*kr/(G2*s3+2*G*s2+s+H*kr)・・・(8)
また、制御目標温度に対する出口温度の応答は、式(9)に示すように表される。なお、ここでは、DOC21の応答遅れの伝達関数としては、DOC21の第1応答遅れモデル及び第2応答遅れモデルの伝達関数(式(1)及び式(3))を用いて表現することとする。
H * k r / (G 2 * s 3 + 2 * G * s 2 + s + H * k r ) (8)
Further, the response of the outlet temperature to the control target temperature is expressed as shown in Equation (9). Here, the transfer function of the response delay of the
H*kr*(G*s+1)2/((e*s+1)(G2*s3+2*G*s2+s+H*kr))・・・(9)
式(8)及び式(9)の伝達関数を絶対収束する、すなわち、オーバー・シュート、アンダー・シュートを発生させないようにするためには、分母の(G2*s3+2*G*s2+s+H*kr)の根が全て実根である、すなわち、この式の判別式が0以上である必要がある。したがって、4−27*G*H*kr≧0、すなわち、H≦4/(27*G*kr)・・・(10)である必要がある。
H * k r * (G * s + 1) 2 / ((e * s + 1) (G 2 * s 3 + 2 * G * s 2 + s + H * k r )) (9)
In order to absolutely converge the transfer functions of Equation (8) and Equation (9), that is, not to generate overshoot and undershoot, the denominator (G 2 * s 3 + 2 * G * s 2 All of the roots of + s + H * k r ) are real roots, that is, the discriminant of this formula needs to be 0 or more. Therefore, it is necessary that 4-27 * G * H * k r ≧ 0, that is, H ≦ 4 / (27 * G * k r ) (10).
一方、進み遅れ調整部51がない場合においては、制御目標温度に対する噴射補正量の応答と、制御目標温度に対する出口温度の応答とは、等しく、式(11)に示すように表される。
On the other hand, when there is no advance /
H*kr/(e*s2+s+H*kr)・・・(11)
式(11)の伝達関数を絶対収束するようにするには、分母(e*s2+s+H*kr)の判別式が0以上となる必要がある。
H * k r / (e * s 2 + s + H * k r ) (11)
In order to achieve absolute convergence of the transfer function of Expression (11), the discriminant of the denominator (e * s 2 + s + H * k r ) needs to be 0 or more.
したがって、12−4*e*H*kr≧0、すなわち、H≦1/(4*e*kr)・・・(12)である必要がある。 Therefore, it is necessary that 1 2 −4 * e * H * k r ≧ 0, that is, H ≦ 1 / (4 * e * k r ) (12).
ここで、式(10)及び式(12)を比較すると、G<16*e/27となるようにGを設定すれば、進み遅れ調整部51を備えることにより、進み遅れ調整部51を備えない場合よりも大きなフィード・バックゲインHが得られることがわかる。本実施形態では、進み遅れ調整部51のGは、G<16*e/27となるように設定されている。したがって、進み遅れ調整部51により、フィード・バックゲインを大きくすることができ、フィード・バック演算部49のフィード・バック処理の応答性能を向上することができる。
Here, when Expression (10) and Expression (12) are compared, if G is set so that G <16 * e / 27, the advance /
次に、本発明の変形例に係る排気浄化装置について説明する。 Next, an exhaust emission control device according to a modification of the present invention will be described.
変形例に係る排気浄化装置は、上記実施形態における進み遅れ調整部51を、式(13)で示す1次進み遅れ伝達関数で表されるフィルタ(1次進み遅れフィルタ)で構成している。
In the exhaust emission control device according to the modification, the advance /
(E*s+1)/(G*s+1)・・・(13)
ここで、E,Gは、係数である。
(E * s + 1) / (G * s + 1) (13)
Here, E and G are coefficients.
変形例に係る排気浄化装置においては、出口温度推定部45から出力される制御目標温度に対するフィード・バック演算部49から出力される補正噴射量の応答(伝達関数)は、式(14)に示すように表される。
In the exhaust emission control device according to the modified example, the response (transfer function) of the corrected injection amount output from the
H’*kr/(G*s2+s+H’*kr)・・・(14)
ここで、H’は、変形例でのフィード・バックゲインを示す。
H ′ * k r / (G * s 2 + s + H ′ * k r ) (14)
Here, H ′ represents the feedback gain in the modified example.
一方、制御目標温度に対する出口温度の応答は、式(15)に示すように表される。なお、DOC21の応答遅れの伝達関数としては、DOC21の第1応答遅れモデル及び第2応答遅れモデルの伝達関数(式(1)及び式(3))を用いて表現することとする。
On the other hand, the response of the outlet temperature to the control target temperature is expressed as shown in Equation (15). Note that the transfer function of the response delay of the
H’*kr*(G*s+1)/(E*G*s3+(E+G)*s2+(E*H’*kr+1)*s+H’*kr))・・・(15)
式(14)及び式(15)の伝達関数を絶対収束する、すなわち、オーバー・シュート、アンダー・シュートを発生させないようにするためには、分母の(G*s2+s+H’*kr)が実根を持つ、すなわち、この式の判別式が0以上である必要がある。したがって、12−4*G*H’*kr≧0、すなわち、H’≦1/(4*G*kr)・・・(16)である必要がある。
H '* k r * (G * s + 1) / (E * G * s 3 + (E + G) * s 2 + (E * H' * kr + 1) * s + H '* k r)) ··· (15)
In order to absolutely converge the transfer functions of the equations (14) and (15), that is, not to generate overshoot and undershoot, the denominator (G * s 2 + s + H ′ * k r ) has a real root, that is, the discriminant of this equation needs to be 0 or more. Therefore, it is necessary that 1 2 −4 * G * H ′ * k r ≧ 0, that is, H ′ ≦ 1 / (4 * G * k r ) (16).
式(16)と、進み遅れ調整部51において、2次進み遅れ伝達関数で表されるフィルタを用いた場合のフィード・バックゲインHを表す式(10)、すなわちH≦4/(27*G*kr)とを比較すると、Gの値が同じである場合には、フィード・バックゲインH’は、フィード・バックゲインHの27/16=1.6875倍となることがわかる。
Expression (16) and Expression (10) representing the feedback gain H when the filter represented by the second-order advance / delay transfer function is used in the advance /
次に、進み遅れ調整部51を2次進み遅れフィルタで構成した場合(実施形態)と、進み遅れ調整部51を1次進み遅れフィルタで構成した場合(変形例)との性能の比較について説明する。
Next, the performance comparison between the case where the advance /
図4は、本発明の一実施形態に係る進み遅れ調整部を2次進み遅れフィルタで構成した場合と、変形例に係る進み遅れ調整部を1次進み遅れフィルタで構成した場合とのフィード・バックゲイン及びノイズの影響を説明する図である。図4は、縦軸にフィルタを用いた場合に取り得る最大のフィード・バックゲインと、フィルタを用いた場合における出口温度信号のノイズに対する出力感度とをとり、横軸にG/Eをとっている。 FIG. 4 is a diagram illustrating a feed-through in the case where the advance / delay adjustment unit according to the embodiment of the present invention is configured with a secondary advance / delay filter, and the case where the advance / delay adjustment unit according to the modification is configured with a primary advance / delay filter. It is a figure explaining the influence of a back gain and noise. FIG. 4 shows the maximum feedback gain that can be obtained when the filter is used on the vertical axis and the output sensitivity to the noise of the outlet temperature signal when the filter is used, and G / E is taken on the horizontal axis. Yes.
係数Gの値が同一である場合には、変形例では、フィード・バックゲインH’を実施形態におけるフィード・バックゲインHよりも大きくすることができる。一方、同一のフィード・バックゲインとした場合においては、図中の矢印に示すように、実施形態の方、すなわち、進み遅れ調整部を2次進み遅れフィルタとした方が変形例に比して、ノイズの影響を低減することができる。 When the value of the coefficient G is the same, in the modified example, the feedback gain H ′ can be made larger than the feedback gain H in the embodiment. On the other hand, in the case of the same feedback gain, as shown by the arrows in the figure, the embodiment, that is, the advance / delay adjustment unit is a secondary advance / delay filter as compared to the modified example. The influence of noise can be reduced.
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, it can change suitably and can implement.
例えば、上記実施形態では、外気温度センサ36を備え、外気温度を直接検出するようにしていたが、本発明はこれに限られず、例えば、MAFセンサ31の近傍に、吸気温度を検出するセンサを設け、このセンサにより検出された吸気温度を外気温度として用いるようにしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the outside
また、上記実施形態では、入口温度、出口温度、目標温度、制御目標温度等の排気ガスに関する温度として、温度の値をそのまま用いるようにしていたが、本発明はこれに限られず、例えば、排気ガスの温度の値に所定の変換を行った値(例えば、排気ガスの比エンタルピ)を用いるようにしてもよい。ここで、特許請求の範囲にいう温度の概念には、温度の値をそのまま用いる場合だけでなく、温度に対して所定の変換を行った値も含まれる。 Further, in the above embodiment, the temperature value is used as it is as the temperature related to the exhaust gas such as the inlet temperature, the outlet temperature, the target temperature, and the control target temperature. However, the present invention is not limited to this. A value obtained by performing predetermined conversion on the gas temperature value (for example, specific enthalpy of exhaust gas) may be used. Here, the concept of temperature referred to in the claims includes not only the case where the temperature value is used as it is, but also a value obtained by performing a predetermined conversion on the temperature.
10 エンジン
20 排気後処理装置
21 DOC
22 DPF
23 排気管内噴射装置
25 DOC入口温度センサ
26 DOC出口温度センサ
27 DPF出口温度センサ
36 外気温度センサ
40 ECU
41 再生制御部
42 入口温度処理部
43 加減部
44 基本噴射量決定部
45 出口温度推定部
46 第1推定部
47 第2推定部
48 加算部
49 フィード・バック演算部
50 加減部
51 進み遅れ調整部
52 PID演算部
53 PIDゲイン
54 PID制御部
55 加算部
10
22 DPF
23 Exhaust
41
Claims (4)
前記酸化触媒の入口の排気ガス温度である入口温度を検出する入口温度検出手段と、
前記酸化触媒の出口の排気ガス温度である出口温度を検出する出口温度検出手段と、
前記酸化触媒を通過する排気ガス流量を検出する排気ガス流量検出手段と、
前記入口温度に対して、前記酸化触媒への前記炭化水素の供給量の変化に対する前記酸化触媒の前記出口温度の応答を示す第1応答遅れモデルによる時間遅れ分を低減する遅れ低減処理を行う入口温度処理手段と、
遅れ低減処理後の前記入口温度と、前記排気ガス流量と、前記酸化触媒の出口温度の目標温度と、に基づいて、前記目標温度にするために前記酸化触媒に供給する必要がある炭化水素の噴射量である基本噴射量を決定する基本噴射量決定手段と、
前記第1応答遅れモデルに基づいて、前記基本噴射量の前記炭化水素を供給した場合における前記酸化触媒の前記出口温度の温度変化を推定する第1推定手段と、
前記入口温度に対して、前記第1応答遅れモデルにおける前記炭化水素の供給量の変化から出口温度が変化するまでの応答の遅れ分を進ませるようにする進み補償処理を実行し、進み補償処理後の入口温度を前記基本噴射量決定手段に出力する入口温度処理手段と、
前記酸化触媒の入口温度の変化に対する前記酸化触媒の前記出口温度の応答を示す第2応答遅れモデルに基づいて、前記入口温度である場合における前記出口温度を推定する第2推定手段と、
推定された出口温度の前記温度変化と、推定した前記出口側温度とに基づく、前記酸化触媒の出口推定温度と、前記出口温度検出手段により検出された前記出口温度との偏差に基づいて、前記偏差を解消するために補正すべき炭化水素の噴射量である補正噴射量を求めるフィード・バック演算手段と、
前記基本噴射量と前記補正噴射量とを加算した制御噴射量を前記強制再生手段に出力させるように制御する再生制御手段と、
を有する排気浄化装置。 An oxidation catalyst capable of oxidizing hydrocarbons in the exhaust, a filter provided on the exhaust downstream side of the oxidation catalyst and capable of collecting particulate matter in the exhaust, and supplying the hydrocarbons to the oxidation catalyst and supplying the filter An exhaust purification device comprising forced regeneration means capable of performing forced regeneration to burn and remove particulate matter deposited on
An inlet temperature detecting means for detecting an inlet temperature which is an exhaust gas temperature at the inlet of the oxidation catalyst;
Outlet temperature detection means for detecting an outlet temperature which is an exhaust gas temperature at the outlet of the oxidation catalyst;
An exhaust gas flow rate detecting means for detecting an exhaust gas flow rate passing through the oxidation catalyst;
An inlet for performing a delay reduction process for reducing a time delay by a first response delay model indicating a response of the outlet temperature of the oxidation catalyst to a change in a supply amount of the hydrocarbon to the oxidation catalyst with respect to the inlet temperature. Temperature treatment means;
Based on the inlet temperature after the delay reduction processing, the exhaust gas flow rate, and the target temperature of the outlet temperature of the oxidation catalyst, hydrocarbons that need to be supplied to the oxidation catalyst to reach the target temperature Basic injection amount determining means for determining a basic injection amount that is an injection amount;
First estimating means for estimating a temperature change of the outlet temperature of the oxidation catalyst when the hydrocarbon of the basic injection amount is supplied based on the first response delay model;
A lead compensation process is executed for advancing a delay in response from a change in the hydrocarbon supply amount in the first response delay model to a change in the outlet temperature with respect to the inlet temperature. An inlet temperature processing means for outputting a subsequent inlet temperature to the basic injection amount determining means;
Second estimation means for estimating the outlet temperature in the case of the inlet temperature based on a second response delay model indicating a response of the outlet temperature of the oxidation catalyst to a change in the inlet temperature of the oxidation catalyst;
Based on the deviation between the estimated outlet temperature of the oxidation catalyst based on the estimated temperature change of the estimated outlet temperature and the estimated outlet temperature, and the outlet temperature detected by the outlet temperature detecting means, the A feedback calculation means for obtaining a corrected injection amount that is a hydrocarbon injection amount to be corrected to eliminate the deviation;
Regeneration control means for controlling the forced regeneration means to output a control injection amount obtained by adding the basic injection amount and the correction injection amount;
Exhaust gas purification apparatus.
請求項1に記載の排気浄化装置。 2. The exhaust emission control device according to claim 1, wherein the inlet temperature processing means is a filter represented by a transfer function having a denominator component of a transfer function representing the first response delay model as a numerator component.
請求項1又は請求項2に記載の排気浄化装置。 The exhaust emission control device according to claim 1 or 2, wherein the first response delay model is a model represented by a third-order damped vibration transfer function.
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の排気浄化装置。 The exhaust gas purification apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the inlet temperature processing means is a filter represented by a transfer function having a transfer function representing the second response delay model as a component.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015151569A JP6565440B2 (en) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | Exhaust purification equipment |
CN201680044454.6A CN107923294B (en) | 2015-07-31 | 2016-07-29 | Exhaust gas purification device |
PCT/JP2016/072412 WO2017022689A1 (en) | 2015-07-31 | 2016-07-29 | Exhaust purification device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015151569A JP6565440B2 (en) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | Exhaust purification equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017031855A JP2017031855A (en) | 2017-02-09 |
JP6565440B2 true JP6565440B2 (en) | 2019-08-28 |
Family
ID=57943038
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015151569A Active JP6565440B2 (en) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | Exhaust purification equipment |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6565440B2 (en) |
CN (1) | CN107923294B (en) |
WO (1) | WO2017022689A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6682643B2 (en) | 2016-09-30 | 2020-04-15 | 積水化成品工業株式会社 | Medical electrode hydrogel |
CN113985942B (en) * | 2021-10-29 | 2022-07-12 | 东风商用车有限公司 | DPF regeneration temperature control system and method |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4301070B2 (en) * | 2004-04-30 | 2009-07-22 | 株式会社デンソー | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
US8418441B2 (en) * | 2009-05-29 | 2013-04-16 | Corning Incorporated | Systems and methods for controlling temperature and total hydrocarbon slip |
JP5552406B2 (en) * | 2010-09-15 | 2014-07-16 | 本田技研工業株式会社 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
JP5645571B2 (en) * | 2010-09-27 | 2014-12-24 | 三菱重工業株式会社 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
JP5720230B2 (en) * | 2010-12-16 | 2015-05-20 | いすゞ自動車株式会社 | Particulate filter system |
US20140331644A1 (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-13 | Cummins Ip, Inc. | Exhaust aftertreatment component condition estimation and regeneration |
JP2015048780A (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-16 | トヨタ自動車株式会社 | Controller for internal combustion engine |
JP2015059476A (en) * | 2013-09-18 | 2015-03-30 | いすゞ自動車株式会社 | Exhaust purification system of internal combustion engine |
-
2015
- 2015-07-31 JP JP2015151569A patent/JP6565440B2/en active Active
-
2016
- 2016-07-29 WO PCT/JP2016/072412 patent/WO2017022689A1/en active Application Filing
- 2016-07-29 CN CN201680044454.6A patent/CN107923294B/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017031855A (en) | 2017-02-09 |
CN107923294B (en) | 2021-03-02 |
CN107923294A (en) | 2018-04-17 |
WO2017022689A1 (en) | 2017-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8418441B2 (en) | Systems and methods for controlling temperature and total hydrocarbon slip | |
US7628010B2 (en) | Exhaust purification system | |
JP6582409B2 (en) | Exhaust purification system | |
JP4270173B2 (en) | Diesel engine exhaust aftertreatment system | |
JP4075795B2 (en) | Diesel engine exhaust aftertreatment system | |
JP4995117B2 (en) | DPF accumulation amount estimation device | |
JP6565441B2 (en) | Exhaust purification equipment | |
JP6565440B2 (en) | Exhaust purification equipment | |
JP2016133064A (en) | Exhaust emission control system | |
JP6439334B2 (en) | Exhaust purification system | |
JP6477088B2 (en) | NOx storage amount estimation device | |
JP2015048780A (en) | Controller for internal combustion engine | |
JP6325420B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine provided with fuel injection device | |
JP2018044471A (en) | Exhaust emission control device and exhaust emission control method | |
WO2016117568A1 (en) | EXHAUST GAS PURIFICATION SYSTEM, AND NOx PURIFICATION CAPACITY RESTORATION METHOD | |
WO2016098895A1 (en) | EXHAUST PURIFICATION SYSTEM AND NOx PURIFICATION CAPACITY RECOVERY METHOD | |
JP2016223336A (en) | Exhaust emission control device, control device and control method | |
EP3192990B1 (en) | Exhaust-gas-cleaning system and method for controlling the same | |
WO2016117519A1 (en) | Exhaust gas purification system, and nox purification capacity restoration method | |
JP2016125374A (en) | Exhaust emission control system | |
JP2016061144A (en) | Exhaust emission control system and control method for the same | |
JP2010265766A (en) | Exhaust emission control device | |
JP2018184932A (en) | Exhaust processing device | |
JP2016084753A (en) | Exhaust emission control system | |
JP2016169720A (en) | Exhaust emission control system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180706 |
|
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: 20190702 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190715 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6565440 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |