JP6585555B2 - Diesel engine exhaust treatment equipment - Google Patents

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Description

本発明は、ディーゼルエンジンの排気処理装置に関し、詳しくは、触媒暖機処理の無駄なリトライを防止することができる、ディーゼルエンジンの排気処理装置に関する。   The present invention relates to an exhaust treatment device for a diesel engine, and more particularly, to an exhaust treatment device for a diesel engine that can prevent unnecessary retry of catalyst warm-up processing.

従来、ディーゼルエンジンの排気処理装置として、次のものがある (例えば、特許文献1参照)。
エンジン排気経路に配置されたDPFと、ガス生成触媒を内蔵した可燃性ガス生成器と、電子制御装置を備え、
電子制御装置の指令でDPFの再生処理がなされ、
DPFの再生処理では、エンジン運転中、可燃性ガス生成器に液体燃料と空気が供給され、これらの混合気のガス生成触媒による触媒反応で可燃性ガスが生成され、この可燃性ガスの燃焼でエンジン排気が昇温され、このエンジン排気の熱でDPFに堆積したPMが焼却されるように構成された、ディーゼルエンジンの排気処理装置。
Conventional diesel engine exhaust treatment devices include the following (see, for example, Patent Document 1).
A DPF disposed in the engine exhaust path, a combustible gas generator with a built-in gas generating catalyst, and an electronic control unit,
DPF regeneration processing is performed according to the command of the electronic control unit
In the DPF regeneration process, liquid fuel and air are supplied to the combustible gas generator while the engine is running, and a combustible gas is generated by the catalytic reaction of the gas mixture with the gas generating catalyst. An exhaust processing apparatus for a diesel engine, wherein the temperature of the engine exhaust is raised and PM accumulated in the DPF is incinerated by the heat of the engine exhaust.

この種の排気処理装置によれば、DPFの再生処理で、DPFを継続使用することができる利点がある。   According to this type of exhaust treatment apparatus, there is an advantage that the DPF can be continuously used in the regeneration process of the DPF.

特許文献1の発明では、DPFの再生処理に先立つガス生成触媒の暖機時に、暖機成功の見込みが低い場合でも触媒暖機処理のリトライがなされる。   In the invention of Patent Document 1, when the gas generating catalyst is warmed up before the regeneration process of the DPF, the catalyst warming-up process is retried even when the likelihood of a successful warm-up is low.

特開2016−8535号公報(図1,図2参照)Japanese Patent Laying-Open No. 2006-8535 (see FIGS. 1 and 2)

《問題点》 触媒暖機処理の無駄なリトライが許容されることがある。
特許文献1の発明では、暖機成功の見込みが低い場合でも触媒暖機処理のリトライがなされるため、触媒暖機処理の無駄なリトライが許容されることがある。
<< Problem >> Unnecessary retry of the catalyst warm-up process may be allowed.
In the invention of Patent Document 1, since the catalyst warm-up process is retried even when the likelihood of a warm-up success is low, useless retry of the catalyst warm-up process may be allowed.

本発明の課題は、触媒暖機処理の無駄なリトライを防止することができる、ディーゼルエンジンの排気処理装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an exhaust treatment device for a diesel engine that can prevent unnecessary retry of catalyst warm-up treatment.

請求項1に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図1に例示するように、エンジン排気経路(2)に配置されたDPF(3)と、ガス生成触媒(4)を内蔵した可燃性ガス生成器(5)と、電子制御装置(1)を備え、
電子制御装置(1)の指令でDPF(3)の再生処理がなされ、
DPF(3)の再生処理では、エンジン運転中、可燃性ガス生成器(5)に液体燃料(6)と空気(7)が供給され、これらの混合気(14)のガス生成触媒(4)による触媒反応で可燃性ガス(8)が生成され、この可燃性ガス(8)の燃焼でエンジン排気(9)が昇温され、このエンジン排気(9)の熱でDPF(3)に堆積したPMが焼却されるように構成された、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、
DPF(3)の再生処理では、ガス生成触媒(4)の暖機成功後に生成された可燃性ガス(8)でエンジン排気(9)の昇温がなされるように構成され、図2に例示するように、ガス生成触媒(4)の触媒暖機処理(S2)では、所定の暖機判定(S3)時に触媒温度(T)が所定の暖機成功判定値(TJ)に至っている場合には、暖機成功と判定されて触媒暖機処理(S2)が終了され、暖機成功判定値(TJ)に至っていない場合には、暖機失敗と判定されて触媒暖機処理(S2)がリトライされ、
図2に例示するように、暖機判定(S3)の回数(N)が所定のリトライ判定回数値(NJ)に至り、この暖機判定(S3)で暖機失敗の判定がなされたリトライ判定時(t1)に、触媒温度(T)が所定のリトライ判定温度値(TR)まで昇温している場合には、その後の触媒暖機処理(S2)のリトライが許可(S14)され、リトライ判定温度値(TR)まで昇温していない場合には、その後の触媒暖機処理(S2)のリトライが禁止(S10)されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
Invention specific matters of the invention according to claim 1 are as follows.
As illustrated in FIG. 1, a DPF (3) disposed in an engine exhaust path (2), a combustible gas generator (5) containing a gas generation catalyst (4), and an electronic control unit (1) Prepared,
The DPF (3) is regenerated according to the command of the electronic control unit (1),
In the regeneration process of the DPF (3), liquid fuel (6) and air (7) are supplied to the combustible gas generator (5) during engine operation, and a gas generation catalyst (4) of these air-fuel mixture (14). The combustible gas (8) is generated by the catalytic reaction of the engine, and the combustion of the combustible gas (8) raises the temperature of the engine exhaust (9). The heat of the engine exhaust (9) deposits on the DPF (3). In a diesel engine exhaust treatment device configured to incinerate PM,
The regeneration process of the DPF (3) is configured such that the temperature of the engine exhaust (9) is raised by the combustible gas (8) generated after the gas generator catalyst (4) is successfully warmed up, and is illustrated in FIG. As described above, in the catalyst warm-up process (S2) of the gas generation catalyst (4), when the catalyst temperature (T) reaches the predetermined warm-up success determination value (TJ) during the predetermined warm-up determination (S3). Is determined that the warm-up is successful and the catalyst warm-up process (S2) is terminated. If the warm-up success determination value (TJ) has not been reached, it is determined that the warm-up has failed and the catalyst warm-up process (S2) is performed. Retryed
As illustrated in FIG. 2, the number of times of warm-up determination (S3) (N) reaches a predetermined retry determination number of times (NJ), and the retry determination in which the warm-up determination (S3) is determined to have failed in warm-up. If the catalyst temperature (T) has risen to the predetermined retry determination temperature value (TR) at time (t1), the retry of the subsequent catalyst warm-up process (S2) is permitted (S14), and the retry is performed. Exhaust of a diesel engine characterized in that when the temperature has not risen to the determination temperature value (TR), retry of the subsequent catalyst warm-up process (S2) is prohibited (S10). Processing equipment.

(請求項1に係る発明)
請求項1に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 触媒暖機処理の無駄なリトライを防止することができる。
図2に例示するように、本発明では、リトライ判定時(t1)に、その後の触媒暖機処理(S2)のリトライによる暖機成功の可能性が低い昇温不足となっている場合には、その後のリトライが禁止(S10)されるため、触媒暖機処理(S2)の無駄なリトライを防止することができる。
(Invention of Claim 1)
The invention according to claim 1 has the following effects.
<Effect> It is possible to prevent unnecessary retry of the catalyst warm-up process.
As illustrated in FIG. 2, in the present invention, at the time of retry determination (t 1), when the temperature rise is insufficient due to a low possibility of successful warm-up due to the subsequent retry of the catalyst warm-up process (S 2). Since the subsequent retry is prohibited (S10), it is possible to prevent unnecessary retry of the catalyst warm-up process (S2).

(請求項2に係る発明)
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》 リトライによる暖機成功の可能性を正確に判定することができる。
図2に例示するように、本発明では、リトライ判定は、ガス生成触媒(4)の触媒温度(T)が触媒暖機処理(S2)前の初期値(T0)から所定の昇温値(α)だけ昇温しているか否かで判定されるため、ガス生成触媒(4)の初期状態からリトライ判定時(t1)までの昇温結果に基づき、リトライによる暖機成功の可能性を正確に判定することができる。
(Invention of Claim 2)
The invention according to claim 2 has the following effect in addition to the effect of the invention according to claim 1.
<Effect> It is possible to accurately determine the possibility of successful warm-up by retry.
As illustrated in FIG. 2, in the present invention, the retry determination is performed by determining whether the catalyst temperature (T) of the gas generation catalyst (4) is a predetermined temperature rise value (T0) from the initial value (T0) before the catalyst warm-up process (S2). Since it is determined by whether or not the temperature is increased only by α), the possibility of successful warm-up by retry is accurately determined based on the temperature increase result from the initial state of the gas generating catalyst (4) to the retry determination time (t1). Can be determined.

(請求項3に係る発明)
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》 過剰な回数のリトライを防止することができる。
図2に例示するように、本発明では、暖機判定(S3)の回数(N)が制限回数(NL)に至った最終暖機判定時(t2)に、暖機が失敗すると、その後の触媒暖機処理(S2)のリトライが禁止(S13)されるため、過剰な回数のリトライを防止することができる。
(Invention of Claim 3)
The invention according to claim 3 has the following effect in addition to the effect of the invention according to claim 1 or claim 2.
<Effect> An excessive number of retries can be prevented.
As illustrated in FIG. 2, in the present invention, when the warm-up is failed at the final warm-up determination (t2) when the number of warm-up determination (S3) (N) reaches the limit number (NL), Since the retry of the catalyst warm-up process (S2) is prohibited (S13), an excessive number of retries can be prevented.

(請求項4に係る発明)
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》 正確な故障診断を行うことができる。
本発明では、理由の異なるリトライ禁止(S10)(S13)の事象が、これらの事象を識別できる故障診断コードで記憶装置(70)に記憶されるため、故障診断時にリトライ禁止(S10)(S13)がどのような理由によるものか確認することができ、正確な故障診断を行うことができる。
(Invention of Claim 4)
The invention according to claim 4 has the following effects in addition to the effects of the invention according to any one of claims 1 to 3.
<Effect> Accurate fault diagnosis can be performed.
In the present invention, the retry prohibition (S10) (S13) events with different reasons are stored in the storage device (70) with a failure diagnosis code that can identify these events. ) Can be confirmed for any reason, and accurate fault diagnosis can be performed.

(請求項5に係る発明)
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》 ガス生成触媒の触媒暖機処理に用いる部品を可燃性ガスの生成処理に用いるものと兼用することができる。
図1,図2に例示するように、本発明では、ガス生成触媒(4)の触媒暖機処理(S2)は、可燃性ガス(8)の生成処理と同様、ガス生成触媒(4)の混合気入口への前記混合気(14)の供給により行われるため、ガス生成触媒(4)の触媒暖機処理(S2)に用いる部品を可燃性ガス(8)の生成処理に用いるものと兼用することができる。
(Invention according to claim 5)
The invention according to claim 5 has the following effects in addition to the effects of the invention according to any one of claims 1 to 4.
<Effect> The parts used for the catalyst warm-up process of the gas generating catalyst can be used together with those used for the combustible gas generating process.
As illustrated in FIGS. 1 and 2, in the present invention, the catalyst warm-up process (S2) of the gas generating catalyst (4) is similar to the generating process of the combustible gas (8). Since it is performed by supplying the air-fuel mixture (14) to the air-fuel mixture inlet, the parts used for the catalyst warm-up process (S2) of the gas generating catalyst (4) are also used for the combustible gas (8) generation process. can do.

本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの搭載機械の模式図である。It is a mimetic diagram of a loading machine of a diesel engine concerning an embodiment of the present invention. 図1の実施形態でなされる触媒暖機処理と触媒温度を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the catalyst warm-up process and catalyst temperature which are made by embodiment of FIG. 図1の実施形態で用いる電子制御装置による触媒暖機処理のフローチャートである。It is a flowchart of the catalyst warm-up process by the electronic controller used in the embodiment of FIG.

図1〜図3は本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの搭載機械を説明する図である。
このエンジン搭載機械は、ディーゼルエンジン(15)を搭載し、走行部(図示せず)と、作業装置(図示せず)を備えている。
このエンジン搭載機械には、農業用トラクタ、田植え機等の農業機械、バックホー等の建設機械、フォークリフト等の運搬機械等、走行部と作業装置を備えた産業用機械を用いることができる。
作業装置には、農業用トラクタではロータリー装置等、田植え機では植え付け装置等が用いられる。
1 to 3 are diagrams illustrating a diesel engine-equipped machine according to an embodiment of the present invention.
This engine-equipped machine is equipped with a diesel engine (15), and includes a traveling unit (not shown) and a work device (not shown).
As the engine-equipped machine, an industrial machine including a traveling unit and a working device, such as an agricultural machine such as an agricultural tractor and a rice transplanter, a construction machine such as a backhoe, and a transport machine such as a forklift can be used.
As the working device, a rotary device or the like is used for an agricultural tractor, and a planting device or the like is used for a rice planting machine.

図1に示すように、このエンジン搭載機械に搭載したディーゼルエンジン(15)は、クランクケース(18)内に架設されたクランク軸(19)と、シリンダ(20)に内嵌されたピストン(21)と、クランク軸(19)とピストン(21)の間に介設されたコンロッド(21a)と、シリンダ(20)内に形成された燃焼室(22)と、吸気装置(図示せず)と、燃料供給装置(23)と、電子ガバナ(30)と、排気装置(24)を備えている。 As shown in FIG. 1, a diesel engine (15) mounted on this engine-equipped machine includes a crankshaft (19) installed in a crankcase (18) and a piston (21 fitted in a cylinder (20)). ), A connecting rod (21a) interposed between the crankshaft (19) and the piston (21), a combustion chamber (22) formed in the cylinder (20), and an intake device (not shown). The fuel supply device (23), the electronic governor (30), and the exhaust device (24) are provided.

吸気装置は、燃焼室(22)に空気(7)を供給する。
燃料供給装置(23)は、燃料タンク(25)と、燃料フィードポンプ(26)と、燃料噴射ポンプ(27)と、燃料噴射カム軸(28)と、燃焼室(22)に設けられた燃料噴射弁(29)を備え、燃料タンク(25)内の液体燃料(6)は、燃料フィードポンプ(26)で燃料噴射ポンプ(27)に圧送され、燃料噴射カム(28)で駆動される燃料噴射ポンプ(27)で、燃料噴射弁(29)から燃焼室(22)に噴射され、燃焼室(22)内の空気(7)の圧縮熱で燃焼する。液体燃料(6)は、軽油である。
The intake device supplies air (7) to the combustion chamber (22).
The fuel supply device (23) includes a fuel tank (25), a fuel feed pump (26), a fuel injection pump (27), a fuel injection camshaft (28), and a fuel provided in the combustion chamber (22). An injection valve (29) is provided, and the liquid fuel (6) in the fuel tank (25) is pumped to the fuel injection pump (27) by the fuel feed pump (26) and driven by the fuel injection cam shaft (28). The fuel injection pump (27) injects the fuel from the fuel injection valve (29) into the combustion chamber (22) and burns with the compression heat of the air (7) in the combustion chamber (22). The liquid fuel (6) is light oil.

電子ガバナ(30)は、エンジン回転数を制御する。
電子ガバナ(30)は、電子制御装置(1)の調量制御部と、ガバナアクチュエータ(31)と、付勢部品(32)を備え、燃料噴射ポンプ(27)の燃料調量ラック(33)は、付勢部品(32)の付勢力でガバナアクチュエータ(31)に押し付けられ、ガバナアクチュエータ(31)の作動に追従して調量位置が調節される。
The electronic governor (30) controls the engine speed.
The electronic governor (30) includes a metering control unit of the electronic control device (1), a governor actuator (31), and a biasing component (32), and a fuel metering rack (33) of the fuel injection pump (27). is pressed against the governor actuator (31) by the biasing force of the biasing part (32), following to the metering position to the operation of the governor actuator (31) is adjusted.

電子制御装置(1)には、アクセル操作部品(34)の調速設定位置情報を検出するアクセルセンサ(35)と、クランク軸(19)の回転数情報を検出する実回転数センサ(36)が電気的に接続されている。
電子ガバナ(30)は、アクセル操作位置情報に基づいて検出した目標回転数と実回転数との回転偏差が小さくなるように、電子制御装置(1)の調量制御部でガバナアクチュエータ(31)を駆動し、燃料噴射ポンプ(27)の燃料調量ラック(33)の調量位置を制御し、燃料噴射弁(29)から燃焼室(22)に噴射される液体燃料(6)の噴射量を調節する。
The electronic control unit (1) includes an accelerator sensor (35) for detecting the speed setting position information of the accelerator operating component (34), and an actual rotational speed sensor (36) for detecting the rotational speed information of the crankshaft (19). Are electrically connected.
The electronic governor (30) has a governor actuator (31) in a metering control unit of the electronic control unit (1) so that a rotational deviation between the target rotational speed detected based on the accelerator operation position information and the actual rotational speed becomes small. , The metering position of the fuel metering rack (33) of the fuel injection pump (27) is controlled, and the injection amount of the liquid fuel (6) injected from the fuel injection valve (29) into the combustion chamber (22) Adjust.

電子制御装置(1)には、エンジンECUが用いられている。エンジンECUは、エンジン電子制御ユニットの略称であり、マイコンである。
ガバナアクチュエータ(31)には、リニアソレノイドが用いられている。
アクセル操作部品(34)には、アクセル操作レバーが用いられている。アクセル操作部品(34)には、アクセル操作ペダルやアクセル操作ボタンやアクセル操作スイッチを用いることができる。
An engine ECU is used for the electronic control unit (1). The engine ECU is an abbreviation for engine electronic control unit and is a microcomputer.
A linear solenoid is used for the governor actuator (31).
An accelerator operating lever is used for the accelerator operating component (34). An accelerator operation pedal, an accelerator operation button, or an accelerator operation switch can be used for the accelerator operation component (34).

電子制御装置(1)には、バッテリ(37)とキースイッチ(12)が接続され、キースイッチ(12)をエンジン運転位置に投入すると、バッテリ(37)からエンジン各部への通電で、エンジン運転がなされ、キースイッチ(12)をエンジン停止位置に投入すると、バッテリ(37)からエンジン各部への通電が停止され、ガバナアクチュエータ(31)内のエンジン停止スプリング(図示せず)の付勢力で、燃料調量ラック(33)は燃料無噴射位置に押され、燃料噴射弁(29)からの液体燃料(6)の噴射は停止し、ディーゼルエンジン(15)は停止する。   A battery (37) and a key switch (12) are connected to the electronic control unit (1). When the key switch (12) is turned on to the engine operation position, the engine operation is performed by energizing each part of the engine from the battery (37). When the key switch (12) is turned on at the engine stop position, the power supply from the battery (37) to each part of the engine is stopped, and the urging force of the engine stop spring (not shown) in the governor actuator (31) The fuel metering rack (33) is pushed to the no fuel injection position, the injection of the liquid fuel (6) from the fuel injection valve (29) is stopped, and the diesel engine (15) is stopped.

排気装置(24)は、燃焼室(22)からエンジン排気(9)を排出する。
排気装置(24)は、エンジン排気経路(2)を備え、エンジン排気経路(2)は、排気ポート(38)と、排気マニホルド(39)と、排気マニホルド(39)の排気下流側に配置されたエンジン排気処理経路(40)と、エンジン排気処理経路(40)に設けられた排気処理装置(41)を備え、燃焼室(22)から排出されたエンジン排気(9)は、排気処理装置(41)で処理された後、エンジン排気経路(2)から大気に放出される。
The exhaust device (24) discharges the engine exhaust (9) from the combustion chamber (22).
The exhaust device (24) includes an engine exhaust path (2), and the engine exhaust path (2) is disposed on the exhaust downstream side of the exhaust port (38), the exhaust manifold (39), and the exhaust manifold (39). The engine exhaust treatment path (40) and the exhaust treatment device (41) provided in the engine exhaust treatment path (40) are provided. The engine exhaust (9) discharged from the combustion chamber (22) After being processed in 41), it is discharged to the atmosphere from the engine exhaust path (2).

排気処理装置(41)は、エンジン排気(9)を処理する。
排気処理装置(41)は、エンジン排気経路(2)に配置されたDPF(3)と、ガス生成触媒(4)を内蔵した可燃性ガス生成器(5)と、電子制御装置(1)を備えている。
排気処理装置(41)では、電子制御装置(1)の指令でDPF(3)の再生処理がなされる。
DPF(3)の再生処理では、エンジン運転中、可燃性ガス生成器(5)に液体燃料(6)と空気(7)が供給され、これらの混合気(14)のガス生成触媒(4)による触媒反応で可燃性ガス(8)が生成され、この可燃性ガス(8)の燃焼でエンジン排気(9)が昇温され、このエンジン排気(9)の熱でDPF(3)に堆積したPMが焼却される。
この排気処理装置(41)では、DPF(3)の再生によりDPF(3)の継続使用が可能となる利点がある。
The exhaust processing device (41) processes the engine exhaust (9).
The exhaust treatment device (41) includes a DPF (3) disposed in the engine exhaust path (2), a combustible gas generator (5) incorporating a gas generation catalyst (4), and an electronic control device (1). I have.
In the exhaust treatment device (41), the regeneration process of the DPF (3) is performed by a command of the electronic control device (1).
In the regeneration process of the DPF (3), liquid fuel (6) and air (7) are supplied to the combustible gas generator (5) during engine operation, and a gas generation catalyst (4) of these air-fuel mixture (14). The combustible gas (8) is generated by the catalytic reaction of the engine, and the combustion of the combustible gas (8) raises the temperature of the engine exhaust (9). The heat of the engine exhaust (9) deposits on the DPF (3). PM is incinerated.
This exhaust treatment device (41) has an advantage that the DPF (3) can be continuously used by regenerating the DPF (3).

DPF(3)は、エンジン排気(9)に含まれるPMを捕捉する。
DPFは、ディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称であり、PMは、粒子状物質の略称である。DPF(3)には、内部に軸長方向に沿う多数のセルが並設され、隣り合うセルの入口と出口が交互に目封じされたウォールフロー型のセラミックハニカムが用いられている。
エンジン排気処理経路(40)にDPFケース(42)が配置され、このDPFケース(42)にDPF(3)が収容されている。
電子制御装置(1)は、電子ガバナ(30)との共用品である。
The DPF (3) captures PM contained in the engine exhaust (9).
DPF is an abbreviation for diesel particulate filter, and PM is an abbreviation for particulate matter. In the DPF (3), a wall flow type ceramic honeycomb in which a large number of cells along the axial length direction are arranged in parallel and the inlets and outlets of adjacent cells are alternately sealed is used.
A DPF case (42) is disposed in the engine exhaust treatment path (40), and the DPF (3) is accommodated in the DPF case (42).
The electronic control unit (1) is a common item with the electronic governor (30).

DPF(3)の排気上流側で、エンジン排気処理経路(40)に可燃性ガス生成器(5)が設けられている。
可燃性ガス生成器(5)は、混合気ミキサ(43)と、混合気ミキサ(43)の混合気出口に連通する触媒収容室(44)と、触媒収容室(44)に収容されたガス生成触媒(4)と、ガス生成触媒(4)のガス出口に連通する可燃性ガス通路(45)と、可燃性ガス通路(45)のガス出口に連通する二次空気ミキサ(46)と、二次空気ミキサ(46)のガス出口に連通する着火室(47)と、着火室(47)のガス出口に連通する可燃性ガス合流排気通路(48)を備え、可燃性ガス合流排気通路(48)は、DPF(3)の排気上流側でエンジン排気処理経路(40)の一部を構成している。
可燃性ガス生成器(5)は、二次空気通路(66)を備え、その二次空気出口(67)に二次空気ミキサ(46)が連通している。二次空気ミキサ(46)には可燃性ガス通路(45)のガス出口に連通するキャップ状のガスノズル(68)が設けられ、ガスノズル(68)から二次空気ミキサ(46)の径方向に噴出する可燃性ガス(8)がガスノズル(68)の周方向に沿って旋回する二次空気(7)とミキシングされる。
A combustible gas generator (5) is provided in the engine exhaust treatment path (40) on the exhaust upstream side of the DPF (3).
The combustible gas generator (5) includes an air-fuel mixture mixer (43), a catalyst storage chamber (44) communicating with the air-fuel mixture outlet of the air-fuel mixture mixer (43), and a gas stored in the catalyst storage chamber (44). A production catalyst (4), a combustible gas passage (45) communicating with the gas outlet of the gas production catalyst (4), and a secondary air mixer (46) communicating with the gas outlet of the combustible gas passage (45); An ignition chamber (47) communicating with the gas outlet of the secondary air mixer (46) and a combustible gas merging exhaust passage (48) communicating with the gas outlet of the ignition chamber (47) are provided. 48) constitutes a part of the engine exhaust treatment path (40) on the exhaust upstream side of the DPF (3).
The combustible gas generator (5) includes a secondary air passage (66), and a secondary air mixer (46) communicates with the secondary air outlet (67). The secondary air mixer (46) is provided with a cap-shaped gas nozzle (68) communicating with the gas outlet of the combustible gas passage (45), and is ejected from the gas nozzle (68) in the radial direction of the secondary air mixer (46). The combustible gas (8) is mixed with the secondary air (7) swirling along the circumferential direction of the gas nozzle (68).

混合気ミキサ(43)には、空気供給ポンプ(49)から導出された空気導入通路(50)と、燃料供給ポンプ(51)から導出された燃料導入通路(52)が接続され、エアクリーナ(53)で浄化された空気(7)と、燃料タンク(25)の液体燃料(6)が混合気ミキサ(43)に導入され、液体燃料(6)と空気(7)の混合気(14)が形成される。   An air introduction passage (50) led out from the air supply pump (49) and a fuel introduction passage (52) led out from the fuel supply pump (51) are connected to the air-fuel mixture mixer (43), and an air cleaner (53 ) And the liquid fuel (6) in the fuel tank (25) are introduced into the air-fuel mixture mixer (43), and the air-fuel mixture (14) of the liquid fuel (6) and air (7) is introduced. It is formed.

ガス生成触媒(4)は、酸化触媒で、触媒反応により混合気(14)の酸化を促進させ、その反応熱で液体燃料(6)を熱分解させ、低温着火性の可燃性ガス(8)を生成する。ガス生成触媒(4)の触媒担体は、鉄クロム線を織って、円錐台型にしたもので、この触媒担体には触媒成分としてロジウムを担持させている。
二次空気ミキサ(46)には、可燃性ガス通路(45)のガス出口と二次空気通路(66)の二次空気出口(67)が連通し、二次空気通路(66)の二次空気入口には、空気供給ポンプ(49)から導出された二次空気導入通路(55)が接続されている。
The gas generation catalyst (4) is an oxidation catalyst, promotes oxidation of the gas mixture (14) by catalytic reaction, thermally decomposes the liquid fuel (6) with the reaction heat, and combusts the low temperature ignitable combustible gas (8). Is generated. The catalyst carrier of the gas generating catalyst (4) is made by weaving iron chromium wire into a truncated cone shape, and rhodium is supported on this catalyst carrier as a catalyst component.
The secondary air mixer (46) communicates with the gas outlet of the combustible gas passage (45) and the secondary air outlet (67) of the secondary air passage (66). A secondary air introduction passage (55) led out from the air supply pump (49 ) is connected to the air inlet.

二次空気ミキサ(46)には、可燃性ガス(8)と、エアクリーナ(53)で浄化された二次空気(7)が導入され、二次空気ミキサ(46)では、可燃性ガス(8)と二次空気(7)がミキシングされ、二次空気(7)を含む可燃性ガス(8)が二次空気ミキサ(46)から着火室(47)を介して可燃性ガス合流排気通路(48)を通過するエンジン排気(9)と合流し、排気下流側のDPF(3)に送られる。着火室(47)では必要に応じ、可燃性ガス(8)に着火がなされる。   Combustible gas (8) and secondary air (7) purified by an air cleaner (53) are introduced into the secondary air mixer (46). In the secondary air mixer (46), combustible gas (8) is introduced. ) And secondary air (7) are mixed, and the combustible gas (8) containing the secondary air (7) flows from the secondary air mixer (46) through the ignition chamber (47) (combustible gas combined exhaust passage ( 48) is combined with the engine exhaust (9) passing through 48) and sent to the DPF (3) on the exhaust downstream side. In the ignition chamber (47), the combustible gas (8) is ignited as necessary.

ガス生成触媒(4)の混合気入口には起動触媒(56)が設けられ、起動触媒(56)には電気ヒータ(57)が差し込まれ、ガス生成触媒(4)のガス出口側には触媒温度センサ(58)が差し込まれている。
起動触媒(56)の触媒担体はアルミナ繊維のマットで、この触媒担体には触媒成分としてロジウムを担持させている。起動触媒(56)の触媒担体は、可燃性ガス生成触媒(4)の触媒担体に比べ、組織内の空隙が狭く、液体燃料(6)の保持性が高い。
A starting catalyst (56) is provided at the gas mixture inlet of the gas generating catalyst (4), an electric heater (57) is inserted into the starting catalyst (56), and a catalyst is provided at the gas outlet side of the gas generating catalyst (4). A temperature sensor (58) is inserted.
The catalyst carrier of the starting catalyst (56) is an alumina fiber mat, and this catalyst carrier carries rhodium as a catalyst component. The catalyst carrier of the starting catalyst (56) has a narrow void in the tissue and high liquid fuel (6) retention compared to the catalyst carrier of the combustible gas generating catalyst (4).

空気供給ポンプ(49)は電動式ブロワ、燃料供給ポンプ(51)は電動式ポンプである。
空気導入通路(50)と燃料導入通路(52)と二次空気導入通路(55)に電動式の調量弁(50a)(52a)(55a)がそれぞれ設けられている。
空気供給ポンプ(49)、燃料供給ポンプ(51)、各調量弁(50a)(52a)(55a)、電気ヒータ(57)、触媒温度センサ(58)は、いずれも電子制御装置(1)に電気的に接続されている。
DPF(3)の再生処理では、電子制御装置(1)の指令で、電気ヒータ(57)が発熱され、その熱で起動触媒(56)が予熱された後、混合気(14)が起動触媒(56)に供給され、起動触媒(56)の触媒燃焼でガス生成触媒(4)が暖機され、ガス生成触媒(4)の温度が所定の暖機終了温度に達したら、ガス生成触媒(4)への混合気(14)の供給量が増量され、ガス生成触媒(4)全体に混合気(14)が拡散し、触媒反応により可燃性ガス(8)が生成される。
The air supply pump (49) is an electric blower, and the fuel supply pump (51) is an electric pump.
Electric metering valves (50a), (52a) and (55a) are provided in the air introduction passage (50), the fuel introduction passage (52) and the secondary air introduction passage (55), respectively.
The air supply pump (49), the fuel supply pump (51), the metering valves (50a) (52a) (55a), the electric heater (57), and the catalyst temperature sensor (58) are all electronic control units (1). Is electrically connected.
In the regeneration process of the DPF (3), the electric heater (57) generates heat in response to a command from the electronic control unit (1), and the startup catalyst (56) is preheated by the heat, and then the mixture (14) is started up. When the gas generating catalyst (4) is warmed up by catalytic combustion of the starting catalyst (56) and the temperature of the gas generating catalyst (4) reaches a predetermined warm-up end temperature, the gas generating catalyst ( The supply amount of the air-fuel mixture (14) to 4) is increased, the air-fuel mixture (14) diffuses throughout the gas generating catalyst (4), and a combustible gas (8) is generated by the catalytic reaction.

DPF(3)の再生処理では、ガス生成触媒(4)の暖機成功後に生成された可燃性ガス(8)でエンジン排気(9)の昇温がなされ、図2に示すように、ガス生成触媒(4)の触媒暖機処理(S2)では、所定の暖機判定(S3)時に触媒温度(T)が所定の暖機成功判定値(TJ)に至っている場合には、暖機成功と判定されて触媒暖機処理(S2)が終了され、暖機成功判定値(TJ)に至っていない場合には、暖機失敗と判定されて触媒暖機処理(S2)がリトライされる。
図2に示すように、暖機判定(S3)の回数(N)が所定のリトライ判定回数値(NJ)に至り、この暖機判定(S3)で暖機失敗の判定がなされたリトライ判定時(t1)に、触媒温度(T)が所定のリトライ判定温度値(TR)まで昇温している場合には、その後の触媒暖機処理(S2)のリトライが許可(S14)され、リトライ判定温度値(TR)まで昇温していない場合には、その後の触媒暖機処理(S2)のリトライが禁止(S10)される。
In the regeneration process of the DPF (3), the temperature of the engine exhaust (9) is increased by the combustible gas (8) generated after the gas generator catalyst (4) is successfully warmed up. As shown in FIG. In the catalyst warm-up process (S2) of the catalyst (4), if the catalyst temperature (T) reaches the predetermined warm-up success determination value (TJ) at the predetermined warm-up determination (S3), the warm-up success is determined. When the catalyst warm-up process (S2) is determined and the warm-up success determination value (TJ) has not been reached, it is determined that the warm-up has failed and the catalyst warm-up process (S2) is retried.
As shown in FIG. 2, the number of times of warm-up determination (S3) (N) reaches a predetermined retry determination number of times (NJ), and when the retry determination has been determined that warm-up failure has been made in this warm-up determination (S3) If the catalyst temperature (T) has been raised to the predetermined retry determination temperature value (TR) at (t1), then retry of the catalyst warm-up process (S2) is permitted (S14) and the retry determination is made. If the temperature has not risen to the temperature value (TR), retry of the subsequent catalyst warm-up process (S2) is prohibited (S10).

図2に示すように、この排気処理装置(41)では、リトライ判定時(t1)に、その後の触媒暖機処理(S2)のリトライによる暖機成功の可能性が低い昇温不足となっている場合には、その後の触媒暖機処理(S2)のリトライが禁止(S10)されるため、触媒暖機処理(S2)の無駄なリトライを防止することができる。   As shown in FIG. 2, in the exhaust treatment device (41), at the time of retry determination (t1), the temperature rise is insufficient due to the low possibility of successful warm-up due to the retry of the subsequent catalyst warm-up process (S2). If so, retry of the subsequent catalyst warm-up process (S2) is prohibited (S10), so that unnecessary retry of the catalyst warm-up process (S2) can be prevented.

この排気処理装置(41)では、触媒暖機処理(S2)は電気ヒータ(57)が所定時間継続し、起動触媒(56)への混合気(14)の供給が所定時間継続する。
暖機判定(S3)は、混合気(14)の供給終了後に行われる。
暖機成功判定値(TJ)は、250°Cとされている。暖機成功判定値(TJ)は他の値であってもよい。
リトライ判定時(t1)は、リトライ判定回数値(NJ)が3の場合、すなわち、暖機判定(S3)の回数(N)が3回目で、暖機失敗の判定がなされた時とされている。リトライ判定回数値(NJ)は他の値であってもよい。
In this exhaust treatment device (41), in the catalyst warm-up process (S2), the electric heater (57) continues for a predetermined time, and the supply of the air-fuel mixture (14) to the starting catalyst (56) continues for a predetermined time.
The warm-up determination (S3) is performed after the supply of the air-fuel mixture (14) is completed.
The warm-up success judgment value (TJ) is set to 250 ° C. The warm-up success determination value (TJ) may be another value.
The retry determination time (t1) is when the retry determination count value (NJ) is 3, that is, when the warm-up determination (S3) count (N) is the third time and the warm-up failure determination is made. Yes. The retry determination number value (NJ) may be another value.

図2に示すように、リトライ判定温度値(TR)は、触媒暖機処理(S2)前のガス生成触媒(4)の触媒温度(T)の初期値(T0)に所定の昇温値(α)を加算した値とされている。
この排気処理装置(41)では、リトライ判定は、ガス生成触媒(4)の触媒温度(T)が初期値(T0)から所定の昇温値(α)だけ昇温しているか否かで判定されるため、ガス生成触媒(4)の初期状態からリトライ判定時(t1)までの昇温結果に基づき、リトライによる暖気成功の可能性を正確に判定することができる。
昇温値(α)は20°Cとされている。昇温値(α)は他の値であってもよい。
As shown in FIG. 2, the retry determination temperature value (TR) is set to a predetermined temperature rise value (T0) to an initial value (T0) of the catalyst temperature (T) of the gas generation catalyst (4) before the catalyst warm-up process (S2). It is a value obtained by adding α).
In this exhaust treatment device (41), the retry determination is made based on whether or not the catalyst temperature (T) of the gas generating catalyst (4) has been increased by a predetermined temperature increase value (α) from the initial value (T0). Therefore, the possibility of a successful warm-up by retry can be accurately determined based on the temperature rise result from the initial state of the gas generation catalyst (4) to the retry determination time (t1).
The temperature elevation value (α) is set to 20 ° C. The temperature elevation value (α) may be another value.

図2に示すように、リトライが許可(S14)された後、暖機失敗の判定回数(N)が所定の制限回数(NL)に至った最終暖機判定時(t2)に、触媒温度(T)が所定の暖機成功判定値(TJ)に至っていない場合には、その後の触媒暖機処理(S2)のリトライが禁止(S13)される。
この排気処理装置(41)では、暖機失敗の判定回数(N)が制限回数(NL)に至った最終暖機判定時に、暖機が失敗すると、その後の触媒暖機処理(S2)のリトライが禁止(S13)されるため、過剰な回数のリトライを防止することができる。
最終暖機判定時(t2)は、リトライ判定回数値(NJ)が6の場合、すなわち、暖機判定(S3)の回数(N)が6回目になった時とされている。リトライ判定回数値(NJ)は他の値であってもよい。
As shown in FIG. 2, after the retry is permitted (S14), at the final warm-up determination time (t2) when the warm- up failure determination number (N) reaches a predetermined limit number (NL), the catalyst temperature ( When T) does not reach the predetermined warm-up success determination value (TJ), the retry of the subsequent catalyst warm-up process (S2) is prohibited (S13).
In this exhaust treatment device (41), if the warm-up failure occurs during the final warm-up determination when the warm-up failure determination count (N) reaches the limit count (NL), the subsequent catalyst warm-up processing (S2) is retried. Is prohibited (S13), so that excessive retries can be prevented.
The final warm-up determination time (t2) is when the retry determination count value (NJ) is 6, that is, when the warm-up determination (S3) count (N) is the sixth. The retry determination number value (NJ) may be another value.

図1に示すように、この排気処理装置(41)は、記憶装置(70)を備えている。
図2に示すリトライ判定時(t1)になされた昇温不足によるリトライ禁止(S10)の事象、または最終暖機判定時(t2)になされた暖機失敗によるリトライ禁止(S13)の事象が生じた場合には、これらの事象を識別できる故障診断コードで、生じた事象が記憶装置(70)に記憶されるよ。
この排気処理装置(41)では、理由の異なるリトライ禁止(S10)(S13)の事象が、これらの事象を識別できる故障診断コードで記憶装置(70)に記憶されるため、故障診断時にリトライ禁止(S10)(S13)がどのような理由によるものか確認することができ、正確な故障診断を行うことができる。
記憶装置(70)には、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを用いる。
故障診断コードは、複数桁の数字や記号で示される。
As shown in FIG. 1, the exhaust treatment device (41) includes a storage device (70).
An event of prohibition of retry (S10) due to insufficient temperature rise performed at the time of retry determination (t1) shown in FIG. 2 or an event of prohibition of retry (S13) due to failure of warm-up performed at the time of final warm-up determination (t2) occurs. In the case of failure, a failure diagnosis code that can identify these events is stored in the storage device (70).
In this exhaust treatment device (41), the retry prohibition (S10) (S13) events for different reasons are stored in the storage device (70) with a failure diagnosis code that can identify these events, so that retry is prohibited during failure diagnosis. (S10) (S13) can be confirmed for what reason, and an accurate failure diagnosis can be performed.
The storage device (70) is a non-volatile memory such as a flash memory.
The failure diagnosis code is indicated by a multi-digit number or symbol.

この排気処理装置(41)は、モニタ(71)とポート(72)を備えている。
モニタ(71)には、故障診断コードが表示される。
ポート(72)には、故障診断ツールのプラグが差し込まれ、故障診断ツールのディスプレイに、故障診断コードが表示される。
モニタ(71)とポート(72)は、エンジン搭載機械のダッシュボード(59)に配置されている。
モニタ(71)には、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等を用いることができる。ELはエレクトロルミネッセンスの略称である。
ポート(72)には、USBポート等を用いることができる。USBは、ユニバーサル・シリアル・バスの略称である。
故障診断ツールには、故障診断プログラムをインストールしたノートパソコンや携帯用端末等を用いることができる。
The exhaust treatment device (41) includes a monitor (71) and a port (72).
A failure diagnosis code is displayed on the monitor (71).
A plug of a failure diagnosis tool is inserted into the port (72), and a failure diagnosis code is displayed on the display of the failure diagnosis tool.
The monitor (71) and the port (72) are arranged on the dashboard (59) of the engine-equipped machine.
A liquid crystal display, an organic EL display, or the like can be used for the monitor (71). EL is an abbreviation for electroluminescence.
As the port (72), a USB port or the like can be used. USB is an abbreviation for Universal Serial Bus.
As the failure diagnosis tool, a notebook computer or a portable terminal installed with a failure diagnosis program can be used.

図1に示すように、この排気処理装置(41)は、ガス生成触媒(4)の混合気入口に設けられた起動触媒(56)と、起動触媒(56)に接する電気ヒータ(57)を備えている。
図2に示すように、ガス生成触媒(4)の触媒暖機処理(S2)では、電気ヒータ(57)の発熱で予熱された起動触媒(56)に前記混合気(14)が供給され、この混合気(14)の起動触媒(56)による触媒反応熱でガス生成触媒(4)が昇温される。
図1、図2に示すように、この排気処理装置(41)では、ガス生成触媒(4)の触媒暖機処理(S2)は、可燃性ガス(8)の生成処理と同様、ガス生成触媒(4)の混合気入口への前記混合気(14)の供給により行われるため、ガス生成触媒(4)の触媒暖機処理(S2)に用いる部品を可燃性ガス(8)の生成処理に用いるものと兼用することができる。
As shown in FIG. 1, this exhaust treatment device (41) includes an activation catalyst (56) provided at the gas mixture inlet of the gas generation catalyst (4) and an electric heater (57) in contact with the activation catalyst (56). I have.
As shown in FIG. 2, in the catalyst warm-up process (S2) of the gas generating catalyst (4), the mixture (14) is supplied to the starting catalyst (56) preheated by the heat generated by the electric heater (57), The gas generating catalyst (4) is heated by the catalytic reaction heat generated by the starting catalyst (56) of the gas mixture (14).
As shown in FIGS. 1 and 2, in this exhaust treatment device (41), the catalyst warm-up process (S2) of the gas generation catalyst (4) is the same as the generation process of the combustible gas (8). Since it is performed by supplying the air-fuel mixture (14) to the air-fuel mixture inlet of (4), the parts used for the catalyst warm-up process (S2) of the gas generating catalyst (4) are used for the combustible gas (8) generation process. It can also be used with what is used.

図3に示すように、DPF(3)の再生処理終了の後、燃料パージ処理(S6)がなされる。
燃料パージ処理(S6)では、可燃性ガス生成器(5)に残留した液体燃料(6)がパージされる。
この排気処理装置(41)では、DPF(3)が正常に再生処理終了した場合には、可燃性ガス生成器(5)に液体燃料(6)が残留しないため、次回のDPF(3)の再生処理が容易になる。
As shown in FIG. 3, after completion of the regeneration process of the DPF (3), a fuel purge process (S6) is performed.
In the fuel purge process (S6), the liquid fuel (6) remaining in the combustible gas generator (5) is purged.
In this exhaust treatment device (41), when the regeneration process of the DPF (3) is normally completed, the liquid fuel (6) does not remain in the combustible gas generator (5). The reproduction process becomes easy.

燃料パージ処理(S6)では、可燃性ガス生成器(5)に空気(7)が供給され、この空気(7)と可燃性ガス生成器(5)に残留した液体燃料(6)の混合気(14)のガス生成触媒(4)による触媒反応で可燃性ガス(8)が生成され、この可燃性ガス(8)がエンジン排気経路(2)内に排出される。
この排気処理装置(41)では、燃料パージ処理(S6)は、DPF(3)の再生処理と同様にして行われるため、燃料パージ処理(S6)に用いる部品や制御をDPF(3)の再生処理に用いるものと兼用することができる。
In the fuel purge process (S6), air (7) is supplied to the combustible gas generator (5), and a mixture of the air (7) and the liquid fuel (6) remaining in the combustible gas generator (5). The combustible gas (8) is generated by the catalytic reaction of the gas generating catalyst (4) of (14), and this combustible gas (8) is discharged into the engine exhaust path (2).
In this exhaust treatment device (41), the fuel purge process (S6) is performed in the same manner as the regeneration process of the DPF (3). Therefore, the parts and control used for the fuel purge process (S6) are regenerated. It can also be used for the processing.

排気処理装置(41)は、DPF(3)の排気上流側に配置されたDOC(16)を備えている。
DPF再生処理では、可燃性ガス(8)をDOC(16)で触媒燃焼させて、エンジン排気(9)を昇温させる。
このため、この排気処理装置(41)では、電気ヒータの発熱等を用いる場合に比べ、DPF(3)の再生処理に要する電力消費を抑制することができる。
The exhaust treatment device (41) includes a DOC (16) disposed on the exhaust upstream side of the DPF (3).
In the DPF regeneration process, the combustible gas (8) is catalytically combusted by the DOC (16) to raise the temperature of the engine exhaust (9).
For this reason, in this exhaust treatment device (41), it is possible to suppress the power consumption required for the regeneration process of the DPF (3) as compared with the case where the heat generated by the electric heater is used.

DOCはディーゼル酸化触媒の略称である。
DOC(16)は、円柱形で、内部に軸長方向に沿う多数のセルが貫通状に並設されたフロースルー式のセラミックハニカムで、セル内に白金やパラジウムのロジウム等の酸化触媒成分が担持されている。
DOC(16)は、DPF(3)の排気上流側でDPFケース(42)に収容されている。
DOC is an abbreviation for diesel oxidation catalyst.
DOC (16) is a flow-through ceramic honeycomb having a cylindrical shape and a large number of cells extending in the axial direction along the inside. The oxidation catalyst component such as platinum or palladium rhodium is contained in the cell. It is supported.
The DOC (16) is accommodated in the DPF case (42) on the exhaust upstream side of the DPF (3).

排気処理装置(41)は、DOC(16)の排気上流側に配置された着火部品(17)を備えている。
DPF再生処理では、DOC(16)の推定温度が所定の活性化温度に至っていないことに基づいて、着火部品(17)で可燃性ガス(8)に着火がなされ、この可燃性ガス(8)の火炎燃焼でエンジン排気(9)が昇温され、このエンジン排気(9)の熱でDOC(16)が昇温される。
このため、この排気処理装置(41)では、エンジン排気(9)の温度が低い場合でも、DPF(3)の再生処理が可能となる。
The exhaust treatment device (41) includes an ignition component (17) disposed on the exhaust upstream side of the DOC (16).
In the DPF regeneration process, the combustible gas (8) is ignited by the ignition component (17) based on the estimated temperature of the DOC (16) not reaching the predetermined activation temperature, and the combustible gas (8). The engine exhaust (9) is heated by this flame combustion, and the DOC (16) is heated by the heat of the engine exhaust (9).
For this reason, in this exhaust treatment device (41), it is possible to regenerate the DPF (3) even when the temperature of the engine exhaust (9) is low.

着火部品(17)は排気処理装置(41)の着火室(47)に配置され、DOC(3)の排気入口にDOC入口排気温度センサ(62)が配置され、着火部品(17)とDOC入口排気温度センサ(62)が電子制御装置(1)に電気的に接続され、DOC(3)の入口排気温度がDOC(3)の活性化温度に至っていない場合には、DOC(3)の入口排気温度情報に基づく電子制御装置(1)の指令で、着火部品(17)が発熱され、可燃性ガス(8)に着火がなされる。
着火部品(17)には、グロープラグが用いられている。着火部品(17)には、点火プラグやバーナーを用いることができる。
着火室(47)には着火検出センサ(54)が配置され、この着火検出センサ(54)が電子制御装置(1)に電気的に接続され、着火検出センサ(54)で検出された着火室(47)の温度情報に基づいて電子制御装置(1)が可燃性ガス(8)の着火の有無を判定する。
The ignition component (17) is disposed in the ignition chamber (47) of the exhaust treatment device (41), the DOC inlet exhaust temperature sensor (62) is disposed at the exhaust inlet of the DOC (3), and the ignition component (17) and the DOC inlet are disposed. When the exhaust gas temperature sensor (62) is electrically connected to the electronic control unit (1) and the inlet exhaust temperature of the DOC (3) does not reach the activation temperature of the DOC (3), the inlet of the DOC (3) In response to a command from the electronic control device (1) based on the exhaust gas temperature information, the ignition component (17) generates heat, and the combustible gas (8) is ignited.
A glow plug is used for the ignition component (17). A spark plug or a burner can be used for the ignition component (17).
An ignition detection sensor (54) is arranged in the ignition chamber (47), and this ignition detection sensor (54) is electrically connected to the electronic control unit (1), and the ignition chamber detected by the ignition detection sensor (54). Based on the temperature information of (47), the electronic control unit (1) determines whether or not the combustible gas (8) is ignited.

エンジン排気(9)の温度は、可燃性ガス(8)の生成量の調節により制御される。
DPF(3)の排気入口にDPF入口排気温度センサ(63)が配置され、このセンサ(63)で検出したDPF入口排気温度情報に基づく電子制御装置(1)の指令で、可燃性ガス(8)の生成量が調節され、DPF入口排気温度が所定の再生温度に制御される。
なお、DPF(3)の排気出口にDPF出口排気温度センサ(64)が配置され、このセンサ(64)で検出したDPF出口排気温度情報に基づく電子制御装置(1)の指令で、DPF(3)の再生処理が停止され、DPF(3)でのPMの過剰燃焼が防止される。
The temperature of the engine exhaust (9) is controlled by adjusting the amount of combustible gas (8) produced.
A DPF inlet exhaust temperature sensor (63) is disposed at the exhaust inlet of the DPF (3), and a combustible gas (8) is generated by a command from the electronic control unit (1) based on DPF inlet exhaust temperature information detected by the sensor (63). ) Is adjusted, and the DPF inlet exhaust temperature is controlled to a predetermined regeneration temperature.
A DPF outlet exhaust temperature sensor (64) is disposed at the exhaust outlet of the DPF (3), and a command from the electronic control unit (1) based on the DPF outlet exhaust temperature information detected by the sensor (64) is used to output the DPF (3 ) Is stopped, and excessive combustion of PM in the DPF (3) is prevented.

図3に示す電子制御装置による触媒暖機処理の流れは次の通りである。
ステップ(S1)では、DPF(3)の再生開始判定がなされる。DPF(3)に堆積したPMの堆積推定値が所定の再生開始判定値に至っている場合には、判定が肯定され、DPF(3)の再生が開始される。判定が否定された場合には、判定が肯定されるまでステップ(S1)が繰り返される。PMの堆積推定値は、図1に示す差圧センサ(65)で検出されたDPF(3)の入口と出口の差圧情報に基づいて電子制御装置(1)が推定する。
DPF(3)の再生が開始されると、ステップ(S2)で触媒暖機処理がなされ、ステップ(S3)に進む。
ステップ(S3)では、暖機成否判定がなされ、判定が肯定された場合、すなわち、暖機成功と判定された場合には、ステップ(S4)に進む。
The flow of the catalyst warm-up process by the electronic control device shown in FIG. 3 is as follows.
In step (S1), the regeneration start determination of DPF (3) is made. If the estimated accumulation value of PM deposited on the DPF (3) has reached a predetermined regeneration start determination value, the determination is affirmed and regeneration of the DPF (3) is started. If the determination is negative, step (S1) is repeated until the determination is positive. The PM accumulation estimated value is estimated by the electronic control unit (1) based on the differential pressure information at the inlet and outlet of the DPF (3) detected by the differential pressure sensor (65) shown in FIG.
When regeneration of DPF (3) is started, catalyst warm-up processing is performed in step (S2), and the process proceeds to step (S3).
In step (S3), when the warm-up success / failure determination is made and the determination is affirmative, that is, when it is determined that the warm-up is successful, the process proceeds to step (S4).

ステップ(S4)では、ガス生成処理がなされ、可燃性ガス(8)が生成され、DPF(3)の再生処理がなされ、ステップ(S5)に進む。
ステップ(S5)では、DPF(3)の再生終了判定がなされる。DPF(3)に堆積したPMの堆積推定値が所定の再生終了判定値に至っている場合には、判定が肯定され、DPF(3)の再生が終了され、判定が否定された場合には、ステップ(S4)に戻り、DPF(3)の再生が継続される。DPF(3)の再生が終了された場合には、ステップ(S6)に進む。
ステップ(S6)では燃料パージがなされ、ステップ(S1)に戻る。
In step (S4), gas generation processing is performed, combustible gas (8) is generated, DPF (3) regeneration processing is performed, and the process proceeds to step (S5).
In step (S5), it is determined whether the regeneration of DPF (3) has ended. When the estimated accumulation value of PM deposited on the DPF (3) has reached a predetermined regeneration end determination value, the determination is affirmed, the regeneration of the DPF (3) is ended, and the determination is negative, Returning to step (S4), the regeneration of DPF (3) is continued. When regeneration of DPF (3) is completed, the process proceeds to step (S6).
In step (S6), fuel purge is performed, and the process returns to step (S1).

ステップ(S3)での判定が否定された場合、すなわち、失敗判定の場合には、ステップ(S7)に進み、失敗判定が3回目以降のものか否かが判定され、判定が肯定された場合には、ステップ(S8)に進み、失敗判定が3回目のものか否かが判定され、判定が肯定された場合には、リトライ判定時(t1)と判定され、ステップ(S9)に進む。   When the determination in step (S3) is negative, that is, in the case of failure determination, the process proceeds to step (S7), where it is determined whether or not the failure determination is after the third time, and the determination is affirmed In step (S8), it is determined whether or not the failure determination is the third time. If the determination is affirmative, it is determined as a retry determination time (t1), and the process proceeds to step (S9).

ステップ(S9)では、リトライ判定がなされ、触媒温度(T)が所定のリトライ判定温度値(TR)まで昇温しているか否かが判定され、判定が肯定された場合には、ステップ(S10)に進む。
ステップ(S10)では、リトライ禁止処理がなされ、4回目以降のリトライが禁止され、ステップ(S11)に進む。
ステップ(S11)では、故障診断コードの記憶処理がなされ、処理は終了する。
In step (S9), a retry determination is made and it is determined whether or not the catalyst temperature (T) has increased to a predetermined retry determination temperature value (TR). If the determination is affirmative, step (S10) is determined. ).
In step (S10), a retry prohibiting process is performed, the fourth and subsequent retries are prohibited, and the process proceeds to step (S11).
In step (S11), a failure diagnosis code storage process is performed, and the process ends.

ステップ(S8)での判定が否定された場合、すなわち、失敗判定が4回目以降のものである場合には、ステップ(S12)に進み、失敗判定が6回目のものであるか否かが判定され、判定が肯定された場合には、ステップ(S13)に進む。
ステップ(S13)では、リトライ禁止処理がなされ、その後の触媒暖機処理(S2)のリトライが禁止され、ステップ(S11)に進み、故障診断コードの記憶処理がなされ、処理は終了する。
If the determination in step (S8) is negative, that is, if the failure determination is after the fourth time, the process proceeds to step (S12) to determine whether or not the failure determination is the sixth time. If the determination is affirmative, the process proceeds to step (S13).
In step (S13), a retry prohibiting process is performed, and then the retry of the catalyst warm-up process (S2) is prohibited. Then, the process proceeds to step (S11), a fault diagnosis code storing process is performed, and the process ends.

ステップ(S7)での判定が否定された場合、ステップ(S12)での判定が否定された場合、すなわち、失敗判定が1回目、2回目、4回目、5回目の判定失敗である場合、或いは、ステップ(S9)での判定が否定された場合、すなわち、リトライ判定で触媒温度(T)がある程度昇温されている場合には、いずれの場合にもステップ(S14)でリトライ許可処理がなされ、次の触媒暖機処理(S2)のリトライがなされる。   If the determination in step (S7) is negative, if the determination in step (S12) is negative, that is, if the failure determination is the first, second, fourth, fifth determination failure, or If the determination in step (S9) is negative, that is, if the catalyst temperature (T) has been raised to some extent in the retry determination, the retry permission process is performed in step (S14) in any case. Then, the next catalyst warm-up process (S2) is retried.

(1)…電子制御装置、(2)…エンジン排気経路、(3)…DPF、(4)…ガス生成触媒、(5)…可燃性ガス生成器、(6)…液体燃料、(7)…空気、(8)…可燃性ガス、(9)…エンジン排気、(14)…混合気、(56)…起動触媒、(57)…電気ヒータ、(70)…記憶装置、(S2)…触媒暖機処理、(S3)…暖機判定、(S10)…リトライ禁止、(S13)…リトライ禁止、(S14)…リトライ許可、(T)…触媒温度、(TJ)…暖機成功判定値、(TR)…リトライ判定温度値、(T0)…初期温度値、(α)…昇温値、(N)…暖機判定の回数、(NJ)…リトライ判定回数値、(NL)…制限回数、(t1)…リトライ判定時、(t2)…最終暖機判定時。 (1) Electronic control unit, (2) Engine exhaust path, (3) DPF, (4) Gas generating catalyst, (5) Combustible gas generator, (6) Liquid fuel, (7) ... Air, (8) ... Combustible gas, (9) ... Engine exhaust, (14) ... Air mixture, (56) ... Starting catalyst, (57) ... Electric heater, (70) ... Storage device, (S2) ... Catalyst warm-up process (S3) ... Warm-up determination, (S10) ... Retry prohibited, (S13) ... Retry prohibited, (S14) ... Retry allowed, (T) ... Catalyst temperature, (TJ) ... Warm-up success judgment value , (TR) ... retry determination temperature value, (T0) ... initial temperature value, (α) ... temperature rise value, (N) ... number of warm-up determinations, (NJ) ... number of retry determinations, (NL) ... limit Number of times, (t1): At the time of retry determination, (t2): At the time of final warm-up

Claims (5)

エンジン排気経路(2)に配置されたDPF(3)と、ガス生成触媒(4)を内蔵した可燃性ガス生成器(5)と、電子制御装置(1)を備え、
電子制御装置(1)の指令でDPF(3)の再生処理がなされ、
DPF(3)の再生処理では、エンジン運転中、可燃性ガス生成器(5)に液体燃料(6)と空気(7)が供給され、これらの混合気(14)のガス生成触媒(4)による触媒反応で可燃性ガス(8)が生成され、この可燃性ガス(8)の燃焼でエンジン排気(9)が昇温され、このエンジン排気(9)の熱でDPF(3)に堆積したPMが焼却されるように構成された、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、
DPF(3)の再生処理では、ガス生成触媒(4)の暖機成功後に生成された可燃性ガス(8)でエンジン排気(9)の昇温がなされるように構成され、ガス生成触媒(4)の触媒暖機処理(S2)では、所定の暖機判定(S3)時に触媒温度(T)が所定の暖機成功判定値(TJ)に至っている場合には、暖機成功と判定されて触媒暖機処理(S2)が終了され、暖機成功判定値(TJ)に至っていない場合には、暖機失敗と判定されて触媒暖機処理(S2)がリトライされ、
暖機判定(S3)の回数(N)が所定のリトライ判定回数値(NJ)に至り、この暖機判定(S3)で暖機失敗の判定がなされたリトライ判定時(t1)に、触媒温度(T)が所定のリトライ判定温度値(TR)まで昇温している場合には、その後の触媒暖機処理(S2)のリトライが許可(S14)され、リトライ判定温度値(TR)まで昇温していない場合には、その後の触媒暖機処理(S2)のリトライが禁止(S10)されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
A DPF (3) disposed in the engine exhaust path (2), a combustible gas generator (5) containing a gas generation catalyst (4), and an electronic control unit (1),
The DPF (3) is regenerated according to the command of the electronic control unit (1),
In the regeneration process of the DPF (3), liquid fuel (6) and air (7) are supplied to the combustible gas generator (5) during engine operation, and a gas generation catalyst (4) of these air-fuel mixture (14). The combustible gas (8) is generated by the catalytic reaction of the engine, and the combustion of the combustible gas (8) raises the temperature of the engine exhaust (9). The heat of the engine exhaust (9) deposits on the DPF (3). In a diesel engine exhaust treatment device configured to incinerate PM,
The regeneration process of the DPF (3) is configured such that the temperature of the engine exhaust (9) is raised by the combustible gas (8) generated after the gas engine catalyst (4) is warmed up successfully. In the catalyst warm-up process (S2) of 4), if the catalyst temperature (T) reaches the predetermined warm-up success determination value (TJ) at the predetermined warm-up determination (S3), it is determined that the warm-up is successful. When the catalyst warm-up process (S2) is completed and the warm-up success determination value (TJ) has not been reached, it is determined that the warm-up has failed and the catalyst warm-up process (S2) is retried.
When the warm-up determination (S3) count (N) reaches a predetermined retry determination count value (NJ) and the warm-up determination (S3) is determined as a warm-up failure, the catalyst temperature When (T) has been heated to a predetermined retry determination temperature value (TR), the subsequent catalyst warm-up process (S2) is allowed to be retried (S14) and increased to the retry determination temperature value (TR). An exhaust treatment device for a diesel engine, characterized in that, if not warm, retry of the subsequent catalyst warm-up process (S2) is prohibited (S10).
請求項1に記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
リトライ判定温度値(TR)は、触媒暖機処理(S2)前のガス生成触媒(4)の触媒温度(T)の初期値(T0)に所定の昇温値(α)を加算した値とされている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
In the exhaust treatment device for a diesel engine according to claim 1,
The retry determination temperature value (TR) is obtained by adding a predetermined temperature increase value (α) to the initial value (T0) of the catalyst temperature (T) of the gas generation catalyst (4) before the catalyst warm-up process (S2). An exhaust treatment device for a diesel engine, characterized in that:
請求項1または請求項2に記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
リトライが許可(S14)された後、暖機判定(S3)の回数(N)が所定の制限回数(NL)に至った最終暖機判定時(t2)に、触媒温度(T)が所定の暖機成功判定値(TJ)に至っていない場合には、その後の触媒暖機処理(S2)のリトライが禁止(S13)されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
In the exhaust treatment device for a diesel engine according to claim 1 or 2,
After the retry is permitted (S14), the catalyst temperature (T) is set at a predetermined time (t2) at the final warm-up determination (t2) when the number of times (N) of the warm-up determination (S3) reaches a predetermined limit number (NL). Exhaust processing of a diesel engine, characterized in that when the warm-up success judgment value (TJ) has not been reached, retry of the subsequent catalyst warm-up processing (S2) is prohibited (S13). apparatus.
請求項3に記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
記憶装置(70)を備え、
リトライ判定時(t1)になされた昇温不足によるリトライ禁止(S10)の事象、または最終暖機判定時(t2)になされた暖機失敗によるリトライ禁止(S13)の事象が生じた場合には、これらの事象を識別できる故障診断コードで、生じた事象が記憶装置(70)に記憶されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
In the exhaust treatment device for a diesel engine according to claim 3,
A storage device (70);
When the retry prohibition (S10) event due to insufficient temperature rise made at the time of retry determination (t1) or the retry prohibition due to warm-up failure (S13) event made at the time of final warm-up determination (t2) occurs An exhaust treatment apparatus for a diesel engine, characterized in that a failure diagnosis code capable of identifying these events is configured so that the generated event is stored in the storage device (70).
請求項1から請求項4のいずれかに記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
ガス生成触媒(4)の混合気入口に設けられた起動触媒(56)と、起動触媒(56)に接する電気ヒータ(57)を備え、
ガス生成触媒(4)の触媒暖機処理(S2)では、電気ヒータ(57)の発熱で予熱された起動触媒(56)に前記混合気(14)が供給され、この混合気(14)の起動触媒(56)による触媒反応熱でガス生成触媒(4)が昇温されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
In the exhaust treatment device of the diesel engine according to any one of claims 1 to 4,
A starting catalyst (56) provided at the gas mixture inlet of the gas generating catalyst (4), and an electric heater (57) in contact with the starting catalyst (56),
In the catalyst warm-up process (S2) of the gas generating catalyst (4), the mixture (14) is supplied to the starting catalyst (56) preheated by the heat generated by the electric heater (57), and the mixture (14) An exhaust treatment apparatus for a diesel engine, characterized in that the temperature of the gas generating catalyst (4) is increased by the catalytic reaction heat generated by the starting catalyst (56).
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