JPH04284115A - Filter regeneration control device of internal combustion engine - Google Patents

Filter regeneration control device of internal combustion engine

Info

Publication number
JPH04284115A
JPH04284115A JP3046476A JP4647691A JPH04284115A JP H04284115 A JPH04284115 A JP H04284115A JP 3046476 A JP3046476 A JP 3046476A JP 4647691 A JP4647691 A JP 4647691A JP H04284115 A JPH04284115 A JP H04284115A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air pump
filter
air
pressure
target
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.)
Granted
Application number
JP3046476A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2841896B2 (en
Inventor
Kotaro Hayashi
孝太郎 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP3046476A priority Critical patent/JP2841896B2/en
Publication of JPH04284115A publication Critical patent/JPH04284115A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2841896B2 publication Critical patent/JP2841896B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce driving loss of an air pump in a filter regeneration control device for supplying secondary air by the air pump at the time of regeneration of the filter. CONSTITUTION:In a filter regeneration control device, when a filter is regenerated, a map is searched from a detected differential pressure between the intake side pressure (Po) and the discharging side pressure (Ph) of an air pump 7 and a target secondary air amount so as to find out a target air pump driving voltage (Vp), and driving of the air pump 7 is controlled by a duty ratio (D) which is obtained from a battery voltage (BH) and a driving voltage (Vp).

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス中のパティキ
ュレートを捕集するフィルタを内燃機関の排気系に備え
、フィルタ再生時、エアポンプより2次空気をフィルタ
に供給してパティキュレートを燃焼させるフィルタ再生
制御装置に関する。
[Industrial Application Field] The present invention provides a filter for collecting particulates in exhaust gas in the exhaust system of an internal combustion engine, and when regenerating the filter, secondary air is supplied from an air pump to the filter to combust the particulates. The present invention relates to a filter regeneration control device.

【0002】0002

【従来の技術】例えばディーゼル機関の排気ガス中には
排気微粒子、即ちパティキュレートが含まれているため
、このパティキュレートを捕集するため機関の排気系に
フィルタを設けた内燃機関が知られている。
[Prior Art] For example, since the exhaust gas of a diesel engine contains exhaust particulates, that is, particulates, internal combustion engines are known in which a filter is installed in the exhaust system of the engine to collect the particulates. There is.

【0003】このような内燃機関に装着されるフィルタ
は定期的に、捕集されたパティキュレートを焼却する、
所謂フィルタの再生処理を行わねばならないが、この再
生方法にあたっては、フィルタ端部に電気ヒータを設け
ると共に、フィルタ外部に電動のエアポンプを設け、フ
ィルタ再生時電気ヒータに通電しつつ、エアポンプより
フィルタ上流に空気(以下、燃料と混合される空気と区
別するため、これを2次空気と呼ぶ)を供給して、パテ
ィキュレートを燃焼するようにした排気浄化装置が知ら
れている。
[0003]The filter installed in such an internal combustion engine periodically incinerates the collected particulates.
It is necessary to perform a so-called filter regeneration process, but in this regeneration method, an electric heater is installed at the end of the filter, and an electric air pump is installed outside the filter, and while the electric heater is energized during filter regeneration, the air pump is placed upstream of the filter. An exhaust gas purification device is known in which particulates are combusted by supplying air (hereinafter referred to as secondary air to distinguish it from air mixed with fuel) to the engine.

【0004】ところで上述したようなフィルタ再生時の
パティキュレートの燃焼には、適度の燃焼温度と適度の
2次空気量が必要であり、供給される酸素量が少なく燃
焼温度が低いとパティキュレートは充分焼却されず、逆
に酸素量が多すぎ燃焼温度が高すぎるとフィルタ自体が
溶損するという問題がある。即ち、このエアポンプから
の2次空気供給によってフィルタ再生を行う排気浄化装
置においては、パティキュレート燃焼に必要な所定重量
流量値だけの酸素が供給されるように制御されなければ
ならないが、実際には大気圧や大気温度の変化により、
重量流量の変化を受けやすくフィルタ再生条件が不安定
である。
By the way, combustion of particulates during filter regeneration as described above requires an appropriate combustion temperature and an appropriate amount of secondary air, and if the amount of oxygen supplied is small and the combustion temperature is low, particulates will be If the incineration is not sufficient and the amount of oxygen is too large and the combustion temperature is too high, there is a problem that the filter itself will melt. In other words, in an exhaust gas purification device that performs filter regeneration by supplying secondary air from an air pump, control must be performed so that only a predetermined weight flow rate value of oxygen necessary for particulate combustion is supplied, but in reality, Due to changes in atmospheric pressure and temperature,
The filter regeneration conditions are unstable as it is susceptible to changes in weight flow rate.

【0005】かかる問題に対し、例えば特開昭60−1
9909号公報では、エアポンプ下流側に2次空気量制
御弁を設け、この弁制御を以て供給される空気量を制御
するようにした制御装置において、2次空気量制御弁上
流にエアポンプから供給された2次空気の一部を放出さ
せる逃がし弁を設け、この逃がし弁の調整によって2次
空気量制御弁上流の圧力を絶対圧で一定とし、大気圧や
大気温度の変化に拘わらず2次空気流量(重量流量)が
一定となるように2次空気量制御弁の弁開度を制御する
ようにしたフィルタ再生制御装置が開示されている。
[0005] To solve this problem, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1986-1
No. 9909 discloses a control device in which a secondary air amount control valve is provided downstream of the air pump, and the amount of air supplied from the air pump is controlled upstream of the secondary air amount control valve. A relief valve is provided to release a portion of the secondary air, and by adjusting this relief valve, the pressure upstream of the secondary air flow rate control valve is kept constant as an absolute pressure, and the secondary air flow rate is maintained regardless of changes in atmospheric pressure or atmospheric temperature. A filter regeneration control device is disclosed in which the opening degree of a secondary air amount control valve is controlled so that the (weight flow rate) is constant.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したフィルタ再生
制御装置は、エアポンプによって2次空気を供給するタ
イプの従来装置にあって、比較的供給される2次空気量
の精度が高いものであるが、基本的にエアポンプの駆動
を制御せずに2次空気量制御弁の上流側の圧力を常に一
定に制御するため、逃がし弁を介してエアポンプの吐き
出し空気を外部に放出しており、エアポンプ駆動ロスが
ある。従ってこの装置においては燃費が悪化するなどの
問題がある。
The above-mentioned filter regeneration control device is a conventional device of the type that supplies secondary air using an air pump, and has relatively high precision in the amount of secondary air supplied. Basically, in order to always control the pressure on the upstream side of the secondary air flow control valve at a constant level without controlling the drive of the air pump, the air discharged from the air pump is released to the outside via a relief valve, and the air pump is not driven. There is a loss. Therefore, this device has problems such as poor fuel efficiency.

【0007】本発明はかかる問題に鑑み、フィルタ再生
時、エアポンプに駆動ロスを生じることなく所定重量の
2次空気を供給できるフィルタ再生制御装置を提供する
ことを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of this problem, it is an object of the present invention to provide a filter regeneration control device that can supply a predetermined weight of secondary air to the air pump without causing drive loss during filter regeneration.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、機関の排気系に設けられたフィルタによって
、排気ガス中のパティキュレートを捕集すると共に、該
フィルタに捕集されたパティキュレートを焼却するフィ
ルタ再生時、エアポンプによってフィルタ上流にパティ
キュレート燃焼のための再生用2次空気を供給する内燃
機関であって、図1に示すように、上記エアポンプの吸
込側圧力と吐出側圧力との差圧を検出する差圧検出手段
と、上記エアポンプの各駆動電圧に対応する上記差圧と
吐き出される2次空気量との特性関係を示すべく予め求
められるマップ手段と、上記差圧検出手段によって求め
られた差圧と目標とする2次空気量とから上記マップ手
段を用いてエアポンプの目標駆動電圧を求める目標エア
ポンプ駆動電圧演算手段と、得られた目標エアポンプ駆
動電圧と現在のバッテリ電圧とからエアポンプ駆動デュ
ーティ比を算出するデューティ比演算手段と、演算され
たデューティ比を以てエアポンプを駆動するエアポンプ
駆動手段とを有するフィルタ再生制御装置を提供する。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention collects particulates in exhaust gas by a filter provided in the exhaust system of an engine, and also collects particulates collected by the filter. An internal combustion engine that supplies secondary air for regeneration for particulate combustion upstream of the filter using an air pump during filter regeneration to incinerate curates, and as shown in FIG. 1, the suction side pressure and discharge side pressure of the air pump are a differential pressure detection means for detecting a differential pressure between the air pump, a map means for determining in advance a characteristic relationship between the differential pressure corresponding to each driving voltage of the air pump and the amount of secondary air discharged; target air pump drive voltage calculating means for calculating a target drive voltage of the air pump using the map means from the differential pressure obtained by the means and the target secondary air amount; and the obtained target air pump drive voltage and the current battery voltage. Provided is a filter regeneration control device having a duty ratio calculating means for calculating an air pump driving duty ratio from the above, and an air pump driving means for driving the air pump using the calculated duty ratio.

【0009】[0009]

【作用】エアポンプから吐き出される2次空気量が目標
とする2次空気量となるようにエアポンプの目標駆動電
圧を決定し、この目標駆動電圧を達成するべくバッテリ
電圧をデューティ制御するため、エアポンプの駆動ロス
も少ない。
[Operation] The target drive voltage of the air pump is determined so that the amount of secondary air discharged from the air pump becomes the target amount of secondary air, and the duty of the battery voltage is controlled to achieve this target drive voltage. Drive loss is also low.

【0010】0010

【実施例】図面を参照して本発明の実施例を説明する。 図2は、本発明の一実施例としてのフィルタ再生制御装
置の構成を示すものであって、フィルタ上下流に排気圧
力を検出する圧力センサを設け、更にこの2個のセンサ
間の出力特性差を補償する機構を備えた排気浄化システ
ムに本発明を適用したものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows the configuration of a filter regeneration control device as an embodiment of the present invention, in which pressure sensors are provided upstream and downstream of the filter to detect exhaust pressure, and the difference in output characteristics between these two sensors is The present invention is applied to an exhaust gas purification system equipped with a mechanism for compensating for.

【0011】図2に関し、1はパティキュレートを捕集
するフィルタ、2はパティキュレート捕集時、図示しな
いエンジン本体からの排気ガスをフィルタ1に導く排気
管、また3はフィルタ1再生時、排気ガスをフィルタ1
より迂回させるバイパス管である。
Referring to FIG. 2, 1 is a filter that collects particulates, 2 is an exhaust pipe that guides exhaust gas from the engine body (not shown) to filter 1 when collecting particulates, and 3 is an exhaust pipe that guides exhaust gas from the engine body (not shown) to filter 1 when filter 1 is regenerated. Filter gas 1
This is a bypass pipe that allows for a more detour.

【0012】排気管2及びバイパス管3の夫々の内部に
は、上述したようなパティキュレート捕集時とフィルタ
再生時の排気ガス流れを達成する第1排気制御弁4及び
第2排気制御弁5が設けられており、例えばパティキュ
レート捕集時には図に示したような弁位置を占め、フィ
ルタ再生時には弁周り点線で示したような位置を占める
ように制御回路(ECU)6によって作動制御される。
Inside each of the exhaust pipe 2 and the bypass pipe 3, a first exhaust control valve 4 and a second exhaust control valve 5 are provided to achieve the exhaust gas flow during particulate collection and filter regeneration as described above. is provided, and its operation is controlled by a control circuit (ECU) 6 so that, for example, when collecting particulates, the valve occupies the position shown in the figure, and when regenerating the filter, it occupies the position shown by the dotted line around the valve. .

【0013】排気管2内部に配置される第1排気制御弁
4とフィルタ1との間には、フィルタ再生時、パティキ
ュレート燃焼のための再生用ガス(例えば2次空気)を
フィルタ1の排気上流側(以下、上流側と呼ぶ)に供給
する電動エアポンプ7が設けられており、これはフィル
タ1の前端に配置されるフィルタ再生用電気ヒータ8と
共に、バッテリ9より電力供給される。尚、10,11
は制御回路6によってオンオフされる半導体リレーであ
り、12はエアポンプ用フィルタ、13は排気ガスのエ
アポンプ7への逆流を防ぐストップ弁である。
Between the first exhaust control valve 4 disposed inside the exhaust pipe 2 and the filter 1, a regeneration gas (for example, secondary air) for particulate combustion is supplied to the exhaust gas of the filter 1 during filter regeneration. An electric air pump 7 is provided for supplying air to the upstream side (hereinafter referred to as the upstream side), and is powered by a battery 9 together with a filter regeneration electric heater 8 disposed at the front end of the filter 1 . In addition, 10, 11
1 is a semiconductor relay that is turned on and off by the control circuit 6; 12 is an air pump filter; and 13 is a stop valve that prevents exhaust gas from flowing back into the air pump 7.

【0014】フィルタ1におけるパティキュレート捕集
状態を検出するため、フィルタ1の上・下流の排気管1
には夫々、圧力導入管14及び15が接続され、この排
気管領域での排気圧力を検出する圧力センサ16(フィ
ルタ上流側)及び圧力センサ17(フィルタ下流側)が
設けられる。
In order to detect the state of particulate collection in the filter 1, the exhaust pipes 1 upstream and downstream of the filter 1 are
are connected to pressure introduction pipes 14 and 15, respectively, and are provided with a pressure sensor 16 (filter upstream side) and a pressure sensor 17 (filter downstream side) that detect the exhaust pressure in the exhaust pipe area.

【0015】また本実施例では、上述したセンサ出力特
性差補償機構として前出の圧力導入管14,15の途中
に制御回路6によって駆動されるロータリ式の圧力検出
ライン切り替えバルブ18及び19が夫々介装される。 この圧力検出ライン切り替えバルブ18,19は、セン
サ出力特性差検出の際各圧力センサ16,17へ大気圧
を導くものであって、その補正方法に関しては本発明と
直接関係ないため省略するが、以下の説明ではこの2個
の圧力センサ16,17の出力特性差は上記機構によっ
て予め補償されており、実質上センサ間には出力特性差
がないものとする。 尚、20及び21は圧力センサ用フィルタである。
Further, in this embodiment, rotary pressure detection line switching valves 18 and 19 driven by the control circuit 6 are provided in the middle of the pressure introduction pipes 14 and 15, respectively, as the above-mentioned sensor output characteristic difference compensation mechanism. Intervened. These pressure detection line switching valves 18 and 19 guide atmospheric pressure to each pressure sensor 16 and 17 when detecting a difference in sensor output characteristics, and the correction method thereof will be omitted since it is not directly related to the present invention. In the following description, it is assumed that the difference in output characteristics between the two pressure sensors 16 and 17 has been compensated for in advance by the above mechanism, and there is virtually no difference in output characteristics between the sensors. Note that 20 and 21 are pressure sensor filters.

【0016】制御回路6の入力側には圧力センサ16及
び17からのアナログ信号の他、同様にフィルタの上・
下流に設けられる排気温センサ22及び23からのアナ
ログ信号、大気温センサ24によって検出された大気温
度To を示すアナログ信号、エアフローメータ(図示
せず)によって検出された吸入空気量Ga を示す信号
、エンジン回転数Ne を示す信号など、現在の機関の
運転状態を示す各種信号が入力される。そして制御回路
6はこれら各種センサから得られた運転情報に基づいて
エンジン制御をしたり、フィルタ1に関すればフィルタ
再生時、電動エアポンプ7や電気ヒータ8を駆動する信
号を出力する。
On the input side of the control circuit 6, in addition to the analog signals from the pressure sensors 16 and 17, there is also a filter on the input side.
An analog signal from exhaust temperature sensors 22 and 23 provided downstream, an analog signal indicating the atmospheric temperature To detected by the atmospheric temperature sensor 24, a signal indicating the intake air amount Ga detected by an air flow meter (not shown), Various signals indicating the current operating state of the engine, such as a signal indicating the engine rotational speed Ne, are input. The control circuit 6 controls the engine based on the operating information obtained from these various sensors, and outputs signals for driving the electric air pump 7 and electric heater 8 when the filter 1 is regenerated.

【0017】以下、図3及び図4を参照して、本発明に
よるフィルタ再生制御装置の作動を具体的に説明する。
The operation of the filter regeneration control device according to the present invention will be specifically explained below with reference to FIGS. 3 and 4.

【0018】図3及び図4に示すフローチャートは、現
在フィルタ1がフィルタ再生条件を満たすか否かを判断
し、再生条件を満たす時、本発明の特徴たるフィルタ再
生処理を実行するための制御回路6の作動を説明するも
のであって、例えば50msecなどの所定時間毎に処
理される時間割り込みルーチンとする。
The flowcharts shown in FIGS. 3 and 4 show a control circuit for determining whether or not the filter 1 currently satisfies filter regeneration conditions, and when satisfying the regeneration conditions, for executing filter regeneration processing, which is a feature of the present invention. 6, which is a time interrupt routine that is processed every predetermined time, such as 50 msec, for example.

【0019】図3に関し、まずステップ31からステッ
プ34にかけて各種フラグF1 ,F2 ,F3 ,F
4 が0にリセットされているか否かを判定する。これ
らのフラグは、本ルーチンの後出ステップにおいて1に
セットされるものであって、その具体的処理内容は後述
するが、本ルーチンが最初に実行される時点においては
予め0に初期化されているものとする。
Regarding FIG. 3, first, from step 31 to step 34, various flags F1, F2, F3, F
4 is reset to 0. These flags are set to 1 in the later steps of this routine, and the specific processing contents will be described later, but they are initialized to 0 in advance when this routine is executed for the first time. It is assumed that there is

【0020】ステップ31〜34の夫々においてYes
と判定された場合、ルーチンはステップ35に進み、こ
こで初めてフィルタ再生時期か否かが判定される。即ち
具体的には、ここで圧力センサ16,17によってフィ
ルタ上下流の排気圧力を検出し、その差、即ちフィルタ
圧損ΔPを求め、フィルタ再生を要すると判断される所
定値以上の時に再生時期(Yes)と判定する。
Yes in each of steps 31 to 34
If it is determined that this is the case, the routine proceeds to step 35, where it is determined for the first time whether or not it is time to regenerate the filter. Specifically, the pressure sensors 16 and 17 detect the exhaust pressure upstream and downstream of the filter, find the difference between them, that is, the filter pressure drop ΔP, and when the pressure drop ΔP is equal to or higher than a predetermined value that indicates the need for filter regeneration, the regeneration time ( Yes).

【0021】フィルタ再生時期と判定されたならば、ル
ーチンは次にステップ36に進み、第1排気制御弁4と
第2排気制御弁5の夫々に駆動信号を出力して、図2の
点線位置を占めるようにし、排気ガスの全量をフィルタ
1からバイパスさせる。またこのステップ36では同時
に制御弁位置切り替えフラグF4 を1にセットする。 尚、ステップ35でNo、即ちフィルタ再生時期でない
場合には、後述するフィルタ再生処理は実行されないた
め、以下のステップをスキップして本ルーチンを終了す
る。
If it is determined that it is time to regenerate the filter, the routine then proceeds to step 36, in which a drive signal is output to each of the first exhaust control valve 4 and the second exhaust control valve 5, and the position indicated by the dotted line in FIG. , and the entire amount of exhaust gas is bypassed from the filter 1. Also, at this step 36, the control valve position switching flag F4 is set to 1 at the same time. Incidentally, if No in step 35, that is, if it is not time to regenerate the filter, the filter regeneration process to be described later is not executed, so the following steps are skipped and this routine ends.

【0022】ところで実際には、上記第1、第2排気制
御弁4,5の位置替えにはある程度の時間(2〜3秒)
を要する。従ってステップ36に続くステップ37では
、制御弁の位置替えが終了したか否かを、例えば上記位
置替え時間の経過を見ることにより判断する。そして切
り替えが完了したと判定されたならば(Yes)、ルー
チンはステップ38に進み、上記制御弁位置切り替えフ
ラグF4 を0にリセットし、逆に切り替え中の場合(
No)、以下のステップをスキップして本ルーチンを終
了する。尚、ステップ37でNoの場合、次のルーチン
ではステップ34でNoと判定されることになり(フラ
グF4 は1にセットされているため)、ステップ35
,36をスキップして再度、制御弁位置切り替え完了か
否かの判定がなされることになる。
Actually, it takes a certain amount of time (2 to 3 seconds) to change the positions of the first and second exhaust control valves 4 and 5.
It takes. Therefore, in step 37 following step 36, it is determined whether or not the position change of the control valve has been completed, for example, by checking the passage of the position change time. If it is determined that the switching has been completed (Yes), the routine proceeds to step 38 and resets the control valve position switching flag F4 to 0. Conversely, if switching is in progress (
No), skip the following steps and end this routine. Incidentally, in the case of No in step 37, in the next routine, it is determined as No in step 34 (because flag F4 is set to 1), and in step 35
, 36 are skipped and a determination is made again as to whether or not the control valve position switching is complete.

【0023】フラグF4 をリセットする処理に加え、
ステップ38では圧力センサ16によってフィルタ上流
側の圧力が検出される。即ち、第1排気制御弁4の位置
が切り替わった後のフィルタ上流側圧力は、エアポンプ
7が駆動されるまではその時の大気圧Po を示すため
、この時のフィルタ上流側圧力を検出することにより、
これと等しいエアポンプ7の吸込側圧力を求めるもので
ある。加えて、ステップ38では大気温センサ24によ
ってその時の大気温度To が検出される。
In addition to the process of resetting flag F4,
In step 38, the pressure sensor 16 detects the pressure on the upstream side of the filter. That is, since the pressure upstream of the filter after the position of the first exhaust control valve 4 is switched indicates the atmospheric pressure Po at that time until the air pump 7 is driven, by detecting the pressure upstream of the filter at this time, ,
The suction side pressure of the air pump 7 which is equal to this is determined. Additionally, in step 38, the atmospheric temperature sensor 24 detects the atmospheric temperature To at that time.

【0024】次にステップ39では半導体リレー11に
駆動信号を出力する処理が行われ電気ヒータ8への通電
が開始されると共に、ヒータ通電フラグF3 が1にセ
ットされる。この電気ヒータ8への通電処理は所定時間
(例えば3分間)に亙って実行されるものであり、従っ
てステップ39に続くステップ40では、通電開始時期
からの経過時間を見て、上記所定時間が経過したか否か
、即ち通電終了時期か否かが判定される。そしてステッ
プ40現在通電終了時期と判定されたならば(Yes)
、ステップ41でヒータ通電フラグF3 が0にリセッ
トされ、逆に引き続きヒータ通電が続行される場合(N
o)、ステップ41をスキップすることになる。尚、ス
テップ41をスキップした場合、本ルーチン終了後、次
のルーチンのステップ33でNoと判定されることにな
り、この場合ステップ35〜38をスキップして、引き
続きステップ39でヒータ通電処理が続行され、再度ス
テップ40で通電終了時期判定が行われる。
Next, in step 39, a process of outputting a drive signal to the semiconductor relay 11 is performed to start energizing the electric heater 8, and the heater energization flag F3 is set to 1. This process of energizing the electric heater 8 is performed for a predetermined period of time (for example, 3 minutes). Therefore, in step 40 following step 39, the elapsed time from the start of energization is checked, and the predetermined period of time is determined. It is determined whether or not time has elapsed, that is, whether it is time to end the energization. Then, if it is determined that it is time to end the energization at step 40 (Yes)
, the heater energization flag F3 is reset to 0 in step 41, and conversely, if the heater energization continues (N
o), step 41 will be skipped. In addition, if step 41 is skipped, after this routine ends, a negative determination will be made in step 33 of the next routine. In this case, steps 35 to 38 will be skipped and the heater energization process will continue in step 39. Then, in step 40, the energization end timing is determined again.

【0025】図3に続くステップ42では、先のステッ
プ32と同様に、再びフラグF2 が0にリセットされ
ているか否かが判定される。このフラグは後述するエア
ポンプ駆動に伴って、セットされるものであり、ここで
は仮にYesと判定されたとして、次のステップ43を
説明する。
In step 42 following FIG. 3, it is again determined whether the flag F2 has been reset to 0, similarly to the previous step 32. This flag is set when the air pump is driven, which will be described later.Here, the next step 43 will be explained assuming that the determination is Yes.

【0026】ステップ43では、エアポンプ7の吐出側
圧力Ph を求めるためにエアポンプ7を一時、予め定
められた標準的作動条件のもとでモデル駆動する処理が
実行される。即ち、具体的には例えば、フィルタ圧損Δ
Pが標準状態(所定量のパティキュレートを捕集した状
態)で、かつ大気圧及び大気温度が夫々標準的な値Ps
td,Tstdを示し(例えば 760mmHg、 2
93°K)、かつバッテリ電圧BHが標準値の状態にお
いて、エアポンプ7により目標2次空気量Vstdの空
気供給が達成されるような標準的な駆動デューティ比D
stdを以てエアポンプ7を駆動する。尚、この駆動デ
ューティ比Dstdは予め実験などによって求めておく
。又、本ステップ43では上述したエアポンプモデル駆
動処理の他、エアポンプモデル駆動フラグF1 を1に
セットする処理がなされる。
In step 43, in order to determine the discharge side pressure Ph of the air pump 7, a process is executed in which the air pump 7 is temporarily driven as a model under predetermined standard operating conditions. That is, specifically, for example, filter pressure loss Δ
P is in a standard state (a state in which a predetermined amount of particulates is collected), and the atmospheric pressure and atmospheric temperature are each standard values Ps
td, Tstd (e.g. 760mmHg, 2
93°K) and the battery voltage BH is at the standard value, the standard drive duty ratio D is such that the air pump 7 achieves the air supply of the target secondary air amount Vstd.
The air pump 7 is driven with std. Note that this drive duty ratio Dstd is determined in advance through experiments or the like. Further, in this step 43, in addition to the air pump model drive process described above, a process of setting the air pump model drive flag F1 to 1 is performed.

【0027】ところで、上述したような標準的デューテ
ィ比Dstdを以てエアポンプ7駆動が開始されても、
即座にはエアポンプからの2次空気吐出が安定するわけ
ではなく、吐き出しの安定には通電開始後、通常2〜3
秒を要する。従ってステップ43に続くステップ44で
は、エアポンプ7からの2次空気吐出量が安定したか否
かを、例えば通電後の時間経過を見ることで判定し、安
定したと判定された場合(Yes)、ルーチンはステッ
プ45に進み、エアポンプモデル駆動フラグF1 を0
にリセットする処理を実行する。又、逆に本ステップ4
4でNoと判定された場合には、エアポンプ7からの空
気吐き出しが未だ安定していないと判断されるため、以
下のステップをスキップして次のルーチンに進むことに
なる。そして次のルーチンでは、先のステップ43でフ
ラグF1 が1にセットされているため、ステップ31
でNoと判定され、ステップ39〜41又はステップ3
9及び40の処理を実行した後(ステップ32〜38は
スキップ)、ステップ42でYesの判定(ここではま
だF2 =0)、ステップ43で引き続きエアポンプ7
のモデル駆動を継続して、再度ステップ44で2次空気
吐き出しが安定したか否かの判定が繰り返されることに
なる(以下、同じ)。
By the way, even if the driving of the air pump 7 is started with the standard duty ratio Dstd as described above,
The discharge of secondary air from the air pump does not become stable immediately, and it usually takes 2 to 3 minutes after the power is turned on to stabilize the discharge.
It takes seconds. Therefore, in step 44 following step 43, it is determined whether or not the amount of secondary air discharged from the air pump 7 has stabilized, for example, by observing the elapsed time after energization, and if it is determined that it has stabilized (Yes), The routine proceeds to step 45, where the air pump model drive flag F1 is set to 0.
Execute the process to reset. Also, conversely, this step 4
If the determination in step 4 is No, it is determined that the air discharge from the air pump 7 is not yet stable, so the following steps are skipped and the routine proceeds to the next routine. In the next routine, since the flag F1 was set to 1 in the previous step 43, the flag F1 is set to 1 in step 31.
If the result is No, steps 39 to 41 or step 3
After executing the processes 9 and 40 (steps 32 to 38 are skipped), a Yes determination is made in step 42 (F2 = 0 still here), and the air pump 7 is continued in step 43.
The model continues to be driven, and the determination as to whether or not the secondary air discharge is stabilized is again repeated in step 44 (the same applies hereinafter).

【0028】エアポンプ7からの空気吐き出しが安定し
、ステップ45でフラグF1 がリセットされたならば
、次にルーチンはステップ46に進み、圧力センサ16
によってエアポンプ吐出側圧力Ph が検出される。そ
して続くステップ47においては、先のステップ38で
求められたエアポンプ吸込側圧力(大気圧)Po と、
このエアポンプ吐出側圧力Ph とにより差圧P=Ph
 −Po を求めて、更に前述の標準的な目標2次空気
量Vstdを先のステップ38で求めた実際の大気圧P
o 、大気温度To で補正した実際の目標2次空気量
Vo =Vstd×(Pstd/Po)・(To/Ts
td)とから、例えば図5に示すような、エアポンプ7
の各駆動電圧Vに対応する差圧P(=Ph −Po )
と吐出空気流量との関係を示すマップを用いて、差圧P
を以て駆動されるエアポンプ7において目標2次空気量
Vo を達成するような目標駆動電圧Vp(例えば、図
5では20V)を演算する。尚、この演算に使用される
マップは、エアポンプ7に対応して予め実験的に求めら
れているものである。
When the air discharge from the air pump 7 is stabilized and the flag F1 is reset in step 45, the routine then proceeds to step 46, where the pressure sensor 16 is reset.
The air pump discharge side pressure Ph is detected by . Then, in the following step 47, the air pump suction side pressure (atmospheric pressure) Po obtained in the previous step 38,
Due to this air pump discharge side pressure Ph, the differential pressure P=Ph
−Po is determined, and the standard target secondary air amount Vstd mentioned above is determined by the actual atmospheric pressure P determined in the previous step 38.
o, actual target secondary air volume Vo corrected by atmospheric temperature To = Vstd×(Pstd/Po)・(To/Ts
td), the air pump 7 as shown in FIG.
Differential pressure P (= Ph − Po ) corresponding to each drive voltage V of
Using a map showing the relationship between and the discharge air flow rate, the differential pressure P
A target drive voltage Vp (for example, 20V in FIG. 5) that achieves the target secondary air amount Vo in the air pump 7 driven by the air pump 7 is calculated. Note that the map used for this calculation has been determined experimentally in advance for the air pump 7.

【0029】以上のようにしてエアポンプ7の目標駆動
電圧Vp が求められたならば、次にステップ48では
バッテリ9の電圧BHを読み込み、両電圧Vp ,BH
から、エアポンプ駆動デューティ比D(= 100×V
p/BH)、即ち半導体リレー10のON時間%を演算
する。そして続くステップ49では、演算されたデュー
ティ比Dによるエアポンプ7の駆動が実行開始されると
共に、エアポンプ駆動フラグF2 が1にセットされる
Once the target driving voltage Vp of the air pump 7 has been determined in the above manner, the voltage BH of the battery 9 is read in step 48, and both voltages Vp and BH are
From, air pump drive duty ratio D (= 100 x V
p/BH), that is, the ON time % of the semiconductor relay 10 is calculated. In the subsequent step 49, the air pump 7 is started to be driven by the calculated duty ratio D, and the air pump drive flag F2 is set to 1.

【0030】ところで、本実施例によれば上述したよう
なデューティ比Dの算出は、例えば100msecのよ
うに所定時間毎に実行され、エアポンプ7の吐出圧力P
h やバッテリ電圧BHの変化に応じて、順次更新され
る。従って、ステップ49のエアポンプ駆動処理に続く
ステップ50では、デューティ比Dによるエアポンプ7
駆動開始からの経過時間を見て、上記所定時間が経過し
たか否かが判定される。そして本ステップ50でYes
、即ち次のデューティ比演算時期と判断したら、ルーチ
ンはステップ51に進みデューティ比Dによるエアポン
プ駆動フラグF2 を0にリセットして、再びステップ
46に戻りエアポンプ吐出圧力Ph を求め、以下同様
に新たなデューティ比Dを求める処理を実行する。
By the way, according to this embodiment, the calculation of the duty ratio D as described above is executed at predetermined time intervals such as 100 msec, and the discharge pressure P of the air pump 7 is
It is updated sequentially according to changes in h and battery voltage BH. Therefore, in step 50 following the air pump driving process in step 49, the air pump 7 with the duty ratio D is
It is determined whether or not the predetermined time has elapsed by looking at the elapsed time from the start of driving. And Yes in this step 50
That is, when it is determined that it is time to calculate the next duty ratio, the routine proceeds to step 51, resets the air pump drive flag F2 based on the duty ratio D to 0, returns to step 46 again, calculates the air pump discharge pressure Ph, and similarly calculates a new value. Execute processing to obtain the duty ratio D.

【0031】一方、ステップ50でNo、即ち未だ新た
なデューティ比演算時期と判定されない場合、ルーチン
はステップ52に進む。尚、このように来るべきデュー
ティ比演算時期を待つような場合には(フラグF2 =
1の状態)、続くステップ52の処理を実行した後、次
のルーチンに進み、ステップ32でNoと判定され、更
にステップ39〜41又はステップ39,40の処理を
実行した後、ステップ42でNoと判定され、エアポン
プモデル駆動処理及びデューティ比演算処理の各ステッ
プ43〜48をスキップして引き続きステップ49でエ
アポンプ駆動処理が続行されることになる。
On the other hand, if the result in step 50 is No, that is, it is not determined that it is time for a new duty ratio calculation yet, the routine proceeds to step 52. In addition, when waiting for the upcoming duty ratio calculation time like this (flag F2 =
1), after executing the process of the subsequent step 52, the process proceeds to the next routine, where it is determined No in step 32, and after further executing the process of steps 39 to 41 or steps 39 and 40, the result is No in step 42. Therefore, steps 43 to 48 of the air pump model drive process and duty ratio calculation process are skipped, and the air pump drive process continues at step 49.

【0032】次にステップ52ではエアポンプ7駆動開
始からの経過時間を見て、フィルタ再生に要するエアポ
ンプ駆動所定時間(例えば20分)が経過したか否かが
判定される。そして本ステップ52でYes、即ちフィ
ルタ再生完了と判定された場合、ルーチンはステップ5
3に進みエアポンプ7の半導体リレー10への駆動信号
出力を停止すると共に、エアポンプ駆動フラグF2 を
0にリセットして、本ルーチンを終了する。又、ステッ
プ52でNo、即ち未だフィルタ再生完了に至らない時
点では、ステップ53をスキップして(F2 =1の状
態は継続される)、本ルーチンを終了し、次のルーチン
のステップ42でNoの判定の後、引き続きエアポンプ
駆動処理が続行されることになる。
Next, in step 52, the elapsed time from the start of driving the air pump 7 is checked to determine whether a predetermined air pump driving time (for example, 20 minutes) required for filter regeneration has elapsed. If it is determined in step 52 that the filter regeneration is complete, the routine proceeds to step 5.
Step 3 stops the output of the drive signal from the air pump 7 to the semiconductor relay 10, resets the air pump drive flag F2 to 0, and ends this routine. If the result in step 52 is No, that is, the filter regeneration has not yet been completed, step 53 is skipped (the state of F2 = 1 is continued), this routine is ended, and the result is No in step 42 of the next routine. After the determination, the air pump driving process continues.

【0033】以上、本発明の一実施例を圧力センサ出力
特性補正機構を備えた排気浄化システムに例をとり説明
してきたが、本発明はこの適用例に限定されるものでは
なく、当然ながら圧力検出ライン切り替えバルブを備え
ない通常の排気浄化機構においても適用可能である。 又、上述したフローチャートではエアポンプの吸込側圧
力をフィルタ再生開始時のフィルタ上流側圧力センサの
検出値で代用しているが、圧力検出値の信頼性を増すた
め、エアポンプの吸い込み口に大気圧センサを設けるよ
うにして直接的に検出するようにしても良い。
Although one embodiment of the present invention has been described above, taking as an example an exhaust purification system equipped with a pressure sensor output characteristic correction mechanism, the present invention is not limited to this example of application; It is also applicable to a normal exhaust purification mechanism that does not include a detection line switching valve. In addition, in the above flowchart, the suction side pressure of the air pump is substituted with the value detected by the pressure sensor on the upstream side of the filter at the start of filter regeneration, but in order to increase the reliability of the detected pressure value, an atmospheric pressure sensor is installed at the suction port of the air pump. It is also possible to provide direct detection.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本実施例によれば
エアポンプ駆動デューティ比Dを制御することによって
エアポンプ7からの吐出2次空気量それ自体を制御する
ため、従来装置のようにエアポンプからの空気の一部を
外部に放出するようなことはなく、エアポンプの駆動ロ
スが低減される。又、本発明におけるエアポンプ駆動デ
ューティ比は、その時のバッテリ電圧に応じて変化する
ため、バッテリ電圧が変化してもエアポンプによって吐
き出される2次空気量は目標値のままに保持される。ま
たこれに関連し、エアポンプの吸込側圧力と吐出側圧力
の差圧に変化が生じてもこれに対抗してエアポンプ駆動
電圧を変化させ、常に目標量の2次空気が供給されるよ
うにするため、フィルタ再生の進行に伴うフィルタ圧損
値変化に関係なく常に安定したフィルタ再生処理が実行
できる(従来は圧損値変化に伴って2次空気量が変化し
フィルタ再生不良となる場合もあった)。
As explained above, according to this embodiment, the amount of secondary air discharged from the air pump 7 itself is controlled by controlling the air pump drive duty ratio D, so that the air pump does not need to be operated as in the conventional device. There is no need to release part of the air to the outside, and the drive loss of the air pump is reduced. Further, since the air pump drive duty ratio in the present invention changes depending on the battery voltage at that time, the amount of secondary air discharged by the air pump is maintained at the target value even if the battery voltage changes. In addition, in connection with this, even if there is a change in the differential pressure between the suction side pressure and the discharge side pressure of the air pump, the air pump drive voltage is changed in response to this change, so that the target amount of secondary air is always supplied. Therefore, stable filter regeneration processing can always be performed regardless of changes in filter pressure loss value as filter regeneration progresses (in the past, the secondary air volume would change as the pressure loss value changed, resulting in poor filter regeneration). .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明のクレーム対応図である。FIG. 1 is a diagram corresponding to claims of the present invention.

【図2】本発明の一実施例としてのフィルタ再生制御装
置の概略的構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a filter regeneration control device as an embodiment of the present invention.

【図3】図2の制御回路の作動を説明するフローチャー
トの前半部分を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the first half of a flowchart explaining the operation of the control circuit in FIG. 2;

【図4】図3フローチャートに続く後半部分を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing the latter half of the flowchart in FIG. 3;

【図5】各駆動電圧下のエアポンプ差圧と2次空気量と
の関係を示し、本発明においてエアポンプの目標駆動電
圧を求める際に使用されるマップ図である。
FIG. 5 is a map diagram showing the relationship between the air pump differential pressure and the secondary air amount under each drive voltage, and is used when determining the target drive voltage of the air pump in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…フィルタ 6…制御回路 7…エアポンプ 9…バッテリ 10…半導体リレー 16,17…圧力センサ 1...filter 6...Control circuit 7...Air pump 9...Battery 10...Semiconductor relay 16, 17...Pressure sensor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  機関の排気系に設けられたフィルタに
よって、排気ガス中のパティキュレートを捕集すると共
に、該フィルタに捕集されたパティキュレートを焼却す
るフィルタ再生時、エアポンプによってフィルタ上流に
パティキュレート燃焼のための再生用2次空気を供給す
る内燃機関において、上記エアポンプの吸込側圧力と吐
出側圧力との差圧を検出する差圧検出手段と、上記エア
ポンプの各駆動電圧に対応する上記差圧と吐き出される
2次空気量との特性関係を示すべく予め求められるマッ
プ手段と、上記差圧検出手段によって求められた差圧と
目標とする2次空気量とから上記マップ手段を用いてエ
アポンプの目標駆動電圧を求める目標エアポンプ駆動電
圧演算手段と、得られた目標エアポンプ駆動電圧と現在
のバッテリ電圧とからエアポンプ駆動デューティ比を算
出するデューティ比演算手段と、演算されたデューティ
比を以てエアポンプを駆動するエアポンプ駆動手段とを
有することを特徴とするフィルタ再生制御装置。
Claim 1: A filter installed in the exhaust system of an engine collects particulates in the exhaust gas, and during filter regeneration, in which the particulates collected by the filter are incinerated, an air pump is used to collect particulates upstream of the filter. In an internal combustion engine that supplies secondary air for regeneration for curated combustion, a differential pressure detection means for detecting a differential pressure between a suction side pressure and a discharge side pressure of the air pump; A map means is obtained in advance to show the characteristic relationship between the differential pressure and the amount of secondary air discharged, and the map means is used from the differential pressure found by the differential pressure detection means and the target amount of secondary air. a target air pump drive voltage calculation means for calculating a target drive voltage of the air pump; a duty ratio calculation means for calculating an air pump drive duty ratio from the obtained target air pump drive voltage and the current battery voltage; 1. A filter regeneration control device comprising: an air pump driving means.
JP3046476A 1991-03-12 1991-03-12 Filter regeneration control device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP2841896B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3046476A JP2841896B2 (en) 1991-03-12 1991-03-12 Filter regeneration control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3046476A JP2841896B2 (en) 1991-03-12 1991-03-12 Filter regeneration control device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04284115A true JPH04284115A (en) 1992-10-08
JP2841896B2 JP2841896B2 (en) 1998-12-24

Family

ID=12748250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3046476A Expired - Fee Related JP2841896B2 (en) 1991-03-12 1991-03-12 Filter regeneration control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2841896B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0632189A1 (en) * 1993-06-03 1995-01-04 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho An exhaust gas purifier
CN115013278A (en) * 2022-06-01 2022-09-06 广东乐心医疗电子股份有限公司 Air pump driving method and device and electronic equipment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0632189A1 (en) * 1993-06-03 1995-01-04 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho An exhaust gas purifier
CN115013278A (en) * 2022-06-01 2022-09-06 广东乐心医疗电子股份有限公司 Air pump driving method and device and electronic equipment
CN115013278B (en) * 2022-06-01 2024-09-17 广东乐心医疗电子股份有限公司 Air pump driving method and device and electronic equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2841896B2 (en) 1998-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0623538B2 (en) Reburner for particulate trap
JPH07317529A (en) Exhaust emission control device of diesel engine
JPH06229323A (en) Self-diagnostic device of exhaust gas recirculating device
JPH0693841A (en) Control device for exhaust secondary air supply device in internal combustion engine
JP2841896B2 (en) Filter regeneration control device for internal combustion engine
JP2789921B2 (en) Diesel engine exhaust purification system
JP3118935B2 (en) Diesel engine exhaust purification system
JP2847976B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JPH07317530A (en) Exhaust emission control device of diesel engine
JPS59113232A (en) Apparatus for controlling operation of device for treating fine particles contained in exhaust gas
JPH04272419A (en) Filter regeneration controlling device for internal combustion engine
JPS59126018A (en) Regenerative apparatus of exhaust particulate catching trap in internal combustion engine
JP2988149B2 (en) Diesel engine exhaust purification system
JPH06280685A (en) Exhaust particulate removing device of diesel engine
JP2536561B2 (en) Reburner for particulate trap
JP2838609B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JPH0422019Y2 (en)
JPH06341311A (en) Exhaust emission control device
JP2555633B2 (en) Exhaust gas recirculation control device
JPH052813B2 (en)
JPH0719028A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JPH05214925A (en) Dual-filter type exhaust emission control device
JP2595139B2 (en) Failure detection device for exhaust gas recirculation control device
JPH03233123A (en) Exhaust gas purifier of engine
JP2009235936A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees