JPH04308309A - Particulate filter regenerative device of diesel engine - Google Patents

Particulate filter regenerative device of diesel engine

Info

Publication number
JPH04308309A
JPH04308309A JP3070027A JP7002791A JPH04308309A JP H04308309 A JPH04308309 A JP H04308309A JP 3070027 A JP3070027 A JP 3070027A JP 7002791 A JP7002791 A JP 7002791A JP H04308309 A JPH04308309 A JP H04308309A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
regeneration
filter
temperature
diesel engine
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3070027A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobushi Yasuura
保浦 信史
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.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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 NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP3070027A priority Critical patent/JPH04308309A/en
Publication of JPH04308309A publication Critical patent/JPH04308309A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Abstract

PURPOSE:To provide an exhaust heat recovery type regenerative device which is in a simple steel structure and where filter regeneration can be realized efficiently therein, and so damage of the filter can be sustained through stable combustion. CONSTITUTION:A judgement (S5) of the filter regeneration timing is made by the integrated operating time of a diesel engine, and in the regeneration process a compound control (S8-S12) of the feed-forward control and the feedback control is realized where the target regeneration temperature D0 is calculated based on the operating conditions, an error DELTAD between the target regeneration temperature and the detected temperature (D) of the exhaust gas is calculated, and at the same time, the injection timing is delayed by throttling the intake air in response to the error DELTAD. Then, the exhaust gas temperature is raised and particulates built up on the filter are ignited and combusted by heat of the exhaust gas to regenerate the filter.

Description

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

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はディーゼル機関の排気中
に含まれるパティキュレート(カーボン等の微粒子)を
、例えばセラミック等の耐熱材を用いたハニカム構造の
フィルタで捕集するディーゼルパティキュレートトラッ
パ(以下DPTと略記する。)において、フィルタに堆
積したパティキュレートを燃焼させてフィルタを再生す
る再生装置に関するものである。
[Industrial Application Field] The present invention is a diesel particulate trapper that collects particulates (fine particles such as carbon) contained in the exhaust gas of a diesel engine using a filter having a honeycomb structure made of a heat-resistant material such as ceramic. (hereinafter abbreviated as DPT) relates to a regeneration device that regenerates a filter by burning particulates deposited on the filter.

【0002】0002

【従来の技術】本発明の対象としているDPTでは、排
気中のカーボン微粒子等のパティキュレートがフィルタ
で捕集されるので、フィルタの後方へ排出される排気中
のパティキュレート濃度は低減されるが、捕集されたパ
ティキュレートはフィルタの壁面に堆積する。従って、
捕集時間が進むに従ってフィルタは目詰まりを生じるた
め機関の排気系の背圧が高まる。背圧が限度を越えれば
当然機関を正常に運転することができなくなる。このた
め、フィルタに堆積したパティキュレートが一定量を越
えた段階で、パティキュレートを着火燃焼させて消滅さ
せ、圧損を減少させるための再生という処理が必要とな
る。
[Prior Art] In the DPT which is the subject of the present invention, particulates such as carbon particles in the exhaust gas are collected by a filter, so the concentration of particulates in the exhaust gas discharged to the rear of the filter is reduced. , the collected particulates are deposited on the wall of the filter. Therefore,
As the collection time progresses, the filter becomes clogged, which increases the back pressure in the engine's exhaust system. If the back pressure exceeds the limit, the engine will obviously not be able to operate normally. For this reason, when the particulates accumulated on the filter exceed a certain amount, a process called regeneration is required to ignite and burn the particulates to eliminate them and reduce pressure loss.

【0003】従来、こうした場合のフィルタの再生装置
として、例えば特公昭60−42331号記載のものが
知られている。この従来の装置はいわゆるバーナー式の
ものであって、フィルタの近傍にパティキュレート再生
用バーナーと、それに付属する燃料供給装置、バーナー
着火用ヒーター及び燃焼用空気供給系等を配備し、再生
時に、バーナーを燃焼させて、フィルタに付着したカー
ボン粒子等の可燃性微粒子(パティキュレート)を焼却
するという構成が採用されていた。
Conventionally, as a filter regeneration device in such a case, for example, the one described in Japanese Patent Publication No. 60-42331 is known. This conventional device is of the so-called burner type, and is equipped with a particulate regeneration burner, an attached fuel supply device, a burner ignition heater, a combustion air supply system, etc. near the filter, and during regeneration, A configuration was adopted in which combustible particulates (particulates) such as carbon particles attached to the filter were incinerated by burning the burner.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の再
生装置は、パティキュレート燃焼用バーナー及びその付
属装置を配備しなければならず、構成が複雑であった。 また、バーナーの燃料の安定化が難しいという問題があ
った。加えて、バーナーでの燃焼分だけエネルギーロス
を発生するという問題もあった。
However, this conventional regenerator requires a particulate combustion burner and its auxiliary equipment, and has a complicated structure. Another problem was that it was difficult to stabilize the fuel in the burner. In addition, there was also the problem that energy loss occurred due to the combustion in the burner.

【0005】本発明は、簡単な構成で効率よくフィルタ
の再生を実行することができ、しかも安定的な燃焼によ
りフィルタの損傷等の生じることのない再生装置の提供
を目的として完成された。
The present invention was completed with the aim of providing a regenerator that can efficiently regenerate a filter with a simple configuration and that does not cause damage to the filter due to stable combustion.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用】かかる目的を達
成するために、本発明は、ディーゼル機関の排気中のパ
ティキュレートをフィルタで捕集すると共に、所定の時
期に前記フィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼
させることでフィルタの再生を行うディーゼル機関のパ
ティキュレートフィルタ再生装置において、前記フィル
タのパティキュレートの捕集状況を直接又は間接に検知
して再生処理の時期を指示する再生時期指示手段と、前
記フィルタ近傍の排気温を検出する排気温検出手段と、
該再生時期指示手段により再生時期が指示された場合は
、前記排気温検出手段により検出される排気温と、前記
パティキュレートの燃焼に必要な目標再生温度とから、
前記フィルタ近傍の排気温を前記目標再生温度の範囲内
に維持する様に、前記ディーゼル機関の燃焼条件をフィ
ードバック制御する排気温フィードバック制御手段とを
備えたことを特徴とする構成を採用した。
[Means and operations for solving the problems] In order to achieve the above object, the present invention collects particulates in the exhaust gas of a diesel engine with a filter, and collects particulates with the filter at a predetermined time. In a particulate filter regeneration device for a diesel engine that regenerates a filter by burning particulates, a regeneration timing instructing means directly or indirectly detects the state of collection of particulates in the filter and instructs the timing of regeneration processing. and exhaust temperature detection means for detecting exhaust temperature near the filter;
When the regeneration timing is instructed by the regeneration timing instruction means, based on the exhaust temperature detected by the exhaust temperature detection means and the target regeneration temperature necessary for combustion of the particulates,
The present invention is characterized in that it includes exhaust temperature feedback control means for feedback controlling the combustion conditions of the diesel engine so as to maintain the exhaust gas temperature near the filter within the range of the target regeneration temperature.

【0007】この本発明のディーゼル機関のパティキュ
レートフィルタ再生装置によれば、再生時期指示手段に
よって所定の再生時期が指示されると、排気温フィード
バック制御手段が排気温検出手段の検出結果を参照しつ
つディーゼル機関の燃焼条件をフィードバック制御して
、フィルタ近傍の排気温をパティキュレートの燃焼に必
要な目標再生温度範囲内に維持する。すると、フィルタ
に付着したパティキュレートは、排気温によって着火し
、燃焼する。この結果、フィルタの再生がなされる。
According to the particulate filter regeneration device for a diesel engine of the present invention, when a predetermined regeneration time is instructed by the regeneration time instruction means, the exhaust temperature feedback control means refers to the detection result of the exhaust temperature detection means. At the same time, the combustion conditions of the diesel engine are feedback-controlled to maintain the exhaust temperature near the filter within the target regeneration temperature range necessary for particulate combustion. Then, the particulates adhering to the filter are ignited by the exhaust temperature and burned. As a result, the filter is regenerated.

【0008】この様に、本発明のディーゼル機関のパテ
ィキュレートフィルタ再生装置は、パティキューレート
を捕集すべきディーゼル機関そのものの排気熱エネルギ
ーを使ってフィルタの可燃性堆積物を焼却し、再生する
排気熱式再生装置と呼べる全く新規なものである。
As described above, the diesel engine particulate filter regeneration device of the present invention incinerates and regenerates combustible deposits on the filter using the exhaust thermal energy of the diesel engine itself that should collect particulates. This is a completely new device that can be called an exhaust heat type regenerator.

【0009】なお、本発明は、請求項1記載の構成によ
り既に完成しているが、実際に適用するに当たっては、
さらに以下の一般的事項を参酌してシステム化するとよ
い。ディーゼル機関では一般に排気温は負荷(噴射量)
、回転数、吸気量、噴射時期等で変化する。このうち負
荷と回転数は運転者の希望する運転条件によって任意に
設定される変数である。
[0009] Although the present invention has already been completed with the structure set forth in claim 1, in actually applying it,
Furthermore, it is recommended to take into account the following general points and systemize them. In diesel engines, exhaust temperature generally depends on the load (injection amount)
, changes depending on rotation speed, intake air volume, injection timing, etc. Of these, the load and rotation speed are variables that are arbitrarily set according to the operating conditions desired by the driver.

【0010】一般に、負荷と回転数が任意に設定された
場合でも、フィルタの再生を行わない通常状態では吸気
損失を出来るだけ減らすためスロットル弁は吸気を絞る
効果を発生しない開度に保たれる。また、同様に通常状
態では噴射時期についても機関効率、排気に含まれる窒
素酸化物濃度等を考慮して適切な標準値が設定される。
In general, even if the load and rotation speed are arbitrarily set, under normal conditions without filter regeneration, the throttle valve is kept at an opening that does not cause the effect of throttling the intake air in order to reduce intake air loss as much as possible. . Similarly, under normal conditions, an appropriate standard value for the injection timing is set in consideration of the engine efficiency, the concentration of nitrogen oxides contained in the exhaust gas, and the like.

【0011】これに対して、ディーゼル機関では負荷及
び回転数が一定の条件下でも、一定範囲内でスロットル
弁を絞って吸気を減少したり噴射時期を遅角させたりし
た場合は、排気温が上昇する特性を有する。
On the other hand, in a diesel engine, even if the load and rotation speed are constant, if the throttle valve is throttled within a certain range to reduce the intake air or retard the injection timing, the exhaust temperature will decrease. It has the property of rising.

【0012】そこで、本発明の具体的システム化におけ
る排気温の調整に当たっては、一例として、ディーゼル
機関の吸気系に配設した吸気絞り弁の絞り量を電気的に
調整するという構成をあげることができる。即ち、ディ
ーゼル機関の燃焼条件の内、吸気量を調整することで排
気温の調整を行うことができるのである。なお、排気温
の調整のために用いる吸気絞り弁は、アクセルと連動し
たスロットル弁自体であってもよいし、それ以外にもう
一つ専用の副スロットル弁を設けておいてもよい。
[0012] Therefore, in adjusting the exhaust temperature in a specific system of the present invention, as an example, it is possible to cite a configuration in which the throttle amount of an intake throttle valve disposed in the intake system of a diesel engine is electrically adjusted. can. That is, the exhaust temperature can be adjusted by adjusting the intake air amount among the combustion conditions of the diesel engine. Note that the intake throttle valve used for adjusting the exhaust gas temperature may be the throttle valve itself linked to the accelerator, or another dedicated sub-throttle valve may be provided.

【0013】また、ディーゼル機関へ燃料噴射する噴射
ポンプの噴射時期を電気的出力に調整することで排気温
の調整を行うこともでき、吸気絞り弁の調整と燃料噴射
時期の調整を両方とも行ってもよい。
Furthermore, the exhaust temperature can be adjusted by electrically adjusting the injection timing of the injection pump that injects fuel into the diesel engine, and both the intake throttle valve and the fuel injection timing can be adjusted. It's okay.

【0014】つまり、フィルタが再生すべき時期に達し
た時、スロットル弁を絞るか噴射時期を標準値より遅角
させるか、更にこの両者を併用することによって、排気
温を高め、フィルタに堆積したパティキュレートを着火
燃焼させることができるのである。なお、排気温を高め
るに有効であり、かつフィードバック制御に適するなら
ばこれら以外の燃焼条件の調節であっても同様の作用を
奏することができる。
In other words, when the time has come for the filter to be regenerated, by tightening the throttle valve or retarding the injection timing from the standard value, or by using both in combination, the temperature of the exhaust gas is raised and the deposits on the filter are reduced. Particulates can be ignited and burned. Note that the same effect can be achieved by adjusting combustion conditions other than these, as long as they are effective in increasing the exhaust gas temperature and are suitable for feedback control.

【0015】こうした本発明による排気熱式再生を行え
ば特別なエネルギー源を用意する必要もなく、簡単な構
成でフィルタに均等に熱エネルギーを作用させて安定な
再生を実現することができる。
If the exhaust heat type regeneration according to the present invention is performed as described above, there is no need to prepare a special energy source, and stable regeneration can be achieved by applying thermal energy evenly to the filter with a simple configuration.

【0016】ところで、フィルタの再生時の温度、即ち
再生温度は、パティキュレートが着火する前では機関の
排気熱エネルギーのみで決まるが、パティキュレートが
一旦着火するとその燃焼エネルギーが加わる。従って、
フィルタの出口側排気温はその分上昇する。ところが、
この上昇量を演算その他で求めようとすると面倒な上に
精度よい値を推定することができない。
By the way, the temperature at the time of filter regeneration, that is, the regeneration temperature, is determined only by the exhaust heat energy of the engine before the particulates are ignited, but once the particulates are ignited, the combustion energy is added. Therefore,
The exhaust gas temperature on the outlet side of the filter increases accordingly. However,
Attempting to determine this amount of increase by calculation or other means is troublesome and it is not possible to estimate a value with high accuracy.

【0017】また、再生時に吸気の絞り度合い、あるい
は噴射時期の遅角量が適切でないと排気温が不適当とな
りパティキュレートの着火燃焼が十分出来ず再生不良と
なることがある。加えて、フィルタの温度上昇や温度上
昇割合が過大となり、フィルタを破損する場合もある。 これらを防止するには、再生時の温度を木目細かく制御
する必要がある。
Furthermore, if the degree of intake air throttling or the amount of retardation of the injection timing is not appropriate during regeneration, the exhaust gas temperature will be inappropriate and particulates may not be ignited and burned sufficiently, resulting in poor regeneration. In addition, the temperature rise or temperature rise rate of the filter may become excessive, and the filter may be damaged. To prevent these, it is necessary to carefully control the temperature during regeneration.

【0018】請求項1に記載のパティキュレートフィル
タ再生装置は、フィルタ近傍の排気温を検出してフィー
ドバック制御する構成であるから、こうした面倒な演算
を必要とせずに、着火後の再生における温度上昇を踏ま
えつつ木目細かな制御を行うことができる。
The particulate filter regeneration device according to claim 1 is configured to detect the exhaust gas temperature near the filter and perform feedback control, so that the temperature rise during regeneration after ignition can be controlled without the need for such troublesome calculations. It is possible to perform fine-grained control while keeping this in mind.

【0019】ところで、こうした木目細かな再生処理を
行っている最中に、例えばアクセルが踏み込まれるなど
すると、燃焼条件が大幅に変更されてしまいフィードバ
ック制御では追い付かなくなることがある。
By the way, if, for example, the accelerator pedal is depressed while such fine-grained regeneration processing is being performed, the combustion conditions may be changed so much that feedback control may not be able to keep up.

【0020】つまり、ディーゼル機関において一般的に
、例えば運転者がアクセルペダルの操作量を変えた場合
は、新しい運転条件が設定されることになるが、これに
伴って、ディーゼル機関への燃料の噴射量が変化し、排
気に含まれる熱エネルギーも変化する。このため、目標
再生温度の範囲内に排気温を維持する再生処理を実施し
ている場合にアクセル操作等があると、熱エネルギーが
急激に変化してしまいフィードバック制御では追い付か
なくなる。
[0020] In general, in a diesel engine, for example, when the driver changes the amount of operation of the accelerator pedal, a new operating condition is set, but along with this, the fuel supply to the diesel engine changes. The injection amount changes, and the thermal energy contained in the exhaust gas also changes. Therefore, if the accelerator is operated while the regeneration process is being performed to maintain the exhaust gas temperature within the range of the target regeneration temperature, the thermal energy will change rapidly and feedback control will not be able to catch up.

【0021】そこで、この請求項1に記載のディーゼル
機関のパティキュレートフィルタ再生装置において、さ
らに、ディーゼル機関の運転条件を検出する運転条件検
出手段と、該運転条件検出手段により検出された運転条
件から推定される排気熱に基づいて、前記フィードバッ
ク制御の条件または前記ディーゼル機関の燃焼条件の制
御量に調整を加えるフィードフォワード制御を行う排気
温フィードフォワード制御手段とを備えることを特徴と
する請求項2に記載の通りのディーゼル機関のパティキ
ュレートフィルタ再生装置をも発明した。
Therefore, the particulate filter regeneration device for a diesel engine according to claim 1 further includes an operating condition detecting means for detecting the operating condition of the diesel engine, and an operating condition detected by the operating condition detecting means. 2. The exhaust temperature feedforward control means for performing feedforward control that adjusts the feedback control conditions or the control amount of the combustion conditions of the diesel engine based on the estimated exhaust heat. He also invented a particulate filter regeneration device for diesel engines as described in .

【0022】具体的には、再生処理の実行中にアクセル
が急激に踏み込まれた場合などは、燃料噴射量が増大す
ることで排気温が急上昇してしまうから、その分だけ再
生処理のための吸気絞り量を急速に復帰させるとか噴射
時期を急速に正常な状態に戻してやるとかの対応が必要
となるのである。そこで、排気温フィードフォワード制
御手段によって、運転条件から推定される排気熱に応じ
て、吸気絞り量や燃料噴射時期といった燃焼条件を算出
してフィードフォワード制御してやることで、フィード
バック制御の応答性の問題を解決してやるのである。つ
まり、排気温フィードフォワード制御手段は、推定され
る排気熱が大きい場合は、吸気絞り量をなくしたり、噴
射時期を遅角させたりしない様にフィードフォワード制
御する。従って、再生処理中にアクセルが踏み込まれた
場合などには、このフィードフォワード制御によって直
ちに吸気絞りや噴射時期が通常運転状態に復帰されるか
ら、排気温の上昇し過ぎを速やかに防止することができ
る。
Specifically, if the accelerator is suddenly depressed while the regeneration process is being performed, the exhaust temperature will rise rapidly due to the increase in the amount of fuel injected, so the regeneration process will be delayed accordingly. It is necessary to take measures such as rapidly restoring the intake throttle amount or rapidly returning the injection timing to its normal state. Therefore, the exhaust temperature feedforward control means calculates combustion conditions such as intake throttling amount and fuel injection timing according to the exhaust heat estimated from the operating conditions and performs feedforward control, which solves the problem of responsiveness of feedback control. I will solve it. That is, when the estimated exhaust heat is large, the exhaust gas temperature feedforward control means performs feedforward control so as not to eliminate the intake throttle amount or retard the injection timing. Therefore, if the accelerator is depressed during regeneration processing, this feedforward control immediately returns the intake throttle and injection timing to normal operating conditions, making it possible to promptly prevent the exhaust temperature from rising too much. can.

【0023】また、排気温フィードフォワード制御手段
は、運転条件に応じてフィードバック制御条件である目
標再生温度を、例えば排気温が上昇する運転条件にある
場合には目標再生温度を仮想的に下げるなどしてやると
いうフィードバック条件に対する調整を行っても同じ目
的を達成できる。即ち、再生処理中にアクセルが踏み込
まれたならば、フィードバック条件である目標再生温度
を仮想的に下げてやることで排気温検出手段による検出
値と目標値との差を大きくしてフィードバック制御の速
度を速め、フィードバック制御のみの場合における応答
遅れを解消してやるのである。
[0023] The exhaust temperature feedforward control means also controls the target regeneration temperature, which is a feedback control condition, in accordance with the operating conditions, such as virtually lowering the target regeneration temperature when the operating condition is such that the exhaust gas temperature increases. The same objective can be achieved by making adjustments to the feedback condition of doing something. That is, if the accelerator is depressed during regeneration processing, the target regeneration temperature, which is the feedback condition, is virtually lowered to increase the difference between the detected value by the exhaust temperature detection means and the target value, thereby increasing the feedback control. This increases the speed and eliminates the response delay that occurs when only feedback control is used.

【0024】[0024]

【実施例】次に、図面に示す実施例によって本発明を詳
しく説明する。実施例のディーゼル機関1は、図1に示
す様に、機関回転数やアクセル操作量といった運転条件
を検出し、演算処理手段(ECU)3にて各種制御量を
演算し、吸気系5に配設したスロットル弁7のサーボモ
ータ9を電気的に駆動制御して吸気量を調節すると共に
、噴射ポンプ11の噴射調節手段13を電気的に駆動制
御して燃料の噴射量及び噴射時期を制御する、いわゆる
電子制御式のものである。また、ディーゼル機関1は、
その排気系15に、排気中のパティキュレートを捕集す
るためのフィルタ17を備えたDPTを有するタイプの
ものである。このフィルタ17は、セラミック材で構成
されたハニカム状排気通路を有し、その壁面には排気中
のパティキュレートを捕集する一方で排気のガス成分は
通過させるための多数の細孔を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be explained in detail with reference to embodiments shown in the drawings. As shown in FIG. 1, the diesel engine 1 of the embodiment detects operating conditions such as engine speed and accelerator operation amount, calculates various control amounts in an arithmetic processing unit (ECU) 3, and distributes them to the intake system 5. The servo motor 9 of the installed throttle valve 7 is electrically driven and controlled to adjust the intake air amount, and the injection adjustment means 13 of the injection pump 11 is electrically driven and controlled to control the fuel injection amount and injection timing. This is a so-called electronically controlled type. Moreover, the diesel engine 1 is
The exhaust system 15 is of a type having a DPT equipped with a filter 17 for collecting particulates in the exhaust gas. The filter 17 has a honeycomb-shaped exhaust passage made of a ceramic material, and its wall surface has a large number of pores for collecting particulates in the exhaust while allowing gas components of the exhaust to pass through.

【0025】機関回転数等の運転条件は、ディーゼル機
関1のクランク軸に係動するパルサの回転を検出する電
極ピックアップ式の回転センサ19、運転者のアクセル
ペダルの操作量を検出するポテンショメータ式のアクセ
ルセンサ21及び冷却水温度を検知するためのサーミス
タ式の水温センサ23等により構成される運転条件検出
手段によって検出され、ECU3に入力される。
Operating conditions such as engine speed are determined by an electrode pickup type rotation sensor 19 that detects the rotation of a pulser engaged with the crankshaft of the diesel engine 1, and a potentiometer type rotation sensor 19 that detects the amount of operation of the accelerator pedal by the driver. It is detected by an operating condition detecting means constituted by an accelerator sensor 21, a thermistor type water temperature sensor 23 for detecting the cooling water temperature, etc., and is inputted to the ECU 3.

【0026】噴射ポンプ11は、図2に示す様に、分配
型噴射ポンプをベースとしたものである。この噴射ポン
プ11は、電磁スピル弁25によって噴射ポンプ11の
高圧室の燃料を、必要噴射量以外は低圧側へスピル(溢
流)させることで噴射量を制御することができる。また
、油圧タイマのタイマ室の油圧をタイマーコントロール
バルブ(TCV)27の駆動デューティ比を制御するこ
とによって、噴射時期を制御することができる。これら
、電磁スピル弁25及びTCV27が上述の噴射調節手
段13に相当する。
The injection pump 11 is based on a distribution type injection pump, as shown in FIG. The injection pump 11 can control the injection amount by causing the electromagnetic spill valve 25 to spill (overflow) the fuel in the high pressure chamber of the injection pump 11 to the low pressure side except for the required injection amount. Further, the injection timing can be controlled by controlling the hydraulic pressure in the timer chamber of the hydraulic timer and the drive duty ratio of the timer control valve (TCV) 27. These electromagnetic spill valve 25 and TCV 27 correspond to the above-mentioned injection adjustment means 13.

【0027】ECU3では、回転センサ19等で検出し
た機関の運転パラメータを入力信号として、燃料噴射量
及び噴射時期の通常状態の演算値、即ち通常の目標噴射
量及び通常の目標噴射時期を演算する。そして、この演
算値を目標値として、これら電磁スピル弁25及びTC
V27を電気的に駆動することで、噴射ポンプ11に燃
料噴射を実行させる。なお、こうした演算制御は電子制
御式噴射ポンプにおいて公知であり、これ以上詳しい説
明は省略する。
The ECU 3 uses the engine operating parameters detected by the rotation sensor 19 and the like as input signals to calculate the normal state calculation values of the fuel injection amount and injection timing, that is, the normal target injection amount and the normal target injection timing. . Then, using this calculated value as a target value, these electromagnetic spill valves 25 and TC
By electrically driving V27, the injection pump 11 is caused to perform fuel injection. Note that such arithmetic control is well known in electronically controlled injection pumps, and further detailed explanation will be omitted.

【0028】また、本実施例のハード的特徴の一つであ
るフィルタ17の出口近傍には、例えば熱電対等の様に
、温度に応じて一定の起電力を発生する感熱素子からな
る排気温センサ29が配設され、フィルタ17を通過し
た排気の温度を検出する構成が採用されている。なお、
排気温は、フィルタ17の本体内部の温度を検知する構
成や、フィルタ17の入口側の温度を検知する構成によ
っても検知可能であり、これらのハード構成に変更して
もよい。
Further, near the outlet of the filter 17, which is one of the hardware features of this embodiment, there is an exhaust temperature sensor consisting of a heat-sensitive element, such as a thermocouple, that generates a constant electromotive force depending on the temperature. 29 is arranged to detect the temperature of the exhaust gas that has passed through the filter 17. In addition,
The exhaust temperature can also be detected by a configuration that detects the temperature inside the main body of the filter 17 or a configuration that detects the temperature on the inlet side of the filter 17, and these hardware configurations may be used.

【0029】また、ECU3は、図3に示す様に、中央
情報処理ユニット(CPU)の他に読み出し専用メモリ
(ROM)、書き込み専用メモリ(RAM)、パルス計
数用のカウンタ及び時間設定用のタイマを内蔵したいわ
ゆるマイクロコンピュータ(MPU)31と、アナログ
信号をデジタル信号に変換してMPU31に入力するた
めのアナログデジタルコンバータ(ADC)32と、波
形信号を整形してパルス波形にするパルス波形整形回路
(IB)33と、サーボモータ9や電磁スピル弁25や
TCV27への制御信号を出力するための出力バッファ
(OB1,OB2,OB3)35,36,37とを備え
ている。
As shown in FIG. 3, the ECU 3 includes, in addition to a central information processing unit (CPU), a read-only memory (ROM), a write-only memory (RAM), a counter for pulse counting, and a timer for time setting. A so-called microcomputer (MPU) 31 with a built-in microcomputer (MPU) 31, an analog-to-digital converter (ADC) 32 for converting an analog signal into a digital signal and inputting it to the MPU 31, and a pulse waveform shaping circuit that shapes the waveform signal into a pulse waveform. (IB) 33, and output buffers (OB1, OB2, OB3) 35, 36, and 37 for outputting control signals to the servo motor 9, electromagnetic spill valve 25, and TCV 27.

【0030】MPU31の一例としては米国モトローラ
社製のワンチップマイクロコンピュータ「6801型」
が使用可能である。波形整形回路33の入力端は回転セ
ンサ19に接続してあり、機関回転数に比例した回転パ
ルス信号が得られる。この回転パルス信号は、MPU3
1のインプットキャプチャポートに入力され、これに基
づいて回転パルスの周期が測定される。この測定結果は
、内蔵RAMに一時記憶される。また、アクセルセンサ
21、水温センサ23及び排気温センサ29より検出し
たアナログ信号は、ADC32を経てデジタル信号に変
換され、MPU31に入力され、これらが運転条件デー
タとしてRAMに記憶される。
An example of the MPU 31 is a one-chip microcomputer "6801 model" manufactured by Motorola, USA.
is available. The input end of the waveform shaping circuit 33 is connected to the rotation sensor 19, and a rotation pulse signal proportional to the engine rotation speed is obtained. This rotation pulse signal is
1 input capture port, and the period of the rotation pulse is measured based on this input. This measurement result is temporarily stored in the built-in RAM. Furthermore, analog signals detected by the accelerator sensor 21, water temperature sensor 23, and exhaust temperature sensor 29 are converted into digital signals via the ADC 32, input to the MPU 31, and stored in the RAM as operating condition data.

【0031】次に、MPU31を含むECU3の動作を
第4図に示すフローチャートに従い説明する。「スター
ト(S1)」で演算が開始する。具体的には、MPU3
1が内蔵ROMに記憶されたプログラムに従って演算処
理を開始し、内蔵のRAM,タイマ,カウンタ等の初期
化をする。
Next, the operation of the ECU 3 including the MPU 31 will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. Calculation starts with "Start (S1)". Specifically, MPU3
1 starts arithmetic processing according to a program stored in the built-in ROM, and initializes the built-in RAM, timer, counter, etc.

【0032】次に、「運転条件信号入力,運転時間積算
(S2)」へ進み、各種センサ19,21,23等から
の信号を受けて運転条件を入力し、内蔵RAMにデータ
を蓄積する。
Next, the process advances to "operating condition signal input, operating time integration (S2)", where signals from various sensors 19, 21, 23, etc. are received, operating conditions are input, and data is stored in the built-in RAM.

【0033】具体的には、回転センサ19の発生する回
転パルスの周期をMPU31のクロック信号によってカ
ウントし、回転数に逆比例した周期データをディーゼル
機関1の回転数として検知する。また、アクセルペダル
の操作量に応じてアナログ電圧信号を発生するアクセル
センサ21より、運転者のアクセル操作量を検知する。 さらに、ディーゼル機関1の冷却水温を、水温センサ2
3でアナログ電圧信号として検知する。これらのアナロ
グ信号はADC32にてデジタル信号に変換され、アク
セルデータ及び水温データとしてRAMに記憶される。 こうして運転条件信号の入力がなされるのである。なお
、さらにこれら検知された運転条件を補正するための補
正用の各種センサ,スイッチ等からも信号が入力される
が、詳細は主旨とはずれるので省略する。
Specifically, the period of rotation pulses generated by the rotation sensor 19 is counted by the clock signal of the MPU 31, and period data inversely proportional to the rotation speed is detected as the rotation speed of the diesel engine 1. Further, the amount of accelerator operation by the driver is detected by an accelerator sensor 21 that generates an analog voltage signal according to the amount of operation of the accelerator pedal. Furthermore, the cooling water temperature of the diesel engine 1 is detected by the water temperature sensor 2.
3, it is detected as an analog voltage signal. These analog signals are converted into digital signals by the ADC 32 and stored in the RAM as accelerator data and water temperature data. In this way, the operating condition signal is input. Furthermore, signals are also input from various correction sensors, switches, etc. for correcting these detected operating conditions, but the details are omitted as they are off topic.

【0034】一方、運転時間は、MPU31のカウンタ
機能により積算開始される。続いて、「噴射量、噴射時
期演算(S3)」に進む。このステップでは、MPU3
1はRAMに入力された運転条件データを変数とし、プ
ログラムに定められた制御アルゴリズムに従ってディー
ゼル機関1の通常運転時の噴射量と噴射時期の指令値を
演算し、「噴射量制御(S4)」に進む。
On the other hand, the operation time is started to be integrated by the counter function of the MPU 31. Next, the process proceeds to "injection amount and injection timing calculation (S3)". In this step, MPU3
1 uses the operating condition data input to the RAM as a variable, and calculates command values for the injection amount and injection timing during normal operation of the diesel engine 1 according to the control algorithm defined in the program, and performs "injection amount control (S4)". Proceed to.

【0035】S4のステップでは、MPU31は、S3
で演算された噴射量指令値に基づき、噴射ポンプ11の
電磁スピル弁25を駆動する電気的駆動出力を発生し、
噴射量を指令値に従って制御する。
[0035] In step S4, the MPU 31
Generates an electrical drive output to drive the electromagnetic spill valve 25 of the injection pump 11 based on the injection amount command value calculated in
Controls the injection amount according to the command value.

【0036】次に、「再生時期判定(S5)」に進み、
MPU31はDPTのフィルタ17が再生時期に達して
いるか否かを判定する。この判定条件としては、例えば
機関運転時間を積算しておいて、その積算値が一定限度
に達した時点で再生時期に達したとする判定方法を採用
することができる。本実施例では、S2の処理で積算し
た機関運転時間により再生時期の判定を行うこととして
いる。但し、この場合の積算運転時間のデータはキース
イッチを切った時点でも内蔵RAMのデータが消滅しな
いために電源バックアップ等の対策が必要であることは
言うまでもない。なお、これは公知技術で対応可能であ
るから詳しくは説明しない。
Next, proceed to "Reproduction time determination (S5)",
The MPU 31 determines whether the DPT filter 17 has reached the regeneration time. As this determination condition, for example, a determination method may be adopted in which the engine operating time is accumulated and the regeneration time is reached when the accumulated value reaches a certain limit. In this embodiment, the regeneration timing is determined based on the engine operating time accumulated in the process of S2. However, in this case, it goes without saying that countermeasures such as power supply backup are required because the data on the cumulative operating time does not disappear in the built-in RAM even when the key switch is turned off. Note that this can be handled using known techniques, so a detailed explanation will not be provided.

【0037】ステップS5において、未だ再生時期に達
していないと判定された場合は、「噴射時期制御(S6
)」へ移行する。この「噴射時期制御(S6)」では、
MPU31は通常の噴射時期指令値Tに応じて、噴射ポ
ンプ11のTCV27を駆動する噴射時期調節駆動出力
を発生し、噴射時期を制御し、再びS2の「運転条件信
号入力、運転時間積算」のステップへ復帰する。
If it is determined in step S5 that the regeneration timing has not yet been reached, "injection timing control (S6
)”. In this "injection timing control (S6)",
The MPU 31 generates an injection timing adjustment drive output to drive the TCV 27 of the injection pump 11 in accordance with the normal injection timing command value T, controls the injection timing, and again performs the "operating condition signal input, operating time integration" in S2. Return to step.

【0038】一方、ステップS5の再生時期判定の結果
、再生時期に達したと判定された場合は、フィルタ17
の再生を行うための「排気温信号入力(S7)」へ移る
。「排気温信号入力(S7)」では、MPU31は排気
温センサ29より排気温データを入力する。このS7の
ステップにより、再生処理の実行中は、再生温度Dが検
知されることになる。
On the other hand, as a result of the regeneration time determination in step S5, if it is determined that the regeneration time has been reached, the filter 17
The process moves to "exhaust temperature signal input (S7)" for regeneration. In "exhaust temperature signal input (S7)", the MPU 31 inputs exhaust temperature data from the exhaust temperature sensor 29. Through this step S7, the regeneration temperature D is detected during the execution of the regeneration process.

【0039】次に、「目標再生温度演算(S8)」に進
む。このステップでは、MPU31は、運転条件に応じ
て、フィルタ17を再生するに適した再生温度の目標値
Doを算出する。例えば、目標再生温度Doは機関回転
数Nとアクセル操作量αの二次元マップを検索すると共
に、補正演算を行うことによって算出することができる
。こうした二次元マップは予めROM内に記憶される。 なお、ここでいう目標再生温度Doは、実際にフィルタ
17でパティキュレートの着火燃焼を行わせるための着
火温度あるいは燃焼温度ではなく、本発明の排気温フィ
ードフォワード制御手段におけるフィードバック条件の
調整のための仮想的な目標再生温度である。この処理で
参照する二次元マップでは、運転条件からして排気熱が
大きくなる場合には、目標再生温度Doを低い値とし、
逆の場合は高い値とする様に、例えばアクセル開度や回
転数の単位時間当りの変化分に応じて補正する補正演算
を行うことができる。
Next, the process proceeds to "target regeneration temperature calculation (S8)". In this step, the MPU 31 calculates a target value Do of regeneration temperature suitable for regenerating the filter 17 according to the operating conditions. For example, the target regeneration temperature Do can be calculated by searching a two-dimensional map of the engine speed N and the accelerator operation amount α, and performing a correction calculation. Such two-dimensional maps are stored in advance in the ROM. Note that the target regeneration temperature Do here is not the ignition temperature or combustion temperature for actually igniting and burning particulates in the filter 17, but is used for adjusting the feedback conditions in the exhaust temperature feedforward control means of the present invention. is the hypothetical target regeneration temperature. In the two-dimensional map referred to in this process, if the exhaust heat becomes large based on the operating conditions, the target regeneration temperature Do is set to a low value,
In the opposite case, a correction calculation can be performed to set the value to a high value, for example, in accordance with the amount of change in the accelerator opening degree or the number of rotations per unit time.

【0040】続いて、「再生温度誤差演算(S9)」に
進み、検知された実際の再生温度Dの目標再生温度Do
に対する誤差△D=D−Doを算出する。次に、「絞り
弁開度演算制御(S10)」に進み、MPU31は、運
転条件に対する再生温度誤差ΔDに応じて、スロットル
弁7の開度を制御する。この演算の一例としては、運転
条件としての機関回転数Nと、再生温度誤差△Dとを二
つの引数とする二次元マップの補間演算よりスロットル
弁7の駆動アクチュエータであるリニアソレノイドの駆
動パルスデューティを演算制御する方法をあげることが
できる。なお、このステップでの演算処理のための二次
元マップも予めROM内に記憶される。
Next, the process proceeds to "regeneration temperature error calculation (S9)", and the target regeneration temperature Do of the detected actual regeneration temperature D is calculated.
Calculate the error ΔD=D−Do. Next, the process proceeds to "throttle valve opening calculation control (S10)", and the MPU 31 controls the opening of the throttle valve 7 according to the regeneration temperature error ΔD with respect to the operating conditions. As an example of this calculation, the drive pulse duty of the linear solenoid, which is the drive actuator of the throttle valve 7, is calculated by interpolating a two-dimensional map using the engine speed N as the operating condition and the regeneration temperature error ΔD as two arguments. Here are some methods to control the calculation. Note that a two-dimensional map for calculation processing in this step is also stored in advance in the ROM.

【0041】次に、「噴射時期遅角演算(S11)」に
進む。このステップでは、運転条件と再生温度誤差ΔD
に応じて、噴射時期を通常の噴射時期Tより遅角させる
ための遅角量TR を算出する。具体的には、例えばR
OM内に予め記憶された回転数Nと再生温度誤差△Dと
を引数とする二次元マップを参照することによりTR 
を算出するのである。
Next, the process proceeds to "injection timing retard calculation (S11)". In this step, the operating conditions and regeneration temperature error ΔD
Accordingly, a retard amount TR for retarding the injection timing from the normal injection timing T is calculated. Specifically, for example, R
TR by referring to a two-dimensional map using the rotation speed N and reproduction temperature error ΔD stored in advance in the OM as arguments.
is calculated.

【0042】続く「噴射時期遅角制御(S12)」のス
テップでは、通常の噴射時期Tに対して遅角量TR だ
け遅角させたT´=T−TR を噴射時期指令値として
噴射ポンプ11のTCV27を駆動する。これによって
、噴射時期が遅角制御される結果、排気温が上昇され、
フィルタ17に付着しているパティキュレートが着火燃
焼されてフィルタ再生処理が開始される。
In the subsequent step of "injection timing retard control (S12)", the injection timing command value T'=T-TR, which is retarded by the retard amount TR with respect to the normal injection timing T, is used as the injection timing command value to control the injection pump 11. The TCV 27 is driven. As a result, the injection timing is retarded and the exhaust temperature is increased.
Particulates adhering to the filter 17 are ignited and burned, and filter regeneration processing is started.

【0043】このフィルタ再生処理は、その後、「再生
終了判定(S13)」のステップにおいてMPU31が
再生終了(Y)と判定するまで続行される。この再生終
了判定は、再生処理の実行時間tが一定時間toだけ継
続した(Y)か否か(N)を判定することにより実行さ
れる。
This filter regeneration process is then continued until the MPU 31 determines that the regeneration has ended (Y) in the step ``Regeneration End Determination (S13)''. This reproduction end determination is performed by determining whether the execution time t of the reproduction process has continued for a certain period of time to (Y) or not (N).

【0044】t<toの場合は「N」と判定されてステ
ップS2へ移行し、ステップS2以下の処理を再度実行
する。t≧toとなった時点で再生処理が終了したと判
定し、「Y」のループをたどって「運転時間クリア(S
14)」へ移行する。このステップS14では、MPU
31は運転時間を積算するカウンタをクリアした後ステ
ップS2へ移行する。
If t<to, the determination is "N" and the process moves to step S2, where the processing from step S2 onwards is executed again. When t≧to, it is determined that the regeneration process has ended, and the “Y” loop is followed to clear the “operating time clear (S)”.
14)”. In this step S14, the MPU
31, after clearing the counter for accumulating the driving time, the process moves to step S2.

【0045】以上の処理動作をまとめると次の様になる
。ディーゼル機関1の運転時間が短くて、未だフィルタ
17を再生すべき時期に達していない段階では、ECU
3の再生時期判定は未達成と判定されるためN側へ分岐
し、通常の噴射量と噴射時期で燃料噴射が制御され、ス
ロットル弁7は絞られず、再生処理は行なわれない(S
5→S6)。
The above processing operations can be summarized as follows. When the operating time of the diesel engine 1 is short and the time to regenerate the filter 17 has not yet been reached, the ECU
Since the regeneration timing determination in step 3 is determined to have not been achieved, the process branches to the N side, fuel injection is controlled with the normal injection amount and injection timing, the throttle valve 7 is not throttled, and no regeneration processing is performed (S
5→S6).

【0046】一方、ディーゼル機関1がある程度長く運
転され、フィルタ17が再生すべき時期に達した段階で
は再生時期判定は到達と判定されY側へ分岐するため、
再生処理が行なわれる(S5→S7)。
On the other hand, when the diesel engine 1 is operated for a certain length of time and the time when the filter 17 should be regenerated is reached, the regeneration time is determined to have been reached and the process branches to the Y side.
Reproduction processing is performed (S5→S7).

【0047】即ち、ECU3は排気温センサ29にて検
出した再生温度Dと、運転条件より算出した目標再生温
度Doとより、再生温度誤差△Dを算出すると共に、再
生誤差温度△Dに対するスロットル弁7駆動用のサーボ
モータ9の駆動出力を発生して吸気を絞り、TCV27
の駆動用出力を発生して噴射時期を遅角させ、これらに
よって排気温を上昇させ、フィルタ17に付着している
パティキュレートを排気熱で着火燃焼させる(S7〜S
12)。この再生処理はフィルタ17を再生するに十分
な一定時間toの間連続し(S13→S2)、この間の
再生温度Dが目標再生温度Doに制御されるため、フィ
ルタ17は的確に再生を完了することができる。
That is, the ECU 3 calculates the regeneration temperature error ΔD from the regeneration temperature D detected by the exhaust temperature sensor 29 and the target regeneration temperature Do calculated from the operating conditions, and also adjusts the throttle valve according to the regeneration error temperature ΔD. 7 drive servo motor 9 generates a drive output to throttle the intake air, TCV27
This generates a drive output to retard the injection timing, thereby raising the exhaust temperature, and igniting and burning particulates adhering to the filter 17 with the exhaust heat (S7 to S
12). This regeneration process continues for a certain period of time to, which is sufficient to regenerate the filter 17 (S13→S2), and the regeneration temperature D during this period is controlled to the target regeneration temperature Do, so that the filter 17 accurately completes regeneration. be able to.

【0048】その後フィルタ17が次の再生時期に達す
るまでは、通常の噴射量、噴射時期の制御が行われる。 つまり、次の再生時期までは、特に排気温を目標再生温
度に高めるため吸気を絞ったり、噴射時期を遅角させる
制御は行われない(S2〜S5→S6→S2)。
Thereafter, the injection amount and injection timing are controlled normally until the filter 17 reaches the next regeneration time. That is, until the next regeneration time, control is not performed to throttle the intake air or retard the injection timing in order to raise the exhaust gas temperature to the target regeneration temperature (S2 to S5→S6→S2).

【0049】以上説明した様に、本実施例によれば、デ
ィーゼル機関1の排気温を調整することでフィルタ再生
を行うから、新たなハード構成的付加を必要とせず、経
済的で効率のよい再生処理が実現できる。
As explained above, according to this embodiment, the filter is regenerated by adjusting the exhaust gas temperature of the diesel engine 1, so there is no need for any new addition of hardware, which is economical and efficient. Regeneration processing can be realized.

【0050】また、フィルタ17近傍の排気温を検出し
てフィードバック制御を行うから、再生処理時の排気温
が上昇し過ぎてフィルタ17等に熱による損傷を与える
ことがない。
Furthermore, since the exhaust gas temperature in the vicinity of the filter 17 is detected and feedback control is performed, the exhaust gas temperature during the regeneration process does not rise too much and damage the filter 17 etc. due to heat.

【0051】さらに、フィードバック制御によって着火
の安定性や、燃焼期間中のフィルタ17近傍での排気温
の上昇を考慮して燃焼条件を制御することができ、燃焼
条件の調整を必要最小限にとどめることができる。
Furthermore, the combustion conditions can be controlled by feedback control taking into account the stability of ignition and the rise in exhaust gas temperature near the filter 17 during the combustion period, and the adjustment of the combustion conditions can be kept to the necessary minimum. be able to.

【0052】ところで、運転者がアクセルペダルの操作
量を変えた場合は新しい運転条件が設定され、ディーゼ
ル機関1への燃料の噴射量が変化することになり、排気
に含まれる熱エネルギーも変化するため、再生時のフィ
ルタに作用する排気温も変わることとなる。
By the way, when the driver changes the amount of operation of the accelerator pedal, a new operating condition is set, the amount of fuel injected into the diesel engine 1 changes, and the thermal energy contained in the exhaust gas also changes. Therefore, the exhaust gas temperature that acts on the filter during regeneration also changes.

【0053】実施例では、目標再生温度Doを変化させ
るフィードフォワード制御をも行っているから、こうし
た再生処理中の運転条件の変化に速やかに対応でき、フ
ィードバック制御だけの場合における応答遅れを解消す
ることができる。
[0053] In the embodiment, feedforward control is also performed to change the target regeneration temperature Do, so changes in operating conditions during the regeneration process can be quickly responded to, and response delays that would otherwise occur when only feedback control is used are eliminated. be able to.

【0054】以上本発明の一実施例を説明したが、本発
明はこれに限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内の
種々なる態様を採用することができる。例えば、排気温
の調節に当って、吸気絞り量と噴射時期遅角量の調節順
序としては、吸気絞り量が一定限界に達しても尚再生温
度が目標値に達していない場合、これ以上吸気を絞ると
排気中の黒煙が急増する。従って、この様な場合には、
吸気絞り量は一定限界内にとどめ、噴射時期の遅角制御
に移行するのが適切である。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto, and various embodiments can be adopted without departing from the gist thereof. For example, when adjusting the exhaust temperature, the order in which the intake throttling amount and injection timing retardation amount are adjusted is such that if the regeneration temperature has not reached the target value even after the intake throttling amount reaches a certain limit, the intake air When you throttle down, black smoke in the exhaust increases rapidly. Therefore, in such a case,
It is appropriate to keep the intake throttle amount within a certain limit and shift to retard control of the injection timing.

【0055】それでも噴射時期の遅角量が一定限界を越
える場合はやはり機関の燃焼が悪化する。この様な場合
は、排気温が目標値に達していない場合でも遅角量を一
定限界にとどめるべきである。
Even so, if the amount of retardation of the injection timing exceeds a certain limit, combustion in the engine will still deteriorate. In such a case, the amount of retardation should be kept within a certain limit even if the exhaust gas temperature has not reached the target value.

【0056】この様に遅角量を一定限界にとどめる様な
運転条件では、排気温を再生処理に必要な温度に上昇さ
せることができなくなる場合がある。従って、この様な
条件下においても上述実施例と同様に再生終了判定を行
うと、実際には再生処理が未達成であるにも拘らず、一
定時間toが経過したとして再生終了と判定されてしま
う。
[0056] Under operating conditions where the retardation amount is kept within a certain limit as described above, it may become impossible to raise the exhaust gas temperature to the temperature required for regeneration processing. Therefore, under such conditions, if the playback end determination is made in the same manner as in the above embodiment, it will be determined that the playback has ended because the certain period of time to has elapsed, even though the playback process has not actually been completed. Put it away.

【0057】そこで、再生終了判定における一定時間t
oを、単なる時間ではなく、排気温が再生処理に必要な
温度を越えていた時間に関する条件として設定した変形
例としておくとよい。
[0057] Therefore, when determining the end of playback, the fixed time t
It is preferable to use a modified example in which o is not simply a time, but is set as a condition related to the time during which the exhaust gas temperature exceeds the temperature required for the regeneration process.

【0058】また、実施例では、フィルタの再生時期の
判定方法として積算運転時間を用いる例を示したが、こ
の他にフィルタへのパティキュレート堆積量に関係する
パラメータであればこれを利用することが可能である。 例えば、機関の積算回転数が一定の値に達した段階で再
生時期に達したと判定することも可能である。
Furthermore, in the embodiment, an example is shown in which the cumulative operating time is used as a method for determining the filter regeneration time, but in addition to this, any parameter related to the amount of particulates deposited on the filter may be used. is possible. For example, it is possible to determine that the regeneration time has come when the cumulative engine speed reaches a certain value.

【0059】さらに再生時期の判定において、水温セン
サ23の検出結果をも付加し、ディーゼル機関1の暖機
を検知した後に再生処理を開始する構成としてもよい。 また、フィルタ再生の必要性は、先に従来技術の項で述
べた様に、フィルタ目詰まりによる背圧の上昇にあるこ
とから、この背圧を測定し、背圧が所定値を越えたら再
生時期と判定する直接的な判定手法を用いても構わない
Furthermore, in determining the regeneration timing, the detection result of the water temperature sensor 23 may also be added, and the regeneration process may be started after the warm-up of the diesel engine 1 is detected. In addition, as mentioned in the prior art section, the need for filter regeneration is due to an increase in back pressure due to filter clogging, so this back pressure is measured, and if the back pressure exceeds a predetermined value, regeneration is performed. A direct determination method for determining the timing may be used.

【0060】一方、本実施例では運転条件より目標再生
温度を算出するフィードフォワード制御と、排気温セン
サ29により再生温度を検知するフィードバック制御と
を併用することによって確実で安定な再生を実現するこ
とができたが、フィードバック制御だけでも十分に本発
明の目的を達成し得る。
On the other hand, in this embodiment, reliable and stable regeneration can be achieved by using both feedforward control that calculates the target regeneration temperature from the operating conditions and feedback control that detects the regeneration temperature using the exhaust temperature sensor 29. However, feedback control alone is sufficient to achieve the object of the present invention.

【0061】また、再生温度のフィードバックに当たっ
ては、排気温センサ29をフィルタ17の内部に配設し
、フィルタ内部温度より再生温度を検知する構成にして
も構わない。
[0061] Furthermore, for feedback of the regeneration temperature, the exhaust temperature sensor 29 may be disposed inside the filter 17 to detect the regeneration temperature from the filter internal temperature.

【0062】加えて、フィードフォワードに当たっては
、目標再生温度Doを算出するのではなく、再生処理の
実行中にアクセルが踏み込まれた場合などは、燃料噴射
量が増大することで排気温が上昇してしまうから、その
分だけ再生処理のための吸気絞り量を復帰させるとか噴
射時期を正常な状態に戻してやるとか、直接の制御量を
調節する構成としても構わない。
In addition, in feedforward, instead of calculating the target regeneration temperature Do, if the accelerator is depressed during execution of regeneration processing, the exhaust temperature will rise due to an increase in the fuel injection amount. Therefore, a structure may be adopted in which the control amount is directly adjusted, such as by restoring the intake throttle amount for regeneration processing or returning the injection timing to a normal state.

【0063】さらに再生時、ディーゼル機関1の排気に
含まれる熱エネルギーが過大となりフィルタ17が焼損
等不具合を来たす恐れがある場合は、ディーゼル機関1
の排気の一部ないし、全部をフィルタ17へ流入させな
いようにバイパス弁を配設し、且つECU3にてこのバ
イパス弁を別のアクチュエータで駆動する構成に変形し
て実施することもできる。
Furthermore, during regeneration, if the thermal energy contained in the exhaust gas of the diesel engine 1 is excessive and there is a risk that the filter 17 may burn out or other problems, the diesel engine 1
A bypass valve may be provided so that part or all of the exhaust gas does not flow into the filter 17, and this bypass valve may be driven by a separate actuator in the ECU 3.

【0064】加えて、アイドリング回転で再生する場合
には、排気エネルギーを増加するためにアイドル回転を
高めるアイドルアップ機能を付加すると共に、一旦再生
処理に入った時点でキースイッチが切られて運転を停止
しても再生が完了するまでの一定時間はアイドル運転を
継続する自動再生運転機能をECU3に付加する構成と
してもよい。
In addition, when regenerating at idling speed, an idle-up function is added to increase the idling speed to increase exhaust energy, and once the regeneration process begins, the key switch is turned off and operation is stopped. The ECU 3 may be configured to have an automatic regeneration operation function that continues idling operation for a certain period of time until regeneration is completed even if the engine is stopped.

【0065】また、アイドリング回転における再生に当
たっては、初期の一定時間t1はフィルタ体積物の着火
性を高めるためのアイドル回転数を通常のアイドル回転
数N0より高い着火用アイドル回転数N1で運転して排
気温度を高めると共に、着火後は、再生用アイドル回転
数N2(N0<N2<N1)に下げて、アイドル運転に
伴う燃料量の節約をはかると共に、フィルタの再生の為
の酸素の供給を行い、再生完了後は通常のアイドル回転
数N0に復旧するフィルタ再生のための特殊な回転制御
を採用することもできる。このフィルタ再生のための特
殊な回転制御により、アイドル運転でも確実な着火を実
現し、着火後は省エネ再生を可能とすることができる。
[0065] In addition, during regeneration during idling, during the initial fixed period t1, the engine is operated at an idle speed N1 for ignition, which is higher than the normal idle speed N0, in order to improve the ignitability of the filter volume. In addition to raising the exhaust temperature, after ignition, the idle speed for regeneration is lowered to N2 (N0<N2<N1) to save fuel amount due to idling operation, and to supply oxygen for filter regeneration. It is also possible to employ special rotation control for filter regeneration, which restores the normal idle rotation speed N0 after the regeneration is completed. This special rotation control for filter regeneration makes it possible to achieve reliable ignition even during idling operation, and to enable energy-saving regeneration after ignition.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、DPTシス
テムのフィルタ再生に当って、排気の熱エネルギーを利
用し、しかも排気温のフィードバック制御を行っている
から、システムの複雑化を招くことなく、しかもフィル
タの過熱による損傷をも防止し、安定的な着火燃焼によ
る効率のよいフィルタ再生処理を実行することができる
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when regenerating the filter of the DPT system, the thermal energy of the exhaust gas is used and feedback control of the exhaust temperature is performed, so that the system does not become complicated. Moreover, damage to the filter due to overheating can be prevented, and efficient filter regeneration processing can be performed through stable ignition combustion.

【0067】また、請求項2に記載のディーゼル機関の
パティキュレートフィルタ再生装置では、運転条件に応
じてフィードフォワード制御をも実施するから、フィー
ドバック制御のみの場合に比べて運転条件の変化に対す
る応答性がよい。
Furthermore, the particulate filter regeneration device for a diesel engine according to claim 2 also performs feedforward control depending on operating conditions, so the responsiveness to changes in operating conditions is improved compared to a case where only feedback control is used. Good.

【0068】この様に、本発明によれば、再生処理のた
めの熱源として特別の構成を配備する必要がなく、構成
簡単で、省エネにマッチし、かつ安定性の高い再生装置
が実現でき、その実用面での有効性は極めて高い。
As described above, according to the present invention, there is no need to provide a special configuration as a heat source for regeneration processing, and a regeneration device that is simple in configuration, matches energy saving, and is highly stable can be realized. Its practical effectiveness is extremely high.

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

【図1】  実施例のシステムを示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a system of an embodiment.

【図2】  電子制御式噴射ポンプの構成を示す断面図
である。
FIG. 2 is a sectional view showing the configuration of an electronically controlled injection pump.

【図3】  実施例の演算処理手段の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of arithmetic processing means of the embodiment.

【図4】  実施例におけるフィルタの再生処理を含ん
だ燃焼制御処理ルーチンのフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of a combustion control processing routine including filter regeneration processing in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・ディーゼル機関、3・・・演算処理手段(EC
U)、7・・・スロットル弁、9・・・サーボモータ、
11・・・噴射ポンプ、17・・・フィルタ、19・・
・回転センサ、21・・・アクセルセンサ、23・・・
水温センサ、25・・・電磁スピル弁、27・・・タイ
マーコントロールバルブ(TCV)、29・・・排気温
センサ。
1... Diesel engine, 3... Arithmetic processing means (EC
U), 7... Throttle valve, 9... Servo motor,
11... Injection pump, 17... Filter, 19...
・Rotation sensor, 21... Accelerator sensor, 23...
Water temperature sensor, 25... Electromagnetic spill valve, 27... Timer control valve (TCV), 29... Exhaust temperature sensor.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  ディーゼル機関の排気中のパティキュ
レートをフィルタで捕集すると共に、所定の時期に前記
フィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼させるこ
とでフィルタの再生を行うディーゼル機関のパティキュ
レートフィルタ再生装置において、前記フィルタのパテ
ィキュレートの捕集状況を直接又は間接に検知して再生
処理の時期を指示する再生時期指示手段と、前記フィル
タ近傍の排気温を検出する排気温検出手段と、該再生時
期指示手段により再生時期が指示された場合は、前記排
気温検出手段により検出される排気温と、前記パティキ
ュレートの燃焼に必要な目標再生温度とから、前記フィ
ルタ近傍の排気温を前記目標再生温度の範囲内に維持す
る様に、前記ディーゼル機関の燃焼条件をフィードバッ
ク制御する排気温フィードバック制御手段とを備えたこ
とを特徴とするディーゼル機関のパティキュレートフィ
ルタ再生装置。
1. A particulate filter for a diesel engine that collects particulates in the exhaust gas of a diesel engine with a filter and regenerates the filter by burning the particulates collected in the filter at a predetermined time. In the regeneration device, a regeneration time instructing means for directly or indirectly detecting the particulate collection state of the filter and instructing the timing of regeneration processing, an exhaust temperature detecting means for detecting an exhaust temperature near the filter; When the regeneration timing is instructed by the regeneration timing instructing means, the exhaust gas temperature near the filter is determined from the exhaust temperature detected by the exhaust temperature detection means and the target regeneration temperature necessary for combustion of the particulates. 1. A particulate filter regeneration device for a diesel engine, comprising exhaust temperature feedback control means for feedback controlling combustion conditions of the diesel engine so as to maintain the regeneration temperature within a range of regeneration temperature.
【請求項2】  請求項1に記載のディーゼル機関のパ
ティキュレートフィルタ再生装置において、さらに、デ
ィーゼル機関の運転条件を検出する運転条件検出手段と
、該運転条件検出手段により検出された運転条件から推
定される排気熱に基づいて、前記フィードバック制御の
条件または前記ディーゼル機関の燃焼条件の制御量に調
整を加えるフィードフォワード制御を行う排気温フィー
ドフォワード制御手段とを備えることを特徴とするディ
ーゼル機関のパティキュレートフィルタ再生装置。
2. The particulate filter regeneration device for a diesel engine according to claim 1, further comprising an operating condition detecting means for detecting an operating condition of the diesel engine, and an operating condition estimated from the operating condition detected by the operating condition detecting means. and exhaust temperature feedforward control means for performing feedforward control that adjusts the feedback control conditions or the control amount of the combustion conditions of the diesel engine based on the exhaust heat generated. Curate filter regeneration device.
【請求項3】  前記排気温調整手段は、ディーゼル機
関の吸気系に配設した吸気絞り弁の絞り量を電気的に調
整することで前記フィードバック制御を行うことを特徴
とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のディ
ーゼル機関のパティキュレートフィルタ再生装置。
3. The exhaust temperature adjusting means performs the feedback control by electrically adjusting the throttle amount of an intake throttle valve disposed in the intake system of the diesel engine. The particulate filter regeneration device for a diesel engine according to any one of Item 2.
【請求項4】  前記排気温調整手段は、ディーゼル機
関へ燃料噴射する噴射ポンプの噴射時期を電気的出力に
調整することで前記フィードバック制御を行うことを特
徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のディー
ゼル機関のパティキュレートフィルタ再生装置。
4. The exhaust temperature adjusting means performs the feedback control by adjusting the injection timing of an injection pump that injects fuel into the diesel engine to an electrical output. A particulate filter regeneration device for a diesel engine according to any one of the above.
JP3070027A 1991-04-02 1991-04-02 Particulate filter regenerative device of diesel engine Pending JPH04308309A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3070027A JPH04308309A (en) 1991-04-02 1991-04-02 Particulate filter regenerative device of diesel engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3070027A JPH04308309A (en) 1991-04-02 1991-04-02 Particulate filter regenerative device of diesel engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04308309A true JPH04308309A (en) 1992-10-30

Family

ID=13419707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3070027A Pending JPH04308309A (en) 1991-04-02 1991-04-02 Particulate filter regenerative device of diesel engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04308309A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030022043A (en) * 2001-09-07 2003-03-15 미쓰비시 지도샤 고교(주) Exhaust emission control device for engine
JP2005291036A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Denso Corp Regeneration processing device for particulate filter
US7246005B2 (en) 2005-06-07 2007-07-17 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for controlling a component by feed-forward closed-loop controller state modification
JP2008111428A (en) * 2006-10-02 2008-05-15 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas temperature control method and exhaust gas temperature control device of internal combustion engine, and internal combustion engine system
JP2011153617A (en) * 2009-12-28 2011-08-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust emission control device of diesel engine
WO2012043093A1 (en) * 2010-09-27 2012-04-05 三菱重工業株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2015068251A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 株式会社クボタ Diesel engine
WO2020045090A1 (en) * 2018-08-31 2020-03-05 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Dpf regeneration control device and dpf regeneration control method

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030022043A (en) * 2001-09-07 2003-03-15 미쓰비시 지도샤 고교(주) Exhaust emission control device for engine
JP2005291036A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Denso Corp Regeneration processing device for particulate filter
US7246005B2 (en) 2005-06-07 2007-07-17 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for controlling a component by feed-forward closed-loop controller state modification
JP2008111428A (en) * 2006-10-02 2008-05-15 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas temperature control method and exhaust gas temperature control device of internal combustion engine, and internal combustion engine system
JP2011153617A (en) * 2009-12-28 2011-08-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust emission control device of diesel engine
JP2012072666A (en) * 2010-09-27 2012-04-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust gas purification device for internal combustion engine
WO2012043093A1 (en) * 2010-09-27 2012-04-05 三菱重工業株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
CN102959215A (en) * 2010-09-27 2013-03-06 三菱重工业株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
CN102959215B (en) * 2010-09-27 2015-09-09 三菱重工业株式会社 The Exhaust gas purifying device of internal-combustion engine
US9162184B2 (en) 2010-09-27 2015-10-20 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP2015068251A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 株式会社クボタ Diesel engine
US9458753B2 (en) 2013-09-30 2016-10-04 Kubota Corporation Diesel engine with reduced particulate material accumulation and related method
WO2020045090A1 (en) * 2018-08-31 2020-03-05 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Dpf regeneration control device and dpf regeneration control method
JP2020033970A (en) * 2018-08-31 2020-03-05 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 DPF regeneration control device and DPF regeneration control method
US11365659B2 (en) 2018-08-31 2022-06-21 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. DPF regeneration control device and DPF regeneration control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100504422B1 (en) Exhaust emission control device for engine
JP4092464B2 (en) Exhaust purification device
US7322340B2 (en) Engine fuel injection control method and engine fuel injection control apparatus
JP4288985B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
US4685290A (en) Engine control with function to eliminate minute particles in exhaust gas
US7219493B2 (en) Filter regeneration in engine exhaust gas purification device
US7134275B2 (en) Regeneration control of diesel particulate filter
US7322185B2 (en) Removal of front end blockage of a diesel particulate filter
US7146805B2 (en) Regeneration control of diesel particulate filter
JPH0621552B2 (en) Reburner for particulate trap
JP2003206732A (en) Internal combustion engine with exhaust emission control device
JP2005264785A (en) Exhaust gas aftertreatment device of diesel engine
JP6992703B2 (en) Internal combustion engine control device
EP1291514B1 (en) Exhaust emission control device of engine
JP4161887B2 (en) Exhaust purification device
JPH04308309A (en) Particulate filter regenerative device of diesel engine
JP3885604B2 (en) Exhaust purification device
JP2005201251A (en) Exhaust emission control device
JP4406255B2 (en) Method for maintaining catalyst temperature of internal combustion engine
JP2004162612A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JPS59158310A (en) Regenerative burner controller for micro exhaust particle catching trap for internal-combustion engine
JPH0151888B2 (en)
JPH0429846B2 (en)
JP3994755B2 (en) Ignition device control method when internal combustion engine is stopped
JP4366940B2 (en) Exhaust purification equipment