JPH0734853A - Exhaust gas purifying device for diesel engine - Google Patents

Exhaust gas purifying device for diesel engine

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Publication number
JPH0734853A
JPH0734853A JP5184154A JP18415493A JPH0734853A JP H0734853 A JPH0734853 A JP H0734853A JP 5184154 A JP5184154 A JP 5184154A JP 18415493 A JP18415493 A JP 18415493A JP H0734853 A JPH0734853 A JP H0734853A
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JP
Japan
Prior art keywords
diesel engine
filter
pressure difference
flow rate
fuel injection
Prior art date
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Pending
Application number
JP5184154A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Totani
隆之 戸谷
Nobushi Yasuura
信史 保浦
Hideji Yoshida
秀治 吉田
Keiichi Kato
恵一 加藤
Naoharu Morita
尚治 森田
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
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Publication of JPH0734853A publication Critical patent/JPH0734853A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

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  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To calculate correctly a pressure difference between pressure on upstream side and downstream side of a filter under its reference operating condition. CONSTITUTION:A filter 8 for collecting particulates is provided in the exhaust system of a diesel engine 1. A pressure difference under the state of reference operation is found out by a CPU 21 on the basis of an intake air flow to a diesel engine 1 shown by a hot-wire type flow sensor 5 and the flow at the time of reference operation in reference to a pressure difference between pressure on the upstream side and downstream side from the filter 8 known by pressure sensors 17, 18. In the CPU 21, the fuel injection amount of the diesel engine 1 is then found out from an acceleration opening degree and engine rotational speed by using a governor pattern, and the pressure difference in reference operating condition is corrected on the basis of the fuel injection amount. In the CPU 21, when a particulate collecting amount according to the pressure difference in the reference operating condition increases to a prescribed amount or more, an electric heater 9 and an electrically driven type air pump 12 are driven so as to regenerate the filter 8.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はディーゼルエンジンの
排気浄化装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust emission control device for a diesel engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンの黒煙対策としてD
PF(ディーゼル・パティキュレート・フィルタ)シス
テムが採用されている。これは、図3に示すように、デ
ィーゼルエンジン31の排気系にパティキュレートを捕
集するDPF32を設け、フィルタ再生時には、CPU
33にて電気ヒータ34を通電することによりDPF3
2に捕集されたパティキュレートを着火するとともにエ
アポンプ35を駆動することによりDPF32に二次空
気を供給してDPF32に捕集されたパティキュレート
を焼却するようになっていた。このとき、再生を行うか
否かを判定するために、CPU33は圧力センサ36,
37によるDPF32での上流側と下流側の圧力差に対
し吸入空気流量センサ38によるディーゼルエンジンへ
の吸気空気流量と基準運転時の流量とから基準運転状態
での圧力差を求める。
2. Description of the Related Art D as a measure against black smoke in diesel engines
A PF (diesel particulate filter) system is adopted. As shown in FIG. 3, a DPF 32 for collecting particulates is provided in the exhaust system of the diesel engine 31, and the CPU is used during filter regeneration.
By energizing the electric heater 34 at 33, the DPF 3
The particulate matter collected in 2 is ignited and the air pump 35 is driven to supply secondary air to the DPF 32 to incinerate the particulate matter collected in the DPF 32. At this time, the CPU 33 determines whether the pressure sensor 36,
With respect to the pressure difference between the upstream side and the downstream side in the DPF 32 by 37, the pressure difference in the standard operation state is obtained from the intake air flow rate to the diesel engine by the intake air flow rate sensor 38 and the flow rate in the standard operation.

【0003】即ち、DPF32は層流特性を有するので
体積流量に対しDPF32による通気抵抗に比例した差
圧が発生する。ただし、通気抵抗はDPF32の初期圧
損とパティキュレート捕集量によって決まる。ある捕集
量のもとで体積流量VがDPF32に流入したとき発生
したDPF32の前後の差圧がΔPであったとする。こ
のとき、体積流量Vとしては吸入空気流量センサ38に
よる検出値を使用していた。又、ある運転状態を基準と
したときの基準体積流量Vstd であるとき、基準運転状
態での圧力差ΔP1 は(1)式で算出される。
That is, since the DPF 32 has a laminar flow characteristic, a differential pressure proportional to the ventilation resistance of the DPF 32 is generated with respect to the volume flow rate. However, the ventilation resistance is determined by the initial pressure loss of the DPF 32 and the amount of particulate collection. It is assumed that the differential pressure before and after the DPF 32 generated when the volume flow rate V flows into the DPF 32 under a certain collection amount is ΔP. At this time, the value detected by the intake air flow rate sensor 38 was used as the volume flow rate V. When the reference volume flow rate Vstd is based on a certain operating condition, the pressure difference ΔP1 in the standard operating condition is calculated by the equation (1).

【0004】 ΔP1 =ΔP・(Vstd /V)・・・(1) そして、その基準運転状態での圧力差ΔP1 に応じたパ
ティキュレート捕集量が所定値以上となると、再生を行
うようになっていた。
ΔP1 = ΔP · (Vstd / V) (1) Then, when the particulate collection amount according to the pressure difference ΔP1 in the standard operating state becomes a predetermined value or more, regeneration is performed. Was there.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、DPF32
に流れ込む排気の体積流量Vはディーゼルエンジン31
に流れ込む吸入空気流量のみを基にして求めているの
で、吸入空気流量センサ38による吸入空気流量とDP
F32に流れ込む排気の体積流量が一致しないために、
基準運転状態での圧力差に誤差が発生してしまう。
However, the DPF 32
The volumetric flow rate V of the exhaust gas flowing into the diesel engine 31 is
Since it is calculated based only on the intake air flow rate flowing into the intake air,
Since the volumetric flow rates of the exhaust gas flowing into F32 do not match,
An error will occur in the pressure difference in the standard operation state.

【0006】そこで、この発明の目的は、基準運転状態
でのフィルタの上流側と下流側の圧力差を正確に算出す
ることができるディーゼルエンジンの排気浄化装置を提
供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for a diesel engine which can accurately calculate the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the filter in the standard operation state.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は、ディーゼル
エンジンの排気系に設けられ、パティキュレートを捕集
するフィルタと、前記フィルタに捕集されたパティキュ
レートを燃焼させて同フィルタを再生するための再生手
段と、前記フィルタでの上流側と下流側の圧力差を検出
する圧力センサと、前記ディーゼルエンジンの吸気系に
設けられ、ディーゼルエンジンへの吸入空気流量を検出
する吸入空気流量センサと、前記圧力センサによる前記
フィルタでの上流側と下流側の圧力差に対し前記吸入空
気流量センサによるディーゼルエンジンへの吸入空気流
量と基準運転時の流量とから基準運転状態での圧力差を
求め、その圧力差に応じたパティキュレート捕集量が所
定値以上となると、前記再生手段にてフィルタを再生さ
せる制御回路とを備えたディーゼルエンジンの排気浄化
装置において、前記ディーゼルエンジンの燃料噴射量に
基づいて前記制御回路での基準運転状態での圧力差を補
正したディーゼルエンジンの排気浄化装置をその要旨と
するものである。
According to the present invention, there is provided a filter provided in an exhaust system of a diesel engine for collecting particulates, and for burning the particulates collected by the filter to regenerate the filter. Regenerating means, a pressure sensor for detecting the pressure difference between the upstream side and the downstream side in the filter, an intake air flow rate sensor provided in the intake system of the diesel engine, for detecting the intake air flow rate to the diesel engine, For the pressure difference between the upstream side and the downstream side in the filter by the pressure sensor, obtain the pressure difference in the standard operating state from the intake air flow rate to the diesel engine by the intake air flow rate sensor and the flow rate in the standard operation, When the particulate collection amount according to the pressure difference becomes a predetermined value or more, a control circuit for regenerating the filter by the regenerating means is provided. In the exhaust purification apparatus example was a diesel engine, in which the exhaust gas purification device for a diesel engine by correcting the pressure difference between the reference operating state at said control circuit based on the fuel injection amount of the diesel engine and its gist.

【0008】ここで、ディーゼルエンジンの燃料噴射量
は、燃料噴射ポンプの噴射特性であるガバナパターンを
予め記憶しておき、アクセル開度とエンジン回転数とを
検出してガバナパターンを用いてアクセル開度とエンジ
ン回転数とから求めるようにしてもよい。
Here, the fuel injection amount of the diesel engine is stored in advance as a governor pattern, which is the injection characteristic of the fuel injection pump, and the accelerator opening and the engine speed are detected to open the accelerator using the governor pattern. Alternatively, it may be obtained from the engine speed and the engine speed.

【0009】又、ディーゼルエンジンの燃料噴射量は、
エンジン制御コンピュータからの噴射量信号を取り込む
ことにより求めるようにしてもよい。さらに、ディーゼ
ルエンジンの燃料噴射量は、スピル位置センサ又はコン
トロールラック位置センサにより直接求めるようにして
もよい。
The fuel injection amount of a diesel engine is
It may be obtained by taking in the injection amount signal from the engine control computer. Further, the fuel injection amount of the diesel engine may be directly obtained by the spill position sensor or the control rack position sensor.

【0010】[0010]

【作用】制御回路は、圧力センサによるフィルタでの上
流側と下流側の圧力差に対し吸入空気流量センサによる
ディーゼルエンジンへの吸入空気流量と基準運転時の流
量とから基準運転状態での圧力差を求める。このとき、
ディーゼルエンジンの燃料噴射量に基づいて基準運転状
態での圧力差が補正される。つまり、燃料噴射量に応じ
てディーゼルエンジンでの燃料の燃焼に伴う吸排気量の
変化量が求められ、基準運転状態での圧力差の算出に反
映される。そして、制御回路は、その圧力差に応じたパ
ティキュレート捕集量が所定値以上となると、再生手段
にてフィルタを再生させる。
[Operation] The control circuit controls the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the filter by the pressure sensor, and the pressure difference in the standard operating state from the intake air flow rate to the diesel engine by the intake air flow rate sensor and the standard operation flow rate. Ask for. At this time,
The pressure difference in the standard operation state is corrected based on the fuel injection amount of the diesel engine. That is, the amount of change in the amount of intake and exhaust due to the combustion of fuel in the diesel engine is obtained according to the amount of fuel injection, and is reflected in the calculation of the pressure difference in the standard operating state. Then, the control circuit causes the regeneration means to regenerate the filter when the amount of collected particulates according to the pressure difference becomes equal to or larger than a predetermined value.

【0011】[0011]

【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に従って説明する。図1には、ディーゼルエンジンの排
気浄化装置の全体構成図を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an exhaust emission control device for a diesel engine.

【0012】車両にはディーゼルエンジン1が搭載され
ている。ディーゼルエンジン1には吸気管2と排気管3
とが接続されている。吸気管2の最上流部にはエンジン
用エアクリーナー4が設けられている。又、吸気管2の
途中には熱線式流量センサ5が設けられ、同センサ5は
吸入空気流量(体積流量)を検出する。
The vehicle is equipped with a diesel engine 1. The diesel engine 1 has an intake pipe 2 and an exhaust pipe 3
And are connected. An engine air cleaner 4 is provided on the most upstream side of the intake pipe 2. Further, a hot-wire type flow rate sensor 5 is provided in the middle of the intake pipe 2, and the sensor 5 detects the intake air flow rate (volume flow rate).

【0013】ディーゼルエンジン1の排気管3には排気
浄化装置6のハウジング7が設けられている。ハウジン
グ7は排気管3と連通しており、ディーゼルエンジン1
の排気ガスがハウジング7内を通過していく。ハウジン
グ7内にはセラミック多孔質よりなるフィルタ(DP
F)8が設けられ、フィルタ8にてディーゼルエンジン
1から排出されるパティキュレートが捕集される。さら
に、フィルタ8の上流側端部には電気ヒータ9が設けら
れ、電気ヒータ9の通電により同電気ヒータ9が発熱し
てフィルタ8にて捕集されたパティキュレートが着火さ
れる。
The exhaust pipe 3 of the diesel engine 1 is provided with a housing 7 of an exhaust gas purification device 6. The housing 7 communicates with the exhaust pipe 3, and the diesel engine 1
Exhaust gas of the above passes through the inside of the housing 7. In the housing 7, a filter made of porous ceramic (DP
F) 8 is provided, and the particulate matter discharged from the diesel engine 1 is collected by the filter 8. Further, an electric heater 9 is provided at the upstream end of the filter 8, and the electric heater 9 is heated by energization of the electric heater 9 to ignite the particulates collected by the filter 8.

【0014】排気管3におけるハウジング7の上流側に
は、二次空気供給管10が分岐され、その二次空気供給
管10の途中には電磁バルブ11が配置されている。こ
の電磁バルブ11は通常運転時排気ガスが二次空気供給
経路に逆流しないようにするためのものである。二次空
気供給管10の先端には電動式エアポンプ12の吐出側
が接続されている。又、電動式エアポンプ12の吸気側
にはエアポンプ用エアクリーナー13が設けられてい
る。そして、電磁バルブ11の開弁状態において電動式
エアポンプ12の駆動により二次空気がディーゼルエン
ジン1の吸気管3に供給される。
A secondary air supply pipe 10 is branched on the upstream side of the housing 7 in the exhaust pipe 3, and an electromagnetic valve 11 is arranged in the middle of the secondary air supply pipe 10. The electromagnetic valve 11 is provided to prevent exhaust gas from flowing back into the secondary air supply path during normal operation. The discharge side of the electric air pump 12 is connected to the tip of the secondary air supply pipe 10. Further, an air pump air cleaner 13 is provided on the intake side of the electric air pump 12. Then, when the electromagnetic valve 11 is opened, the secondary air is supplied to the intake pipe 3 of the diesel engine 1 by driving the electric air pump 12.

【0015】又、ディーゼルエンジン1には燃料噴射ポ
ンプ用ガバナ14が取り付けられており、ガバナ14内
にはアクセル開度センサ15が設けられている。さら
に、ディーゼルエンジン1には回転数センサ16が設け
られ、同センサ16はエンジン回転数を検出する。
A fuel injection pump governor 14 is attached to the diesel engine 1, and an accelerator opening sensor 15 is provided in the governor 14. Further, the diesel engine 1 is provided with a rotation speed sensor 16, which detects the engine rotation speed.

【0016】フィルタ8の上流側には圧力センサ17が
設けられ、同センサ17はフィルタ8の上流側の絶対圧
力(前圧)を検出する。フィルタ8の下流側には圧力セ
ンサ18が設けられ、同センサ18はフィルタ8の下流
側の絶対圧力(後圧)を検出する。排気管3には温度セ
ンサ19が設けられ、同センサ19はフィルタ8へ流入
する排気絶対温度(入ガス温)を検出する。
A pressure sensor 17 is provided on the upstream side of the filter 8, and the sensor 17 detects the absolute pressure (pre-pressure) on the upstream side of the filter 8. A pressure sensor 18 is provided on the downstream side of the filter 8, and the sensor 18 detects an absolute pressure (post-pressure) on the downstream side of the filter 8. A temperature sensor 19 is provided in the exhaust pipe 3, and the sensor 19 detects the absolute temperature of exhaust gas (inlet gas temperature) flowing into the filter 8.

【0017】電子制御ユニット(ECU)20にはCP
U21が備えられている。そして、CPU21は半導体
リレー22を介して電気ヒータ9と接続され、CPU2
1からの制御信号に従って電気ヒータ9の通電が制御さ
れる。又、CPU21は半導体リレー23を介して電動
式エアポンプ12と接続され、CPU21からの制御信
号に従って電動式エアポンプ12の駆動が制御される。
The electronic control unit (ECU) 20 has a CP
U21 is provided. The CPU 21 is connected to the electric heater 9 via the semiconductor relay 22,
The energization of the electric heater 9 is controlled according to the control signal from 1. Further, the CPU 21 is connected to the electric air pump 12 via the semiconductor relay 23, and the drive of the electric air pump 12 is controlled according to a control signal from the CPU 21.

【0018】又、熱線式流量センサ5とアクセル開度セ
ンサ15と回転数センサ16と圧力センサ17と圧力セ
ンサ18と温度センサ19とはCPU21に接続され、
これらセンサからの出力信号がCPU21に取り込まれ
る。
The hot wire type flow sensor 5, accelerator opening sensor 15, rotation speed sensor 16, pressure sensor 17, pressure sensor 18 and temperature sensor 19 are connected to the CPU 21,
Output signals from these sensors are fetched by the CPU 21.

【0019】又、CPU21にはメモリ21aが設けら
れ、このメモリ21aには燃料噴射ポンプの噴射特性で
あるガバナパターンが予め記憶されている。そして、こ
のガバナパターンを用いて、アクセル開度とエンジン回
転数とから燃料噴射量が検知できるようになっている。
Further, the CPU 21 is provided with a memory 21a, and a governor pattern which is the injection characteristic of the fuel injection pump is stored in advance in this memory 21a. Then, using this governor pattern, the fuel injection amount can be detected from the accelerator opening and the engine speed.

【0020】次に、燃料噴射量を加味した基準運転状態
でのフィルタ8の圧力差の算出方法を説明する。まず、
燃料噴射量の排気の体積流量に対する影響を説明する。
Next, a method of calculating the pressure difference of the filter 8 in the standard operating condition in consideration of the fuel injection amount will be described. First,
The influence of the fuel injection amount on the volumetric flow rate of exhaust will be described.

【0021】吸入された空気はその約80%は窒素(N
2 )であり残りの約20%は酸素(O2 )である。よっ
て、吸入された空気の分子式は次の化学式で表される。 A(8N2 +2O2 )・・・(2) ただし、Aは定数であり、吸入体積流量で決定される。
About 80% of the inhaled air is nitrogen (N
2 ) and the remaining about 20% is oxygen (O 2 ). Therefore, the molecular formula of inhaled air is represented by the following chemical formula. A (8N 2 + 2O 2 ) ... (2) However, A is a constant and is determined by the suction volume flow rate.

【0022】又、燃料である軽油の分子式は次の化学式
で表される。 B(Cx y z )・・・(3) ただし、Bは定数であり、燃料噴射量で決定される。
The molecular formula of fuel gas oil is expressed by the following chemical formula. B (C x H y O z ) ··· (3) However, B is a constant and is determined by the fuel injection amount.

【0023】排気ガスの体積流量は(2)式の化学式と
(3)式の化学式の化学反応で得られる。又、その化学
反応によって生成される成分はNO2 、NO、CO2
CO、H2 O等である。しかし、説明を簡略にするため
酸素と燃料のみを考慮に入れると化学反応式は次のよう
になる。
The volume flow rate of the exhaust gas is obtained by the chemical reaction of the chemical formula (2) and the chemical reaction of the chemical formula (3). The components produced by the chemical reaction are NO 2 , NO, CO 2 ,
CO, H 2 O, etc. However, if only oxygen and fuel are taken into consideration in order to simplify the explanation, the chemical reaction formula is as follows.

【0024】[0024]

【数1】 [Equation 1]

【0025】ただし、a=2・A、b=Bである。a,
b,x,y,zは定数である。aは吸入体積流量で決定
される。bは燃料噴射量で決定される。xとyとzは燃
料成分で決定される。
However, a = 2 · A and b = B. a,
b, x, y, z are constants. a is determined by the suction volume flow rate. b is determined by the fuel injection amount. x, y and z are determined by the fuel component.

【0026】(4)式より排気ガスの分子数は吸気ガス
の分子数より(5)式に表した分だけ変わる。 n1 =(b/4)・(y+2z)・・・(5) 燃料噴射によって生じた体積流量の変化量ΔVは(6)
式のようになる。
From the equation (4), the number of molecules of the exhaust gas changes from the number of molecules of the intake gas by the amount represented by the equation (5). n1 = (b / 4) · (y + 2z) (5) The change amount ΔV of the volumetric flow rate caused by the fuel injection is (6)
It becomes like a formula.

【0027】 ΔV=n1 RT/P・・・(6) ただし、Tはガス温、Rは気体定数、Pはフィルタ8の
上流側の圧力である。
ΔV = n1 RT / P (6) where T is the gas temperature, R is the gas constant, and P is the pressure on the upstream side of the filter 8.

【0028】よって、燃料噴射量を加味した基準運転状
態でのフィルタ8の圧力差の算出式は(7)式のように
なる。 ΔP1 =ΔP・Vstd /(V+ΔV)・・・(7) ただし、ΔPはフィルタ8の上流側と下流側の圧力差、
Vは吸入空気量より求めたフィルタ8に流入する体積流
量、Vstd は基準の運転条件下における基準体積流量で
ある。
Therefore, the formula for calculating the pressure difference of the filter 8 in the standard operating condition in which the fuel injection amount is taken into consideration is as shown in formula (7). ΔP1 = ΔP · Vstd / (V + ΔV) (7) where ΔP is the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the filter 8,
V is the volumetric flow rate flowing into the filter 8 obtained from the intake air amount, and Vstd is the reference volumetric flow rate under the standard operating conditions.

【0029】尚、本実施例では、電気ヒータ9と電動式
エアポンプ12にて再生手段が構成され、熱線式流量セ
ンサ5にて吸入空気流量センサが構成され、CPU21
にて制御回路が構成されている。
In the present embodiment, the electric heater 9 and the electric air pump 12 constitute a regeneration means, the hot wire type flow sensor 5 constitutes an intake air flow rate sensor, and the CPU 21
The control circuit is composed of.

【0030】次に、このように構成したディーゼルエン
ジンの排気浄化装置の作用を説明する。再生中のCPU
21における動作を図2のフローチャートに従って説明
する。
Next, the operation of the exhaust emission control system of the diesel engine thus constructed will be described. CPU during playback
The operation in 21 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0031】まず、ディーゼルエンジン1の運転中にお
いて、CPU21はステップ100で熱線式流量センサ
5、アクセル開度センサ15、回転数センサ16、圧力
センサ17、圧力センサ18、温度センサ19の各セン
サ信号を取り込む。そして、CPU21は同センサから
の信号により吸入空気流量と、アクセル開度と、エンジ
ン回転数と、フィルタ8の上流側圧力(前圧)及び下流
側圧力(後圧)と、入ガス温とを検知する。その後、C
PU21はステップ101で再生条件が成立したか否か
判定する。
First, during the operation of the diesel engine 1, the CPU 21 determines in step 100 the sensor signals of the hot-wire flow sensor 5, accelerator opening sensor 15, revolution sensor 16, pressure sensor 17, pressure sensor 18, and temperature sensor 19. Take in. Then, the CPU 21 determines the intake air flow rate, the accelerator opening degree, the engine speed, the upstream side pressure (front pressure) and the downstream side pressure (post pressure) of the filter 8, and the incoming gas temperature by the signal from the sensor. Detect. Then C
The PU 21 determines in step 101 whether or not the reproduction condition is satisfied.

【0032】つまり、CPU21は熱線式流量センサ5
による吸入空気流量(体積流量)と温度センサ19によ
る入ガス温と圧力センサ17による前圧により、吸入空
気量より求めたフィルタ8に流入する体積流量Vを求め
る。又、CPU21はフィルタ8の上流側と下流側の圧
力差ΔPを前圧から後圧を差し引くことにより求める。
さらに、CPU21はメモリ21aのガバナパターンを
用いてアクセル開度とエンジン回転数により燃料噴射量
を求める。そして、CPU21は基準の運転条件下にお
ける基準体積流量Vstd の値から、前述の(7)式から
基準運転状態でのフィルタ8の圧力差ΔP1 を求める。
即ち、(5)式において燃料噴射量からb値を求めると
ともに燃料成分からy値とz値を求め、これらを(5)
式に代入して分子数の変化量n1 を求め、このn1 値と
ガス温Tとフィルタ8の上流側圧力Pを(6)式に代入
して体積流量の変化量ΔVを求め、このΔV値とフィル
タ8の上流・下流の圧力差ΔPと基準体積流量Vstd と
吸入空気量より求めたフィルタ8に流入する体積流量V
とを(7)式に代入して基準運転状態でのフィルタ8の
圧力差ΔP1 を求める。尚、基準体積流量Vstd は予め
求めておいたものであり、ある基準運転状態における体
積流量である。
That is, the CPU 21 uses the hot wire type flow sensor 5
Based on the intake air flow rate (volume flow rate), the temperature of the gas input by the temperature sensor 19 and the pre-pressure by the pressure sensor 17, the volume flow rate V flowing into the filter 8 determined from the intake air amount is determined. Further, the CPU 21 obtains the pressure difference ΔP between the upstream side and the downstream side of the filter 8 by subtracting the rear pressure from the front pressure.
Further, the CPU 21 obtains the fuel injection amount from the accelerator opening and the engine speed using the governor pattern of the memory 21a. Then, the CPU 21 obtains the pressure difference .DELTA.P1 of the filter 8 in the standard operating condition from the above equation (7) from the value of the standard volumetric flow rate Vstd under the standard operating condition.
That is, in the equation (5), the b value is obtained from the fuel injection amount, and the y value and the z value are obtained from the fuel component.
By substituting it into the equation, the change amount n1 of the number of molecules is obtained. By substituting this n1 value, the gas temperature T and the upstream side pressure P of the filter 8 into the equation (6), the change amount ΔV of the volume flow rate is obtained. And the pressure difference ΔP between the upstream and downstream of the filter 8, the reference volumetric flow rate Vstd, and the volumetric flow rate V flowing into the filter 8 obtained from the intake air amount.
And are substituted into the equation (7) to obtain the pressure difference ΔP1 of the filter 8 in the standard operating condition. The reference volume flow rate Vstd is obtained in advance and is the volume flow rate in a certain reference operation state.

【0033】そして、CPU21は基準運転状態での圧
力差ΔP1 に応じたパティキュレート捕集量が所定値未
満であり再生が必要でないと判断された場合は、本ルー
チンを終了する。一方、CPU21は基準運転状態での
圧力差ΔP1 に応じたパティキュレート捕集量が所定値
以上となり再生が必要な場合は再生を開始するようにす
る。
When the CPU 21 determines that the particulate collection amount according to the pressure difference .DELTA.P1 in the standard operation state is less than the predetermined value and the regeneration is not necessary, this routine is ended. On the other hand, the CPU 21 starts the regeneration when the particulate collection amount according to the pressure difference ΔP1 in the standard operation state becomes equal to or larger than a predetermined value and the regeneration is necessary.

【0034】ディーゼルエンジン1の運転停止時におい
てCPU21は再生が開始されると、ステップ102で
電磁バルブ11を開弁し、電動式エアポンプ12から空
気(酸素)が供給できるようにする。さらに、CPU2
1はステップ103で排気浄化装置6の再生制御を行う
ときの再生条件を決定する。ここでは、電動式エアポン
プ12の目標制御流量や電気ヒータ9の目標制御電力を
決定する。
When the regeneration is started when the diesel engine 1 is stopped, the CPU 21 opens the electromagnetic valve 11 in step 102 so that air (oxygen) can be supplied from the electric air pump 12. Furthermore, CPU2
In step 103, the regeneration condition for regenerating the exhaust gas purification device 6 is determined. Here, the target control flow rate of the electric air pump 12 and the target control power of the electric heater 9 are determined.

【0035】次に、CPU21はステップ104で電気
ヒータ9の通電制御を行うとともに、電動式エアポンプ
12の駆動制御を行う。つまり、電気ヒータ9の通電に
てフィルタ8に捕集されたパティキュレートが着火さ
れ、電動式エアポンプ12の駆動により二次空気が供給
されてパティキュレートが焼却されフィルタ8の再生が
行われる。
Next, the CPU 21 controls energization of the electric heater 9 and drive control of the electric air pump 12 in step 104. That is, when the electric heater 9 is energized, the particulates collected in the filter 8 are ignited, the secondary air is supplied by driving the electric air pump 12, the particulates are incinerated, and the filter 8 is regenerated.

【0036】そして、CPU21はステップ105で再
生開始後の経過時間の判定を行い、設定時間よりも経過
した場合は再生を終了する。このように本実施例では、
圧力センサ17,18によるフィルタ8での上流側と下
流側の圧力差ΔPに対し熱線式流量センサ5(吸気空気
流量センサ)によるディーゼルエンジン1への吸入空気
流量と基準体積流量Vstd とから基準運転状態での圧力
差ΔP1 を求める際に、ディーゼルエンジン1の燃料噴
射量に基づいて(6)式の燃料噴射によって生じた体積
流量の変化量ΔVを求め、この変化量ΔVを用いて
(7)式に示すように、ΔP1 を補正するようにした。
つまり、燃料噴射量に応じてディーゼルエンジン1での
燃料の燃焼に伴う吸排気量の変化量ΔVを求め、基準運
転状態での圧力差ΔP1 の算出に反映させる。よって、
基準運転状態でのフィルタ8の上流側と下流側の圧力差
を正確に算出することができることとなる。
Then, the CPU 21 determines the elapsed time after the start of reproduction in step 105, and terminates the reproduction if the set time has elapsed. Thus, in this embodiment,
Based on the pressure difference ΔP between the upstream side and the downstream side in the filter 8 by the pressure sensors 17 and 18, the reference operation is performed from the intake air flow rate to the diesel engine 1 and the reference volume flow rate Vstd by the hot wire flow rate sensor 5 (intake air flow rate sensor). At the time of obtaining the pressure difference ΔP1 in the state, based on the fuel injection amount of the diesel engine 1, the change amount ΔV of the volume flow rate caused by the fuel injection of the formula (6) is obtained, and the change amount ΔV is used (7) As shown in the equation, ΔP1 is corrected.
That is, the amount of change ΔV in the intake / exhaust amount due to the combustion of fuel in the diesel engine 1 is obtained according to the fuel injection amount, and is reflected in the calculation of the pressure difference ΔP1 in the standard operating state. Therefore,
It is possible to accurately calculate the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the filter 8 in the standard operation state.

【0037】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、燃料噴射量の検知方法として、デ
ィーゼルエンジンの燃料噴射量制御を電子制御で行って
いる場合には、エンジン制御コンピュータからの噴射量
信号を取り込むことにより燃料噴射量を検知するように
してもよい。又、燃料噴射量の検知方法として、分配型
噴射ポンプを使用した場合にはスピル位置センサにより
直接、燃料噴射量を求めてもよい。あるいは、列型噴射
ポンプを使用した場合にはコントロールラック位置セン
サにより直接、燃料噴射量を求めてもよい。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, when the fuel injection amount control of the diesel engine is electronically controlled as a method for detecting the fuel injection amount, an engine control computer is used. The fuel injection amount may be detected by taking in the injection amount signal from Further, as a method of detecting the fuel injection amount, when the distribution type injection pump is used, the fuel injection amount may be directly obtained by the spill position sensor. Alternatively, when a row-type injection pump is used, the fuel injection amount may be directly obtained by the control rack position sensor.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
基準運転状態でのフィルタの上流側と下流側の圧力差を
正確に算出することができる優れた効果を発揮する。
As described above in detail, according to the present invention,
The excellent effect of accurately calculating the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the filter in the standard operation state is exhibited.

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

【図1】実施例のディーゼルエンジンの排気浄化装置の
全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an exhaust emission control device for a diesel engine of an embodiment.

【図2】作用を説明するためのフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation.

【図3】従来のディーゼルエンジンの排気浄化装置の全
体構成図である。
FIG. 3 is an overall configuration diagram of a conventional diesel engine exhaust emission control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ディーゼルエンジン 5 吸入空気流量センサとしての熱線式流量センサ 8 フィルタ 9 再生手段を構成する電気ヒータ 12 再生手段を構成する電動式エアポンプ 18 制御回路としてのCPU DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diesel engine 5 Hot wire type flow rate sensor as intake air flow rate sensor 8 Filter 9 Electric heater constituting regeneration means 12 Electric air pump constituting regeneration means 18 CPU as control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 恵一 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装 株式会社内 (72)発明者 森田 尚治 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Keiichi Kato 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi Prefecture Nihon Denso Co., Ltd. (72) Inventor Naoji Morita 1-1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi prefecture Nidec Within the corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ディーゼルエンジンの排気系に設けら
れ、パティキュレートを捕集するフィルタと、 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
て同フィルタを再生するための再生手段と、 前記フィルタでの上流側と下流側の圧力差を検出する圧
力センサと、 前記ディーゼルエンジンの吸気系に設けられ、ディーゼ
ルエンジンへの吸入空気流量を検出する吸入空気流量セ
ンサと、 前記圧力センサによる前記フィルタでの上流側と下流側
の圧力差に対し前記吸入空気流量センサによるディーゼ
ルエンジンへの吸入空気流量と基準運転時の流量とから
基準運転状態での圧力差を求め、その圧力差に応じたパ
ティキュレート捕集量が所定値以上となると、前記再生
手段にてフィルタを再生させる制御回路とを備えたディ
ーゼルエンジンの排気浄化装置において、 前記ディーゼルエンジンの燃料噴射量に基づいて前記制
御回路での基準運転状態での圧力差を補正したことを特
徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装置。
1. A filter provided in an exhaust system of a diesel engine for collecting particulates, a regeneration means for burning the particulates captured by the filter to regenerate the filter, and the filter. A pressure sensor for detecting the pressure difference between the upstream side and the downstream side, an intake air flow rate sensor provided in the intake system of the diesel engine for detecting the intake air flow rate to the diesel engine, and a filter by the pressure sensor. For the pressure difference between the upstream side and the downstream side, the pressure difference in the standard operation state is calculated from the intake air flow rate to the diesel engine by the intake air flow rate sensor and the flow rate in the standard operation, and the particulate trap according to the pressure difference is obtained. A diesel engine provided with a control circuit for regenerating the filter by the regenerating means when the amount of collected water reaches a predetermined value or more. In the exhaust purification apparatus, the exhaust gas purification system for a diesel engine, characterized in that the correction of the pressure difference between the reference operating state at said control circuit based on the fuel injection amount of the diesel engine.
【請求項2】 前記ディーゼルエンジンの燃料噴射量
は、燃料噴射ポンプの噴射特性であるガバナパターンを
予め記憶しておき、アクセル開度とエンジン回転数とを
検出してガバナパターンを用いてアクセル開度とエンジ
ン回転数とから求めるものである請求項1に記載のディ
ーゼルエンジンの排気浄化装置。
2. The fuel injection amount of the diesel engine stores a governor pattern, which is an injection characteristic of a fuel injection pump, in advance, detects an accelerator opening and an engine speed, and opens the accelerator using the governor pattern. The exhaust emission control device for a diesel engine according to claim 1, which is obtained from the engine speed and the engine speed.
【請求項3】 前記ディーゼルエンジンの燃料噴射量
は、エンジン制御コンピュータからの噴射量信号を取り
込むことにより求めるものである請求項1に記載のディ
ーゼルエンジンの排気浄化装置。
3. The exhaust emission control device for a diesel engine according to claim 1, wherein the fuel injection amount of the diesel engine is obtained by taking in an injection amount signal from an engine control computer.
【請求項4】 前記ディーゼルエンジンの燃料噴射量
は、スピル位置センサ又はコントロールラック位置セン
サにより直接求めるものである請求項1に記載のディー
ゼルエンジンの排気浄化装置。
4. The exhaust emission control device for a diesel engine according to claim 1, wherein the fuel injection amount of the diesel engine is directly obtained by a spill position sensor or a control rack position sensor.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2781251A1 (en) * 1998-07-20 2000-01-21 Renault METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE LOAD OF A PARTICLE FILTER
US6983591B2 (en) 2002-12-18 2006-01-10 Nissan Motor Co., Ltd. Particulate filter regenerating device
US7153342B2 (en) 2003-01-10 2006-12-26 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying system of internal combustion engine
US7169364B2 (en) 2002-12-16 2007-01-30 Nissan Motor Co., Ltd. Particulate filter regenerating device
KR20170112235A (en) * 2016-03-31 2017-10-12 현대자동차주식회사 A method for correcting dpf differential-pressure sensor and an apparatus therefor

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