JP2018178775A - Filter regeneration control device and filter regeneration control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタの再生を制御するフィルタ再生制御装置およびフィルタ再生制御方法に関する。 The present invention relates to a filter regeneration control device and a filter regeneration control method for controlling regeneration of a filter that collects particulate matter in exhaust gas.
従来、ディーゼルエンジンの排ガス中に含まれる粒子状物質(Particulate Matter:以下、PMという)を捕集するDPF(Diesel particulate filter)が知られている(例えば、特許文献1参照)。 DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, DPF (Diesel particulate filter) which collects the particulate matter (Particulate Matter: Hereinafter, it is called PM) contained in the exhaust gas of a diesel engine is known (for example, refer patent document 1).
DPFで捕集されたPMのうち、一部は、ディーゼルエンジンから排出される高温の排ガスによって燃焼し(パッシブ再生、または、連続再生と呼ばれる)、残りは、DPFに堆積する。そして、PMの堆積量が一定量を超えると、例えば、ディーゼルエンジンの出力の低下、燃費の低下、および、PMの異常燃焼によるDPFの損傷などが発生する。 Of the PM collected by the DPF, a part is burned by the high temperature exhaust gas emitted from the diesel engine (referred to as passive regeneration or continuous regeneration), and the remainder is deposited in the DPF. Then, if the deposition amount of PM exceeds a certain amount, for example, a decrease in the output of a diesel engine, a decrease in fuel efficiency, and damage to the DPF due to abnormal combustion of PM and the like occur.
そこで、DPFに堆積したPMを、ポスト噴射または排気管噴射により強制的に燃焼させることで、フィルタを再生させるフィルタ再生(強制再生ともいう)を実行することが知られている。 Therefore, it is known to execute filter regeneration (also referred to as forced regeneration) in which the filter is regenerated by forcibly burning PM accumulated in the DPF by post injection or exhaust pipe injection.
上述したフィルタ再生は、一例として、車両の走行距離が予め設定された閾値(以下、フィルタ再生閾値という)に達したときに実行される。しかし、走行距離が同じであっても、高負荷運転が続いた場合のPM堆積量は、低負荷運転が続いた場合のPM堆積量よりも少なくなる。これは、高負荷運転が続いた場合、上述したパッシブ再生が行われるためである。 The filter regeneration described above is performed, for example, when the travel distance of the vehicle reaches a preset threshold (hereinafter, referred to as a filter regeneration threshold). However, even if the traveling distance is the same, the PM deposition amount when the high load operation continues is smaller than the PM deposition amount when the low load operation continues. This is because when the high load operation continues, the above-described passive regeneration is performed.
よって、高負荷運転が続いた場合、適切ではないタイミングでフィルタ再生が行われてしまうという問題がある。 Therefore, when high load operation continues, there is a problem that filter regeneration is performed at an inappropriate timing.
本発明の目的は、パッシブ再生を考慮した適切なタイミングでフィルタ再生を実行することができるフィルタ再生制御装置およびフィルタ再生制御方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a filter regeneration control device and a filter regeneration control method capable of executing filter regeneration at an appropriate timing considering passive regeneration.
本発明のフィルタ再生制御装置は、車両の内燃機関の排ガスに含まれるPMを捕集するフィルタを強制的に再生させるフィルタ再生の実行を制御するフィルタ再生制御装置であって、前記車両の走行距離が第1のフィルタ再生閾値に達した場合、燃料噴射装置に燃料噴射の実行を指示する指示出力部と、所定条件が満たされたときに、前記フィルタの上流側に設けられた触媒の発熱率を算出する発熱率算出部と、算出された該発熱率に基づいて前記PMの燃焼量を推定する燃焼量推定部と、推定された該PMの燃焼量に基づいて、前記第1のフィルタ再生閾値を延長する閾値延長部と、を有する。 The filter regeneration control device according to the present invention is a filter regeneration control device that controls execution of filter regeneration that forcibly regenerates a filter that collects PM contained in an exhaust gas of an internal combustion engine of a vehicle. The heat generation rate of the catalyst provided on the upstream side of the filter when the predetermined condition is satisfied, and the instruction output unit that instructs the fuel injection device to execute the fuel injection when the first filter regeneration threshold is reached. The first filter regeneration based on the estimated combustion amount of the PM, and the combustion amount estimation unit for estimating the combustion amount of the PM based on the calculated heat ratio; And a threshold extension that extends the threshold.
本発明のフィルタ再生制御方法は、車両の内燃機関の排ガスに含まれるPMを捕集するフィルタを強制的に再生させるフィルタ再生の実行を制御するフィルタ再生制御方法であって、所定条件が満たされたときに、前記フィルタの上流側に設けられた触媒の発熱率を算出するステップと、算出された該発熱率に基づいて前記PMの燃焼量を推定するステップと、推定された該PMの燃焼量に基づいて、前記第1のフィルタ再生閾値を延長するステップと、前記車両の走行距離が前記第1のフィルタ再生閾値に達した場合、燃料噴射装置に燃料噴射の実行を指示するステップと、を有する。 The filter regeneration control method according to the present invention is a filter regeneration control method for controlling execution of filter regeneration that forcibly regenerates a filter that collects PM contained in exhaust gas of an internal combustion engine of a vehicle. Calculating the heat generation rate of the catalyst provided on the upstream side of the filter, and estimating the combustion amount of the PM based on the calculated heat generation rate, and the combustion of the PM estimated. Extending the first filter regeneration threshold based on an amount, and instructing the fuel injector to perform fuel injection if the travel distance of the vehicle reaches the first filter regeneration threshold; Have.
本発明によれば、パッシブ再生を考慮した適切なタイミングでフィルタ再生を実行できる。 According to the present invention, filter regeneration can be performed at an appropriate timing in consideration of passive regeneration.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、本発明の実施の形態に係る後処理装置とその周辺構成について、図1を用いて説明する。 First, the post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention and the peripheral configuration thereof will be described with reference to FIG.
図1は、本実施の形態に係る後処理装置とその周辺構成の一例を示す概念図である。図1において、実線かつ直線の矢印は気体の流れを示し、破線の矢印は信号の流れを示している。 FIG. 1 is a conceptual view showing an example of the post-processing apparatus according to the present embodiment and its peripheral configuration. In FIG. 1, solid and straight arrows indicate the flow of gas, and broken arrows indicate the flow of signal.
図1に示す各構成要素は、例えば、車両に搭載される。 Each component shown in FIG. 1 is mounted on, for example, a vehicle.
ディーゼルエンジン(内燃機関の一例。以下、エンジンという)1の上流側には吸気通路2が接続され、エンジン1の下流側には排気通路3が接続されている。 An intake passage 2 is connected to the upstream side of a diesel engine (an example of an internal combustion engine; hereinafter referred to as an engine) 1, and an exhaust passage 3 is connected to the downstream side of the engine 1.
給気通路2と排気通路3との間には、ターボチャージャ(過給機)4が設けられている。ターボチャージャ4は、給気通路2に配置されたコンプレッサ4aと、排気通路3に配置された排気タービン4bとを有する。コンプレッサ4aは、排気タービン4bによって同軸駆動される。
A turbocharger (supercharger) 4 is provided between the air supply passage 2 and the exhaust passage 3. The turbocharger 4 has a
給気通路2には、インタークーラ5が設けられている。コンプレッサ4aから吐出された空気は、インタークーラ5で冷却され、エンジン1の各シリンダ(図示略)内の燃焼室(図示略)に流入する。
An
エンジン1には、各シリンダ内の燃焼室に燃料を噴射するコモンレール燃料噴射装置(以下、燃料噴射装置という)6が設けられている。燃料噴射装置6は、ECU7からの制御信号に基づいて、所定のタイミングに所定量の燃料がコモンレール6aから燃料噴射弁6bに供給されるように制御される。なお、ECU7の詳細については、図2を用いて後述する。
The engine 1 is provided with a common rail fuel injection device (hereinafter referred to as a fuel injection device) 6 that injects fuel into a combustion chamber in each cylinder. The
排気通路3には、後処理装置として、酸化触媒(Diesel Oxidation Catalyst:以下、DOCという)8およびDPF9が設けられている。DOC8は、DPF9の上流側に設けられている。
The exhaust passage 3 is provided with an oxidation catalyst (referred to as DOC hereinafter) 8 and a
DOC8は、排ガス中の炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)を酸化除去するとともに、排ガス中の一酸化窒素(NO)を酸化して二酸化窒素(NO2)を生成する。
DPF9は、上述したとおり、排ガス中に含まれるススなどのPMを捕集し、排ガスから除去する。
As described above, the
エンジン1から排出された排ガスは、排気通路3を通って、排気タービン4bを駆動してコンプレッサ4aを同軸駆動させる。その後、排ガスは、DOC8、DPF9の順に流れる。
The exhaust gas discharged from the engine 1 passes through the exhaust passage 3 and drives the
また、排気通路3には、DOC8の入口の温度を検出する入口温度センサ10と、DOC8の出口(換言すれば、DPF9の入口)の温度を検出する出口温度センサ11とが設けられている。入口温度センサ10および出口温度センサ11は、検出した温度を示す信号を、適宜、ECU7へ出力する。
The exhaust passage 3 is provided with an
以上、本実施の形態に係る後処理装置とその周辺構成について説明した。 The post-processing apparatus according to the present embodiment and the configuration around it have been described above.
次に、本実施の形態に係るECU7(フィルタ再生制御装置の一例)の構成について、図2を用いて説明する。 Next, the configuration of the ECU 7 (an example of the filter regeneration control device) according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
ECU7は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを格納したROM(Read Only Memory)等の記憶媒体、RAM(Random Access Memory)等の作業用メモリ、および通信回路を有する。以下に説明する図2の各部の機能は、CPUが制御プログラムを実行することにより実現される。
The
ECU7は、DPF9を強制的に再生させるフィルタ再生の実行を制御する。具体的には、ECU7は、燃料噴射装置6の燃料噴射(例えば、ポスト噴射)の実行を制御する。
The
図2に示すように、ECU7は、指示出力部110、発熱率算出部120、燃焼量推定部130、閾値延長部140を有する。
As shown in FIG. 2, the
指示出力部110は、車両の実際の走行距離がフィルタ再生閾値に達した場合、燃料噴射装置6に燃料噴射(換言すれば、フィルタ再生)の実行を指示する制御信号を出力する。この制御信号を受け取った燃料噴射装置6は、燃料噴射を実行する。なお、上記「車両の実際の走行距離」とは、前回のフィルタ再生の完了時点からの走行距離である。
When the actual travel distance of the vehicle reaches the filter regeneration threshold,
フィルタ再生閾値(第1のフィルタ再生閾値の一例)は、フィルタ再生を実行すべき走行距離を示す値である。フィルタ再生閾値は、デフォルト値(基準値と言い換えてもよい)が設定され、このデフォルト値は、後述する閾値延長部140によって延長されうる。
The filter regeneration threshold value (an example of a first filter regeneration threshold value) is a value indicating a travel distance to execute filter regeneration. The filter regeneration threshold is set to a default value (which may be reworded as a reference value), and this default value may be extended by a
なお、燃料噴射装置6に出力される制御信号には、燃料の噴射量の指示が含まれる。例えば、指示出力部110は、クランクセンサ、カムセンサ、アクセルセンサ、スロットルセンサ、冷却水温センサ等(いずれも図示略)の各種センサからの入力信号に基づいて、燃料の噴射量を算出することができる。噴射量の算出処理は、公知であるので、その詳細な説明は省略する。
The control signal output to the
発熱率算出部120は、エンジン1が高出力であるか否かを判定する。例えば、まず、発熱率算出部120は、現在のエンジン1の出力値(エンジントルク×エンジン回転数。以下、エンジン出力値という)を算出する。この算出方法は、公知の技術であるので説明を省略する。次に、発熱率算出部120は、算出されたエンジン出力値が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。この閾値は、予め行われた実験やシミュレーションに基づいて設定される値であり、エンジン1が高出力であるか否かを判定可能な値である。そして、発熱率算出部120は、算出されたエンジン出力値が閾値以上である場合、エンジン1が高出力であると判定する。なお、エンジン1が高出力であるか否かの判定処理は、上述した方法に限定されず、その他の方法を用いてもよい。
The heat generation
そして、発熱率算出部120は、エンジン1が高出力であると判定した場合(所定条件が満たされたときの一例)、DOC8のハイドロカーボン発熱率(以下、DOC発熱率という)を算出する。このDOC発熱率は、例えば、以下の式により計算できる。
DOC発熱率=(DOC8におけるハイドロカーボン発熱量)/(燃料噴射実行時の理論発熱量)
Then, when it is determined that the engine 1 has high output (an example when the predetermined condition is satisfied), the heat generation
DOC heat generation rate = (hydrocarbon heat generation amount in DOC 8) / (theoretical heat generation amount at the time of fuel injection)
上記式に示す理論発熱量は、ECU7にとって既知の値である。一方、上記式に示すハイドロカーボン発熱量は、例えば、以下のように特定される。
The theoretical calorific value shown in the above equation is a value known to the
まず、発熱率算出部120は、入口温度センサ10で検出された温度と、出口温度センサ11で検出された温度との温度差を算出する。次に、発熱率算出部120は、所定の記憶部(図示略)から、温度差毎に発熱量が予め定められた第1の参照用データ(例えば、温度差と発熱量とが対応付けられたマップまたはテーブルなど)を読み出す。そして、発熱率算出部120は、第1の参照用データから、算出された温度差に対応する発熱量を特定する。
First, the heat generation
燃焼量推定部130は、発熱率算出部120で算出されたDOC発熱率に基づいて、PMの燃焼量(換言すれば、パッシブ再生によるフィルタ再生量)を推定する。この推定処理は、例えば、以下のように行われる。
The combustion
まず、燃焼量推定部130は、所定の記憶部(図示略)から、DOC発熱率毎にPMの燃焼量が定められた第2の参照用データ(例えば、DOC発熱率とPMの燃焼量とが対応付けられたマップまたはテーブルなど)を読み出す。そして、燃焼量推定部130は、第2の参照用データから、発熱率算出部120で算出されたDOC発熱率に対応するPMの燃焼量を特定する。
First, the combustion
燃焼量推定部130は、推定(特定)されたPMの燃焼量を走行距離に換算する。この換算処理は、例えば、以下のよう行われる。
The combustion
まず、燃焼量推定部130は、所定の記憶部(図示略)から、PMの燃焼量毎に走行距離が定められた第3の参照用データ(例えば、PMの燃焼量と走行距離とが対応付けられたマップまたはテーブルなど)を読み出す。そして、燃焼量推定部130は、第3の参照用データから、推定されたPMの燃焼量に対応する走行距離を特定する。
First, the combustion
このようにして換算された走行距離は、設定中のフィルタ再生閾値(例えば、デフォルト値)よりも大きい値となる。 The travel distance converted in this manner is a value larger than the filter regeneration threshold value (for example, default value) being set.
閾値延長部140は、換算(特定)された走行距離に基づいて、フィルタ再生閾値を延長する。例えば、閾値延長部140は、設定中のフィルタ再生閾値(例えば、デフォルト値)を、換算された走行距離に変更する。すなわち、換算された走行距離が、新たなフィルタ再生閾値として使用されることになる。
The
なお、上述した第1〜第3の参照用データは、予め実施された実験やシミュレーション等の結果に基づいて生成されたデータである。 Note that the first to third reference data described above are data generated based on the results of experiments and simulations performed in advance.
また、第1〜第3の参照用データを記憶する記憶部は、車両に搭載されてもよいし、車両の外部に設置されてもよい。後者の場合、ECU7は、所定のネットワークを介した無線通信により、第1〜第3の参照用データを取得する。
In addition, storage units that store the first to third reference data may be mounted on the vehicle or may be installed outside the vehicle. In the latter case, the
また、発熱率算出部120、燃焼量推定部130、および閾値延長部140が行う処理の方法は、上記説明に限定されない。
Moreover, the method of the process which the heat release
以上、本実施の形態に係るECU7の構成について説明した。
The configuration of the
次に、本実施の形態に係るECU7(フィルタ再生制御方法の一例)の動作について、図3を用いて説明する。 Next, the operation of the ECU 7 (an example of the filter regeneration control method) according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
まず、発熱率算出部120は、エンジン1の高出力時のDOC発熱率を算出する(ステップS101)。
First, the heat generation
次に、燃焼量推定部130は、ステップS101で算出されたDOC発熱率に基づいて、PMの燃焼量を推定する(ステップS102)。
Next, the combustion
次に、燃焼量推定部130は、ステップS102で推定されたPMの燃焼量を走行距離に換算する(ステップS103)。
Next, the combustion
次に、閾値延長部140は、ステップS104で換算された走行距離に基づいて、フィルタ再生閾値を延長する(ステップS104)。
Next, the
そして、指示出力部110は、車両の実際の走行距離が延長後のフィルタ再生閾値に達した場合、燃料噴射装置6に上記制御信号を出力することで燃料噴射の実行を指示する(ステップS105)。これにより、燃料噴射装置6が燃料噴射を実行し、フィルタ再生が実現される。
Then, when the actual travel distance of the vehicle reaches the extended filter regeneration threshold, the
上述した図3のフローは、車両の走行中、繰り返し行われる。すなわち、本実施の形態では、車両の走行中において、エンジン1が高出力となる毎にフィルタ再生閾値の延長が行われる(換言すれば、フィルタ再生閾値が連続的に可変する)。 The flow of FIG. 3 described above is repeated while the vehicle is traveling. That is, in the present embodiment, while the vehicle is traveling, the filter regeneration threshold is extended each time the engine 1 has a high output (in other words, the filter regeneration threshold is continuously varied).
以上、本実施の形態に係るECU7の動作について説明した。
The operation of the
詳述してきたように、本実施の形態によれば、エンジン1が高出力時のDOC8の発熱率を算出し、算出された発熱率に基づいてPMの燃焼量を推定し、推定されたPMの燃焼量を走行距離に換算し、換算された走行距離に基づいて、フィルタ再生閾値を延長することを特徴とする。これにより、パッシブ再生を考慮した適切なタイミングでフィルタ再生を実行することができる。
As described in detail, according to the present embodiment, the heat generation rate of the
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。以下、各変形例について説明する。 As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the present invention. It is possible. Each modification will be described below.
[変形例1]
例えば、フィルタ再生閾値のほかに、フィルタ再生閾値よりも大きい診断閾値が設定されてもよい。診断閾値は、DPF9の点検または修理(ディーラーへの入庫と言い換えてもよい)を車両の乗員に促す旨の報知(以下、報知という)を実行すべき走行距離を示す値である。この診断閾値も、フィルタ再生閾値と同様に、デフォルト値(基準値と言い換えてもよい)が設定される。
[Modification 1]
For example, in addition to the filter regeneration threshold, a diagnosis threshold larger than the filter regeneration threshold may be set. The diagnosis threshold value is a value indicating a travel distance to which a notification (hereinafter referred to as a notification) to urge the vehicle occupant to inspect or repair the DPF 9 (which may be referred to as warehousing to a dealer) may be performed. As with the filter regeneration threshold, a default value (which may be restated as a reference value) is also set for this diagnostic threshold.
指示出力部110は、フィルタ再生が実行された後、車両の実際の走行距離が診断閾値に達した場合、報知の実行を報知部(図示略。例えば、ランプ、ディスプレイ等)に指示する。この指示を受けた報知部は、報知を実行する。これにより、車両の乗員は、DPF9の点検または修理(ディーラーへの入庫)を行う必要があることを認識できる。
When the actual travel distance of the vehicle reaches the diagnosis threshold after the filter regeneration is performed, the
また、閾値延長部140は、フィルタ再生閾値を延長する場合、上記診断閾値(例えば、デフォルト値)も延長してもよい。
Also, when extending the filter regeneration threshold, the
[変形例2]
例えば、上述したフィルタ再生閾値および診断閾値は、走行距離を示すものに加えて、DPF9の上流側と下流側の差圧(以下、DPF差圧という)を示すものが設定されてもよい。
[Modification 2]
For example, the filter regeneration threshold and the diagnosis threshold described above may be set to indicate a differential pressure on the upstream side and the downstream side of the DPF 9 (hereinafter referred to as DPF differential pressure) in addition to the one indicating the travel distance.
この例を図4に示す。図4の縦軸はDPF差圧を示し、図4の横軸は走行距離を示している。 This example is shown in FIG. The vertical axis in FIG. 4 indicates the DPF differential pressure, and the horizontal axis in FIG. 4 indicates the travel distance.
図4において、TH1は、上記実施の形態で説明した、フィルタ再生を実行すべき走行距離を示すフィルタ再生閾値(第1のフィルタ再生閾値の一例)であり、TH2は、上記変形例1で説明した、報知を実行すべき走行距離を示す診断閾値である。 In FIG. 4, TH1 is a filter regeneration threshold (an example of a first filter regeneration threshold) indicating the traveling distance for which filter regeneration is to be performed as described in the above embodiment, and TH2 is described in the first modification. It is a diagnostic threshold value which shows the run distance which should perform information.
また、図4において、TH3は、フィルタ再生を実行すべきDPF差圧を示すフィルタ再生閾値(第2のフィルタ再生閾値の一例)であり、TH4は、報知を実行すべきDPF差圧を示す診断閾値である。 Further, in FIG. 4, TH3 is a filter regeneration threshold (one example of a second filter regeneration threshold) indicating the DPF differential pressure at which filter regeneration should be performed, and TH4 is a diagnosis indicating the DPF differential pressure at which notification should be performed. It is a threshold.
図4に示すように4つの閾値が設定されている場合、指示出力部110は、実際の走行距離がTH1に達した場合、または、DPF差圧がTH3に達した場合に、燃料噴射装置6に燃料噴射の実行を指示する。なお、DPF差圧は、DPF差圧を検出する差圧センサ(図示略)によって検出される。この差圧センサは、DPF差圧を示す信号を、適宜、ECU7へ出力する。
As shown in FIG. 4, when four threshold values are set, the
また、指示出力部110は、実際の走行距離がTH2に達した場合、または、DPF差圧がTH4に達した場合に、報知部に報知の実行を指示する。
In addition, the
そして、閾値延長部140は、TH1を延長する場合、TH3が徐々に低下するように変更してもよい。
And when extending TH1,
この例を図5に示す。図5の縦軸はDPF差圧を示し、図5の横軸は走行距離を示している。また、図5において、TH1’は、TH1を延長させたフィルタ再生閾値を示している。 This example is shown in FIG. The vertical axis in FIG. 5 indicates the DPF differential pressure, and the horizontal axis in FIG. 5 indicates the travel distance. Moreover, in FIG. 5, TH1 'has shown the filter regeneration threshold value which extended TH1.
図5に示すように、閾値延長部140は、TH1をTH1’に変更した場合、図中の傾斜直線Aに示すように、TH3が徐々に低下するように変更する。
As shown in FIG. 5, when the TH1 is changed to TH1 ′, the
または、閾値延長部140は、車両の走行距離が延長前のTH1に到達した場合、図中の傾斜直線Bに示すように、TH3が徐々に低下するように変更してもよい。
Alternatively, when the travel distance of the vehicle reaches TH1 before the extension, the
なお、図5では例として、TH3の低下を傾斜直線A、Bで示したが、直線に限定されない。また、傾斜の大きさも、図5に示す大きさに限定されない。 In FIG. 5, as an example, the decrease in TH3 is indicated by the inclined straight lines A and B, but is not limited to the straight line. Also, the size of the inclination is not limited to the size shown in FIG.
[変形例3]
上記実施の形態では、コモンレール燃料噴射装置6によるポスト噴射を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、コモンレール燃料噴射装置6とは別に排気通路3に設けられた噴射装置(図示略)を用いて、燃料噴射(所謂、排気管噴射)を行ってもよい。
[Modification 3]
In the above embodiment, the post injection by the common rail
[変形例4]
上記実施の形態では、フィルタ再生閾値を連続的に可変する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、フィルタ再生閾値を離散的に可変してもよい。
[Modification 4]
Although the case where the filter regeneration threshold value is continuously varied has been described as an example in the above embodiment, the present invention is not limited to this. For example, the filter regeneration threshold may be discretely varied.
例えば、燃焼量推定部130は、前回のフィルタ再生が完了した時点からの発熱率に基づいてPMの燃焼量(または、PMの燃焼量から換算された走行距離)を推定し、閾値延長部140は、推定されたPMの燃焼量(または、PMの燃焼量から換算された走行距離)の累積値がある一定値を超えた場合に、フィルタ再生閾値を延長してもよい。
For example, the combustion
[変形例5]
上記実施の形態では、発熱率算出部120は、エンジン1が高出力である場合にDOC発熱率を算出する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
[Modification 5]
Although the heat generation
例えば、発熱率算出部120は、排気通路3の排ガスの温度(例えば、入口温度センサ10により検出された温度)が、予め定められた閾値以上である場合に(所定条件が満たされたときの一例)、DOC発熱率を算出するようにしてもよい。 For example, if the temperature of the exhaust gas in the exhaust passage 3 (for example, the temperature detected by the inlet temperature sensor 10) is equal to or higher than a predetermined threshold (the predetermined condition is satisfied) One example) DOC heat release rate may be calculated.
[変形例6]
上記実施の形態では、燃焼量推定部130が、PMの燃焼量を推定し、そのPMの燃焼量を走行距離に換算し、閾値延長部140が、換算された走行距離に基づいて、フィルタ再生閾値を延長する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
[Modification 6]
In the above embodiment, the combustion
例えば、燃焼量推定部130が、PMの燃焼量を推定し、閾値延長部140が、推定されたPMの燃焼量に基づいて、フィルタ再生閾値を延長してもよい。
For example, the combustion
以上、変形例について説明した。 The modification has been described above.
<本開示のまとめ>
本発明のフィルタ再生制御装置は、車両の内燃機関の排ガスに含まれるPMを捕集するフィルタを強制的に再生させるフィルタ再生の実行を制御するフィルタ再生制御装置であって、前記車両の走行距離が第1のフィルタ再生閾値に達した場合、燃料噴射装置に燃料噴射の実行を指示する指示出力部と、前記内燃機関が高出力である場合、前記フィルタの上流側に設けられた触媒の発熱率を算出する発熱率算出部と、算出された該発熱率に基づいて前記PMの燃焼量を推定し、推定された該PMの燃焼量を走行距離に換算する燃焼量推定部と、換算された該走行距離に基づいて、前記第1のフィルタ再生閾値を延長する閾値延長部と、を有する。
<Summary of this disclosure>
The filter regeneration control device according to the present invention is a filter regeneration control device that controls execution of filter regeneration that forcibly regenerates a filter that collects PM contained in an exhaust gas of an internal combustion engine of a vehicle. When the engine reaches the first filter regeneration threshold, the instruction output unit instructs the fuel injection device to execute the fuel injection, and when the internal combustion engine has a high output, the heat generation of the catalyst provided on the upstream side of the filter A heat generation rate calculation unit for calculating the fuel consumption rate, a combustion amount estimation unit for estimating the combustion amount of the PM based on the calculated heat generation rate, and converting the estimated combustion amount of the PM into travel distance; And a threshold extending unit that extends the first filter regeneration threshold based on the travel distance.
なお、上記フィルタ再生制御装置において、前記発熱率算出部は、前記内燃機関の出力値が所定閾値以上であるとき、または、前記排ガスの温度が所定閾値以上であるときに、前記所定条件が満たされたと判定してもよい。 In the filter regeneration control device, the heat generation rate calculation unit satisfies the predetermined condition when the output value of the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined threshold or when the temperature of the exhaust gas is equal to or higher than a predetermined threshold. It may be determined that the
また、上記フィルタ再生制御装置において、前記燃焼量推定部は、推定された前記PMの燃焼量を走行距離に換算し、前記閾値延長部は、換算された該走行距離に基づいて、前記第1のフィルタ再生閾値を延長してもよい。 Further, in the filter regeneration control device, the combustion amount estimation unit converts the estimated combustion amount of PM into a travel distance, and the threshold value extension unit performs the first calculation based on the converted travel distance. The filter regeneration threshold of may be extended.
また、上記フィルタ再生制御装置において、前記指示出力部は、前記車両の走行距離が前記第1のフィルタ再生閾値よりも大きい診断閾値に達した場合、前記フィルタの点検または修理を促す旨の報知の実行を報知部に指示し、前記閾値延長部は、前記第1のフィルタ再生閾値を延長する場合、前記診断閾値も延長してもよい。 Further, in the filter regeneration control device, the instruction output unit is informed that the inspection or the repair of the filter is urged when the travel distance of the vehicle reaches a diagnosis threshold larger than the first filter regeneration threshold. When the notification unit is instructed to execute, and the threshold extension unit extends the first filter regeneration threshold, the diagnosis threshold may also be extended.
また、上記フィルタ再生制御装置において、前記指示出力部は、前記フィルタの上流側と下流側の差圧が第2のフィルタ再生閾値に達した場合、前記燃料噴射装置に燃料噴射の実行を指示し、前記閾値延長部は、前記第1のフィルタ再生閾値を延長する場合、前記第2のフィルタ再生閾値が徐々に低下するように変更してもよい。 In the filter regeneration control device, the instruction output unit instructs the fuel injection device to execute fuel injection when the differential pressure on the upstream side and the downstream side of the filter reaches a second filter regeneration threshold. The threshold extension unit may change the second filter regeneration threshold to gradually decrease when the first filter regeneration threshold is extended.
また、上記フィルタ再生制御装置において、前記閾値延長部は、前記車両の走行距離が延長前の前記第1のフィルタ再生閾値に到達した場合、前記第2のフィルタ再生閾値が徐々に低下するように変更してもよい。 In the filter regeneration control device, the second filter regeneration threshold is gradually decreased when the travel distance of the vehicle reaches the first filter regeneration threshold before the vehicle travel distance reaches the first filter regeneration threshold. You may change it.
また、上記フィルタ再生制御装置において、前記フィルタは、DPFであり、前記触媒は、酸化触媒であってもよい。 In the filter regeneration control device, the filter may be a DPF, and the catalyst may be an oxidation catalyst.
本発明のフィルタ再生制御方法は、車両の内燃機関の排ガスに含まれるPMを捕集するフィルタを強制的に再生させるフィルタ再生の実行を制御するフィルタ再生制御方法であって、前記内燃機関が高出力である場合、前記フィルタの上流側に設けられた触媒の発熱率を算出するステップと、算出された該発熱率に基づいて前記PMの燃焼量を推定し、推定された該PMの燃焼量を走行距離に換算するステップと、換算された該走行距離に基づいて、前記第1のフィルタ再生閾値を延長するステップと、前記車両の走行距離が前記第1のフィルタ再生閾値に達した場合、燃料噴射装置に燃料噴射の実行を指示するステップと、を有する。 The filter regeneration control method of the present invention is a filter regeneration control method for controlling execution of filter regeneration that forcibly regenerates a filter that collects PM contained in exhaust gas of an internal combustion engine of a vehicle, wherein the internal combustion engine is high. If it is an output, the step of calculating the heat generation rate of the catalyst provided on the upstream side of the filter, and the combustion amount of the PM estimated based on the calculated heat generation rate, the combustion amount of the PM estimated. Converting the first filter regeneration threshold based on the converted travel distance, and when the travel distance of the vehicle reaches the first filter regeneration threshold, And b. Instructing the fuel injection device to execute fuel injection.
本発明は、排ガスに含まれるPMを捕集するフィルタの強制再生を制御するフィルタ再生制御装置およびフィルタ再生制御方法に適用できる。 The present invention is applicable to a filter regeneration control device and a filter regeneration control method for controlling forced regeneration of a filter that collects PM contained in exhaust gas.
1 ディーゼルエンジン(内燃機関の一例)
2 給気通路
3 排気通路
4 ターボチャージャ
4a コンプレッサ
4b 排気タービン
5 インタークーラ
6 燃料噴射装置
6a コモンレール
6b 燃料噴射弁(フィルタ再生制御装置の一例)
7 ECU
8 DOC(触媒の一例)
9 DPF(フィルタの一例)
10 入口温度センサ
11 出口温度センサ
110 指示出力部
120 発熱率算出部
130 燃焼量推定部
140 閾値延長部
1 Diesel engine (an example of an internal combustion engine)
Reference Signs List 2 air supply passage 3 exhaust passage 4
7 ECU
8 DOC (example of catalyst)
9 DPF (example of filter)
10
Claims (8)
前記車両の走行距離が第1のフィルタ再生閾値に達した場合、燃料噴射装置に燃料噴射の実行を指示する指示出力部と、
所定条件が満たされたときに、前記フィルタの上流側に設けられた触媒の発熱率を算出する発熱率算出部と、
算出された該発熱率に基づいて前記PMの燃焼量を推定する燃焼量推定部と、
推定された該PMの燃焼量に基づいて、前記第1のフィルタ再生閾値を延長する閾値延長部と、を有する、
フィルタ再生制御装置。 A filter regeneration control device that controls execution of filter regeneration that forcibly regenerates a filter that collects PM contained in an exhaust gas of an internal combustion engine of a vehicle.
An instruction output unit for instructing the fuel injection device to execute fuel injection when the travel distance of the vehicle reaches a first filter regeneration threshold;
A heat generation rate calculation unit that calculates a heat generation rate of a catalyst provided on the upstream side of the filter when a predetermined condition is satisfied;
A combustion amount estimation unit configured to estimate the combustion amount of the PM based on the calculated heat release rate;
And a threshold extending unit that extends the first filter regeneration threshold based on the estimated PM combustion amount.
Filter regeneration control device.
前記内燃機関の出力値が所定閾値以上であるとき、または、前記排ガスの温度が所定閾値以上であるときに、前記所定条件が満たされたと判定する、
請求項1に記載のフィルタ再生制御装置。 The heat generation rate calculation unit
When the output value of the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined threshold value, or when the temperature of the exhaust gas is equal to or higher than a predetermined threshold value, it is determined that the predetermined condition is satisfied.
The filter regeneration control device according to claim 1.
推定された前記PMの燃焼量を走行距離に換算し、
前記閾値延長部は、
換算された該走行距離に基づいて、前記第1のフィルタ再生閾値を延長する、
請求項1または2に記載のフィルタ再生制御装置。 The combustion amount estimation unit
Convert the estimated amount of combustion of PM into travel distance,
The threshold extension unit
Extending the first filter regeneration threshold based on the converted travel distance;
The filter regeneration control device according to claim 1.
前記車両の走行距離が前記第1のフィルタ再生閾値よりも大きい診断閾値に達した場合、前記フィルタの点検または修理を促す旨の報知の実行を報知部に指示し、
前記閾値延長部は、
前記第1のフィルタ再生閾値を延長する場合、前記診断閾値も延長する、
請求項1から3のいずれか1項に記載のフィルタ再生制御装置。 The instruction output unit is
When the travel distance of the vehicle reaches a diagnosis threshold larger than the first filter regeneration threshold, the notification unit is instructed to execute notification to prompt inspection or repair of the filter,
The threshold extension unit
The diagnostic threshold is also extended if the first filter regeneration threshold is extended,
The filter regeneration control device according to any one of claims 1 to 3.
前記フィルタの上流側と下流側の差圧が第2のフィルタ再生閾値に達した場合、前記燃料噴射装置に燃料噴射の実行を指示し、
前記閾値延長部は、
前記第1のフィルタ再生閾値を延長する場合、前記第2のフィルタ再生閾値が徐々に低下するように変更する、
請求項1から4のいずれか1項に記載のフィルタ再生制御装置。 The instruction output unit is
When the differential pressure on the upstream side and the downstream side of the filter reaches a second filter regeneration threshold, the fuel injection device is instructed to execute fuel injection,
The threshold extension unit
When extending the first filter regeneration threshold, the second filter regeneration threshold is changed so as to gradually decrease.
The filter regeneration control device according to any one of claims 1 to 4.
前記車両の走行距離が延長前の前記第1のフィルタ再生閾値に到達した場合、前記第2のフィルタ再生閾値が徐々に低下するように変更する、
請求項5に記載のフィルタ再生制御装置。 The threshold extension unit
When the travel distance of the vehicle reaches the first filter regeneration threshold before extension, the second filter regeneration threshold is changed so as to gradually decrease.
The filter regeneration control device according to claim 5.
前記触媒は、酸化触媒である、
請求項1から6のいずれか1項に記載のフィルタ再生制御装置。 The filter is DPF,
The catalyst is an oxidation catalyst,
The filter regeneration control device according to any one of claims 1 to 6.
所定条件が満たされたときに、前記フィルタの上流側に設けられた触媒の発熱率を算出するステップと、
算出された該発熱率に基づいて前記PMの燃焼量を推定するステップと、
推定された該PMの燃焼量に基づいて、前記第1のフィルタ再生閾値を延長するステップと、
前記車両の走行距離が前記第1のフィルタ再生閾値に達した場合、燃料噴射装置に燃料噴射の実行を指示するステップと、を有する、
フィルタ再生制御方法。 A filter regeneration control method for controlling execution of filter regeneration that forcibly regenerates a filter that collects PM contained in exhaust gas of an internal combustion engine of a vehicle, comprising:
Calculating a heat generation rate of a catalyst provided on the upstream side of the filter when a predetermined condition is satisfied;
Estimating the amount of combustion of the PM based on the calculated heat release rate;
Extending the first filter regeneration threshold based on the estimated amount of combustion of the PM;
Instructing the fuel injection device to execute fuel injection when the travel distance of the vehicle reaches the first filter regeneration threshold.
Filter regeneration control method.
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| JP2022018214A (en) * | 2020-07-15 | 2022-01-27 | いすゞ自動車株式会社 | Control device and control method |
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