JP2007154732A - Control system of internal combustion engine - Google Patents
Control system of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007154732A JP2007154732A JP2005349862A JP2005349862A JP2007154732A JP 2007154732 A JP2007154732 A JP 2007154732A JP 2005349862 A JP2005349862 A JP 2005349862A JP 2005349862 A JP2005349862 A JP 2005349862A JP 2007154732 A JP2007154732 A JP 2007154732A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- internal combustion
- combustion engine
- exhaust
- throttle valve
- 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
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
- F01N11/005—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus the temperature or pressure being estimated, e.g. by means of a theoretical model
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/0235—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using exhaust gas throttling means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
- F01N2260/14—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for modifying or adapting flow area or back-pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2390/00—Arrangements for controlling or regulating exhaust apparatus
- F01N2390/02—Arrangements for controlling or regulating exhaust apparatus using electric components only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2390/00—Arrangements for controlling or regulating exhaust apparatus
- F01N2390/04—Arrangements for controlling or regulating exhaust apparatus using electropneumatic components
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
Description
本発明は、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタが排気通路に設けられている内燃機関の制御システムに関する。 The present invention relates to a control system for an internal combustion engine in which a filter for collecting particulate matter in exhaust gas is provided in an exhaust passage.
特許文献1には、NOx吸蔵剤を担持したフィルタが排気通路に設けられている内燃機
関の排気浄化装置に関する技術が開示されている。ここでは、NOx吸蔵剤に吸蔵された
NOxを還元すべく排気流量を低下させたときにおけるフィルタより上流側の排気通路内
の圧力の変化に基づいてフィルタが詰まっているか否かを判定する。
本発明は、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタが排気通路に設けられている内燃機関において、燃焼状態をより安定させることが可能な技術を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of further stabilizing the combustion state in an internal combustion engine in which a filter for collecting particulate matter in exhaust gas is provided in an exhaust passage.
本発明は、排気中の粒子状物質(Particulate Matter:以下、PMと称する)を捕集するフィルタが排気通路に設けられている内燃機関の制御システムにおいて、フィルタにおけるPM捕集量の増加に伴う、排気通路における該フィルタより上流側の圧力の上昇を、排気絞り弁の開度を大きくすることで抑えるものである。 The present invention relates to an increase in the amount of PM collected in a filter in a control system for an internal combustion engine in which a filter for collecting particulate matter (hereinafter referred to as PM) in exhaust gas is provided in an exhaust passage. An increase in pressure upstream of the filter in the exhaust passage is suppressed by increasing the opening of the exhaust throttle valve.
より詳しくは、本発明に係る内燃機関の制御システムは、
排気中の粒子状物質を捕集するフィルタが排気通路に設けられている内燃機関の制御システムであって、
前記排気通路における前記フィルタより上流側の圧力である上流側圧力を検出する圧力検出手段と、
前記排気通路における前記フィルタより下流側に設けられた排気絞り弁と、を備え、
前記内燃機関の運転状態が定常運転状態であるときは、前記圧力検出手段によって検出される上流側圧力が一定値となるように前記排気絞り弁の開度を制御することを特徴とする。
More specifically, the control system for an internal combustion engine according to the present invention is:
A control system for an internal combustion engine in which a filter for collecting particulate matter in exhaust gas is provided in an exhaust passage,
Pressure detecting means for detecting an upstream pressure which is a pressure upstream of the filter in the exhaust passage;
An exhaust throttle valve provided on the downstream side of the filter in the exhaust passage,
When the operation state of the internal combustion engine is a steady operation state, the opening degree of the exhaust throttle valve is controlled so that the upstream pressure detected by the pressure detection means becomes a constant value.
内燃機関の運転状態が定常運転状態であっても、フィルタにおけるPM捕集量が増加すると上流側圧力が上昇する。このとき、フィルタにおけるPM捕集量の増加に応じて排気絞り弁の開度を徐々に大きくすることで上流側圧力の上昇を抑えることが出来る。 Even if the operation state of the internal combustion engine is in a steady operation state, the upstream pressure increases as the amount of PM trapped in the filter increases. At this time, an increase in upstream pressure can be suppressed by gradually increasing the opening of the exhaust throttle valve in accordance with an increase in the amount of PM trapped in the filter.
そこで、本発明では、内燃機関の運転状態が定常運転状態であるときは、上流側圧力が一定値となるように前記排気絞り弁の開度を制御する。 Therefore, in the present invention, when the operating state of the internal combustion engine is a steady operating state, the opening degree of the exhaust throttle valve is controlled so that the upstream pressure becomes a constant value.
これにより、上流側圧力の過剰な上昇を抑制することが出来る。また、上流側圧力が内燃機関での燃焼状態に与える影響を一定に保つことが出来る。そのため、内燃機関での燃焼状態をより安定させることが出来る。 Thereby, an excessive rise in the upstream pressure can be suppressed. Further, the influence of the upstream pressure on the combustion state in the internal combustion engine can be kept constant. Therefore, the combustion state in the internal combustion engine can be further stabilized.
本発明においては、内燃機関の運転状態が定常運転状態であるときにおける排気絞り弁の開度に基づいてフィルタにおけるPM捕集量を推定するPM捕集量推定手段をさらに備えても良い。 In this invention, you may further provide PM collection amount estimation means which estimates PM collection amount in a filter based on the opening degree of an exhaust throttle valve when the driving | running state of an internal combustion engine is a steady operation state.
上記のように、本発明では、フィルタにおけるPM捕集量の増加に応じて排気絞り弁の開度が徐々に増加されることになる。そのため、排気絞り弁の開度に基づいてフィルタにおけるPM捕集量を推定することが出来る。 As described above, in the present invention, the opening degree of the exhaust throttle valve is gradually increased as the amount of PM trapped in the filter increases. Therefore, the amount of PM trapped in the filter can be estimated based on the opening of the exhaust throttle valve.
この場合、排気通路におけるフィルタの上流側と下流側との差圧を検出する差圧検出装置をさらに設けることなくフィルタにおけるPM捕集量を推定することが出来る。 In this case, the amount of PM trapped in the filter can be estimated without further providing a differential pressure detection device that detects the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the filter in the exhaust passage.
本発明においては、排気通路におけるフィルタより上流側と下流側とのそれぞれに端部が接続されたパイプ、及び、該パイプに設けられ排気通路におけるフィルタより上流側と下流側との圧力差を検出する差圧検出部、を有する差圧検出装置をさらに備えても良い。 In the present invention, a pipe having ends connected to the upstream side and the downstream side of the filter in the exhaust passage, and a pressure difference between the upstream side and the downstream side of the filter in the exhaust passage provided in the pipe are detected. A differential pressure detection device having a differential pressure detection unit for performing the above may be further provided.
さらに、排気絞り弁の開度に基づいてフィルタにおけるPM捕集量を推定するPM捕集量推定手段を第一PM捕集量推定手段とし、差圧検出装置の検出値に基づいてフィルタにおけるPM捕集量を推定する第二PM捕集量推定手段を備えても良い。 Further, the PM collection amount estimation means for estimating the PM collection amount in the filter based on the opening of the exhaust throttle valve is used as the first PM collection amount estimation means, and the PM in the filter is determined based on the detection value of the differential pressure detection device. You may provide the 2nd PM collection amount estimation means which estimates the collection amount.
このとき、差圧検出装置のパイプのPMによる詰まりが発生した場合、フィルタにおけるPM捕集量が増加せずとも第二PM捕集量推定手段によるPM捕集量の推定値が増加する。 At this time, when the clogging of the pipe of the differential pressure detection device due to PM occurs, the estimated value of the PM collection amount by the second PM collection amount estimation means increases without increasing the PM collection amount in the filter.
そこで、上記の場合、第二PM捕集量推定手段によって推定される粒子状物質の捕集量から第一PM捕集量推定手段によって推定される粒子状物質の捕集量を減算した値が所定値以上となった場合、差圧検出装置のパイプの詰まりが発生したと判定しても良い。 Therefore, in the above case, the value obtained by subtracting the trapped amount of the particulate matter estimated by the first PM trapped amount estimating means from the trapped amount of the particulate matter estimated by the second PM trapped amount estimating means is When it becomes equal to or greater than the predetermined value, it may be determined that the pipe of the differential pressure detection device has been clogged.
ここで、所定値は、差圧検出装置のパイプの詰まりが発生することで、第二PM捕集量推定手段によって推定される粒子状物質の捕集量が増加したと判断出来る閾値となる値である。 Here, the predetermined value is a threshold value that can be used to determine that the amount of trapped particulate matter estimated by the second PM trapped amount estimating means has increased due to clogging of the pipe of the differential pressure detecting device. It is.
本発明によれば、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタが排気通路に設けられている内燃機関において、燃焼状態をより安定させることが出来る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a combustion state can be stabilized more in the internal combustion engine in which the filter which collects the particulate matter in exhaust_gas | exhaustion is provided in the exhaust passage.
以下、本発明に係る内燃機関の制御システムの具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, specific embodiments of a control system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<内燃機関の吸排気系の概略構成>
ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼル機関に適用した場合を例に挙げて説明する。図1は、本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。
<Schematic configuration of intake and exhaust system of internal combustion engine>
Here, the case where the present invention is applied to a diesel engine for driving a vehicle will be described as an example. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an intake / exhaust system of an internal combustion engine according to the present embodiment.
内燃機関1は車両駆動用のディーゼル機関である。この内燃機関1には、吸気通路3および排気通路2が接続されている。排気通路2には、排気中のPMを捕集するパティキュレートフィルタ4(以下、単にフィルタ4と称する)が設けられている。該フィルタ4には吸蔵還元型NOx触媒が担持されている。尚、フィルタ4に担持される触媒は吸蔵還元型NOx触媒に限られるものではなく、例えば酸化触媒のように酸化機能を有する触媒であれば良い。
The internal combustion engine 1 is a diesel engine for driving a vehicle. An
また、排気通路2におけるフィルタ4より上流側には該排気通路2内の圧力(上流側圧力)に対応した電気信号を出力する圧力センサ5が設けられている。さらに、排気通路2
におけるフィルタ4より下流側には排気絞り弁6が設けられている。
A
An
以上述べたように構成された内燃機関1には、この内燃機関1を制御するための電子制御ユニット(ECU)10が併設されている。このECU10は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1の運転状態を制御するユニットである。
The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an electronic control unit (ECU) 10 for controlling the internal combustion engine 1. The
ECU10には、圧力センサ5や、内燃機関1のクランクシャフトの回転角に対応した電気信号を出力するクランクポジションセンサ7、および、内燃機関1を搭載した車両のアクセル開度に対応した電気信号を出力するアクセル開度センサ8が電気的に接続されている。そして、これらの出力信号がECU10に入力される。
The
ECU10は、クランクポジションセンサ7の検出値に基づいて内燃機関1の回転数を算出し、アクセル開度センサ8の検出値に基づいて内燃機関1の負荷を算出する。
The ECU 10 calculates the rotational speed of the internal combustion engine 1 based on the detection value of the crank position sensor 7 and calculates the load of the internal combustion engine 1 based on the detection value of the
また、ECU10には、排気絞り弁6や内燃機関1の燃料噴射弁が電気的に接続されている。ECU10によってこれらが制御される。
Further, the
<上流側圧力制御>
ここで、本実施例に係る上流側圧力制御について説明する。本実施例においては、上流側圧力の基準値である基準圧力と排気絞り弁6の開度の基準値である基準開度が内燃機関1の運転状態に応じて予め定められている。ここで、基準圧力は、内燃機関1での燃焼状態に過剰な影響を与えることのない値である。また、基準開度は、フィルタ4が初期状態(PMを捕集していない状態)にあるときに、上流側圧力が基準圧力となる排気絞り弁6の開度である。
<Upstream pressure control>
Here, the upstream pressure control according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, a reference pressure that is a reference value of the upstream pressure and a reference opening that is a reference value of the opening of the
つまり、フィルタ4が初期状態であって内燃機関1の運転状態が定常運転状態であれば、排気絞り弁6の開度をそのときの内燃機関1の運転状態に応じた基準開度とすることで、上流側圧力をそのときの内燃機関1の運転状態に応じた基準圧力とすることが出来る。
That is, if the filter 4 is in the initial state and the operation state of the internal combustion engine 1 is a steady operation state, the opening degree of the
しかしながら、フィルタ4には排気中のPMが捕集される。このPM捕集量の増加に伴って、内燃機関1の運転状態が定常運転状態であっても、上流側圧力が徐々に上昇することになる。 However, PM in exhaust gas is collected by the filter 4. As the amount of collected PM increases, the upstream pressure gradually increases even if the operating state of the internal combustion engine 1 is a steady operating state.
上流側圧力が過剰に高くなると内燃機関1での燃焼状態に過剰な影響を与える虞がある。そこで、本実施例では、内燃機関1の運転状態が定常運転状態にあるときは、圧力センサ5の検出値が基準圧力に維持されるように排気絞り弁6の開度を制御する。つまり、フィルタ4におけるPM捕集量の増加に伴う上流側圧力の上昇を、排気絞り弁6の開度を基準開度から徐々に大きくすることで抑制する。
If the upstream pressure becomes excessively high, the combustion state in the internal combustion engine 1 may be excessively affected. Therefore, in this embodiment, when the operation state of the internal combustion engine 1 is in a steady operation state, the opening degree of the
以下、本実施例に係る上流側圧力制御の制御ルーチンについて図2に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンはECU10に予め記憶されており、所定の間隔で繰り返されるルーチンである。
Hereinafter, the control routine of the upstream pressure control according to the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. This routine is stored in advance in the
本ルーチンでは、ECU10は、先ずS101において、内燃機関1の運転状態が定常運転状態にあるか否かを判別する。このS101において、肯定判定された場合、ECU10はS102に進み、否定判定された場合、ECU10は本ルーチンの実行を終了する。
In this routine, the
S102において、ECU10は、現在の内燃機関1の運転状態に基づいて基準圧力Pup0を導出する。本実施例では、内燃機関1の運転状態と基準圧力Pup0との関係は
ECU10にマップとして予め記憶されている。
In S102, the
次に、ECU10は、S103に進み、圧力センサ5の検出値Pupが基準圧力Pup0となるように、排気絞り弁6の開度Qvを制御する。つまり、圧力センサ5の検出値Pupが基準圧力Pup0より高い場合は、排気絞り弁6の開度Qvをより大きくする。その後、ECU10は本ルーチンの実行を終了する。
Next, the
本実施例によれば、上流側圧力が過剰に上昇するのを抑制することが出来る。また、上流側圧力を一定値(基準圧力)に維持することで、該上流側圧力が内燃機関1での燃焼状態に与える影響を一定に保つことが出来る。そのため、内燃機関1での燃焼状態をより安定させることが出来る。 According to the present embodiment, it is possible to suppress the upstream pressure from rising excessively. Further, by maintaining the upstream pressure at a constant value (reference pressure), the influence of the upstream pressure on the combustion state in the internal combustion engine 1 can be kept constant. Therefore, the combustion state in the internal combustion engine 1 can be further stabilized.
尚、本実施例においては、圧力センサ5を設けずに、内燃機関の運転状態等に基づいて上流側圧力を推定しても良い。
In this embodiment, the upstream pressure may be estimated based on the operating state of the internal combustion engine without providing the
<PM捕集量推定方法>
次に、本実施例に係るフィルタ4におけるPM捕集量の推定方法について説明する。上述したように、本実施例では、内燃機関1の運転状態が定常運転状態にあるときは、上流側圧力が基準圧力に維持されるように排気絞り弁6の開度が制御される。
<PM collection amount estimation method>
Next, a method for estimating the amount of collected PM in the filter 4 according to this embodiment will be described. As described above, in this embodiment, when the operating state of the internal combustion engine 1 is in a steady operating state, the opening degree of the
つまり、フィルタ4が初期状態にあるときは排気絞り弁6の開度が基準開度に制御され、フィルタ4におけるPM捕集量の増加に応じて該排気絞り弁6の開度が徐々に大きくされる。そのため、排気絞り弁6の開度に基づいてフィルタ4におけるPM捕集量を推定することが出来る。
That is, when the filter 4 is in the initial state, the opening degree of the
ここで、本実施例に係る、フィルタ4におけるPM捕集量を算出するときのPM捕集量算出ルーチンについて図3に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンはECU10に予め記憶されており、所定の間隔で繰り返されるルーチンである。
Here, the PM collection amount calculation routine for calculating the PM collection amount in the filter 4 according to the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. This routine is stored in advance in the
本ルーチンでは、ECU10は、先ずS201において、内燃機関1の運転状態が定常運転状態にあるか否かを判別する。このS201において、肯定判定された場合、ECU10はS202に進み、否定判定された場合、ECU10は本ルーチンの実行を終了する。
In this routine, the
S202において、ECU10は、現在の排気絞り弁6の開度Qvから、内燃機関1の運転状態に応じた排気絞り弁6の基準開度Qv0を減算することで、該排気絞り弁6の基準開度Qv0からの開度増加分ΔQvを算出する。
In S202, the
次に、ECU10はS203に進み、排気絞り弁6の開度増加分ΔQvからフィルタ4におけるPM捕集量Qpmを算出する。本実施例では、排気絞り弁6の開度増加分ΔQvとフィルタ4におけるPM捕集量Qpmとの関係を実験等によって求め、これらの関係をマップとしてECU10に予め記憶させておいても良い。フィルタ4におけるPM捕集量Qpmを算出したECU10は本ルーチンの実行を終了する。
Next, the
従来、フィルタにおけるPM捕集量を推定する場合、排気通路におけるフィルタの上流側と下流側との差圧を検出する差圧センサを設け、該差圧センサの検出値に基づいてPM捕集量を推定する方法が知られている。 Conventionally, when estimating the amount of PM trapped in a filter, a differential pressure sensor that detects the differential pressure between the upstream side and downstream side of the filter in the exhaust passage is provided, and the amount of PM trapped based on the detection value of the differential pressure sensor There are known methods for estimating.
しかしながら、本実施例に係るPM捕集量推定方法によれば、このような差圧センサをさらに設けることなくフィルタ4におけるPM捕集量を推定することが出来る。 However, according to the PM collection amount estimation method according to the present embodiment, the PM collection amount in the filter 4 can be estimated without further providing such a differential pressure sensor.
尚、上記のようなPM捕集量推定方法によって推定されたPM捕集量が予め定められた上限値に達したときには、フィルタ4からPMを除去するフィルタ再生制御の実行を開始しても良い。フィルタ再生制御としては、内燃機関1において主燃料噴射の後に副燃料噴射を実行することで、フィルタ4に担持された吸蔵還元型NOx触媒に未燃燃料成分を供給する方法を例示することが出来る。 When the amount of collected PM estimated by the above method for estimating the amount of collected PM reaches a predetermined upper limit, execution of filter regeneration control for removing PM from the filter 4 may be started. . As the filter regeneration control, a method of supplying unburned fuel components to the NOx storage reduction catalyst supported by the filter 4 by executing sub fuel injection after main fuel injection in the internal combustion engine 1 can be exemplified. .
また、排気絞り弁6が全開状態もしくは全開状態近傍の状態となった時点以降は、フィルタ4におけるPM捕集量の増加に伴う上流側圧力の増加を排気絞り弁6の開度を制御することで抑制することが困難となる。そこで、このような状態となった場合にフィルタ再生制御の実行を開始しても良い。
Further, after the
本実施では、内燃機関1の運転状態が定常運転状態にあるときにフィルタ4におけるPM捕集量を算出するとしたが、内燃機関1の暖機終了後のアイドル運転状態のときにPM捕集量の算出を実行しても良い。 In this embodiment, the PM collection amount in the filter 4 is calculated when the operation state of the internal combustion engine 1 is in the steady operation state, but the PM collection amount is in the idle operation state after the warm-up of the internal combustion engine 1 is completed. May be calculated.
また、フィルタ再生制御を実行した後であってフィルタ4の温度が通常の温度にまで低下した後のアイドル運転時に、PM捕集量の算出を実行することで、フィルタ4におけるPMの残留量(除去不可能分)を算出しても良い。 Further, the PM remaining amount (in the filter 4) is calculated by performing the calculation of the amount of collected PM during the idling operation after the filter regeneration control is performed and the temperature of the filter 4 is lowered to the normal temperature. The amount that cannot be removed may be calculated.
図4は、本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成は、排気通路2に差圧センサ11を設けた点のみが実施例1と異なる。その他の構成については、同様の構成には同様の参照番号を付してその説明を省略する。
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of an intake / exhaust system of the internal combustion engine according to the present embodiment. The schematic configuration of the intake and exhaust system of the internal combustion engine according to the present embodiment is different from that of the first embodiment only in that a
差圧センサ11はパイプ12および差圧検出部13によって構成されている。パイプ12は、排気通路2におけるフィルタ4より上流側と下流側とのそれぞれに端部が接続されている。差圧センサ11は、該パイプの途中に設けられており、排気通路2におけるフィルタ4より上流側と下流側との圧力差(以下、フィルタ上下差圧と称する)を検出する。該差圧センサ11はECU10と電気的に接続されており、その出力信号がECU10に入力される。
The
フィルタ4におけるPM捕集量が増加するほどフィルタ上下差圧は上昇する。そのため、本実施例においては、差圧センサ11の検出値に基づいてもフィルタ4におけるPM捕集量を推定することが出来る。
As the amount of PM trapped in the filter 4 increases, the filter differential pressure increases. Therefore, in this embodiment, the amount of PM trapped in the filter 4 can be estimated based on the detection value of the
<パイプ詰まり判定方法>
差圧センサ11のパイプ12にはPMが流入する場合がある。ここで、パイプ12のPMによる詰まりの有無を判定するパイプ詰まり判定方法について説明する。
<Pipe clogging judgment method>
PM may flow into the pipe 12 of the
本実施例では、実施例1と同様、排気絞り弁6の開度に基づいて推定されたフィルタ4におけるPM捕集量を第一PM捕集量推定値とする。一方、差圧センサ11の検出値に基づいて推定されたフィルタ4におけるPM捕集量を第二PM捕集量推定値とする。
In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the PM collection amount in the filter 4 estimated based on the opening degree of the
パイプ12がPMによって詰まると、フィルタ4におけるPM捕集量が増加せずとも差圧センサ11の検出値が上昇する。つまり、第二PM捕集量推定値が増加することになる。
When the pipe 12 is clogged with PM, the detection value of the
そこで、第二PM捕集量推定値が第一PM捕集量推定値よりも所定値以上大きい値とな
った場合、パイプ12のPMによる詰まりが発生したと判断する。ここで、所定値は、パイプ12の詰まりが発生することで第二PM捕集量推定値が増加したと判断出来る閾値となる値である。該所定値は実験等によって予め定められた値である。
Therefore, when the second PM trapped amount estimated value becomes a value greater than the first PM trapped amount estimated value by a predetermined value or more, it is determined that clogging of the pipe 12 due to PM has occurred. Here, the predetermined value is a value that serves as a threshold value with which it is possible to determine that the second PM trapped amount estimated value has increased due to clogging of the pipe 12. The predetermined value is a value determined in advance by an experiment or the like.
以下、本実施例に係る、パイプ12のPMによる詰まりの有無を判定するときのパイプ詰まり判定ルーチンについて図5に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンはECU10に予め記憶されており、所定の間隔で繰り返されるルーチンである。
Hereinafter, a pipe clogging determination routine for determining whether or not the pipe 12 is clogged with PM according to the present embodiment will be described with reference to a flowchart shown in FIG. This routine is stored in advance in the
本ルーチンでは、ECU10は、先ずS301において、内燃機関1の運転状態が定常運転状態にあるか否かを判別する。このS301において、肯定判定された場合、ECU10はS302に進み、否定判定された場合、ECU10は本ルーチンの実行を終了する。
In this routine, the
S302において、ECU10は第一PM捕集量推定値Qpm1を算出する。
In S302, the
次に、ECU10は、S303に進み、第二PM捕集量推定値Qpm2を算出する。
Next, the
次に、ECU10は、S304に進み、第二PM捕集量推定値Qpm2から第一PM捕集量推定値Qpm1を減算した値ΔQpmが所定値ΔQpm0以上であるか否かを判別する。このS304において、肯定判定された場合、ECU10はS305に進み、否定判定された場合、ECU10は本ルーチンの実行を終了する。
Next, the
S305において、ECU10は、パイプ12のPMによる詰まりが発生したと判定する。この場合、ECU10は、パイプ12の詰まりが発生したことを車両の運転者に通知する。その後、ECU10は本ルーチンの実行を終了する。
In S305, the
以上説明したルーチンによれば、差圧センサ11の異常を検出することが出来る。
According to the routine described above, an abnormality of the
尚、本実施例では、第二PM捕集量推定値がフィルタ再生制御の実行開始の閾値以上となっているときに、第一PM捕集量推定値が該閾値に達していない場合、パイプ12のPMによる詰まりが発生したと判定しても良い。 In this embodiment, when the second PM collection amount estimated value is equal to or greater than the threshold value for starting execution of the filter regeneration control, if the first PM collection amount estimated value does not reach the threshold value, the pipe It may be determined that clogging due to 12 PM has occurred.
1・・・内燃機関
2・・・排気通路
4・・・パティキュレートフィルタ
5・・・圧力センサ
6・・・排気絞り弁
7・・・クランクポジションセンサ
8・・・アクセル開度センサ
10・・ECU
11・・差圧センサ
12・・パイプ
13・・差圧検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
11. ・ Differential pressure sensor 12 ・ ・
Claims (3)
前記排気通路における前記フィルタより上流側の圧力である上流側圧力を検出する圧力検出手段と、
前記排気通路における前記フィルタより下流側に設けられた排気絞り弁と、を備え、
前記内燃機関の運転状態が定常運転状態であるときは、前記圧力検出手段によって検出される上流側圧力が一定値となるように前記排気絞り弁の開度を制御することを特徴とする内燃機関の制御システム。 A control system for an internal combustion engine in which a filter for collecting particulate matter in exhaust gas is provided in an exhaust passage,
Pressure detecting means for detecting an upstream pressure which is a pressure upstream of the filter in the exhaust passage;
An exhaust throttle valve provided on the downstream side of the filter in the exhaust passage,
When the operating state of the internal combustion engine is a steady operation state, the opening degree of the exhaust throttle valve is controlled so that the upstream pressure detected by the pressure detection means becomes a constant value. Control system.
前記排気通路における前記フィルタより上流側と下流側とのそれぞれに端部が接続されたパイプ、及び、該パイプに設けられ前記排気通路における前記フィルタより上流側と下流側との圧力差を検出する差圧検出部、を有する差圧検出装置と、
該差圧検出装置の検出値に基づいて前記フィルタにおける粒子状物質の捕集量を推定する第二PM捕集量推定手段と、をさらに備え、
前記第二PM捕集量推定手段によって推定される粒子状物質の捕集量から前記第一PM捕集量推定手段によって推定される粒子状物質の捕集量を減算した値が所定値以上である場合、前記差圧検出装置の前記パイプの詰まりが発生したと判定することを特徴とする請求項2記載の内燃機関の制御システム。
The PM collection amount estimation means is the first PM collection amount estimation means,
A pipe having ends connected to the upstream side and the downstream side of the filter in the exhaust passage, and a pressure difference between the upstream side and the downstream side of the filter in the exhaust passage. A differential pressure detector having a differential pressure detector;
A second PM collection amount estimating means for estimating a collection amount of particulate matter in the filter based on a detection value of the differential pressure detection device;
The value obtained by subtracting the trapped amount of particulate matter estimated by the first PM trapped amount estimating means from the trapped amount of particulate matter estimated by the second PM trapped amount estimating means is a predetermined value or more. 3. The control system for an internal combustion engine according to claim 2, wherein if there is, it is determined that the clogging of the pipe of the differential pressure detecting device has occurred.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005349862A JP2007154732A (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Control system of internal combustion engine |
PCT/IB2006/003233 WO2007063378A2 (en) | 2005-12-02 | 2006-11-16 | Control system for internal combustion engine, and control method for internal combustion engine |
EP06831574A EP1954927A2 (en) | 2005-12-02 | 2006-11-16 | Control system for internal combustion engine, and control method for internal combustion engine |
CNA2006800453734A CN101321937A (en) | 2005-12-02 | 2006-11-16 | Control system for internal combustion engine, and control method for internal combustion engine |
US12/085,760 US20090165443A1 (en) | 2005-12-02 | 2006-11-16 | Control System for Internal Combustion Engine, and Control Method for Internal Combustion Engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005349862A JP2007154732A (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Control system of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007154732A true JP2007154732A (en) | 2007-06-21 |
Family
ID=38068455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005349862A Pending JP2007154732A (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Control system of internal combustion engine |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090165443A1 (en) |
EP (1) | EP1954927A2 (en) |
JP (1) | JP2007154732A (en) |
CN (1) | CN101321937A (en) |
WO (1) | WO2007063378A2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009024559A (en) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Toyota Motor Corp | Exhaust emission control system for internal combustion engine |
JP2010255535A (en) * | 2009-04-25 | 2010-11-11 | Iseki & Co Ltd | Diesel engine |
CN112012818A (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-01 | 联合汽车电子有限公司 | Exhaust system, power system, and failure diagnosis method |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4924221B2 (en) * | 2007-06-08 | 2012-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas purification system for internal combustion engine |
US8881507B2 (en) * | 2011-08-22 | 2014-11-11 | Mi Yan | Air driven reductant delivery system |
CN112627956B (en) * | 2020-12-14 | 2022-07-15 | 北汽福田汽车股份有限公司 | Differential pressure pipe cleaning system of vehicle and vehicle with same |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2930969A1 (en) * | 1979-07-31 | 1981-02-26 | Daimler Benz Ag | Exhaust system for IC engines - has damper to produce adiabatic temperature rise to burn off soot in filter |
JPH04101010A (en) * | 1990-08-17 | 1992-04-02 | Mazda Motor Corp | Exhaust fine particle eliminating device for diesel engine |
EP0445567A1 (en) * | 1990-02-22 | 1991-09-11 | Mazda Motor Corporation | Exhaust gas cleaning system for diesel engine |
JP3004324B2 (en) * | 1990-07-25 | 2000-01-31 | 日産ディーゼル工業株式会社 | Diesel engine exhaust purification system |
AT2410U1 (en) * | 1997-09-16 | 1998-10-27 | Avl List Gmbh | METHOD FOR REGENERATING A PARTICLE FILTER |
FR2774424B1 (en) * | 1998-02-02 | 2000-04-21 | Peugeot | SYSTEM FOR MONITORING THE OPERATION OF AN EXHAUST LINE OF A DIESEL ENGINE IN PARTICULAR OF A MOTOR VEHICLE, EQUIPPED WITH A PARTICLE FILTER |
US6901751B2 (en) * | 2002-02-01 | 2005-06-07 | Cummins, Inc. | System for controlling particulate filter temperature |
JP3882700B2 (en) | 2002-07-10 | 2007-02-21 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas purification device |
-
2005
- 2005-12-02 JP JP2005349862A patent/JP2007154732A/en active Pending
-
2006
- 2006-11-16 US US12/085,760 patent/US20090165443A1/en not_active Abandoned
- 2006-11-16 CN CNA2006800453734A patent/CN101321937A/en active Pending
- 2006-11-16 EP EP06831574A patent/EP1954927A2/en not_active Withdrawn
- 2006-11-16 WO PCT/IB2006/003233 patent/WO2007063378A2/en active Application Filing
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009024559A (en) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Toyota Motor Corp | Exhaust emission control system for internal combustion engine |
JP2010255535A (en) * | 2009-04-25 | 2010-11-11 | Iseki & Co Ltd | Diesel engine |
CN112012818A (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-01 | 联合汽车电子有限公司 | Exhaust system, power system, and failure diagnosis method |
CN112012818B (en) * | 2019-05-31 | 2022-01-14 | 联合汽车电子有限公司 | Exhaust system, power system, and failure diagnosis method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101321937A (en) | 2008-12-10 |
US20090165443A1 (en) | 2009-07-02 |
WO2007063378A2 (en) | 2007-06-07 |
WO2007063378A3 (en) | 2007-09-27 |
EP1954927A2 (en) | 2008-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4513593B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
EP2955346B1 (en) | Exhaust purification device of internal combustion engine | |
JP5120464B2 (en) | Exhaust purification device abnormality detection device and exhaust purification device abnormality detection method | |
JP5034536B2 (en) | Exhaust gas purification device for in-vehicle internal combustion engine | |
JP2008190470A (en) | Regeneration device for exhaust emission control filter | |
JP2015010470A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
JP4135734B2 (en) | Exhaust gas purification system for internal combustion engine | |
JP2007154732A (en) | Control system of internal combustion engine | |
JP5034864B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP4003768B2 (en) | Exhaust gas purification system for internal combustion engine | |
JP2008095603A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
JP4003776B2 (en) | Internal combustion engine exhaust gas purification device regeneration system | |
JP2006348905A (en) | Exhaust emission control system for internal combustion engine | |
JP2005180241A (en) | Exhaust emission control system for internal combustion engine | |
JP2014098362A (en) | Abnormality determination device for filter | |
JP4453685B2 (en) | Exhaust gas purification system for internal combustion engine | |
JP4356556B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2008064004A (en) | Exhaust emission control system of internal combustion engine | |
JP2008121571A (en) | Exhaust emission control system of internal combustion engine | |
JP2006097658A (en) | Exhaust emission control system for internal combustion engine | |
JP2006118461A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
JP2007255289A (en) | Exhaust emission control system of internal combustion engine | |
JP2006009675A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
JP2013092055A (en) | Abnormality detection apparatus for exhaust emission control system | |
JP4935390B2 (en) | Exhaust gas purification system for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090414 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090804 |