JP5655114B2 - Exhaust gas purification system - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンの排気通路に酸化触媒とパティキュレートフィルタとを備えた排気ガス浄化システムの技術に関する。   The present invention relates to a technology of an exhaust gas purification system provided with an oxidation catalyst and a particulate filter in an exhaust passage of an engine.

従来、ディーゼルエンジンから排気される排気ガス中に含まれる粒子状物質を除去して、排気ガスを浄化する排気ガス浄化システムは公知である。この排気ガス浄化システムとして、エンジンの排気通路に酸化触媒やディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ：以下ＤＰＦとする）からなる、粒子状物質除去装置を配置し、これに排気ガスを流すことで、排気ガスに含まれる粒子状物質を減少あるいは除去するものがある。   Conventionally, an exhaust gas purification system that purifies exhaust gas by removing particulate matter contained in exhaust gas exhausted from a diesel engine is known. As this exhaust gas purification system, a particulate matter removing device consisting of an oxidation catalyst and a diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) is arranged in the exhaust passage of the engine, and the exhaust gas is allowed to flow therethrough. There are those that reduce or remove particulate matter contained in the exhaust gas.

このような排気ガス浄化システムにおいては、アイドリング中に排出される未燃のハイドロカーボン（以下ＨＣとする）や水蒸気等が、酸化触媒の表面や、ＤＰＦの表面に吸着して溜め込まれ蓄積する。ここで、酸化触媒が活性温度に到達する前に、未燃のＨＣが酸化触媒やＤＰＦに吸着して蓄積され、その状態で走行が開始されることによって排気ガスの流量が増加した場合には、当該排気ガスにより、酸化触媒やＤＰＦに吸着した未燃のＨＣが一挙に脱離し、大気中に白煙として排気通路の後端から放出される。このため、後続車の視界不良や悪臭といった問題点があった。   In such an exhaust gas purification system, unburned hydrocarbon (hereinafter referred to as HC), water vapor and the like discharged during idling are adsorbed and accumulated on the surface of the oxidation catalyst or the surface of the DPF. Here, before the oxidation catalyst reaches the activation temperature, unburned HC is adsorbed and accumulated on the oxidation catalyst or DPF, and when the exhaust gas flow rate is increased by starting running in this state, By the exhaust gas, the unburned HC adsorbed on the oxidation catalyst and the DPF is desorbed all at once and discharged as white smoke from the rear end of the exhaust passage into the atmosphere. For this reason, there were problems such as poor visibility and bad odor of the following vehicles.

そこで、前記問題点を解決するために、特許文献１及び特許文献２のような排気ガス浄化システムが提案されている。特許文献１の排気ガス浄化システムは、フィルタの入口側の排気ガス温度を測定し、その測定した温度が低排気ガス温度にある状態（酸化触媒に未燃のＨＣが酸化されずに、蓄積されるような低い排気ガスの温度における運転状態）の累積時間を計測する。そして、当該累積時間がある所定時間を超えた場合に、未燃のＨＣが相当量蓄積したと判断して、排気ガスの昇温制御運転を行い、白煙の発生を防止している。また、特許文献２の排気ガス浄化システムは、アイドリング状態の継続時間を計測し、その継続時間が所定の判断値を超えた時に、絞り弁を閉じることで排気ガスの流量を減少させる構成となっている。特許文献２の排気ガス浄化システムは、絞り弁により排気ガスの流量を減少させることで排気温度を上昇させる。そして、排気温度を上昇させることで酸化触媒を活性温度まで昇温させて、吸着した未燃のＨＣを酸化除去し、白煙の発生を防止している。   In order to solve the above problems, exhaust gas purification systems such as Patent Document 1 and Patent Document 2 have been proposed. The exhaust gas purification system of Patent Document 1 measures the exhaust gas temperature on the inlet side of the filter, and the measured temperature is at a low exhaust gas temperature (unburned HC is not oxidized in the oxidation catalyst but accumulated. The cumulative time of the operating state at such a low exhaust gas temperature is measured. When the accumulated time exceeds a predetermined time, it is determined that a considerable amount of unburned HC has accumulated, and the exhaust gas temperature raising control operation is performed to prevent the generation of white smoke. Further, the exhaust gas purification system of Patent Document 2 is configured to measure the duration of the idling state and reduce the flow rate of the exhaust gas by closing the throttle valve when the duration exceeds a predetermined judgment value. ing. The exhaust gas purification system of Patent Document 2 raises the exhaust gas temperature by reducing the flow rate of the exhaust gas using a throttle valve. Then, by raising the exhaust gas temperature, the oxidation catalyst is heated to the activation temperature, and the adsorbed unburned HC is removed by oxidation, thereby preventing the generation of white smoke.

特開２００４−１０８３２０号公報JP 2004-108320 A 特開２００４−１００６６８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-1000066

しかしながら、特許文献１の排気ガス浄化システムにおいては、排気ガス温度が低排気温度にある状態の累積時間が所定時間以上になったかを判断し、当該累積時間が所定時間以上になったと判断すると、排気ガスの昇温制御運転（白煙防止運転）を行うため、累積時間が経過するまでは昇温制御（白煙防止運転）が行われず、速やかな白煙除去が行われないという問題点があった。   However, in the exhaust gas purification system of Patent Document 1, it is determined whether the accumulated time when the exhaust gas temperature is at a low exhaust temperature has reached a predetermined time or more, and when it is determined that the accumulated time has become a predetermined time or more, Since the exhaust gas temperature rise control operation (white smoke prevention operation) is performed, the temperature rise control (white smoke prevention operation) is not performed until the accumulated time elapses, and the white smoke removal is not performed promptly. there were.

また、特許文献２の排気ガス浄化システムにおいては、白煙防止運転を行うか否かの判断を、エンジンの回転数やアクセルの開度等から検知したアイドリング状態の継続時間で行うが、エンジンの運転状態によっては、同じエンジンの回転数及び継続時間であっても排気ガス温度が高くなる場合がある。そのため、排気ガス温度が高くなっている場合でも、無駄な白煙除去運転が行われて、不必要な燃料を消費するという問題点があった。   Further, in the exhaust gas purification system of Patent Document 2, whether to perform the white smoke prevention operation is determined based on the duration of the idling state detected from the engine speed, the accelerator opening, and the like. Depending on the operating conditions, the exhaust gas temperature may increase even at the same engine speed and duration. Therefore, even when the exhaust gas temperature is high, there is a problem that unnecessary white smoke removal operation is performed and unnecessary fuel is consumed.

本発明は、かかる問題を解決すべくなされたものであり、白煙の発生を防止する白煙防止運転を精度良く行うことができ、燃料の消費を抑制することができる排気ガス浄化システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and provides an exhaust gas purification system capable of accurately performing white smoke prevention operation for preventing the generation of white smoke and suppressing fuel consumption. The purpose is to do.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

請求項１においては、エンジンの排気通路にＥＧＲ装置と酸化触媒とパティキュレートフィルタとを設け、前記エンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化システムにおいて、酸化触媒が活性温度に到達する前に排出される未燃のハイドロカーボンや水蒸気が、前記酸化触媒やパティキュレートフィルタの表面に吸着して蓄積し、該状態で排気ガスの流量が増加した場合に、吸着した未燃のハイドロカーボンが一挙に脱離し、大気中に白煙として放出されるのを解消する白煙防止運転を自動的に行う制御であって、前記パティキュレートフィルタの出口側に配置されて排気ガスの温度を検出する出口側温度検出手段と、前記出口側温度検出手段の検出結果に基づいてパティキュレートフィルタの出口側における排気ガスの温度状態を判断する排気ガス温度判断手段と、前記排気ガス温度判断手段の判断結果に基づいて排気ガスの温度を調整する排気ガス温度調整手段とを具備し、前記排気ガス温度判断手段によりパティキュレートフィルタの出口側における排気ガスの温度が所定の設定値未満であると判断した場合、前記排気ガス温度調整手段により排気ガスの温度を酸化触媒の活性温度まで昇温させる白煙防止運転を開始し、前記排気ガス温度調整手段は、エンジンの吸気スロットルを調整する吸気調整手段と、エンジンの排気スロットルを調整する排気調整手段と、エンジンのＥＧＲバルブを調整するもＥＧＲ調整手段とを具備し、前記吸気調整手段は、吸気スロットルの開閉速度及び開閉タイミングを変更可能とし、前記排気調整手段は、排気スロットルの開閉速度及び開閉タイミングを変更可能とし、白煙防止運転を開始する場合、前記ＥＧＲ調整手段は、開始前に、ＥＧＲ装置のＥＧＲバルブを強制的に全閉とするものである。 In the exhaust gas purification system for purifying the exhaust gas of the engine by providing an EGR device, an oxidation catalyst, and a particulate filter in the exhaust passage of the engine, the oxidation catalyst is discharged before reaching the activation temperature. If unburned hydrocarbon or water vapor adsorbs and accumulates on the surface of the oxidation catalyst or particulate filter and the exhaust gas flow rate increases in this state, the adsorbed unburned hydrocarbon is removed at once. Control for automatically performing white smoke prevention operation that eliminates white smoke released into the atmosphere, and is provided on the outlet side of the particulate filter to detect the temperature of the exhaust gas. Based on the detection means and the detection result of the outlet side temperature detection means, the temperature state of the exhaust gas at the outlet side of the particulate filter is determined. An exhaust gas temperature determining means, and an exhaust gas temperature adjusting means for adjusting the temperature of the exhaust gas based on the determination result of the exhaust gas temperature determining means, and the exhaust gas temperature determining means at the outlet side of the particulate filter. When it is determined that the temperature of the exhaust gas is lower than a predetermined set value, the exhaust gas temperature adjusting means starts the white smoke prevention operation for raising the temperature of the exhaust gas to the activation temperature of the oxidation catalyst, and the exhaust gas temperature The adjusting means includes an intake adjusting means for adjusting the intake throttle of the engine, an exhaust adjusting means for adjusting the exhaust throttle of the engine, and an EGR adjusting means for adjusting the EGR valve of the engine . and it can change the opening and closing speed and the opening and closing timing of an intake throttle, the exhaust adjusting means, the opening and closing speed and the opening and closing of the exhaust throttle Timing and changeable, when starting white smoke prevention operation, the EGR adjusting means, before the start, is to forcibly fully closed the EGR valve of the EGR device.

請求項２においては、請求項１記載の排気ガス浄化システムにおいて、前記エンジンが運転状態となると、出口側温度検出手段は、前記パティキュレートフィルタの出口側における排気ガスの温度を取得し、白煙防止運転を行う旨の信号が有るか否かを判断し、排気ガス温度判断手段は、白煙防止運転を行う旨の信号無しと判断した場合、出口側温度検出手段より取得したパティキュレートフィルタの出口側における排気ガスの温度と、酸化触媒の活性が始まる温度である第１設定温度とを比較し、該排気ガスの温度が第１設定温度未満であるか否かを判断し、白煙防止運転を行う旨の信号有りと判断した場合、出口側温度検出手段により取得した出口側における排気ガスの温度と、前記第１設定温度よりも高い温度であって酸化触媒が十分活性する温度である第２設定温度とを比較し、白煙防止運転を開始するかどうかを判断するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the exhaust gas purification system according to the first aspect, when the engine is in an operating state, the outlet side temperature detecting means acquires the temperature of the exhaust gas at the outlet side of the particulate filter, and the white smoke It is determined whether there is a signal indicating that the prevention operation is performed, and when the exhaust gas temperature determination unit determines that there is no signal indicating that the white smoke prevention operation is performed, the particulate filter obtained from the outlet side temperature detection unit is determined. The temperature of the exhaust gas on the outlet side is compared with the first set temperature, which is the temperature at which the activation of the oxidation catalyst begins, and it is determined whether the temperature of the exhaust gas is lower than the first set temperature, thereby preventing white smoke If it is determined that there is a signal indicating that the operation is to be performed, the temperature of the exhaust gas on the outlet side acquired by the outlet side temperature detecting means and the temperature higher than the first set temperature and the oxidation catalyst is sufficient Comparing the second set temperature is the temperature at which sex is to determine whether to start the white smoke prevention operation.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

請求項１においては、エンジンの排気通路にＥＧＲ装置と酸化触媒とパティキュレートフィルタとを設け、前記エンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化システムにおいて、酸化触媒が活性温度に到達する前に排出される未燃のハイドロカーボンや水蒸気が、前記酸化触媒やパティキュレートフィルタの表面に吸着して蓄積し、該状態で排気ガスの流量が増加した場合に、吸着した未燃のハイドロカーボンが一挙に脱離し、大気中に白煙として放出されるのを解消する白煙防止運転を自動的に行う制御であって、前記パティキュレートフィルタの出口側に配置されて排気ガスの温度を検出する出口側温度検出手段と、前記出口側温度検出手段の検出結果に基づいてパティキュレートフィルタの出口側における排気ガスの温度状態を判断する排気ガス温度判断手段と、前記排気ガス温度判断手段の判断結果に基づいて排気ガスの温度を調整する排気ガス温度調整手段とを具備し、前記排気ガス温度判断手段によりパティキュレートフィルタの出口側における排気ガスの温度が所定の設定値未満であると判断した場合、前記排気ガス温度調整手段により排気ガスの温度を酸化触媒の活性温度まで昇温させる白煙防止運転を開始し、前記排気ガス温度調整手段は、エンジンの吸気スロットルを調整する吸気調整手段と、エンジンの排気スロットルを調整する排気調整手段と、エンジンのＥＧＲバルブを調整するもＥＧＲ調整手段とを具備し、前記吸気調整手段は、吸気スロットルの開閉速度及び開閉タイミングを変更可能とし、前記排気調整手段は、排気スロットルの開閉速度及び開閉タイミングを変更可能とし、白煙防止運転を開始する場合、前記ＥＧＲ調整手段は、開始前に、ＥＧＲ装置のＥＧＲバルブを強制的に全閉とすることにより、白煙の発生を防止する白煙防止運転を精度良く行うことができ、燃料の消費を抑制することができる。 In the exhaust gas purification system for purifying the exhaust gas of the engine by providing an EGR device, an oxidation catalyst, and a particulate filter in the exhaust passage of the engine, the oxidation catalyst is discharged before reaching the activation temperature. If unburned hydrocarbon or water vapor adsorbs and accumulates on the surface of the oxidation catalyst or particulate filter and the exhaust gas flow rate increases in this state, the adsorbed unburned hydrocarbon is removed at once. Control for automatically performing white smoke prevention operation that eliminates white smoke released into the atmosphere, and is provided on the outlet side of the particulate filter to detect the temperature of the exhaust gas. Based on the detection means and the detection result of the outlet side temperature detection means, the temperature state of the exhaust gas at the outlet side of the particulate filter is determined. An exhaust gas temperature determining means, and an exhaust gas temperature adjusting means for adjusting the temperature of the exhaust gas based on the determination result of the exhaust gas temperature determining means, and the exhaust gas temperature determining means at the outlet side of the particulate filter. When it is determined that the temperature of the exhaust gas is lower than a predetermined set value, the exhaust gas temperature adjusting means starts the white smoke prevention operation for raising the temperature of the exhaust gas to the activation temperature of the oxidation catalyst, and the exhaust gas temperature The adjusting means includes an intake adjusting means for adjusting the intake throttle of the engine, an exhaust adjusting means for adjusting the exhaust throttle of the engine, and an EGR adjusting means for adjusting the EGR valve of the engine . and it can change the opening and closing speed and the opening and closing timing of an intake throttle, the exhaust adjusting means, the opening and closing speed and the opening and closing of the exhaust throttle Timing and changeable, when starting white smoke prevention operation, the EGR adjusting means, before the start, by forcibly fully closed the EGR valve of the EGR device, to prevent the occurrence of white smoke white smoke The prevention operation can be performed with high accuracy and the consumption of fuel can be suppressed.

また、排気ガス温度調整手段は、エンジンの吸気スロットルを調整する吸気調整手段と、エンジンの排気スロットルを調整する排気調整手段とを具備し、前記吸気調整手段は、吸気スロットルの開閉速度及び開閉タイミングを変更可能とし、前記排気調整手段は、排気スロットルの開閉速度及び開閉タイミングを変更可能としたので、エンジンの運転状態が定常状態又は過渡状態にある場合に、その状態に応じて吸気スロットル及び／又は排気スロットルの開閉速度を変化させて、定常状態ではエンジンの急激な変動を抑えることができ、過渡状態では白煙の発生を速やかに低減することができる。 The exhaust gas temperature adjusting means includes an intake air adjusting means for adjusting an intake throttle of the engine and an exhaust gas adjusting means for adjusting the exhaust throttle of the engine. The intake air adjusting means includes an opening / closing speed and an opening / closing timing of the intake throttle. The exhaust adjustment means can change the opening / closing speed and timing of the exhaust throttle, so that when the engine operating state is in a steady state or a transient state, the intake throttle and / or Alternatively, by changing the opening / closing speed of the exhaust throttle, rapid fluctuations in the engine can be suppressed in a steady state, and the generation of white smoke can be quickly reduced in a transient state.

請求項２においては、請求項１記載の排気ガス浄化システムにおいて、前記エンジンが運転状態となると、出口側温度検出手段は、前記パティキュレートフィルタの出口側における排気ガスの温度を取得し、白煙防止運転を行う旨の信号が有るか否かを判断し、排気ガス温度判断手段は、白煙防止運転を行う旨の信号無しと判断した場合、出口側温度検出手段より取得したパティキュレートフィルタの出口側における排気ガスの温度と、酸化触媒の活性が始まる温度である第１設定温度とを比較し、該排気ガスの温度が第１設定温度未満であるか否かを判断し、白煙防止運転を行う旨の信号有りと判断した場合、出口側温度検出手段により取得した出口側における排気ガスの温度と、前記第１設定温度よりも高い温度であって酸化触媒が十分活性する温度である第２設定温度とを比較し、白煙防止運転を開始するかどうかを判断するので、白煙防止運転を行う旨の信号無しと判断した場合にも、白煙防止運転を行う旨の信号有りと判断した場合にも、パティキュレートフィルタの出口側における排気ガス温度のみで白煙防止運転を行うか否かを判断するため、白煙防止運転を精度良く行うことができ、燃料の消費を抑制することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the exhaust gas purification system according to the first aspect, when the engine is in an operating state, the outlet side temperature detecting means acquires the temperature of the exhaust gas at the outlet side of the particulate filter, and the white smoke It is determined whether there is a signal indicating that the prevention operation is performed, and when the exhaust gas temperature determination unit determines that there is no signal indicating that the white smoke prevention operation is performed, the particulate filter obtained from the outlet side temperature detection unit is determined. The temperature of the exhaust gas on the outlet side is compared with the first set temperature, which is the temperature at which the activation of the oxidation catalyst begins, and it is determined whether the temperature of the exhaust gas is lower than the first set temperature, thereby preventing white smoke If it is determined that there is a signal indicating that the operation is to be performed, the temperature of the exhaust gas on the outlet side acquired by the outlet side temperature detecting means and the temperature higher than the first set temperature and the oxidation catalyst is sufficient The second set temperature, which is a characteristic temperature, is compared to determine whether to start the white smoke prevention operation. Therefore, even if it is determined that there is no signal indicating the white smoke prevention operation, the white smoke prevention operation is performed. Even when it is determined that there is a signal to do so, it is possible to determine whether to perform white smoke prevention operation only with the exhaust gas temperature on the outlet side of the particulate filter, so it is possible to accurately perform white smoke prevention operation, Fuel consumption can be suppressed.

排気ガス浄化システムの全体概要図。1 is an overall schematic diagram of an exhaust gas purification system. 制御装置（ＥＣＵ）の制御構成を示すブロック図。The block diagram which shows the control structure of a control apparatus (ECU). 白煙異常排出可能性判定を示すフローチャート。The flowchart which shows white smoke abnormal discharge possibility determination. 白煙防止運転を示すフローチャート。The flowchart which shows a white smoke prevention driving | operation. 白煙防止運転を示すフローチャート。The flowchart which shows a white smoke prevention driving | operation.

以下、排気ガス浄化システム１００の全体的な構成について説明する。   Hereinafter, the overall configuration of the exhaust gas purification system 100 will be described.

図１に示すように、エンジン２０において、吸気マニホールド２４は、シリンダヘッド２３の一側に設けられ、図示しない燃焼室と連通可能とされている。この吸気マニホールド２４には吸気通路２５が連通されている。該吸気通路２５には絞りを有する吸気スロットル３１が設けられている。   As shown in FIG. 1, in the engine 20, the intake manifold 24 is provided on one side of the cylinder head 23 and can communicate with a combustion chamber (not shown). An intake passage 25 communicates with the intake manifold 24. The intake passage 25 is provided with an intake throttle 31 having a throttle.

吸気スロットル３１は、エンジン２０の吸気マニホールド２４への吸気量を調整するものである。吸気スロットル３１の開閉により吸気通路２５の通路面積が変化し、その通路面積に応じて吸気マニホールド２４への吸気量が決まる。吸気スロットル３１は制御装置（ＥＣＵ：エンジンコントロールユニット）５０と接続されている。   The intake throttle 31 adjusts the amount of intake air to the intake manifold 24 of the engine 20. The passage area of the intake passage 25 is changed by opening and closing the intake throttle 31, and the amount of intake air to the intake manifold 24 is determined according to the passage area. The intake throttle 31 is connected to a control device (ECU: engine control unit) 50.

また、エンジン２０において、排気マニホールド２１は、シリンダヘッド２３の他側に設けられ、図示しない燃焼室と連通可能とされている。この排気マニホールド２１には排気通路２２が連通されている。該排気通路２２には絞りを有する排気スロットル３２が設けられている。   In the engine 20, the exhaust manifold 21 is provided on the other side of the cylinder head 23 and can communicate with a combustion chamber (not shown). An exhaust passage 22 communicates with the exhaust manifold 21. The exhaust passage 22 is provided with an exhaust throttle 32 having a throttle.

排気スロットル３２は、エンジン２０の排気マニホールド２１からの排気量を調整するものである。排気スロットル３２の開閉により排気通路２２の通路面積が変化し、その通路面積に応じて排気マニホールド２１からの排気量が決まる。排気スロットル３２は制御装置５０と接続されている。   The exhaust throttle 32 adjusts the exhaust amount from the exhaust manifold 21 of the engine 20. The passage area of the exhaust passage 22 is changed by opening and closing the exhaust throttle 32, and the amount of exhaust from the exhaust manifold 21 is determined according to the passage area. The exhaust throttle 32 is connected to the control device 50.

また、吸気通路２５の吸気スロットル３１よりも下流側と、排気通路２２の排気スロットル３２よりも上流側との間には、ＥＧＲ装置４０が設けられる。ＥＧＲ装置４０は、エンジン２０の排気マニホールド２１から排気される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気に還流させるものである。ＥＧＲ装置４０は、吸気通路２５と排気通路２２との間にこれらを連通させるＥＧＲ通路４１が配設されている。このＥＧＲ通路４１には、ＥＧＲバルブ４２とＥＧＲクーラ４３とが配設されている。   In addition, an EGR device 40 is provided between the intake passage 25 downstream of the intake throttle 31 and the exhaust passage 22 upstream of the exhaust throttle 32. The EGR device 40 recirculates a part of the exhaust gas exhausted from the exhaust manifold 21 of the engine 20 to the intake air as EGR gas. In the EGR device 40, an EGR passage 41 is provided between the intake passage 25 and the exhaust passage 22 to communicate these. An EGR valve 42 and an EGR cooler 43 are disposed in the EGR passage 41.

ＥＧＲバルブ４２は、ＥＧＲガスの流量を調整するバルブであり、ＥＧＲ通路４１の中途部に設けられている。ＥＧＲバルブ４２の開閉によりＥＧＲ通路４１の通路面積が変化し、その通路面積に応じてＥＧＲ装置４０を介して還流するＥＧＲガスの還流量が決まる。ＥＧＲバルブ４２は制御装置５０と接続されている。ＥＧＲクーラ４３は、高温のＥＧＲガスを冷却するものであり、ＥＧＲ通路４１の中途部であって、ＥＧＲ通路４１のＥＧＲバルブ４２よりも上流側に設けられている。   The EGR valve 42 is a valve that adjusts the flow rate of the EGR gas, and is provided in the middle of the EGR passage 41. The passage area of the EGR passage 41 is changed by opening and closing the EGR valve 42, and the recirculation amount of the EGR gas recirculated through the EGR device 40 is determined according to the passage area. The EGR valve 42 is connected to the control device 50. The EGR cooler 43 cools high-temperature EGR gas, and is provided in the middle of the EGR passage 41 and upstream of the EGR valve 42 in the EGR passage 41.

図１に示すように、排気ガス浄化システム１００は、エンジン２０の排気マニホールド２１に接続される排気通路２２に、粒子状物質除去装置１０を備えている。   As shown in FIG. 1, the exhaust gas purification system 100 includes a particulate matter removing device 10 in an exhaust passage 22 connected to an exhaust manifold 21 of an engine 20.

粒子状物質除去装置１０は、エンジン２０から排気される排気ガス中に含まれる粒子状物質を除去する装置であり、酸化触媒１１と、ＤＰＦ１２と、差圧センサ１３と、温度センサ１４と、を具備する。   The particulate matter removing device 10 is a device that removes particulate matter contained in exhaust gas exhausted from the engine 20, and includes an oxidation catalyst 11, a DPF 12, a differential pressure sensor 13, and a temperature sensor 14. It has.

酸化触媒１１は、粒子状物質除去装置１０の上流側に設けられ、排気ガスの流れ方向（矢印９０）に格子状（ハニカム状）の通路が形成される、図示せぬモノリス担体を有するものである。当該モノリス担体上には、白金やロジウムやパラジウム等の触媒金属が担持される。   The oxidation catalyst 11 is provided on the upstream side of the particulate matter removing device 10 and has a monolithic carrier (not shown) in which a grid-like (honeycomb-like) passage is formed in the exhaust gas flow direction (arrow 90). is there. A catalytic metal such as platinum, rhodium or palladium is supported on the monolith support.

ＤＰＦ１２は、粒子状物質除去装置１０の下流側に設けられる略円筒形のハニカムフィルタである。ＤＰＦ１２は、コージェライトのようなセラミックスからなる多孔質の隔壁で仕切られた多角形断面を有する。ＤＰＦ１２は、当該隔壁により多数の互いに平行に形成された貫通孔の相隣接する入口部と出口部を、交互に実質的に封止することにより構成される。隔壁には、白金等の触媒金属がコーティングされ、触媒機能が担持される。ＤＰＦ１２は、ＤＰＦ１２の入口側から導入されたエンジン２０の排気ガスを隔壁による貫通孔を通過させることで、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するように構成されている。   The DPF 12 is a substantially cylindrical honeycomb filter provided on the downstream side of the particulate matter removing device 10. The DPF 12 has a polygonal cross section partitioned by porous partition walls made of ceramics such as cordierite. The DPF 12 is configured by substantially sealing alternately adjacent inlet portions and outlet portions of a plurality of through holes formed in parallel with each other by the partition walls. The partition walls are coated with a catalytic metal such as platinum to carry a catalytic function. The DPF 12 is configured to collect particulate matter contained in the exhaust gas by allowing the exhaust gas of the engine 20 introduced from the inlet side of the DPF 12 to pass through the through hole formed by the partition wall.

差圧センサ１３は、粒子状物質除去装置１０の入口側及び出口側の差圧を検出するセンサであり、両端部を粒子状物質除去装置１０の入口側と出口側とにそれぞれ接続した導通管１５の中途部に設けられている。差圧センサ１３の検出結果に基づいて、ＤＰＦ１２における粒子状物質の堆積量が制御装置５０により推定される。また、差圧センサ１３の検出結果に基づいて、ＤＰＦ１２の再生制御を行うか否かの判断が制御装置５０により行われる。   The differential pressure sensor 13 is a sensor that detects a differential pressure between the inlet side and the outlet side of the particulate matter removing device 10, and is a conducting tube having both ends connected to the inlet side and the outlet side of the particulate matter removing device 10, respectively. 15 in the middle. Based on the detection result of the differential pressure sensor 13, the amount of particulate matter accumulated in the DPF 12 is estimated by the control device 50. Further, based on the detection result of the differential pressure sensor 13, the control device 50 determines whether or not to perform regeneration control of the DPF 12.

温度センサ１４は、出口側温度検出手段として、粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側に設けられている。温度センサ１４は、粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度、即ちＤＰＦ１２を通過した直後の排気ガスの温度を検出する。   The temperature sensor 14 is provided on the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) as outlet side temperature detecting means. The temperature sensor 14 detects the temperature of the exhaust gas at the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12), that is, the temperature of the exhaust gas immediately after passing through the DPF 12.

次に、排気ガス浄化システム１００の制御構成について説明する。   Next, the control configuration of the exhaust gas purification system 100 will be described.

図１に示すように、排気ガス浄化システム１００は、制御装置５０を備える。   As shown in FIG. 1, the exhaust gas purification system 100 includes a control device 50.

制御装置５０は、エンジン２０の運転の全般的な制御を行うとともに、ＤＰＦ１２の再生制御を行う。制御装置５０では、ＣＰＵ（中央演算装置）と、記憶装置としてＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される。前記記憶装置には制御プログラムが記憶されている。   The control device 50 performs overall control of the operation of the engine 20 and performs regeneration control of the DPF 12. In the control device 50, a CPU (Central Processing Unit) and ROM, RAM, HDD, etc. as storage devices are connected by a bus. A control program is stored in the storage device.

制御装置５０には、差圧センサ１３と、温度センサ１４とが接続されている。粒子状物質除去装置１０の入口側及び出口側の差圧は、差圧センサ１３により検出されて制御装置５０に入力される。制御装置５０は、差圧センサ１３の検出結果に基づいて、ＤＰＦ１２における粒子状物質の堆積量を推定する。また、ＤＰＦ１２を通過した直後の排気ガスの温度は、温度センサ１４により検出されて制御装置５０に入力される。   A differential pressure sensor 13 and a temperature sensor 14 are connected to the control device 50. The differential pressure on the inlet side and the outlet side of the particulate matter removing device 10 is detected by the differential pressure sensor 13 and input to the control device 50. The control device 50 estimates the amount of particulate matter deposited on the DPF 12 based on the detection result of the differential pressure sensor 13. Further, the temperature of the exhaust gas immediately after passing through the DPF 12 is detected by the temperature sensor 14 and input to the control device 50.

制御装置５０には、さらに吸気スロットル３１と、排気スロットル３２と、ＥＧＲバルブ４２と、報知手段６０とが接続されている。   The control device 50 is further connected with an intake throttle 31, an exhaust throttle 32, an EGR valve 42, and a notification means 60.

報知手段６０は、後述する白煙防止運転が開始されることを操縦者に報知する手段である。報知手段６０は、例えば、図示せぬ表示ランプを表示パネルに設けて、白煙防止運転が開始されると点灯又は点滅させるように構成される。ただし、報知手段６０は、スピーカやブザー等を表示パネルに設け、白煙防止運転中に報知音がなるようにして構成することも可能である。また、報知手段６０は表示パネルに設ける構成に限らず、他の位置に配置する構成にしてもよい。   The notification means 60 is means for notifying the operator that the white smoke prevention operation described later is started. For example, the notification unit 60 is configured to provide a display lamp (not shown) on the display panel and to light or blink when the white smoke prevention operation is started. However, the notification means 60 may be configured such that a speaker, a buzzer, or the like is provided on the display panel so that a notification sound is generated during the white smoke prevention operation. Further, the notification means 60 is not limited to the configuration provided on the display panel, and may be configured to be disposed at another position.

また、図２に示すように、制御装置５０には、排気ガス温度判断手段５１と、排気ガス温度調整手段５２と、白煙タイマ５３と、吸気スロットルタイマ５７とが備えられている。排気ガス温度判断手段５１は、温度センサ１４より検出された、ＤＰＦ１２を通過した直後の排気ガスの温度を取得し、その取得した排気ガスの温度と、予め設定した所定の設定値と、を比較することで、取得した排気ガスの温度状態を判断する手段である。   As shown in FIG. 2, the control device 50 is provided with exhaust gas temperature determination means 51, exhaust gas temperature adjustment means 52, white smoke timer 53, and intake throttle timer 57. The exhaust gas temperature determining means 51 acquires the temperature of the exhaust gas immediately after passing through the DPF 12 detected by the temperature sensor 14, and compares the acquired exhaust gas temperature with a predetermined set value set in advance. This is a means for determining the temperature state of the acquired exhaust gas.

排気ガス温度調整手段５２は、排気ガス温度判断手段５１の判断結果、エンジン２０の運転状態（定常状態、過渡状態）に応じて、吸気スロットル３１、排気スロットル３２、及びＥＧＲバルブ４２を調整することで、粒子状物質除去装置１０を流れる排気ガスの温度を調整する手段である。排気ガス温度調整手段５２は、吸気調整手段５４と、排気調整手段５５と、ＥＧＲ調整手段５６と、を具備する。吸気調整手段５４は、エンジン２０の吸気スロットル３１を調整するものである。吸気調整手段５４は、排気ガス温度判断手段５１の判断結果、エンジン２０の運転状態、又は温度センサ１４の検出結果に応じて、吸気スロットル３１の開閉速度及び開閉のタイミングを変化させる。排気調整手段５５は、エンジン２０の排気スロットル３２を調整するものである。排気調整手段５５は、排気ガス温度判断手段５１の判断結果、エンジン２０の運転状態、又は温度センサ１４の検出結果に応じて、排気スロットル３２の開閉速度及び開閉のタイミングを変化させる。ＥＧＲ調整手段５６は、エンジン２０のＥＧＲバルブ４２を調整するものである。   The exhaust gas temperature adjusting means 52 adjusts the intake throttle 31, exhaust throttle 32, and EGR valve 42 according to the determination result of the exhaust gas temperature determining means 51 and the operating state (steady state, transient state) of the engine 20. Thus, the temperature of the exhaust gas flowing through the particulate matter removing device 10 is adjusted. The exhaust gas temperature adjusting means 52 includes an intake air adjusting means 54, an exhaust adjusting means 55, and an EGR adjusting means 56. The intake air adjusting means 54 adjusts the intake air throttle 31 of the engine 20. The intake air adjusting means 54 changes the opening / closing speed and opening / closing timing of the intake throttle 31 according to the determination result of the exhaust gas temperature determining means 51, the operating state of the engine 20, or the detection result of the temperature sensor 14. The exhaust adjusting means 55 adjusts the exhaust throttle 32 of the engine 20. The exhaust adjustment unit 55 changes the opening / closing speed and the opening / closing timing of the exhaust throttle 32 according to the determination result of the exhaust gas temperature determination unit 51, the operating state of the engine 20, or the detection result of the temperature sensor 14. The EGR adjustment means 56 adjusts the EGR valve 42 of the engine 20.

白煙タイマ５３は、後述する白煙防止運転を開始するまでの時間をカウントするものである。白煙タイマ５３は任意の時間を設定することができる。制御装置５０は、白煙タイマ５３のカウントがスタートし、白煙タイマ５３において予め設定した設定時間を経過した後、白煙防止運転を開始するように構成されている。   The white smoke timer 53 counts the time until the white smoke prevention operation described later is started. The white smoke timer 53 can set an arbitrary time. The control device 50 is configured to start the white smoke prevention operation after the white smoke timer 53 starts counting and a preset time set in the white smoke timer 53 elapses.

吸気スロットルタイマ５７は、吸気スロットル３１の開閉を開始するまでの時間をカウントするものである。吸気スロットルタイマ５７では、任意の時間を設定することができる。制御装置５０は、吸気スロットルタイマ５７のカウントが解除されるまでは、吸気スロットル３１を開閉させず、排気スロットル３２が閉じる前に吸気スロットル３１が閉じないように各スロットルの閉じるタイミングをずらすことができるように構成されている。   The intake throttle timer 57 counts the time until the opening / closing of the intake throttle 31 is started. The intake throttle timer 57 can set an arbitrary time. The control device 50 does not open / close the intake throttle 31 until the count of the intake throttle timer 57 is released, and can shift the timing of closing each throttle so that the intake throttle 31 is not closed before the exhaust throttle 32 is closed. It is configured to be able to.

次に、白煙防止運転を開始する前に行う白煙異常排出可能性判定について説明する。   Next, the white smoke abnormal discharge possibility determination performed before starting the white smoke prevention operation will be described.

排気ガス浄化システム１００は、粒子状物質除去装置１０おける、未燃のＨＣの蓄積によって発生する白煙の異常排出を防止するために、以下で説明する白煙防止運転を行う。まず、排気ガス浄化システム１００は、白煙が異常排出される可能性があるか否かを判定する。そして、排気ガス浄化システム１００は、当該判定の結果に基づいて当該白煙防止運転を行う。   The exhaust gas purification system 100 performs the white smoke prevention operation described below in order to prevent the abnormal discharge of white smoke generated by the accumulation of unburned HC in the particulate matter removing device 10. First, the exhaust gas purification system 100 determines whether or not white smoke may be abnormally discharged. Then, the exhaust gas purification system 100 performs the white smoke prevention operation based on the result of the determination.

図３に示すように、エンジン２０が運転状態となると（Ｓ１）、温度センサ１４は、粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）を検出する（Ｓ２）。制御装置５０は、温度センサ１４によって検出された粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）を取得する（Ｓ３）。制御装置５０は、この取得した排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）に基づいて、白煙防止運転を行う旨（白煙フラグ）の信号が有るか否か（信号が１か０か）を判断する（Ｓ４）。   As shown in FIG. 3, when the engine 20 is in an operating state (S1), the temperature sensor 14 detects the temperature (Tdpf) of the exhaust gas at the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) (S2). The control device 50 acquires the temperature (Tdpf) of the exhaust gas on the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) detected by the temperature sensor 14 (S3). Based on the acquired exhaust gas temperature (Tdpf), the control device 50 determines whether there is a signal indicating that the white smoke prevention operation is performed (white smoke flag) (the signal is 1 or 0) ( S4).

ここで、制御装置５０は、エンジン２０が運転状態となると、繰り返し、以下の一連の白煙異常排出可能性判定を行う。また、白煙異常排出可能性判定においては、以下に述べる所定の条件を満たすと、白煙タイマ５３のカウントをスタートさせるとともに、白煙防止運転を行う旨の信号を出す。そして、当該白煙防止運転を行う旨の信号は、白煙タイマ５３がリセットされるまで解除されない。従って、白煙異常排出可能性判定を行う前提としてステップＳ４において白煙防止運転を行う旨の信号が有るか否かを判断する。   Here, when the engine 20 is in the operating state, the control device 50 repeatedly performs the following series of white smoke abnormal discharge possibility determinations. Further, in the determination of the possibility of abnormal white smoke discharge, when the following predetermined condition is satisfied, the white smoke timer 53 starts counting and a signal indicating that the white smoke prevention operation is performed is issued. The signal indicating that the white smoke prevention operation is performed is not canceled until the white smoke timer 53 is reset. Therefore, it is determined whether or not there is a signal indicating that the white smoke prevention operation is performed in step S4 as a premise of performing the white smoke abnormal discharge possibility determination.

まず、制御装置５０が、ステップＳ４において、白煙防止運転を行う旨の信号無しと判断した場合（Ｓ４−Ｎｏ）について説明する。   First, the case where the control device 50 determines in step S4 that there is no signal indicating that the white smoke prevention operation is performed (S4-No) will be described.

ステップＳ４において、白煙防止運転を行う旨の信号無しと判断した場合（Ｓ４−Ｎｏ）、制御装置５０は、温度センサ１４より取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）と、予め設定した第１設定温度とを比較し、この排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第１設定温度未満であるか否かを判断する（Ｓ５）。ここでの予め設定した第１設定温度とは、酸化触媒１１が活性する温度の最低の温度、言い換えれば、活性が始まる温度をいう。取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側温度がこの第１設定温度より低い場合は、粒子状物質除去装置１０内の温度が酸化触媒１１の活性温度より低いため、排気ガス中のＨＣが酸化触媒１１により酸化されず、酸化触媒１１やＤＰＦ１２に吸着し蓄積される。従って、取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側温度がこの第１設定温度未満の場合には、白煙防止運転を行う必要がある。   In step S4, when it is determined that there is no signal indicating that the white smoke prevention operation is performed (S4-No), the control device 50 detects the exhaust gas on the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) acquired from the temperature sensor 14. Is compared with a first preset temperature, and it is determined whether or not the exhaust gas temperature (Tdpf) is lower than the first preset temperature (S5). The preset first set temperature here is the lowest temperature at which the oxidation catalyst 11 is activated, in other words, the temperature at which activation starts. When the outlet side temperature of the acquired particulate matter removing device 10 (DPF 12) is lower than the first set temperature, the temperature in the particulate matter removing device 10 is lower than the activation temperature of the oxidation catalyst 11, so HC is not oxidized by the oxidation catalyst 11 and is adsorbed and accumulated on the oxidation catalyst 11 and the DPF 12. Therefore, when the obtained outlet temperature of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) is lower than the first set temperature, it is necessary to perform the white smoke prevention operation.

ステップＳ５において、取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側温度が第１設定温度未満ではないと判断した場合（Ｓ５−Ｎｏ）、即ち、白煙防止運転を行う必要がないと判断した場合、制御装置５０は、ＤＰＦ１２の再生制御を行う必要があるか否かを判断する（Ｓ６）。   In step S5, when it is determined that the obtained outlet temperature of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) is not lower than the first set temperature (S5-No), that is, it is determined that it is not necessary to perform the white smoke prevention operation. If so, the control device 50 determines whether or not it is necessary to perform regeneration control of the DPF 12 (S6).

ステップＳ６において、ＤＰＦ１２の再生制御を行う必要があると判断した場合（Ｓ６−Ｙｅｓ）、制御装置５０はＤＰＦ１２の再生制御を行う（Ｓ７）。ステップＳ６において、ＤＰＦ１２の再生制御を行う必要がないと判断した場合（Ｓ６−Ｎｏ）、制御装置５０は、温度センサ１４によって検出された粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）を取得する（Ｓ３）。   When it is determined in step S6 that it is necessary to perform regeneration control of the DPF 12 (S6-Yes), the control device 50 performs regeneration control of the DPF 12 (S7). When it is determined in step S6 that it is not necessary to perform regeneration control of the DPF 12 (S6-No), the control device 50 detects the exhaust gas on the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) detected by the temperature sensor 14. The temperature (Tdpf) is acquired (S3).

また、ステップＳ５において、取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第１設定温度未満であると判断した場合（Ｓ５−Ｙｅｓ）、即ち、白煙防止運転を行う必要があると判断した場合、制御装置５０は、白煙タイマ５３のカウントをスタートさせるとともに（Ｓ８）、白煙防止運転を開始する旨の信号を出す（Ｓ９）。この時、制御装置５０は、報知手段６０を作動させて、排気ガス温度調整手段５２による排気ガスの昇温が開始される旨、即ち白煙防止運転を開始する旨を報知する。   In Step S5, when it is determined that the temperature (Tdpf) of the exhaust gas at the outlet side of the acquired particulate matter removing device 10 (DPF 12) is lower than the first set temperature (S5-Yes), that is, white smoke When determining that it is necessary to perform the prevention operation, the control device 50 starts counting of the white smoke timer 53 (S8) and outputs a signal to start the white smoke prevention operation (S9). At this time, the control device 50 operates the notification means 60 to notify that the exhaust gas temperature adjustment means 52 starts to raise the temperature of the exhaust gas, that is, starts the white smoke prevention operation.

このように、制御装置５０は、白煙防止運転を行う旨の信号無しと判断した場合（Ｓ４−Ｎｏ）で、且つ温度センサ１４より取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第１設定温度未満であると判断した場合（Ｓ５−Ｙｅｓ）に、白煙タイマ５３によるカウントをスタートさせるとともに（Ｓ８）、白煙防止運転を行う旨の信号を出す（Ｓ９）。   As described above, the control device 50 determines that there is no signal indicating that the white smoke prevention operation is performed (S4-No), and on the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) acquired from the temperature sensor 14. When it is determined that the temperature (Tdpf) of the exhaust gas is lower than the first set temperature (S5-Yes), the white smoke timer 53 starts counting (S8) and a signal indicating that the white smoke prevention operation is performed. (S9).

制御装置５０は、ステップＳ９において、白煙防止運転を行う旨の信号を出すと、白煙タイマ５３によるカウントがスタートしてから所定時間（設定時間）が経過しているか否かを判断する（Ｓ１０）。制御装置５０は、白煙タイマ５３において設定した設定時間を経過しなければ、白煙防止運転を開始しないため、ここで白煙タイマ５３のカウントを判断する。   When the control device 50 issues a signal indicating that the white smoke prevention operation is performed in step S9, the control device 50 determines whether or not a predetermined time (set time) has elapsed since the counting by the white smoke timer 53 started ( S10). Since the control device 50 does not start the white smoke prevention operation unless the set time set in the white smoke timer 53 has elapsed, the control device 50 determines the count of the white smoke timer 53 here.

ステップＳ１０において、白煙タイマ５３のカウントがスタートしてから所定時間が経過していると判断した場合（Ｓ１０−Ｙｅｓ）、制御装置５０は、ＥＧＲ調整手段５６によりＥＧＲバルブ４２を強制的に全閉とし（Ｓ１１）、白煙防止運転を開始する（Ｓ１２）。また、ステップＳ１０において、白煙タイマ５３のカウントがスタートしてから所定時間が経過していないと判断した場合（Ｓ１０−Ｎｏ）、制御装置５０は、ＤＰＦ１２の再生制御を行う必要があるか否かを判断する（Ｓ６）。   In step S10, when it is determined that the predetermined time has elapsed since the counting of the white smoke timer 53 was started (S10-Yes), the control device 50 forcibly controls the EGR valve 42 by the EGR adjustment means 56. It is closed (S11), and white smoke prevention operation is started (S12). In Step S10, when it is determined that the predetermined time has not elapsed since the counting of the white smoke timer 53 is started (S10-No), the control device 50 needs to perform regeneration control of the DPF 12. (S6).

次に、制御装置５０が、ステップＳ４において、白煙防止運転を行う旨の信号有りと判断した場合（Ｓ４−Ｙｅｓ）について説明する。   Next, the case where the control device 50 determines in step S4 that there is a signal indicating that the white smoke prevention operation is performed (S4-Yes) will be described.

ステップＳ４において、白煙防止運転を行う旨の信号有りと判断した場合（Ｓ４−Ｙｅｓ）、即ち、白煙タイマ５３のカウントがスタートされ、白煙防止運転を行う旨の信号が出された場合、制御装置５０は、温度センサ１４より取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）と、予め設定した第２設定温度とを比較し、この取得した排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第２設定温度未満であるか否かを判断する（Ｓ１３）。ここでの予め設定した第２設定温度とは、前記第１設定温度よりも高い温度であって、酸化触媒１１が十分活性し、溶損に至らない温度である。   In step S4, when it is determined that there is a signal indicating that the white smoke prevention operation is performed (S4-Yes), that is, when the white smoke timer 53 starts counting and a signal indicating that the white smoke prevention operation is performed is issued. The control device 50 compares the exhaust gas temperature (Tdpf) on the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) acquired from the temperature sensor 14 with a preset second set temperature, and acquires the acquired exhaust gas. It is determined whether the gas temperature (Tdpf) is lower than the second set temperature (S13). Here, the preset second preset temperature is a temperature higher than the first preset temperature, and is a temperature at which the oxidation catalyst 11 is sufficiently activated and does not cause melting.

ステップＳ１３において、取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第２設定温度未満ではないと判断した場合（Ｓ１３−Ｎｏ）、粒子状物質除去装置１０内の排気ガスの温度が高いため白煙防止運転を行う必要がなく、制御装置５０は、白煙タイマ５３のカウントをリセットするとともに（Ｓ１４）、白煙防止運転を行う旨の信号を解除する（Ｓ１５）。即ち、通常の運転に移行する。そして、制御装置５０は、ＤＰＦ１２の再生制御を行う必要があるか否かを判断する（Ｓ６）。一方、ステップＳ１３において、取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第２設定温度未満であると判断した場合（Ｓ１３−Ｙｅｓ）、制御装置５０は、白煙タイマ５３のカウントがスタートしてから所定時間が経過しているか否かを判断する（Ｓ１０）。この所定時間は、白煙防止運転が可能な運転状態となるまでの時間をいい、エンジン２０が冷えた状態等で白煙防止運転を開始すると、更に白煙が多く溜まり異常排出されるおそれがあるために設定されている。   When it is determined in step S13 that the exhaust gas temperature (Tdpf) on the outlet side of the acquired particulate matter removing device 10 (DPF 12) is not lower than the second set temperature (S13-No), the particulate matter removing device 10 Since the temperature of the exhaust gas is high, there is no need to perform the white smoke prevention operation, and the control device 50 resets the count of the white smoke timer 53 (S14) and cancels the signal indicating that the white smoke prevention operation is performed. (S15). That is, it shifts to normal operation. Then, the control device 50 determines whether or not it is necessary to perform regeneration control of the DPF 12 (S6). On the other hand, when it is determined in step S13 that the exhaust gas temperature (Tdpf) on the outlet side of the acquired particulate matter removing device 10 (DPF 12) is lower than the second set temperature (S13-Yes), the control device 50 Then, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the counting of the white smoke timer 53 was started (S10). This predetermined time is the time until the white smoke prevention operation is possible, and if the white smoke prevention operation is started when the engine 20 is cold, there is a risk that more white smoke will accumulate and abnormal discharge will occur. Is set to be.

ステップＳ１０において、白煙タイマ５３のカウントがスタートしてから所定時間が経過していると判断した場合（Ｓ１０−Ｙｅｓ）、制御装置５０は、ＥＧＲ調整手段５６によりＥＧＲバルブ４２を強制的に全閉とし（Ｓ１１）、白煙防止運転を開始する（Ｓ１２）。また、ステップＳ１０において、白煙タイマ５３がスタートしてから所定時間が経過していないと判断した場合（Ｓ１０−Ｎｏ）、制御装置５０は、粒子状物質除去装置１０の再生制御を行う必要があるか否かを判断する（Ｓ６）。   In step S10, when it is determined that the predetermined time has elapsed since the counting of the white smoke timer 53 was started (S10-Yes), the control device 50 forcibly controls the EGR valve 42 by the EGR adjustment means 56. It is closed (S11), and white smoke prevention operation is started (S12). In Step S10, when it is determined that the predetermined time has not elapsed since the start of the white smoke timer 53 (S10-No), the control device 50 needs to perform regeneration control of the particulate matter removing device 10. It is determined whether or not there is (S6).

次に、排気ガス浄化システム１００における白煙防止運転について説明する。   Next, the white smoke prevention operation in the exhaust gas purification system 100 will be described.

図４に示すように、前記白煙異常排出可能性判定を経て、白煙防止運転が開始されると（Ｓ１２）、温度センサ１４は、粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）を検出する（Ｓ２１）。制御装置５０は、温度センサ１４によって検出された排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）を取得する（Ｓ２２）。制御装置５０は、温度センサ１４より取得した排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）と、予め設定した第１設定温度とを比較し、この取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側温度が第１設定温度以上であるか否かを判断する（Ｓ２３）。ここでの予め設定した第１設定温度とは、前記の第１設定温度と同様に、酸化触媒１１の活性温度の最低値をいう。   As shown in FIG. 4, when the white smoke prevention operation is started after the determination of the possibility of abnormal white smoke discharge (S12), the temperature sensor 14 performs exhaust on the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12). The gas temperature (Tdpf) is detected (S21). The control device 50 acquires the temperature (Tdpf) of the exhaust gas detected by the temperature sensor 14 (S22). The control device 50 compares the exhaust gas temperature (Tdpf) acquired from the temperature sensor 14 with a first preset temperature, and the acquired outlet temperature of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) is the first temperature. It is determined whether the temperature is equal to or higher than one set temperature (S23). Here, the preset first preset temperature refers to the lowest value of the activation temperature of the oxidation catalyst 11 as in the first preset temperature.

当該白煙防止運転は、吸気スロットル３１及び排気スロットル３２の開閉により、粒子状物質除去装置１０内を昇温させ、それにより酸化触媒１１を活性温度まで昇温させる運転である。ここで、粒子状物質除去装置１０内の温度状態を考慮せずに、温度が低い状態で吸気スロットル３１及び排気スロットル３２を同時に閉じると、エンジン２０に供給される空気の量が減少する一方で完全に燃焼されない燃料が増加する。そのため、制御装置５０は、排気ガスの温度に応じて、吸気スロットル３１及び排気スロットル３２の開閉速度と、開閉のタイミングとを調整して、排気ガスの温度が酸化触媒１１の活性温度まで上昇するように制御する。   The white smoke prevention operation is an operation of raising the temperature of the particulate matter removing device 10 by opening and closing the intake throttle 31 and the exhaust throttle 32, thereby raising the temperature of the oxidation catalyst 11 to the activation temperature. Here, if the intake throttle 31 and the exhaust throttle 32 are simultaneously closed at a low temperature without considering the temperature state in the particulate matter removing device 10, the amount of air supplied to the engine 20 decreases. The amount of fuel that is not completely burned increases. Therefore, the control device 50 adjusts the opening / closing speed of the intake throttle 31 and the exhaust throttle 32 and the opening / closing timing according to the temperature of the exhaust gas, and the temperature of the exhaust gas rises to the activation temperature of the oxidation catalyst 11. To control.

まず、制御装置５０が、ステップＳ２３において、取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第１設定温度以上であると判断した場合（Ｓ２３−Ｙｅｓ）について説明する。   First, when the control device 50 determines in step S23 that the temperature (Tdpf) of the exhaust gas on the outlet side of the acquired particulate matter removal device 10 (DPF 12) is equal to or higher than the first set temperature (S23-Yes). Will be described.

ステップＳ２３において、取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第１設定温度以上であると判断した場合（Ｓ２３−Ｙｅｓ）、制御装置５０は、排気スロットル３２の目標開度を求める（Ｓ２４）。ここでの排気スロットル３２の目標開度とは、エンジン２０の運転状態（定常状態、過渡状態）に応じてマップにより設定された排気スロットル３２の開閉角度をいう。詳しくは、排気スロットル３２の目標開度は、エンジン２０の回転数又は負荷に対応して設定された排気スロットル３２のマップから求められるものである。   In step S23, when it is determined that the temperature (Tdpf) of the exhaust gas on the outlet side of the acquired particulate matter removing device 10 (DPF 12) is equal to or higher than the first set temperature (S23-Yes), the control device 50 performs the exhaust. A target opening degree of the throttle 32 is obtained (S24). Here, the target opening of the exhaust throttle 32 refers to the opening / closing angle of the exhaust throttle 32 set by a map in accordance with the operating state (steady state, transient state) of the engine 20. Specifically, the target opening degree of the exhaust throttle 32 is obtained from a map of the exhaust throttle 32 set corresponding to the rotational speed or load of the engine 20.

排気スロットル３２の目標開度を求めると（Ｓ２４）、制御装置５０は、排気スロットル３２の開閉速度を求める（Ｓ２５）。ここでの排気スロットル３２の開閉速度は、排気スロットル３２が開閉する際の排気スロットル３２自体の動く速さであり、エンジン２０の運転状態（定常状態、過渡状態）に応じて求められる。詳しくは、排気スロットル３２の開閉速度は、定常状態のエンジン２０の回転数又は負荷、及び過渡状態のエンジン２０の回転数又は負荷に対応して設定されるものである。   When the target opening of the exhaust throttle 32 is obtained (S24), the control device 50 obtains the opening / closing speed of the exhaust throttle 32 (S25). The opening / closing speed of the exhaust throttle 32 here is a speed at which the exhaust throttle 32 itself moves when the exhaust throttle 32 is opened / closed, and is determined according to the operating state (steady state, transient state) of the engine 20. Specifically, the opening / closing speed of the exhaust throttle 32 is set according to the rotational speed or load of the engine 20 in a steady state and the rotational speed or load of the engine 20 in a transient state.

排気スロットル３２の開閉速度を求めると（Ｓ２５）、制御装置５０は、排気調整手段５５によって、当該目標開度及び開閉速度を排気スロットル３２に指示し（Ｓ２６）、排気スロットル３２を調整する。   When the opening / closing speed of the exhaust throttle 32 is obtained (S25), the control device 50 instructs the exhaust throttle 32 by using the exhaust adjusting means 55 (S26) to adjust the exhaust throttle 32.

また一方で、ステップＳ２３において、取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第１設定温度以上であると判断した場合（Ｓ２３−Ｙｅｓ）、制御装置５０は、上述のステップＳ２４を行うと同時に、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号が無いか否かを判断する（Ｓ２７）。   On the other hand, when it is determined in step S23 that the exhaust gas temperature (Tdpf) on the outlet side of the acquired particulate matter removing device 10 (DPF 12) is equal to or higher than the first set temperature (S23-Yes), the control device 50 determines whether or not there is a signal to activate the intake throttle timer 57 at the same time as performing step S24 described above (S27).

ステップＳ２７において、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号無しと判断した場合（Ｓ２７−Ｙｅｓ）、制御装置５０は、吸気スロットル３１の目標開度を求める（Ｓ２８）。また、ステップＳ２７において、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号有りと判断した場合（Ｓ２７−Ｎｏ）、制御装置５０は、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号を解除して（Ｓ２９）、吸気スロットル３１の目標開度を求める（Ｓ２８）。ここでの吸気スロットル３１の目標開度とは、エンジン２０の運転状態（定常状態、過渡状態）に応じてマップにより設定された吸気スロットル３１の開閉角度をいう。詳しくは、吸気スロットル３１の目標開度は、エンジン２０の回転数及び負荷から作成された吸気スロットル３１のマップから求められるものである。   If it is determined in step S27 that there is no signal for operating the intake throttle timer 57 (S27-Yes), the control device 50 obtains the target opening of the intake throttle 31 (S28). If it is determined in step S27 that there is a signal for operating the intake throttle timer 57 (S27-No), the control device 50 releases the signal for operating the intake throttle timer 57 (S29). A target opening degree of the intake throttle 31 is obtained (S28). Here, the target opening of the intake throttle 31 refers to the opening / closing angle of the intake throttle 31 set by a map according to the operating state (steady state, transient state) of the engine 20. Specifically, the target opening degree of the intake throttle 31 is obtained from a map of the intake throttle 31 created from the rotation speed and load of the engine 20.

ステップＳ２８において、吸気スロットル３１の目標開度を求めると、制御装置５０は、吸気スロットル３１の開閉速度を求める（Ｓ３０）。ここでの吸気スロットル３１の開閉速度は、吸気スロットル３１が開閉する際の吸気スロットル３１自体の動く速度であり、エンジン２０の運転状態（定常状態、過渡状態）に応じて求められるものである。詳しくは、吸気スロットル３１の開閉速度は、定常状態のエンジン２０の回転数又は負荷、及び過渡状態のエンジン２０の回転数又は負荷に対応して設定されるものである。   In step S28, when the target opening of the intake throttle 31 is obtained, the control device 50 obtains the opening / closing speed of the intake throttle 31 (S30). The opening / closing speed of the intake throttle 31 here is a speed at which the intake throttle 31 itself moves when the intake throttle 31 is opened / closed, and is determined according to the operating state (steady state, transient state) of the engine 20. Specifically, the opening / closing speed of the intake throttle 31 is set corresponding to the rotational speed or load of the engine 20 in a steady state and the rotational speed or load of the engine 20 in a transient state.

吸気スロットル３１の開閉速度を求めると（Ｓ３０）、制御装置５０は、吸気調整手段５４によって、当該目標開度及び開閉速度を吸気スロットル３１に指示し（Ｓ３１）、吸気スロットル３１を調整する。   When the opening / closing speed of the intake throttle 31 is obtained (S30), the control device 50 instructs the intake throttle 31 by using the intake air adjusting means 54 (S31) to adjust the intake throttle 31.

このように、白煙防止運転が開始された後、温度センサ１４から取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が、予め設定した第１設定温度以上であると判断した場合（Ｓ２３−Ｙｅｓ）には、吸気スロットル３１及び排気スロットル３２を同時に調整することで、白煙防止運転を行う。吸気スロットル３１及び排気スロットル３２を同時に調整することで、粒子状物質除去装置１０に流れる排気ガスの流量が減少し、それにより排気ガスの温度が上昇する。そして、昇温された排気ガスが粒子状物質除去装置１０内を流れることで酸化触媒１１が昇温される。   Thus, after the white smoke prevention operation is started, the temperature (Tdpf) of the exhaust gas on the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) acquired from the temperature sensor 14 is equal to or higher than a preset first set temperature. Is determined (S23-Yes), the white smoke prevention operation is performed by simultaneously adjusting the intake throttle 31 and the exhaust throttle 32. By adjusting the intake throttle 31 and the exhaust throttle 32 at the same time, the flow rate of the exhaust gas flowing through the particulate matter removing device 10 is decreased, and thereby the temperature of the exhaust gas is increased. Then, the oxidation catalyst 11 is heated by the heated exhaust gas flowing through the particulate matter removing device 10.

次に、制御装置５０が、ステップＳ２３において、取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第１設定温度以上ではないと判断した場合（Ｓ２３−Ｎｏ）について説明する。つまり、粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度が第１設定温度未満の場合には、排気スロットル３２を調整する制御を行った後にタイミングをずらせて、吸気スロットル３１を調整する制御を行う。   Next, when the control device 50 determines in step S23 that the temperature (Tdpf) of the exhaust gas on the outlet side of the acquired particulate matter removal device 10 (DPF 12) is not equal to or higher than the first set temperature (S23-No) ). In other words, when the temperature of the exhaust gas on the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) is lower than the first set temperature, the timing is shifted after the control for adjusting the exhaust throttle 32 is performed, and the intake throttle 31 is adjusted. Control to adjust.

ステップＳ２３において、温度センサ１４から取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第１設定温度以上ではないと判断した場合（Ｓ２３−Ｎｏ）、図５に示すように、制御装置５０は、排気スロットル３２の目標開度を求め（Ｓ４１）、排気スロットル３２の開閉速度を求める（Ｓ４２）。このとき、前記同様に目標開度はマップにより求められ、開閉速度はエンジン２０の運転状態に応じて求められる。   If it is determined in step S23 that the temperature (Tdpf) of the exhaust gas at the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) acquired from the temperature sensor 14 is not equal to or higher than the first set temperature (S23-No), FIG. As shown, the control device 50 obtains the target opening degree of the exhaust throttle 32 (S41) and obtains the opening / closing speed of the exhaust throttle 32 (S42). At this time, the target opening is obtained from the map in the same manner as described above, and the opening / closing speed is obtained according to the operating state of the engine 20.

排気スロットル３２の目標開度及び開閉速度を求めると（Ｓ４１、Ｓ４２）、制御装置５０は、排気調整手段５５によって、当該目標開度及び開閉速度を排気スロットル３２に指示し（Ｓ４３）、排気スロットル３２を調整する。その後、制御装置５０は、吸気スロットル３１を調整する旨の信号が有るか否かを判断する（Ｓ４４）。   When the target opening and opening / closing speed of the exhaust throttle 32 are obtained (S41, S42), the control device 50 instructs the exhaust throttle 32 by the exhaust adjusting means 55 (S43). 32 is adjusted. Thereafter, the control device 50 determines whether or not there is a signal for adjusting the intake throttle 31 (S44).

ステップＳ４４において、吸気スロットル３１を調整する旨の信号有りと判断した場合（Ｓ４４−Ｙｅｓ）、制御装置５０は、吸気スロットル３１の目標開度を求めるとともに（Ｓ４５）、吸気スロットル３１の開閉速度を求める（Ｓ４６）。このとき、前記同様に目標開度はマップにより求められ、開閉速度はエンジン２０の運転状態に応じて求められる。吸気スロットル３１の目標開度及び開閉速度を求めると（Ｓ４５、Ｓ４６）、制御装置５０は、吸気調整手段５４によって、当該目標開度及び開閉速度を吸気スロットル３１に指示し（Ｓ４７）、排気スロットル３２を調整する。   If it is determined in step S44 that there is a signal for adjusting the intake throttle 31 (S44-Yes), the control device 50 obtains the target opening of the intake throttle 31 (S45) and determines the opening / closing speed of the intake throttle 31. Obtain (S46). At this time, the target opening is obtained from the map in the same manner as described above, and the opening / closing speed is obtained according to the operating state of the engine 20. When the target opening degree and opening / closing speed of the intake throttle 31 are obtained (S45, S46), the control device 50 instructs the intake throttle 31 by the intake adjusting means 54 (S47), and the exhaust throttle. 32 is adjusted.

一方、ステップＳ４４において、吸気スロットル３１を調整する旨の信号無しと判断した場合（Ｓ４４−Ｎｏ）、制御装置５０は、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号が有るか否かを判断する（Ｓ４８）。ここでまず、制御装置５０が、ステップＳ４８において、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号有りと判断した場合（Ｓ４８−Ｙｅｓ）について説明する。   On the other hand, when it is determined in step S44 that there is no signal for adjusting the intake throttle 31 (S44-No), the control device 50 determines whether there is a signal for operating the intake throttle timer 57 (step S44). S48). First, the case where the control device 50 determines in step S48 that there is a signal for operating the intake throttle timer 57 (S48-Yes) will be described.

ステップＳ４８において、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号有りと判断した場合（Ｓ４８−Ｙｅｓ）、制御装置５０は、温度センサ１４によって検出された粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）を取得し、取得した排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）と、予め設定した第２設定温度とを比較し、この取得した排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第２設定温度以上であるか否かを判断する（Ｓ４９）。   In step S48, when it is determined that there is a signal to activate the intake throttle timer 57 (S48-Yes), the control device 50 is on the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) detected by the temperature sensor 14. The exhaust gas temperature (Tdpf) is acquired, and the acquired exhaust gas temperature (Tdpf) is compared with a second preset temperature, and the acquired exhaust gas temperature (Tdpf) is equal to or higher than the second preset temperature. It is determined whether or not (S49).

ステップＳ４９において、取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第２設定温度未満であると判断した場合（Ｓ４９−Ｎｏ）、制御装置５０は、吸気スロットル３１を調整する旨の信号を出す（Ｓ５０）。また、ステップＳ４９において、取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第２設定温度以上であると判断した場合（Ｓ４９−Ｙｅｓ）、酸化触媒１１の活性温度以上に排気ガスの温度が上昇しているため、ステップＳ３（図３）に戻る。   When it is determined in step S49 that the exhaust gas temperature (Tdpf) on the outlet side of the acquired particulate matter removal apparatus 10 (DPF 12) is lower than the second set temperature (S49-No), the control device 50 A signal to adjust the throttle 31 is issued (S50). Further, when it is determined in step S49 that the exhaust gas temperature (Tdpf) on the outlet side of the acquired particulate matter removing device 10 (DPF 12) is equal to or higher than the second set temperature (S49-Yes), the oxidation catalyst 11 Since the temperature of the exhaust gas is higher than the activation temperature, the process returns to step S3 (FIG. 3).

また一方、ステップＳ４８において、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号有りと判断した場合（Ｓ４８−Ｙｅｓ）、制御装置５０は、上述のステップＳ４９を行うと同時に、吸気スロットルタイマ５７によるカウントが所定時間以上経過しているか否かを判断する（Ｓ５１）。ここでの所定時間とは、排気スロットル３２の調整を開始してから、吸気スロットル３１の調整が必要となるまでの時間をいう。この所定時間は、排気スロットル３２を調整すると、エンジン２０に負荷変動が生じ、それにより吸気スロットル３１も調整する必要が生じるために設定されている。   On the other hand, if it is determined in step S48 that there is a signal to activate the intake throttle timer 57 (S48-Yes), the control device 50 performs the above-described step S49 and at the same time the count by the intake throttle timer 57 is predetermined. It is determined whether or not the time has passed (S51). The predetermined time here refers to the time from the start of adjustment of the exhaust throttle 32 until the adjustment of the intake throttle 31 becomes necessary. This predetermined time is set because when the exhaust throttle 32 is adjusted, a load fluctuation occurs in the engine 20 and the intake throttle 31 must be adjusted accordingly.

ステップＳ５１において、吸気スロットルタイマ５７のカウントが所定時間以上経過していないと判断した場合（Ｓ５１−Ｎｏ）、制御装置５０は、引き続き、吸気スロットルタイマ５７のカウントが所定時間以上経過しているか否かを判断する（Ｓ５１）。また、ステップＳ５１において、吸気スロットルタイマ５７のカウントが所定時間以上経過していると判断した場合（Ｓ５１−Ｙｅｓ）、制御装置５０は、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号を解除し（Ｓ５２）、吸気スロットル３１を調整する旨の信号を出す（Ｓ５０）。   If it is determined in step S51 that the count of the intake throttle timer 57 has not exceeded the predetermined time (S51-No), the control device 50 continues to determine whether the count of the intake throttle timer 57 has passed the predetermined time or more. Is determined (S51). Further, when it is determined in step S51 that the count of the intake throttle timer 57 has exceeded a predetermined time (S51-Yes), the control device 50 cancels the signal for operating the intake throttle timer 57 (S52). ), A signal to adjust the intake throttle 31 is issued (S50).

このように、ステップＳ４８において、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号有りと判断した場合（Ｓ４８−Ｙｅｓ）、制御装置５０は、温度センサ１４により取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第２設定温度以上であるか否かを判断する（Ｓ４９）と同時に、吸気スロットルタイマ５７のカウントが所定時間以上経過しているか否かを判断する（Ｓ５１）。そして、制御装置５０は、粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が第２設定温度未満であると判断した場合（Ｓ４９−Ｎｏ）、及び／又は吸気スロットルタイマ５７のカウントが所定時間以上経過していると判断した場合（Ｓ５１−Ｙｅｓ）に、吸気スロットル３１を調整する旨の信号を出す（Ｓ５０）。   Thus, when it is determined in step S48 that there is a signal to activate the intake throttle timer 57 (S48-Yes), the control device 50 of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) acquired by the temperature sensor 14 is used. It is determined whether or not the temperature (Tdpf) of the exhaust gas at the outlet side is equal to or higher than the second set temperature (S49), and at the same time, it is determined whether or not the count of the intake throttle timer 57 has exceeded a predetermined time ( S51). Then, the control device 50 determines that the temperature (Tdpf) of the exhaust gas on the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) is lower than the second set temperature (S49-No), and / or the intake throttle. When it is determined that the count of the timer 57 has exceeded a predetermined time (S51-Yes), a signal to adjust the intake throttle 31 is issued (S50).

ステップＳ５０において、吸気スロットル３１を調整する旨の信号を出すと、制御装置５０は、吸気スロットル３１の目標開度を求めるとともに（Ｓ４５）、吸気スロットル３１の開閉速度を求める（Ｓ４６）。   In step S50, when a signal to adjust the intake throttle 31 is issued, the control device 50 obtains the target opening of the intake throttle 31 (S45) and obtains the opening / closing speed of the intake throttle 31 (S46).

吸気スロットル３１の目標開度及び開閉速度を求めると（Ｓ４５、Ｓ４６）、制御装置５０は、吸気調整手段５４によって、当該目標開度及び開閉速度を吸気スロットル３１に指示し（Ｓ４７）、吸気スロットル３１を調整する。   When the target opening and opening / closing speed of the intake throttle 31 are obtained (S45, S46), the control device 50 instructs the intake throttle 31 by the intake adjusting means 54 (S47). 31 is adjusted.

次に、制御装置５０が、ステップＳ４８において、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号無しと判断した場合（Ｓ４８−Ｎｏ）について説明する。ステップＳ４８において、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号無しと判断した場合（Ｓ４８−Ｎｏ）、制御装置５０は、吸気スロットルタイマ５７をリセットし（Ｓ５３）、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号を出し（Ｓ５４）、吸気スロットルタイマ５７のカウントを開始させる（Ｓ５５）。   Next, the case where the control device 50 determines in step S48 that there is no signal to activate the intake throttle timer 57 (S48-No) will be described. In step S48, when it is determined that there is no signal for operating the intake throttle timer 57 (S48-No), the control device 50 resets the intake throttle timer 57 (S53), and activates the intake throttle timer 57. A signal is output (S54), and the intake throttle timer 57 starts counting (S55).

吸気スロットルタイマ５７によるカウントを開始させると（Ｓ５５）、制御装置５０は、吸気スロットルタイマ５７のカウントが所定時間以上経過しているか否かを判断する（Ｓ５１）。ステップＳ５１において、吸気スロットルタイマ５７によるカウントが所定時間以上経過していないと判断した場合（Ｓ５１−Ｎｏ）、制御装置５０は、引き続き、吸気スロットルタイマ５７によるカウントが所定時間以上経過しているか否かを判断する（Ｓ５１）。ステップＳ５１において、吸気スロットルタイマ５７によるカウントが所定時間以上経過していると判断した場合（Ｓ５１−Ｙｅｓ）、制御装置５０は、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号を解除し（Ｓ５２）、吸気スロットル３１を調整する旨の信号を出す（Ｓ５０）。   When counting by the intake throttle timer 57 is started (S55), the control device 50 determines whether or not the count of the intake throttle timer 57 has exceeded a predetermined time (S51). When it is determined in step S51 that the count by the intake throttle timer 57 has not elapsed for a predetermined time (S51-No), the control device 50 continues to determine whether the count for the intake throttle timer 57 has elapsed for a predetermined time or more. Is determined (S51). In step S51, when it is determined that the count by the intake throttle timer 57 has exceeded a predetermined time (S51-Yes), the control device 50 cancels the signal to activate the intake throttle timer 57 (S52), A signal to adjust the intake throttle 31 is issued (S50).

このように、ステップＳ４８において、吸気スロットルタイマ５７を作動させる旨の信号無しと判断した場合（Ｓ４８−Ｎｏ）、制御装置５０は、吸気スロットルタイマ５７を作動させたうえ、吸気スロットルタイマ５７のカウントが所定時間以上経過しているか否かの判断のみを行う（Ｓ５１）。そして、吸気スロットルタイマ５７によるカウントが所定時間以上経過していると判断した場合（Ｓ５１−Ｙｅｓ）に、吸気スロットル３１を調整する旨の信号を出す（Ｓ５０）。   As described above, when it is determined in step S48 that there is no signal for operating the intake throttle timer 57 (S48-No), the control device 50 operates the intake throttle timer 57 and then counts the intake throttle timer 57. It is only determined whether or not a predetermined time has passed (S51). When it is determined that the count by the intake throttle timer 57 has exceeded a predetermined time (S51-Yes), a signal to adjust the intake throttle 31 is issued (S50).

ステップＳ５０において、吸気スロットル３１を調整する旨の信号を出すと、制御装置５０は、吸気スロットル３１の目標開度を求めるとともに（Ｓ４５）、吸気スロットル３１の開閉速度を求める（Ｓ４６）。   In step S50, when a signal to adjust the intake throttle 31 is issued, the control device 50 obtains the target opening of the intake throttle 31 (S45) and obtains the opening / closing speed of the intake throttle 31 (S46).

吸気スロットル３１の目標開度及び開閉速度を求めると（Ｓ４５、Ｓ４６）、制御装置５０は、吸気調整手段５４によって、当該目標開度及び開閉速度を吸気スロットル３１に指示し（Ｓ４７）、吸気スロットル３１を調整する。   When the target opening and opening / closing speed of the intake throttle 31 are obtained (S45, S46), the control device 50 instructs the intake throttle 31 by the intake adjusting means 54 (S47). 31 is adjusted.

このように、白煙防止運転が開始された後、温度センサ１４から取得した粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）が、予め設定した第１設定温度以上ではないと判断した場合（Ｓ２３−Ｎｏ）には、まず、排気スロットル３２を調整することで、酸化触媒１１の活性温度まで粒子状物質除去装置１０（ＤＰＦ１２）の出口側における排気ガスの温度（Ｔｄｐｆ）を上昇させ、その後、吸気スロットル３１を調整するという制御により、白煙防止運転を行う。   Thus, after the white smoke prevention operation is started, the temperature (Tdpf) of the exhaust gas on the outlet side of the particulate matter removing device 10 (DPF 12) acquired from the temperature sensor 14 is equal to or higher than a preset first set temperature. If it is determined that this is not the case (S23-No), first, by adjusting the exhaust throttle 32, the temperature of the exhaust gas at the outlet side of the particulate matter removal device 10 (DPF 12) (up to the activation temperature of the oxidation catalyst 11) ( The white smoke prevention operation is performed under the control of increasing Tdpf) and then adjusting the intake throttle 31.

以上のように、排気ガス浄化システム１００は、エンジン２０の排気通路２２に、酸化触媒１１と、ＤＰＦ１２と、を設け、エンジン２０の排気ガスを浄化する排気ガス浄化システム１００において、ＤＰＦ１２の出口側に配置されて排気ガスの温度を検出する温度センサ１４（出口側温度検出手段）と、温度センサ１４（出口側温度検出手段）の検出結果に基づき、ＤＰＦ１２の出口側における排気ガスの温度状態を判断する排気ガス温度判断手段５１と、排気ガス温度判断手段５１の判断結果に基づき、排気ガスの温度を調整する排気ガス温度調整手段５２と、を具備し、排気ガス温度判断手段５１によりＤＰＦ１２の出口側における排気ガスの温度が所定の設定値未満であると判断した場合、排気ガス温度調整手段５２により排気ガスを酸化触媒１１の活性温度まで昇温させる白煙防止運転を開始するものである。このように構成することで、ＤＰＦ１２の出口側における排気ガス温度のみで、排気ガス温度調整手段５２の制御、即ち白煙防止運転を行うか否かを判断するため、白煙防止運転を精度良く行うことができ、燃料の消費を抑制することができる。   As described above, the exhaust gas purification system 100 includes the oxidation catalyst 11 and the DPF 12 in the exhaust passage 22 of the engine 20, and in the exhaust gas purification system 100 that purifies the exhaust gas of the engine 20, the outlet side of the DPF 12 Based on the detection result of the temperature sensor 14 (exit side temperature detecting means) disposed on the outlet side and the temperature sensor 14 (outlet side temperature detecting means), the temperature state of the exhaust gas on the outlet side of the DPF 12 is determined. Exhaust gas temperature determining means 51 for determining, and exhaust gas temperature adjusting means 52 for adjusting the temperature of the exhaust gas based on the determination result of the exhaust gas temperature determining means 51, and the exhaust gas temperature determining means 51 of the DPF 12 When it is determined that the temperature of the exhaust gas on the outlet side is less than a predetermined set value, the exhaust gas temperature adjusting means 52 causes the exhaust gas to It is to start the white smoke prevention operation raising the temperature to the activation temperature of the oxidation catalyst 11. With this configuration, it is possible to determine whether to perform control of the exhaust gas temperature adjusting means 52, that is, whether to perform the white smoke prevention operation, only with the exhaust gas temperature at the outlet side of the DPF 12, and thus the white smoke prevention operation is accurately performed. This can be done and fuel consumption can be suppressed.

また、排気ガス浄化システム１００は、排気ガス温度調整手段５２は、エンジン２０の吸気スロットル３１を調整する吸気調整手段５４と、エンジン２０の排気スロットル３２を調整する排気調整手段５５と、を具備し、吸気調整手段５４は、吸気スロットル３１の開閉速度をエンジン２０の運転状態に応じて変更可能とし、排気調整手段５５は、排気スロットル３２の開閉速度をエンジン２０の運転状態に応じて変更可能とするものである。このように構成することで、エンジン２０の運転状態が定常状態又は過渡状態にある場合に、その状態に応じて吸気スロットル３１及び／又は排気スロットル３２の開閉速度を変化させて、定常状態ではエンジン２０の急激な変動を抑えることができ、過渡状態では白煙の発生を速やかに低減することができる。   Further, the exhaust gas purification system 100 includes an exhaust gas temperature adjusting means 52, an intake air adjusting means 54 that adjusts the intake throttle 31 of the engine 20, and an exhaust gas adjusting means 55 that adjusts the exhaust throttle 32 of the engine 20. The intake adjustment means 54 can change the opening / closing speed of the intake throttle 31 according to the operating state of the engine 20, and the exhaust adjustment means 55 can change the opening / closing speed of the exhaust throttle 32 according to the operating state of the engine 20. To do. With this configuration, when the operating state of the engine 20 is in a steady state or a transient state, the opening / closing speed of the intake throttle 31 and / or the exhaust throttle 32 is changed according to the state, and the engine 20 in the steady state 20 rapid fluctuations can be suppressed, and generation of white smoke can be quickly reduced in a transient state.

さらに、排気ガス浄化システム１００は、吸気調整手段５４は、排気ガス温度判断手段５１の判断結果に基づいて、排気スロットル３２の開閉に対して吸気スロットル３１を開閉させるタイミングを変更可能とし、排気調整手段５５は、排気ガス温度判断手段５１の判断結果に基づいて、吸気スロットル３１の開閉に対して排気スロットル３２を開閉させるタイミングを変更可能とするものである。このように構成することで、排気ガスの温度が、酸化触媒１１の活性温度又は設定温度に達しているか否かに応じて、吸気スロットル３１及び排気スロットル３２の一方に対して他方を開閉させるタイミングを変化させて、排気ガスに混じる未燃の燃料の量を調整し、白煙の排出を低減することができる。   Further, the exhaust gas purification system 100 allows the intake air adjusting means 54 to change the timing for opening and closing the intake throttle 31 with respect to the opening and closing of the exhaust throttle 32 based on the determination result of the exhaust gas temperature determining means 51, thereby adjusting the exhaust gas. The means 55 can change the timing for opening and closing the exhaust throttle 32 relative to the opening and closing of the intake throttle 31 based on the determination result of the exhaust gas temperature determining means 51. With this configuration, the timing at which the other of the intake throttle 31 and the exhaust throttle 32 is opened or closed is determined depending on whether the temperature of the exhaust gas has reached the activation temperature or the set temperature of the oxidation catalyst 11. The amount of unburned fuel mixed in the exhaust gas can be adjusted to reduce white smoke emission.

さらにまた、排気ガス浄化システム１００は、白煙防止運転が開始されることを報知する報知手段６０を具備するものである。このように構成することで、操縦者に対して、白煙防止運転を行う旨を聴覚、又は、視覚等で報知するので、操縦者は、容易に白煙防止運転を行う旨を知ることができる。   Furthermore, the exhaust gas purification system 100 includes a notification unit 60 that notifies that the white smoke prevention operation is started. By configuring in this way, the operator is notified by auditory or visual sense that the white smoke prevention operation is performed, so the operator can easily know that the white smoke prevention operation is performed. it can.

１１ 酸化触媒
１２ ＤＰＦ
１４ 温度センサ（出口側温度検出手段）
２０ エンジン
３１ 吸気スロットル
３２ 排気スロットル
４０ ＥＧＲ装置
４２ ＥＧＲバルブ
５１ 排気ガス温度判断手段
５２ 排気ガス温度調整手段
５４ 吸気調整手段
５５ 排気調整手段
６０ 報知手段
１００ 排気ガス浄化システム 11 Oxidation catalyst 12 DPF
14 Temperature sensor (outlet side temperature detection means)
20 Engine 31 Intake throttle 32 Exhaust throttle 40 EGR device 42 EGR valve 51 Exhaust gas temperature judging means 52 Exhaust gas temperature adjusting means 54 Intake adjusting means 55 Exhaust adjusting means 60 Notifying means 100 Exhaust gas purification system

Claims (2)

エンジンの排気通路にＥＧＲ装置と酸化触媒とパティキュレートフィルタとを設け、前記エンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化システムにおいて、
酸化触媒が活性温度に到達する前に排出される未燃のハイドロカーボンや水蒸気が、前記酸化触媒やパティキュレートフィルタの表面に吸着して蓄積し、該状態で排気ガスの流量が増加した場合に、吸着した未燃のハイドロカーボンが一挙に脱離し、大気中に白煙として放出されるのを解消する白煙防止運転を自動的に行う制御であって、
前記パティキュレートフィルタの出口側に配置されて排気ガスの温度を検出する出口側温度検出手段と、
前記出口側温度検出手段の検出結果に基づいてパティキュレートフィルタの出口側における排気ガスの温度状態を判断する排気ガス温度判断手段と、
前記排気ガス温度判断手段の判断結果に基づいて排気ガスの温度を調整する排気ガス温度調整手段とを具備し、
前記排気ガス温度判断手段によりパティキュレートフィルタの出口側における排気ガスの温度が所定の設定値未満であると判断した場合、前記排気ガス温度調整手段により排気ガスの温度を酸化触媒の活性温度まで昇温させる白煙防止運転を開始し、
前記排気ガス温度調整手段は、エンジンの吸気スロットルを調整する吸気調整手段と、エンジンの排気スロットルを調整する排気調整手段と、エンジンのＥＧＲバルブを調整するもＥＧＲ調整手段とを具備し、
前記吸気調整手段は、吸気スロットルの開閉速度及び開閉タイミングを変更可能とし、前記排気調整手段は、排気スロットルの開閉速度及び開閉タイミングを変更可能とし、
白煙防止運転を開始する場合、前記ＥＧＲ調整手段は、開始前に、ＥＧＲ装置のＥＧＲバルブを強制的に全閉とする
ことを特徴とする排気ガス浄化システム。 In an exhaust gas purification system for providing an EGR device, an oxidation catalyst, and a particulate filter in an exhaust passage of an engine to purify the exhaust gas of the engine,
When unburned hydrocarbons and water vapor discharged before the oxidation catalyst reaches the activation temperature are adsorbed and accumulated on the surfaces of the oxidation catalyst and the particulate filter, and the exhaust gas flow rate increases in this state. , A control that automatically performs white smoke prevention operation to eliminate the adsorbed unburned hydrocarbon at once, and release it into the atmosphere as white smoke,
An outlet side temperature detecting means arranged on the outlet side of the particulate filter for detecting the temperature of the exhaust gas;
Exhaust gas temperature determining means for determining the temperature state of the exhaust gas on the outlet side of the particulate filter based on the detection result of the outlet side temperature detecting means;
Exhaust gas temperature adjusting means for adjusting the temperature of the exhaust gas based on the determination result of the exhaust gas temperature determining means,
When the exhaust gas temperature determining means determines that the exhaust gas temperature on the outlet side of the particulate filter is less than a predetermined set value, the exhaust gas temperature adjusting means increases the exhaust gas temperature to the activation temperature of the oxidation catalyst. Start the white smoke prevention operation to warm,
The exhaust gas temperature adjusting means includes an intake air adjusting means for adjusting the intake throttle of the engine, an exhaust gas adjusting means for adjusting the exhaust throttle of the engine, and an EGR adjusting means for adjusting the EGR valve of the engine,
The intake adjustment means can change the opening / closing speed and opening / closing timing of the intake throttle, and the exhaust adjustment means can change the opening / closing speed and opening / closing timing of the exhaust throttle,
When starting the white smoke prevention operation, the EGR adjusting means forcibly fully closes the EGR valve of the EGR device before the start . 請求項１記載の排気ガス浄化システムにおいて、
前記エンジンが運転状態となると、出口側温度検出手段は、前記パティキュレートフィルタの出口側における排気ガスの温度を取得し、白煙防止運転を行う旨の信号が有るか否かを判断し、
排気ガス温度判断手段は、
白煙防止運転を行う旨の信号無しと判断した場合、出口側温度検出手段より取得したパティキュレートフィルタの出口側における排気ガスの温度と、酸化触媒の活性が始まる温度である第１設定温度とを比較し、該排気ガスの温度が第１設定温度未満であるか否かを判断し、
白煙防止運転を行う旨の信号有りと判断した場合、出口側温度検出手段により取得した出口側における排気ガスの温度と、前記第１設定温度よりも高い温度であって酸化触媒が十分活性する温度である第２設定温度とを比較し、白煙防止運転を開始するかどうかを判断する
ことを特徴とする排気ガス浄化システム。 The exhaust gas purification system according to claim 1,
When the engine is in an operating state, the outlet side temperature detection means acquires the temperature of the exhaust gas on the outlet side of the particulate filter, determines whether there is a signal to perform white smoke prevention operation,
The exhaust gas temperature judgment means is
When it is determined that there is no signal indicating that the white smoke prevention operation is performed, the temperature of the exhaust gas at the outlet side of the particulate filter obtained from the outlet side temperature detecting means, and the first set temperature that is the temperature at which the activation of the oxidation catalyst begins. To determine whether the temperature of the exhaust gas is lower than the first set temperature,
When it is determined that there is a signal indicating that the white smoke prevention operation is performed, the temperature of the exhaust gas on the outlet side acquired by the outlet side temperature detecting means is higher than the first set temperature and the oxidation catalyst is sufficiently activated. An exhaust gas purification system characterized by comparing with a second set temperature, which is a temperature, to determine whether to start a white smoke prevention operation.
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