JPH07119443A

JPH07119443A - Exhaust emission control device for diesel engine

Info

Publication number: JPH07119443A
Application number: JP5270882A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Miwa; 博通三輪
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-10-28
Filing date: 1993-10-28
Publication date: 1995-05-09

Abstract

PURPOSE:To perform accurate decision of the regeneration timing of a filter regardless of transient running of an engine, the change of a time of the engine, and unevenness in a solid, in a device wherein two filter devices are disposed in juxtaposition in an exhaust passage. CONSTITUTION:A time when a difference between amounts of an exhaust gas individually flowing in the filters 2 and 3 of two filter devices A and B is reduced to zero and a temperature difference between filter case parts 2a and 3b is also reduced to zero is decided as a filter regeneration timing. By regenerating other filter, the collection period of which is lengthened to a highest value, than a filter regenerated at a preceding time, the filter is effectively regenerated and besides and by deciding a regeneration timing based on a temperature difference between the filter case parts 2a and 3b, a filter regenerating timing is detected through simple control with high precision without being influenced by transient running of an engine and the change with a time of an engine, and unevenness in an individual of the engine.

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関の排気
浄化装置に関し、特に、ディーゼル機関から排出される
排気ガス中の排気微粒子を捕集するフィルタを内蔵した
２つのフィルタ装置を排気通路に並列して配設したディ
ーゼル機関において、フィルタを再生させる再生手段の
制御技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust emission control device for a diesel engine, and more particularly, two filter devices each having a filter for collecting exhaust particulates in exhaust gas discharged from the diesel engine are arranged in parallel in an exhaust passage. The present invention relates to a control technique of a regenerating unit that regenerates a filter in a diesel engine that is installed as described above.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、ディーゼル機関から排出される排
気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集され
た排気微粒子を電気ヒータ等の加熱手段により燃焼除去
させてフィルタを再生させる再生手段とを備え、前記フ
ィルタによる排気微粒子の捕集行程と前記再生手段によ
る燃焼除去行程とを繰り返す構成の排気浄化装置が知ら
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, a filter for collecting exhaust particulates discharged from a diesel engine, and a regenerating means for regenerating the filter by burning and removing the exhaust particulates collected by the filter by a heating means such as an electric heater. There is known an exhaust gas purifying apparatus having a configuration in which the exhaust particulate collection process by the filter and the combustion removal process by the regeneration means are repeated.

【０００３】このような排気浄化装置において、従来、
フィルタの再生時期を、運転条件の履歴からフィルタへ
の排気微粒子の堆積量を推定して判定する技術（特開昭
５８−１３１１５号公報参照）が知られている。この場
合、機関回転数と機関負荷に対して割り付けられた機関
からの排気微粒子排出量とフィルタの捕集効率の積を積
算したものが、所定値に達したならば、再生時期と判定
する。In such an exhaust emission control device, conventionally,
There is known a technique (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-13115) that determines the regeneration timing of a filter by estimating the amount of exhaust particulates accumulated on the filter from the history of operating conditions. In this case, if the product of the exhaust particulate emission from the engine and the collection efficiency of the filter, which are assigned to the engine speed and the engine load, reaches a predetermined value, it is determined that the regeneration time is reached.

【０００４】又、フィルタ前後の差圧から排気微粒子の
堆積量を推定して判定する技術（特開昭５９−１２６０
１８号公報参照）も知られている。A technique for estimating and determining the amount of exhaust particulate matter deposited from the differential pressure across the filter (Japanese Patent Laid-Open No. 59-1260).
Japanese Patent Laid-Open No. 18) is also known.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のフィルタの再生時期判定技術では、次のよ
うな問題点がある。即ち、運転条件の履歴からフィルタ
への排気微粒子の堆積量を推定するものでは、機関から
各運転条件毎に排出される排気微粒子量をコントロール
ユニット内蔵のＲＯＭ内にメモリさせておかなければな
らないため、検出精度を確保するためには、かなり細か
くデータを割り付けておく必要があり、大きなメモリ容
量が必要である。However, the conventional filter regeneration timing determination technique as described above has the following problems. That is, in estimating the amount of exhaust particulates deposited on the filter from the history of operating conditions, the amount of exhaust particulates discharged from the engine for each operating condition must be stored in the ROM built into the control unit. In order to secure the detection accuracy, it is necessary to allocate the data in a very fine manner and a large memory capacity is required.

【０００６】又、排気微粒子は機関過渡時に多量に排出
するが、各機関運転毎に排出される排気微粒子量の値
は、基本的には定常運転条件のデータとなるため、フィ
ルタへの排気微粒子を正確に計算することはできない。
更に、フィルタの捕集効率は、運転条件や運転履歴の影
響を受けるため、検出精度を確保するためには、フィル
タの捕集効率を求める計算も複雑となってしまう。しか
もこのような運転履歴による再生時期検出法で用いるデ
ータは、平均的機関の排気微粒子の値を用いることにな
るため、機関の個体のバラツキや機関の経時変化を考慮
することができず、機関の不調により排気微粒子排出量
が多くなった場合には、再生時期の検出が遅れ、フィル
タへの排気微粒子堆積量が過多となり、排圧の上昇によ
る運転性の悪化や、再生時に燃焼する排気微粒子量が多
過ぎるため、フィルタの耐熱温度以上にまで温度が上昇
し、フィルタを損傷するという虞もある。更に、排気微
粒子の捕集量が増大すると、フィルタから離脱する排気
微粒子量も増加し、車両から排出される排気微粒子量が
増大してしまうという問題点もある。Exhaust particles are discharged in a large amount during engine transient, but the value of the amount of exhaust particles discharged for each engine operation is basically data for steady operation conditions. Cannot be calculated accurately.
Further, the collection efficiency of the filter is affected by the operating conditions and the operation history, and therefore, in order to ensure the detection accuracy, the calculation for obtaining the collection efficiency of the filter becomes complicated. Moreover, since the data used in the regeneration timing detection method based on such an operation history uses the value of exhaust particulates of an average engine, it is not possible to consider variations in individual engines and changes over time in the engine. If the exhaust particulate emission is large due to the malfunction of, the detection of the regeneration timing is delayed, the exhaust particulate accumulation amount on the filter becomes excessive, the deterioration of drivability due to the increase of exhaust pressure, and the exhaust particulate burned during regeneration. Since the amount is too large, the temperature may rise above the heat resistant temperature of the filter, which may damage the filter. Further, if the amount of collected exhaust particulates increases, the amount of exhaust particulates released from the filter also increases, and the amount of exhaust particulates discharged from the vehicle also increases.

【０００７】一方、前述したフィルタ前後の差圧から排
気微粒子の堆積量を推定するものでは、フィルタへの堆
積量と差圧の関係が１対１にないため、再生時期検出方
法としては、高い精度を期待できないばかりでなく、デ
ィーゼル機関から排出される排気ガス中の排気微粒子を
捕集するフィルタを内蔵した２つのフィルタ装置を排気
通路に並列して配設し、通常は２つのフィルタ装置によ
って排気微粒子を捕集するシステムでは、各フィルタ装
置に内蔵されたフィルタの差圧を個別に検出することは
不可能であり、このシステムには適用できない。On the other hand, in the above-described method for estimating the deposition amount of exhaust particulates from the differential pressure before and after the filter, there is no one-to-one relationship between the deposition amount on the filter and the differential pressure, which is a high regeneration time detection method. Not only can accuracy not be expected, but two filter devices with a built-in filter for collecting exhaust particulates in exhaust gas discharged from a diesel engine are arranged in parallel in the exhaust passage. In a system that collects exhaust particulates, it is not possible to individually detect the differential pressure of the filters contained in each filter device, and this system cannot be applied.

【０００８】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、２つのフィルタ装置を排気通路に並列して配
設したものにおいて適用でき、機関の過渡運転や機関の
経時変化、固体のばらつき等に関係なくフィルタの再生
時期を正確に判定することのできるディーゼル機関の排
気浄化装置を提供することを目的とする。In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention can be applied to a structure in which two filter devices are arranged in parallel in the exhaust passage, and the transient operation of the engine, the change with time of the engine, and the solid state change. An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for a diesel engine, which can accurately determine the regeneration time of a filter regardless of variations and the like.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】このため、本発明は、図
１に示すように、ディーゼル機関から排出される排気ガ
ス中の排気微粒子を捕集するフィルタを内蔵した２つの
フィルタ装置を排気通路に並列して配設したディーゼル
機関の排気浄化装置において、前記２つのフィルタ装置
に対して夫々設けられ、各フィルタを加熱して、該各フ
ィルタに捕集された排気微粒子を燃焼除去させてフィル
タの再生を行うフィルタ再生手段と、前記２つのフィル
タ装置に対して夫々設けられ、各フィルタ装置内部の温
度を検出する温度検出手段と、前記２つのフィルタ装置
に流入する排気ガス流れを夫々独立して制限可能な排気
流れ制御弁と、前記温度検出手段によって検出された各
フィルタ装置内部の温度の差を演算する温度差演算手段
と、前記各フィルタ装置内部の温度の差が所定範囲内で
あるか否かを判定し、温度の差が所定範囲内となったと
きに、フィルタの再生処理を行うべき時期であると判定
する再生時期判定手段と、前記判定手段によりフィルタ
の再生時期であると判定されたときに、前回再生処理が
行われなかったフィルタを内蔵するフィルタ装置への排
気ガス流入を制限するべく前記排気流れ制御弁を制御す
ると共に、当該フィルタの再生を行うべく該フィルタに
備えられた前記フィルタ再生手段を動作させる再生処理
制御手段と、を含んで構成した。Therefore, according to the present invention, as shown in FIG. 1, an exhaust passage is provided with two filter devices incorporating a filter for collecting exhaust particulates in exhaust gas discharged from a diesel engine. In an exhaust emission control device of a diesel engine arranged in parallel with each other, the filters are provided for the two filter devices, respectively, and heat the filters to burn and remove the exhaust particulates collected by the filters. And a temperature detecting means for detecting the temperature inside each filter device, and an exhaust gas flow flowing into the two filter devices, respectively. Exhaust flow control valve capable of limiting the temperature, temperature difference calculating means for calculating a temperature difference inside each filter device detected by the temperature detecting means, and each of the filters. Regeneration time determination means for determining whether or not the temperature difference inside the device is within a predetermined range, and determining that it is time to perform filter regeneration processing when the temperature difference is within the predetermined range. When the determination unit determines that it is time to regenerate the filter, the exhaust flow control valve is controlled so as to limit the inflow of exhaust gas into the filter device that incorporates the filter for which the previous regeneration process has not been performed. And a regeneration processing control means for operating the filter regeneration means provided in the filter to perform regeneration of the filter.

【００１０】[0010]

【作用】かかる構成において、２つのフィルタ個々に流
入する排気ガス量の差が無くなり、フィルタ装置内部の
温度差もなくなったときをフィルタ再生時期と判断し、
前回再生したフィルタ以外で、捕集期間が最も長くなっ
ているフィルタの再生が行われる。In such a structure, when the difference in the amount of exhaust gas flowing into each of the two filters disappears and the temperature difference inside the filter device also disappears, it is judged as the filter regeneration time,
Filters with the longest collection period are regenerated, except for the filters that were regenerated last time.

【００１１】これにより、フィルタへの排気微粒子堆積
量が過多となることがなく、フィルタから離脱する排気
微粒子量が増大するのを防止できると共に、フィルタに
よる圧力損失の増大を防止でき、運転性の向上を図るこ
とができる。しかも、フィルタ装置内部の温度差は、実
際の排気微粒子堆積量に直接影響される値であるから、
機関の過渡運転や経時変化、機関の個体バラツキの影響
も受けず、簡単な制御によって精度良くフィルタ再生時
期を検出することができる。As a result, the amount of exhaust particulates deposited on the filter does not become excessive, it is possible to prevent the amount of exhaust particulates leaving the filter from increasing, and it is possible to prevent an increase in pressure loss due to the filter, which leads to an increase in drivability. It is possible to improve. Moreover, since the temperature difference inside the filter device is a value that is directly affected by the actual exhaust particulate deposition amount,
The filter regeneration timing can be accurately detected by simple control without being affected by the transient operation of the engine, changes over time, and individual variations of the engine.

【００１２】[0012]

【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図２において、ディーゼル機関１の排気通路１
Ａには、該ディーゼル機関１から排出される排気ガス中
の排気微粒子を捕集するフィルタ２，３を夫々内蔵した
２つのフィルタ装置Ａ，Ｂが並列して配設される。即
ち、前記排気通路１Ａは二股に分岐した後再び合流する
ように構成され、各分岐通路１ａ，１ｂ夫々にフィルタ
装置Ａ，Ｂが配設され、各フィルタ装置Ａ，Ｂのフィル
タケース部２ａ，３ｂ内にはフィルタ２，３が内蔵され
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In FIG. 2, the exhaust passage 1 of the diesel engine 1
In A, two filter devices A and B, which respectively include filters 2 and 3 for collecting exhaust particulates in exhaust gas discharged from the diesel engine 1, are arranged in parallel. That is, the exhaust passage 1A is constructed so that it branches into two branches and then joins again, and the filter devices A and B are arranged in the respective branch passages 1a and 1b, and the filter case portions 2a of the filter devices A and B are arranged. Filters 2 and 3 are built in 3b.

【００１３】前記２つのフィルタ装置Ａ，Ｂに対して夫
々設けられ、各フィルタ２，３を加熱して、該各フィル
タ２，３に捕集された排気微粒子を燃焼除去させてフィ
ルタ２，３の再生を行うフィルタ再生手段としての電気
ヒータ４，５が設けられている。そして、各電気ヒータ
４，５の通電手段２０，２１が設けられている。The filters 2 and 3 are provided for the two filter devices A and B, respectively, and heat the filters 2 and 3 to burn and remove the exhaust particulates collected by the filters 2 and 3 to filter the filters 2 and 3. The electric heaters 4 and 5 are provided as a filter regenerating means for regenerating. Then, energizing means 20 and 21 for the electric heaters 4 and 5 are provided.

【００１４】又、前記２つのフィルタ装置Ａ，Ｂの上流
側の分岐通路１ａ、１ｂには、該フィルタ装置Ａ，Ｂに
流入する排気ガス流れを夫々独立して制限可能な排気流
れ制御弁６，７が夫々配設されている。この場合、両排
気流れ制御弁６，７は通常の排気微粒子捕集行程では開
弁し、一方の排気流れ制御弁６は、フィルタ２再生時に
閉弁されて該フィルタ２への排気ガス流れを制限し、他
方の排気流れ制御弁７は、フィルタ３再生時に閉弁され
て該フィルタ３への排気ガス流れを制限する。Further, in the branch passages 1a and 1b on the upstream side of the two filter devices A and B, an exhaust flow control valve 6 capable of independently restricting the exhaust gas flows flowing into the filter devices A and B, respectively. , 7 are provided respectively. In this case, both the exhaust flow control valves 6 and 7 are opened during the normal exhaust particulate collection process, and the one exhaust flow control valve 6 is closed when the filter 2 is regenerated to prevent the exhaust gas flow to the filter 2. The other exhaust flow control valve 7 is closed during regeneration of the filter 3 to restrict the exhaust gas flow to the filter 3.

【００１５】そして、各排気流れ制御弁６，７を駆動す
る駆動手段１７，１８が設けられている。前記２つのフ
ィルタ装置Ａ，Ｂに対して夫々設けられ、各フィルタ装
置Ａ，Ｂ内部、即ち、フィルタケース部２ａ，３ｂ内の
温度を検出する温度検出手段１１，１２が設けられてい
る。Driving means 17 and 18 for driving the exhaust flow control valves 6 and 7 are provided. Temperature detectors 11 and 12 are provided for the two filter devices A and B, respectively, for detecting the temperature inside the filter devices A and B, that is, inside the filter case portions 2a and 3b.

【００１６】一方、前記電気ヒータ４，５の通電手段２
０，２１と排気流れ制御弁６，７の駆動手段１７，１８
を制御するコントロールユニット２２が設けられてい
る。このコントロールユニット２２には、前記温度検出
手段１１，１２によって検出された各フィルタ装置Ａ，
Ｂ内部の温度の差を演算する温度差演算手段１３と、前
記各フィルタ装置Ａ，Ｂ内部の温度の差が所定範囲内で
あるか否かを判定し、温度の差が所定範囲内となったと
きに、フィルタ２，３の再生処理を行うべき時期である
と判定する再生時期判定手段と、前記判定手段によりフ
ィルタ２，３の再生時期であると判定されたときに、前
回再生処理が行われなかったフィルタ２，３を内蔵する
フィルタ装置Ａ，Ｂへの排気ガス流入を制限するべく前
記排気流れ制御弁６，７を制御すると共に、当該フィル
タ２，３の再生を行うべく該フィルタ２，３に備えられ
た前記電気ヒータ４，５を動作させる再生処理制御手段
としての機能が夫々ソフトウェア的に装備されている。On the other hand, the energizing means 2 of the electric heaters 4 and 5
0, 21 and drive means 17, 18 for the exhaust flow control valves 6, 7
A control unit 22 for controlling the The control unit 22 includes filter devices A, which are detected by the temperature detecting means 11 and 12.
The temperature difference calculating means 13 for calculating the temperature difference inside B and the temperature difference inside each of the filter devices A and B are judged to be within a predetermined range, and the temperature difference falls within a predetermined range. When the regeneration time of the filters 2 and 3 is determined to be the time to perform the regeneration processing of the filters 2 and 3, and the determination time is determined to be the regeneration timing of the filters 2 and 3, the previous regeneration processing is performed. The exhaust flow control valves 6 and 7 are controlled so as to limit the inflow of exhaust gas into the filter devices A and B having the filters 2 and 3 which have not been performed, and the filters 2 and 3 are regenerated. A function as a reproduction processing control means for operating the electric heaters 4 and 5 provided in 2 and 3 is provided by software.

【００１７】この場合、再生時期判定手段は、ディーゼ
ル機関１の回転数を検出する回転センサ２３及びトルク
を検出するトルクセンサ２４等から出力される検出信号
が入力され、これら回転数とトルク等に基づいて両フィ
ルタ装置Ａ，Ｂ内部の温度差の比較基準値を発生する比
較基準値発生手段１０と、前記温度差演算手段１３から
出力される温度差信号と、比較基準値発生手段１０から
出力される比較基準値信号とが入力され、温度差信号と
比較基準値信号とを比較する比較手段１４と、該比較手
段１４から出力される信号が入力され、その比較結果に
基づいて、温度差と比較基準値との差異が所定値以内の
場合に再生時期であると判定する再生時期検出手段１５
と、から構成される。In this case, the regeneration timing determining means receives the detection signals output from the rotation sensor 23 for detecting the rotation speed of the diesel engine 1, the torque sensor 24 for detecting the torque, and the like. Based on the comparison reference value generating means 10 for generating a comparison reference value of the temperature difference between the two filter devices A and B, the temperature difference signal output from the temperature difference calculating means 13, and the comparison reference value generating means 10. The comparison reference value signal is input, the comparison means 14 for comparing the temperature difference signal and the comparison reference value signal, and the signal output from the comparison means 14 are input, and the temperature difference is calculated based on the comparison result. And the comparison reference value is within a predetermined value, the reproduction timing detection means 15 determines that the reproduction timing is reached.
It consists of and.

【００１８】又、再生処理制御手段は、前記再生時期検
出手段１５からの出力信号に基づいて再生時に排気流れ
制御弁６，７を開閉制御するべくその駆動手段１７，１
８を制御する排気流れ制御弁制御手段１６と、前記再生
時期検出手段１５からの出力信号に基づいて再生時に電
気ヒータ４，５を通電制御するべくその通電手段２０，
２１を制御するヒータ通電状態制御手段１９と、から構
成される。Further, the regeneration processing control means drives the driving means 17, 1 to control the opening / closing of the exhaust flow control valves 6, 7 during regeneration based on the output signal from the regeneration timing detection means 15.
8 for controlling the exhaust flow control valve and the energizing means 20, for energizing the electric heaters 4, 5 during regeneration based on the output signal from the regeneration timing detecting means 15.
And a heater energization state control unit 19 for controlling 21.

【００１９】次に、かかる構成の排気浄化装置の作用に
ついて説明する。排気微粒子の通常の捕集行程では、両
方の排気流れ制御弁６，７を開き、２つのフィルタ装置
Ａ，Ｂの各フィルタ２，３に排気ガスを流通させる。こ
の間、コントロールユニット２２では、常に温度検出手
段１１，１２により検出された各フィルタ装置Ａ，Ｂ内
部の温度の差を演算し、この温度差が所定値未満になっ
たならば、フィルタ２又は３に多量の排気微粒子が堆積
し、フィルタ２又は３の再生が必要であると判断し、再
生行程に移行する。Next, the operation of the exhaust gas purification device having such a configuration will be described. In the normal collection process of exhaust particulates, both exhaust flow control valves 6 and 7 are opened, and exhaust gas is allowed to flow through the filters 2 and 3 of the two filter devices A and B. During this time, the control unit 22 always calculates the difference between the temperatures inside the filter devices A and B detected by the temperature detecting means 11 and 12, and if the temperature difference becomes less than a predetermined value, the filter 2 or 3 is detected. A large amount of exhaust particulates are accumulated on the filter, it is judged that the filter 2 or 3 needs to be regenerated, and the process proceeds to the regeneration process.

【００２０】この再生行程では、再生するフィルタ２又
は３側の排気流れ制御弁６或いは７を閉じる。例えば、
フィルタ２の再生を行う場合は、排気流れ制御弁６を閉
じる。次に、フィルタ２側の電気ヒータ４に所定時間通
電を行うことにより、フィルタ２に堆積した排気微粒子
を燃焼除去する。ここで、上記のように本発明では、各
フィルタ装置Ａ，Ｂ内部の温度の差が小の時にフィルタ
２又は３排気微粒子堆積量がフィルタ２又は３の再生を
必要とする量に達していると判断して、フィルタ２又は
３の再生を行うことを特徴としており、この根拠につい
て説明する。In this regeneration process, the exhaust flow control valve 6 or 7 on the side of the filter 2 or 3 to be regenerated is closed. For example,
When the filter 2 is regenerated, the exhaust flow control valve 6 is closed. Next, by energizing the electric heater 4 on the filter 2 side for a predetermined time, the exhaust particulates deposited on the filter 2 are burned and removed. Here, as described above, in the present invention, when the temperature difference inside the filter devices A and B is small, the exhaust particulate deposition amount of the filter 2 or 3 reaches the amount that requires regeneration of the filter 2 or 3. It is characterized in that the filter 2 or 3 is reproduced based on the above judgment. The reason for this will be described.

【００２１】即ち、フィルタの容積や数は、単位時間当
たりの排気微粒子捕集量（ＰＭ捕集量）、即ち、排気微
粒子捕集効率（排気微粒子低減率）と共に、通気抵抗を
基に選定される。ここで、通気抵抗について考えると、
フィルタ再生時期直前での通気抵抗による機関トルク低
下が運転性の悪化につながってはならない。又、捕集効
率は、再生終了直後から再生開始直前までの期間、常に
目標捕集効率以上になっていなければならない。一方、
フィルタで捕集される排気微粒子量には限界があり、所
定値（捕集可能量）を越えると、単位時間当たりの排気
微粒子捕集量と離脱量とが殆ど一致するため、捕集効率
は殆ど零となる。この捕集可能量は、フィルタの容量や
数の関数となっており、フィルタへの堆積量が捕集可能
量に漸近するに従って捕集効率は低下すると共に、通気
抵抗は増加する。That is, the volume and the number of filters are selected on the basis of the ventilation resistance together with the exhaust particulate collection amount (PM trap amount) per unit time, that is, the exhaust particulate collection efficiency (exhaust particulate reduction rate). It Here, considering the ventilation resistance,
A reduction in engine torque due to ventilation resistance immediately before the filter regeneration period should not deteriorate drivability. Further, the collection efficiency must always be equal to or higher than the target collection efficiency during the period from immediately after the end of regeneration to immediately before the start of regeneration. on the other hand,
There is a limit to the amount of exhaust particulates collected by the filter, and if the amount exceeds the specified value (capable amount), the amount of exhaust particulates collected per unit time and the amount of desorption are almost the same, so the collection efficiency is It becomes almost zero. This trappable amount is a function of the capacity and number of filters, and as the amount of deposits on the filter approaches the trappable amount, the trapping efficiency decreases and the ventilation resistance increases.

【００２２】この通気抵抗は、堆積量の関数であるた
め、通気抵抗の増大を堆積量の増大と考えても大きな誤
りはない。ここで、２つのフィルタが並列配置された装
置について考えてみる。図６に示した本実施例の制御内
容のタイミングチャートを参照して説明すると、一方の
フィルタが再生されると、この再生されたフィルタの通
気抵抗が他のフィルタに比べて小さくなっており、流入
する排気ガス量は他方のフィルタよりも多くなる（図６
（Ｂ）参照）。このため、再生終了フィルタ及びこのフ
ィルタを内蔵したフィルタケース部に供給される熱量は
多くなるが、並列配置された２つのフィルタケース部か
ら奪われる熱量は両方とも略同一である。従って、流入
排気ガス量の多い側のフィルタ即ち、再生終了フィルタ
が内蔵されるフィルタケース部内部温度の方が他方のフ
ィルタが内蔵されるフィルタケース部内部温度よりも高
くなる（図６（Ａ）参照）。Since this ventilation resistance is a function of the deposition amount, it is not a big mistake to consider an increase in the ventilation resistance as an increase in the deposition amount. Now consider a device in which two filters are arranged in parallel. Explaining with reference to the timing chart of the control content of the present embodiment shown in FIG. 6, when one filter is regenerated, the ventilation resistance of this regenerated filter is smaller than that of the other filter, The amount of inflowing exhaust gas is larger than that of the other filter (Fig. 6).
(See (B)). For this reason, the amount of heat supplied to the regeneration end filter and the filter case part incorporating this filter is large, but the amounts of heat taken from the two filter case parts arranged in parallel are substantially the same. Therefore, the internal temperature of the filter case on which the large amount of inflowing exhaust gas is contained, that is, the internal temperature of the filter case in which the regeneration termination filter is installed, becomes higher than the internal temperature of the filter case in which the other filter is installed (FIG. 6A). reference).

【００２３】一方、通気抵抗が小さく、流入する排気ガ
ス量が多い再生終了フィルタは、排気微粒子捕集効率が
他方のフィルタに比べて多くなる（図６（Ｃ）参照）。
前述のように、フィルタの捕集可能量はフィルタの容量
や数の関数であり、又、通気抵抗は捕集量の関数である
ため、再生終了フィルタへの捕集量がある値以上になる
までの間は、このフィルタへの排気ガス流入量が他方の
フィルタよりも多くなる（図６（Ｂ）参照）。On the other hand, the regeneration completion filter having a small ventilation resistance and a large amount of inflowing exhaust gas has a higher exhaust particulate collection efficiency than the other filter (see FIG. 6C).
As described above, the trapped amount of the filter is a function of the capacity and number of the filter, and the ventilation resistance is a function of the trapped amount, so the trapped amount in the regeneration end filter becomes a certain value or more. Until then, the amount of exhaust gas flowing into this filter is larger than that of the other filter (see FIG. 6 (B)).

【００２４】但し、再生終了フィルタへの排気ガス流入
量が多いため、排気微粒子の堆積速度も速く、急速に排
気微粒子捕集量が増大する（図６（Ｄ）参照）。この状
態では、他のフィルタへの流入量は、再生終了フィルタ
より小さくなるが、排気微粒子の捕集は継続されてい
る。再生終了フィルタへの排気微粒子の堆積が進行して
堆積量が増加すると、このフィルタの通気抵抗が増加し
てくるため、除々に２つのフィルタ個々に流入する排気
ガス量の差が無くなる（図６（Ｂ）参照）。However, since the amount of exhaust gas flowing into the regeneration completion filter is large, the deposition rate of exhaust particulates is high, and the amount of trapped exhaust particulates increases rapidly (see FIG. 6 (D)). In this state, the amount of inflow to the other filters is smaller than that of the regeneration completion filter, but the exhaust particulates are still collected. As the amount of exhaust particulates deposited on the regeneration completion filter progresses and the deposition amount increases, the ventilation resistance of this filter increases, and the difference in the amount of exhaust gas flowing into each of the two filters gradually disappears (FIG. 6). (See (B)).

【００２５】このため、両方のフィルタへの排気ガス流
入量が略等しくなって、フィルタケース部内の温度差が
なくなったときに堆積量が所定量になり、このときがフ
ィルタの再生時期であると言う判定が可能となる。この
場合、堆積量が少ない状態で、両方のフィルタへの排気
ガス流入量が略等しくなることはない。一方、フィルタ
システムを車載する場合を考えると、その搭載性から、
フィルタの容積やかずに対する制約が大きいため、捕集
効率を維持しつつ、通気抵抗による機関トルク低下が機
関運転条件に悪影響を与えない時期での再生が最優先と
なる。Therefore, when the amounts of inflow of exhaust gas into both filters become substantially equal and the temperature difference in the filter case portion disappears, the amount of deposition becomes a predetermined amount, and this time is the regeneration time of the filter. It becomes possible to make a judgment. In this case, the amounts of exhaust gas flowing into both filters do not become substantially equal when the amount of deposition is small. On the other hand, considering the case where a filter system is mounted on a vehicle
Since there is a large restriction on the volume and the size of the filter, the top priority is the regeneration at the time when the engine torque reduction due to the ventilation resistance does not adversely affect the engine operating conditions while maintaining the collection efficiency.

【００２６】つまり、通気抵抗に余裕があるフィルタの
容量、数の選択は行われず、基本的に通気抵抗を制約と
してフィルタの選択が行われることになる。このような
フィルタ選択が行われた場合、双方のフィルタの通気抵
抗が等しくなった状態で、再生を行うように構成するこ
とが、通気抵抗（運転性）の面から最も有利となる。
又、捕集可能量に対して余裕のある状態では、堆積量の
増加と共に通気抵抗は直線的に増加するが、捕集可能量
に漸近するに従って、通気抵抗の増大は少なくなる。従
って、捕集期間の長いフィルタの通気抵抗の増加割合は
小さいのに対して、捕集期間の短いフィルタの通気抵抗
の増加割合は大きい。このため、双方のフィルタの通気
抵抗が略等しくなる状態は、夫々のフィルタの捕集量
が、捕集可能量に漸近してきた状態に相当するため、こ
の意味でも、両方のフィルタへの排気ガス流入量が略等
しくなって、フィルタケース部内の温度差がなくなった
ときに堆積量が所定量になり、このときがフィルタの再
生時期であると言う判定が妥当である。That is, the capacities and the number of filters having sufficient ventilation resistance are not selected, but basically the filters are selected with the ventilation resistance as a constraint. When such a filter is selected, it is most advantageous in terms of ventilation resistance (operability) to perform regeneration with the ventilation resistance of both filters being equal.
Further, in a state in which there is a margin for the trappable amount, the ventilation resistance increases linearly with the increase in the accumulation amount, but the increase in the ventilation resistance decreases as the trapping amount approaches. Therefore, the increase rate of the ventilation resistance of the filter having a long collection period is small, whereas the increase rate of the ventilation resistance of the filter having a short collection period is large. For this reason, the state in which the ventilation resistances of both filters are approximately equal corresponds to the state in which the trapped amount of each filter is asymptotic to the trapped amount, and in this sense as well, the exhaust gas to both filters is It is appropriate to judge that the deposition amount becomes a predetermined amount when the inflow amounts become substantially equal and the temperature difference in the filter case portion disappears, and that this time is the regeneration time of the filter.

【００２７】尚、各フィルタの通気抵抗が略同一になっ
た状態で、このまま排気微粒子の捕集を継続すると、フ
ィルタから離脱する排気微粒子量の増大を招くばかりで
なく、フィルタによる圧力損失が増大し、運転性を悪化
させることになる。次に、フィルタ再生時の制御内容を
図３，図４及び図５のフローチャートに基づいて詳しく
説明する。It should be noted that if the exhaust gas particulates continue to be collected while the ventilation resistances of the respective filters are substantially the same, not only the amount of the exhaust particulates released from the filter is increased, but also the pressure loss due to the filter is increased. However, the drivability is deteriorated. Next, the control contents at the time of filter regeneration will be described in detail based on the flowcharts of FIGS. 3, 4 and 5.

【００２８】図３はフィルタの温度差に基づく再生処理
制御に移行する前の１回目の再生処理制御の内容を説明
するのフローチャートであり、ステップ１（図ではＳ１
と略記する。以下、同様）では、フィルタ２，３を再生
したことがあるか否かを判定する。再生したことがなけ
れば、１回目の再生処理を行うべくステップ２以降に進
む。再生したことがあれば、１回目の再生処理ではなく
フィルタケース部２ａ，３ｂ内の温度差に基づく再生処
理制御に移行するべくステップ３に進む。FIG. 3 is a flow chart for explaining the contents of the first regeneration processing control before shifting to the regeneration processing control based on the temperature difference of the filter. Step 1 (S1 in the figure)
Is abbreviated. In the following (same), it is determined whether or not the filters 2 and 3 have been reproduced. If it has not been reproduced, the process proceeds to step 2 and subsequent steps so as to perform the first reproduction process. If it has been regenerated, the process proceeds to step 3 in order to shift to the regeneration process control based on the temperature difference in the filter case portions 2a and 3b instead of the first regeneration process.

【００２９】ステップ２では機関回転数を読み込み、ス
テップ４では機関回転数を積算する。ステップ５では、
機関回転数の積算値と所定値とを比較し、機関回転数積
算値＞所定値であればステップ６に進み、機関回転数積
算値≦所定値であればステップ７に進む。即ち、機関回
転数積算値が所定値よりも大きい場合はフィルタ再生を
行うべくフィルタ再生行程のステップ６以降に進み、機
関回転数積算値が所定値以下の場合はフィルタ再生を行
う必要がなく、通常の捕集行程のステップ７以降に進
む。In step 2, the engine speed is read, and in step 4, the engine speed is integrated. In step 5,
The integrated value of the engine speed is compared with a predetermined value. If the engine speed integrated value> the predetermined value, the process proceeds to step 6, and if the engine speed integrated value ≦ the predetermined value, the process proceeds to step 7. That is, when the engine speed integrated value is larger than the predetermined value, the process proceeds to step 6 and subsequent steps of the filter regeneration process to perform the filter regeneration, and when the engine speed integrated value is equal to or less than the predetermined value, it is not necessary to perform the filter regeneration. Proceed to step 7 onward of the normal collection process.

【００３０】フィルタ再生行程のステップ６では、再生
を行うフィルタ、例えばフィルタ装置Ａのフィルタ２側
の電気ヒータ４の通電手段２０に通電信号を出力して該
電気ヒータ４に通電を行う。ステップ８では、再生を行
うフィルタ２側の排気流れ制御弁６の駆動手段１７に閉
弁信号を出力して該排気流れ制御弁６を閉弁動作させ
る。又、ステップ９では、他方の排気流れ制御弁７の駆
動手段１８に開弁信号を出力して該排気流れ制御弁７を
開弁動作させ、ステップ１０では他方の電気ヒータ５の
通電手段２１に通電遮断信号を出力して該電気ヒータ５
への通電を遮断する。In step 6 of the filter regeneration process, an energization signal is output to the energizing means 20 of the electric heater 4 on the filter 2 side of the filter device A, for example, the filter device A, to energize the electric heater 4. In step 8, a valve closing signal is output to the driving means 17 of the exhaust flow control valve 6 on the filter 2 side for regeneration to close the exhaust flow control valve 6. In step 9, a valve opening signal is output to the driving means 18 of the other exhaust flow control valve 7 to open the exhaust flow control valve 7, and in step 10, the energizing means 21 of the other electric heater 5 is operated. The electric heater 5 outputs an energization cutoff signal.
Cut off the power supply to.

【００３１】ステップ１１ではフィルタ２の再生開始後
所定時間が経過したか否かを判定し、経過したならば、
ステップ１２に進んで、フィルタ２の再生終了信号を出
力する。経過していないならば、ステップ１に戻る。一
方、通常捕集行程のステップ７では、一方の電気ヒータ
４の通電手段２０に通電遮断信号を出力して該電気ヒー
タ４への通電を遮断し。ステップ１３では、一方の排気
流れ制御弁６の駆動手段１７に開弁信号を出力して該排
気流れ制御弁６を開弁動作させる。又、ステップ１４で
は、他方の排気流れ制御弁７の駆動手段１８に開弁信号
を出力して該排気流れ制御弁７を開弁動作させ、ステッ
プ１５では他方の電気ヒータ５の通電手段２１に通電遮
断信号を出力して該電気ヒータ５への通電を遮断する。At step 11, it is judged whether or not a predetermined time has elapsed after the regeneration of the filter 2 is started.
In step 12, the reproduction end signal of the filter 2 is output. If not, return to step 1. On the other hand, in step 7 of the normal collection process, the energization cutoff signal is output to the energization means 20 of one of the electric heaters 4 to cut off the energization of the electric heater 4. In step 13, a valve opening signal is output to the drive means 17 of the one exhaust flow control valve 6 to open the exhaust flow control valve 6. Further, in step 14, a valve opening signal is output to the driving means 18 of the other exhaust flow control valve 7 to open the exhaust flow control valve 7, and in step 15, the energizing means 21 of the other electric heater 5 is operated. An energization cutoff signal is output to cut off the energization to the electric heater 5.

【００３２】かかる１回目のフィルタ再生処理制御は、
精度的には劣るが、初回の再生を済ませれば、温度差に
よる再生処理制御に移行できるため、簡便な制御として
有効である。次に、図４及び図５に基づいて、上記図３
のフローチャートのステップ３のフィルタケース部内の
温度差に基づく再生処理制御内容を説明する。The first filter regeneration processing control is as follows.
Although inferior in accuracy, it is effective as a simple control because the regeneration process control can be shifted to the temperature difference after the first regeneration. Next, referring to FIG. 4 and FIG.
The content of the regeneration processing control based on the temperature difference in the filter case portion in step 3 of the flowchart of FIG.

【００３３】ステップ２１では、機関回転数を読み込
み、ステップ２２では機関トルクを読み込む。ステップ
２３では、機関回転数とトルクに基づいて、フィルタケ
ース部２ａ，３ｂ内の温度差の比較基準値（Ｔｈ Δ
Ｔ）を演算する。即ち、機関回転数とトルクによって予
め割り付けられた比較基準値のマップ（図７参照）から
機関回転数とトルクに対応する比較基準値（Ｔｈ Δ
Ｔ）を読み取る。ステップ２４ではフィルタ２，３が再
生中であるか否かを判定する。再生中であれば、ステッ
プ２７に進み、再生中でなければ、ステップ２５に進
む。ステップ２５では、例えば一方のフィルタ装置Ａ側
のフィルタケース部２ａ内の温度ＴｅｍｐＡを読み込
み、ステップ２６では他方のフィルタ装置Ｂ側のフィル
タケース部３ｂ内の温度ＴｅｍｐＢを読み込む。In step 21, the engine speed is read, and in step 22, the engine torque is read. In step 23, based on the engine speed and the torque, the comparison reference value (Th) of the temperature difference in the filter case portions 2a and 3b is set. Δ
T) is calculated. That is, the comparison reference value (Th) corresponding to the engine speed and torque is calculated from the comparison reference value map (see FIG. 7) pre-assigned by the engine speed and torque. Δ
Read T). In step 24, it is determined whether the filters 2 and 3 are being reproduced. If reproduction is in progress, the process proceeds to step 27. If reproduction is not in progress, the process proceeds to step 25. In step 25, for example, the temperature TempA in the filter case portion 2a on the one filter device A side is read, and in step 26, the temperature TempB in the filter case portion 3b on the other filter device B side is read.

【００３４】ステップ２８では機関運転状態が過渡状態
であるか否かを判定し、過渡状態でなければ、ステップ
２９，３０，３１の再生判定行程に進み、過渡状態であ
れば、再生判定せずにステップ２１に戻る。再生判定行
程のステップ２９においては、両フィルタ装置Ａ，Ｂ夫
々のフィルタケース部２ａ内とフィルタケース部３ｂ内
の温度の差ΔＴｅｍｐ（＝ＴｅｍｐＡ−ＴｅｍｐＢ）を
演算する。ステップ３０では、ステップ２３で求めた比
較基準値（Ｔｈ ΔＴ）とステップ２９で求めたフィル
タケース部２ａ，３ｂ内の温度差ΔＴｅｍｐとの差Ｒｅ
ｇ（＝Ｔｈ ΔＴ−ΔＴｅｍｐ）を演算する。ステップ
３１では、前記Ｒｅｇの絶対値と所定値とを比較し、Ｒ
ｅｇの絶対値＜所定値であれば、再生を行うべき時期で
あると判断されて再生行程のステップ２７以降に進み、
Ｒｅｇの絶対値≧所定値であれば、再生を行うべき時期
ではないと判断されて捕集行程のステップ４４以降に進
む。In step 28, it is judged whether or not the engine operating state is in the transient state. If it is not in the transient state, the process proceeds to the regeneration judging process in steps 29, 30, 31 and if it is in the transient state, the regeneration is not judged. Return to step 21. In step 29 of the regeneration determination process, a temperature difference ΔTemp (= TempA-TempB) between the filter case portion 2a and the filter case portion 3b of both filter devices A and B is calculated. In step 30, the comparison reference value (Th ΔT) and the temperature difference ΔTemp in the filter case portions 2a and 3b obtained in step 29, Re
g (= Th ΔT-ΔTemp) is calculated. In step 31, the absolute value of Reg is compared with a predetermined value and R
If the absolute value of eg <the predetermined value, it is determined that it is time to perform the reproduction, and the process proceeds to step 27 onward in the reproduction process.
If the absolute value of Reg ≧ a predetermined value, it is determined that it is not time to perform the regeneration, and the process proceeds to step 44 and subsequent steps of the collection process.

【００３５】再生行程のステップ２７では、前回再生し
たフィルタを有するフィルタ装置がＡであるかＢである
かを判定し、フィルタ装置Ａであれば、次にフィルタ装
置Ｂのフィルタ３の再生を行うべく、ステップ３２に進
み、フィルタ装置Ｂであれば、次にフィルタ装置Ａのフ
ィルタ２の再生を行うべく、ステップ３８に進む。フィ
ルタ装置Ｂの再生を行うステップ３２では、再生を行う
フィルタ３側の電気ヒータ５の通電手段２１に通電信号
を出力して該電気ヒータ５に通電を行う。ステップ３３
では、再生を行うフィルタ３側の排気流れ制御弁７の駆
動手段１８に閉弁信号を出力して該排気流れ制御弁７を
閉弁動作させる。又、ステップ３４では、他方の排気流
れ制御弁６の駆動手段１７に開弁信号を出力して該排気
流れ制御弁６を開弁動作させ、ステップ３５では他方の
電気ヒータ４の通電手段２０に通電遮断信号を出力して
該電気ヒータ４への通電を遮断する。In step 27 of the regeneration process, it is determined whether the filter device having the previously regenerated filter is A or B, and if it is the filter device A, the filter 3 of the filter device B is regenerated next. Therefore, the process proceeds to step 32, and if it is the filter device B, the process proceeds to step 38 in order to regenerate the filter 2 of the filter device A next. In step 32 of regenerating the filter device B, an energization signal is output to the energizing means 21 of the electric heater 5 on the side of the filter 3 to be regenerated to energize the electric heater 5. Step 33
Then, a valve closing signal is output to the drive means 18 of the exhaust flow control valve 7 on the side of the filter 3 that performs regeneration to close the exhaust flow control valve 7. In step 34, a valve opening signal is output to the driving means 17 of the other exhaust flow control valve 6 to open the exhaust flow control valve 6, and in step 35, the energizing means 20 of the other electric heater 4 is operated. The power supply cutoff signal is output to cut off the power supply to the electric heater 4.

【００３６】ステップ３６ではフィルタ３の再生開始後
所定時間が経過したか否かを判定し、経過したならば、
ステップ３７に進んで、フィルタ３の再生終了信号を出
力する。経過していないならば、ステップ２１に戻る。
フィルタ装置Ａの再生を行うステップ３８では、再生を
行うフィルタ２側の電気ヒータ４の通電手段２０に通電
信号を出力して該電気ヒータ４に通電を行う。ステップ
３９では、再生を行うフィルタ２側の排気流れ制御弁６
の駆動手段１７に閉弁信号を出力して該排気流れ制御弁
６を閉弁動作させる。又、ステップ４０では、他方の排
気流れ制御弁７の駆動手段１８に開弁信号を出力して該
排気流れ制御弁７を開弁動作させ、ステップ４１では他
方の電気ヒータ５の通電手段２１に通電遮断信号を出力
して該電気ヒータ５への通電を遮断する。In step 36, it is judged whether or not a predetermined time has passed since the regeneration of the filter 3 was started.
In step 37, the reproduction end signal of the filter 3 is output. If not, the process returns to step 21.
In step 38 of regenerating the filter device A, an energization signal is output to the energizing means 20 of the electric heater 4 on the side of the filter 2 to be regenerated to energize the electric heater 4. In step 39, the exhaust flow control valve 6 on the filter 2 side for regeneration is
A valve closing signal is output to the driving means 17 to cause the exhaust flow control valve 6 to close. Further, in step 40, a valve opening signal is output to the driving means 18 of the other exhaust flow control valve 7 to open the exhaust flow control valve 7, and in step 41 the energizing means 21 of the other electric heater 5 is operated. An energization cutoff signal is output to cut off the energization to the electric heater 5.

【００３７】ステップ４２ではフィルタ２の再生開始後
所定時間が経過したか否かを判定し、経過したならば、
ステップ４３に進んで、フィルタ２の再生終了信号を出
力する。経過していないならば、ステップ２１に戻る。
一方、捕集行程のステップ４４では、一方の電気ヒータ
４への通電を遮断し。ステップ４５では、一方の排気流
れ制御弁６を開弁動作させる。又、ステップ４６では、
他方の排気流れ制御弁７を開弁動作させ、ステップ４７
では他方の電気ヒータ５への通電を遮断する。At step 42, it is judged whether or not a predetermined time has elapsed after the regeneration of the filter 2 was started.
In step 43, the reproduction end signal of the filter 2 is output. If not, the process returns to step 21.
On the other hand, in step 44 of the collecting process, the power supply to one of the electric heaters 4 is cut off. In step 45, one exhaust flow control valve 6 is opened. Also, in step 46,
The other exhaust flow control valve 7 is opened, and step 47
Then, the power supply to the other electric heater 5 is cut off.

【００３８】図６は同上実施例におけるフィルタ再生時
期とＰＭ捕集量、ＰＭ捕集効率、排気ガス流入量及びフ
ィルタケース部内温度との関係を表すタイミングチャー
トであり、フィルタケース部２ａ，３ｂ内温度差が所定
範囲内になった時がフィルタ装置Ａ，Ｂの再生時期であ
り、フィルタ装置Ａ，Ｂが交互に再生される。以上の実
施例の構成によると、２つのフィルタ装置Ａ，Ｂのフィ
ルタ２，３個々に流入する排気ガス量の差が無くなり、
フィルタケース部２ａ，３ｂ内の温度差もなくなったと
きをフィルタ再生時期と判断し、前回再生したフィルタ
以外で、捕集期間が最も長くなっているフィルタの再生
を行うようにしたから、フィルタ２，３への排気微粒子
堆積量が過多となることがなく、フィルタ２，３から離
脱する排気微粒子量が増大するのを防止できると共に、
フィルタ２，３による圧力損失の増大を防止でき、運転
性の向上を図ることができる。しかも、フィルタケース
部２ａ，３ｂ内の温度差は、実際の排気微粒子堆積量に
直接影響される値であるから、機関の過渡運転や経時変
化、機関の個体バラツキの影響も受けず、簡単な制御に
よって精度良くフィルタ再生時期を検出することができ
る。FIG. 6 is a timing chart showing the relationship between the filter regeneration timing and PM trapping amount, PM trapping efficiency, exhaust gas inflow amount, and temperature inside the filter case portion in the above-mentioned embodiment, and inside the filter case portions 2a and 3b. When the temperature difference is within the predetermined range, it is the regeneration time of the filter devices A and B, and the filter devices A and B are alternately regenerated. According to the configuration of the above embodiment, there is no difference in the amount of exhaust gas flowing into each of the filters 2 and 3 of the two filter devices A and B,
The time when the temperature difference between the filter cases 2a and 3b disappears is determined to be the filter regeneration time, and the filter having the longest collection period is regenerated other than the previously regenerated filter. , 3 does not become excessively large, and the amount of exhaust particles separated from the filters 2 and 3 can be prevented from increasing, and
It is possible to prevent an increase in pressure loss due to the filters 2 and 3 and improve drivability. Moreover, since the temperature difference in the filter cases 2a and 3b is a value that is directly affected by the actual amount of accumulated exhaust particulates, it is not affected by transient operation of the engine, aging, or individual variation of the engine, and is simple. By the control, the filter regeneration time can be detected accurately.

【００３９】ここで、本実施例においては、図４のフロ
ーチャートのステップ２８において、機関運転状態が過
渡状態であるか否かを判定し、過渡状態でなければ、ス
テップ２９，３０，３１の再生判定行程に進むが、過渡
状態であれば、再生判定せずにステップ２１に戻るよう
にしている。この制御の効果は次のようである。Here, in the present embodiment, in step 28 of the flowchart of FIG. 4, it is judged whether the engine operating state is the transient state. If it is not the transient state, the regeneration of steps 29, 30, 31 is performed. Although the process proceeds to the determination process, if the state is in a transient state, the process is returned to step 21 without performing the regeneration determination. The effect of this control is as follows.

【００４０】即ち、フィルタケース部及びフィルタには
熱容量があるため、例えば、排気ガス流量や温度が急激
に増加しても、温度検出手段（温度センサ）で検出され
るフィルタケース部内温度は急変しない。又、温度検出
手段（温度センサ）としては、熱電対やサーミスタ等を
用いるが、センサの耐久性を考慮すると、線径の細いセ
ンサの適用には無理があるため、センサの応答性も良い
とは言えない。That is, since the filter case part and the filter have a heat capacity, the temperature inside the filter case part detected by the temperature detecting means (temperature sensor) does not change suddenly even if the flow rate of exhaust gas or the temperature suddenly increases. . Further, a thermocouple, a thermistor, or the like is used as the temperature detecting means (temperature sensor), but considering the durability of the sensor, it is impossible to apply a sensor having a small wire diameter, and therefore the sensor has good responsiveness. I can't say.

【００４１】かかる状況では、機関の過渡運転状態での
検出温度は、定常運転状態での検出温度とは異なってく
る。例えば、加速を一例にとると、この場合、機関回転
数とトルクによって割り付けられた比較基準値の演算結
果（マップからの読み取り値）は大きな値となるのに対
して、夫々のセンサからの検出値は低い値となり、その
差も小さくなる。このため、実際には夫々のフィルタケ
ース部に流入する排気ガス量に差があっても、検出温度
差が小さくなり、まだ再生が必要な時期に達していない
にも係わらず、再生作動に入ってしまう場合がある。In such a situation, the detected temperature in the transient operating state of the engine is different from the detected temperature in the steady operating state. For example, taking acceleration as an example, in this case, the calculation result (reading value from the map) of the comparison reference value assigned by the engine speed and torque is a large value, whereas the detection by each sensor is large. The value is low and the difference is small. Therefore, even if there is a difference in the amount of exhaust gas flowing into each filter case, the difference in the detected temperature becomes small, and the regeneration operation is started even though the time when regeneration is necessary has not yet been reached. It may happen.

【００４２】このため、機関の定常運転状態でのみフィ
ルタケース部内温度差を検出する必要があり、これによ
って再生時期の検出精度の向上を図ることができる。
又、本実施例においては、図４のフローチャートのステ
ップ２３において、機関回転数とトルクによって予め割
り付けられた比較基準値のマップから機関回転数とトル
クに対応する比較基準値を読み取るようにしている。For this reason, it is necessary to detect the temperature difference in the filter case section only in the steady operation state of the engine, which can improve the detection accuracy of the regeneration time.
Further, in the present embodiment, in step 23 of the flow chart of FIG. 4, the comparison reference value corresponding to the engine speed and the torque is read from the map of the comparison reference value pre-assigned by the engine speed and the torque. .

【００４３】この制御の効果は次のようである。即ち、
フィルタ装置夫々のフィルタケース部内温度は、流入排
気ガス量及びガス温度と、放熱量（両側のフィルタケー
ス部とも略同じ）によって決定される。ここで、機関ト
ルクが低くかつ回転数が低い場合には、夫々のフィルタ
ケース部に流入する排気ガス量の差が大きくても、排気
ガスの温度が低いので、夫々のフィルタケース部内温度
差は小さい。The effect of this control is as follows. That is,
The temperature inside the filter case portion of each filter device is determined by the amount of inflowing exhaust gas, the gas temperature, and the amount of heat radiation (substantially the same for both filter case portions). Here, when the engine torque is low and the rotational speed is low, the temperature of the exhaust gas is low even if the difference in the amount of exhaust gas flowing into the respective filter case portions is large, so the temperature difference in the respective filter case portions is small.

【００４４】これに対して、機関トルクが高くかつ回転
数が高い場合には、排気ガスの温度が高いので、フィル
タケース部への供給熱量が多くなるため、夫々のフィル
タケース部に流入する排気ガス量の差が小さくても、夫
々のフィルタケース部内温度差は大きい。このため、機
関トルクが高く、かつ回転数が高い場合の比較基準値を
全ての運転条件にわたって用いた場合には、機関トルク
が低く、かつ回転数が低い条件での再生間隔が短くな
り、逆に、機関トルクが低く、かつ回転数が低い場合の
比較基準値を全ての運転条件にわたって用いた場合に
は、機関トルクが高く、かつ回転数が高い条件での再生
間隔が長くなってしまい、再生間隔が適正なものとなら
ない。On the other hand, when the engine torque is high and the rotational speed is high, the temperature of the exhaust gas is high and the amount of heat supplied to the filter case portions is large, so the exhaust gas flowing into each filter case portion is increased. Even if the difference in the gas amount is small, the temperature difference in each filter case portion is large. For this reason, when the comparison reference value when the engine torque is high and the rotation speed is high is used under all operating conditions, the regeneration interval becomes short under the condition that the engine torque is low and the rotation speed is low, and In the case where the engine torque is low and the comparison reference value when the rotation speed is low is used over all the operating conditions, the regeneration interval becomes long under the condition that the engine torque is high and the rotation speed is high, The playback interval is not proper.

【００４５】従って、所定の排気ガス量差（夫々のフィ
ルタケース部を流れる排気ガス量が略等しい状態に相
当）を温度で検出しようとした場合、機関負荷及び回転
数（排気ガスの温度と量を決定するパラメータ）によっ
て、フィルタケース部内温度差の比較基準値を決定する
ことにより、再生時期の検出精度の向上を図ることがで
きる。Therefore, when it is attempted to detect a predetermined difference in exhaust gas amount (corresponding to a state in which the exhaust gas amounts flowing through the respective filter case portions are substantially equal) by temperature, the engine load and the rotational speed (exhaust gas temperature and amount) are detected. By determining the comparison reference value of the temperature difference in the filter case portion according to the parameter for determining), it is possible to improve the detection accuracy of the regeneration time.

【００４６】尚、以上のように、特定の実施例を参照し
て本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、当該技術分野における熟練者等により、本発
明に添付された特許請求の範囲から逸脱することなく、
種々の変更及び修正が可能であるとの点に留意すべきで
ある。As described above, the present invention has been described with reference to the specific embodiments, but the present invention is not limited to this, and is attached to the present invention by a person skilled in the art. Without departing from the scope of the appended claims
It should be noted that various changes and modifications are possible.

【００４７】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ディーゼル機関から排出される排気ガス中の排気微粒子
を捕集するフィルタを内蔵した２つのフィルタ装置を排
気通路に並列して配設したディーゼル機関の排気浄化装
置において、フィルタ装置の各フィルタ個々に流入する
排気ガス量の差が無くなり、フィルタ装置内部の温度差
がなくなったときをフィルタ再生時期と判断し、前回再
生したフィルタ以外で、捕集期間が最も長くなっている
フィルタの再生を行うようにしたから、フィルタへの排
気微粒子堆積量が過多となることがなく、フィルタから
離脱する排気微粒子量が増大するのを防止できると共
に、フィルタによる圧力損失の増大を防止でき、運転性
の向上を図ることができる。しかも、フィルタ装置内部
の温度差は、実際の排気微粒子堆積量に直接影響される
値であるから、機関の過渡運転や経時変化、機関の個体
バラツキの影響も受けず、簡単な制御によって精度良く
フィルタ再生時期を検出することができる有用性大なる
ものである。As described above, according to the present invention,
In a diesel engine exhaust gas purification device in which two filter devices each having a built-in filter for collecting exhaust particulates in exhaust gas discharged from a diesel engine are arranged in parallel in an exhaust passage, each filter device flows into each filter device. When the difference in the exhaust gas amount disappears and the temperature difference inside the filter device disappears, it is judged as the filter regeneration time, and the filter with the longest collection period is regenerated other than the previously regenerated filter. Therefore, the amount of exhaust particulates deposited on the filter does not become excessive, it is possible to prevent the amount of exhaust particulates leaving the filter from increasing, and it is possible to prevent the pressure loss due to the filter from increasing and to improve the drivability. be able to. Moreover, since the temperature difference inside the filter device is a value that is directly affected by the actual exhaust particulate deposition amount, it is not affected by the transient operation of the engine, the change over time, or the individual variation of the engine, and it can be accurately controlled by simple control. The utility of detecting the filter regeneration time is great.

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

【図１】本発明に係るディーゼル機関の排気浄化装置
の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of an exhaust emission control device for a diesel engine according to the present invention.

【図２】同上装置の一実施例のシステム図FIG. 2 is a system diagram of an embodiment of the same device.

【図３】同上実施例の作用を説明するフローチャートFIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the above embodiment.

【図４】同上実施例の作用を説明するフローチャートFIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the above embodiment.

【図５】同上実施例の作用を説明するフローチャートFIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the above embodiment.

【図６】同上実施例におけるフィルタ再生時期とＰＭ
捕集量、ＰＭ捕集効率、排気ガス流入量及びフィルタケ
ース部内温度との関係を表すタイミングチャートFIG. 6 is a filter regeneration timing and PM in the same embodiment as above.
Timing chart showing the relationship among trapped amount, PM trapping efficiency, exhaust gas inflow amount, and filter case internal temperature

【図７】機関回転数とトルクによって予め割り付けら
れた比較基準値のマップを示す図FIG. 7 is a diagram showing a map of comparison reference values pre-assigned according to engine speed and torque.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ディーゼル機関１Ａ排気通路２，３フィルタ２ａ，３ｂフィルタケース部４，５電気ヒータ６，７排気流れ制御弁１０比較基準値発生手段１１，１２温度検出手段１３温度差演算手段１４比較手段１５再生時期検出手段１６排気流れ制御弁制御手段１７，１８駆動手段１９ヒータ通電状態制御手段２０，２１通電手段２２コントロールユニットＡ，Ｂフィルタ装置 1 Diesel engine 1A Exhaust passage 2,3 Filter 2a, 3b Filter case part 4,5 Electric heater 6,7 Exhaust flow control valve 10 Comparison reference value generating means 11,12 Temperature detecting means 13 Temperature difference calculating means 14 Comparison means 15 Regeneration Timing detection means 16 Exhaust flow control valve control means 17, 18 Driving means 19 Heater energization state control means 20, 21 Energization means 22 Control unit A, B Filter device

Claims

【特許請求の範囲】[Claims]

【請求項１】ディーゼル機関から排出される排気ガス中
の排気微粒子を捕集するフィルタを内蔵した２つのフィ
ルタ装置を排気通路に並列して配設したディーゼル機関
の排気浄化装置において、前記２つのフィルタ装置に対して夫々設けられ、各フィ
ルタを加熱して、該各フィルタに捕集された排気微粒子
を燃焼除去させてフィルタの再生を行うフィルタ再生手
段と、前記２つのフィルタ装置に対して夫々設けられ、各フィ
ルタ装置内部の温度を検出する温度検出手段と、前記２つのフィルタ装置に流入する排気ガス流れを夫々
独立して制限可能な排気流れ制御弁と、前記温度検出手段によって検出された各フィルタ装置内
部の温度の差を演算する温度差演算手段と、前記各フィルタ装置内部の温度の差が所定範囲内である
か否かを判定し、温度の差が所定範囲内となったとき
に、フィルタの再生処理を行うべき時期であると判定す
る再生時期判定手段と、前記判定手段によりフィルタの再生時期であると判定さ
れたときに、前回再生処理が行われなかったフィルタを
内蔵するフィルタ装置への排気ガス流入を制限するべく
前記排気流れ制御弁を制御すると共に、当該フィルタの
再生を行うべく該フィルタに備えられた前記フィルタ再
生手段を動作させる再生処理制御手段と、を含んで構成されたことを特徴とするディーゼル機関の
排気浄化装置。1. An exhaust emission control device for a diesel engine, comprising: two filter devices, each having a built-in filter for collecting exhaust particulates in exhaust gas discharged from a diesel engine, arranged in parallel in an exhaust passage. A filter regenerating unit that is provided for each of the filter devices and heats each filter to burn and remove exhaust particulates collected by each filter to regenerate the filter; and for each of the two filter devices. Temperature detection means provided for detecting the temperature inside each filter device, an exhaust flow control valve capable of independently limiting the exhaust gas flow flowing into the two filter devices, and the temperature detection means detected. Temperature difference calculating means for calculating the temperature difference inside each filter device, and determining whether the temperature difference inside each filter device is within a predetermined range When the temperature difference is within a predetermined range, a regeneration timing determining unit that determines that it is time to perform the regeneration process of the filter, and when the determining unit determines that it is the regeneration period of the filter, The filter regenerating means provided in the filter for controlling the exhaust flow control valve to limit the inflow of exhaust gas into the filter device containing the filter that has not been subjected to the previous regeneration process and for regenerating the filter. An exhaust emission control device for a diesel engine, comprising: