JP2003083036A - パティキュレートフィルタの再生制御装置 - Google Patents
パティキュレートフィルタの再生制御装置Info
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- JP2003083036A JP2003083036A JP2001280805A JP2001280805A JP2003083036A JP 2003083036 A JP2003083036 A JP 2003083036A JP 2001280805 A JP2001280805 A JP 2001280805A JP 2001280805 A JP2001280805 A JP 2001280805A JP 2003083036 A JP2003083036 A JP 2003083036A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 捕集された灰分量を高精度に推定することの
できるパティキュレートフィルタの再生制御装置を提供
する。 【解決手段】 排気浄化装置１０は、制御部１６と、パ
ティキュレートフィルタ４４と、圧力センサ５０，５１
と、温度センサ５２，５３などを具備している。制御部
１６は、温度センサ５２によって検出される温度が所定
値以上の状態が所定時間以上継続し、かつ、温度センサ
５２，５３の温度差が所定値以下となったときに、再生
が完了したと判断する。制御部１６は、再生完了直後に
圧力センサ５０，５１の差圧などに基いてフィルタ４４
の捕集量を求め、その捕集量を灰分とみなす。この灰分
に応じて、制御部１６は、次回の強制再生条件を補正す
る。
できるパティキュレートフィルタの再生制御装置を提供
する。 【解決手段】 排気浄化装置１０は、制御部１６と、パ
ティキュレートフィルタ４４と、圧力センサ５０，５１
と、温度センサ５２，５３などを具備している。制御部
１６は、温度センサ５２によって検出される温度が所定
値以上の状態が所定時間以上継続し、かつ、温度センサ
５２，５３の温度差が所定値以下となったときに、再生
が完了したと判断する。制御部１６は、再生完了直後に
圧力センサ５０，５１の差圧などに基いてフィルタ４４
の捕集量を求め、その捕集量を灰分とみなす。この灰分
に応じて、制御部１６は、次回の強制再生条件を補正す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ディーゼルエン
ジン等の内燃機関の排気を浄化するパティキュレートフ
ィルタの再生制御装置に関する。
ジン等の内燃機関の排気を浄化するパティキュレートフ
ィルタの再生制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンにおいて、その排気
（排出ガス）を浄化するための装置として、酸化触媒と
パティキュレートフィルタを用いる連続再生式ＤＰＦ
（Dieselparticulate filter）が知られている。この種
の浄化装置は、排気中のＮＯｘを酸化触媒によって酸化
させてＮＯ２に変化させ、ＮＯ２によってパティキュレ
ートフィルタ中のスート（主として炭素）を燃焼させる
ことができる。
（排出ガス）を浄化するための装置として、酸化触媒と
パティキュレートフィルタを用いる連続再生式ＤＰＦ
（Dieselparticulate filter）が知られている。この種
の浄化装置は、排気中のＮＯｘを酸化触媒によって酸化
させてＮＯ２に変化させ、ＮＯ２によってパティキュレ
ートフィルタ中のスート（主として炭素）を燃焼させる
ことができる。
【０００３】上記連続再生式ＤＰＦにおいて、パティキ
ュレートフィルタにスートが過剰に堆積すると、エンジ
ン出力が低下するばかりか、スート燃焼時の異常高温に
よって、パティキュレートフィルタが溶損するおそれが
ある。このため、堆積したスートを、何らかの昇温手段
によって的確なタイミングで強制的に燃焼（すなわち強
制再生）させる必要がある。強制再生の手段として、エ
ンジンの膨張行程あるいは排気行程で燃料の噴射（いわ
ゆるポスト燃料噴射）を行うことが知られている。
ュレートフィルタにスートが過剰に堆積すると、エンジ
ン出力が低下するばかりか、スート燃焼時の異常高温に
よって、パティキュレートフィルタが溶損するおそれが
ある。このため、堆積したスートを、何らかの昇温手段
によって的確なタイミングで強制的に燃焼（すなわち強
制再生）させる必要がある。強制再生の手段として、エ
ンジンの膨張行程あるいは排気行程で燃料の噴射（いわ
ゆるポスト燃料噴射）を行うことが知られている。
【０００４】強制再生を実施する時期は、例えばパティ
キュレートフィルタの前後差圧や排気流量等に基いてパ
ティキュレートの捕集量を推定し、所定の捕集量を超え
たときに強制再生条件が成立したと判断するようにして
いる。しかしパティキュレートフィルタが捕集する物質
には、スート以外に、強制再生では燃焼させることので
きないエンジンオイルや燃料中の物質、あるいは酸化ス
ケール等の灰分が存在する。これらの灰分は、車両が走
行するにつれて次第にパティキュレートフィルタに堆積
してゆく。
キュレートフィルタの前後差圧や排気流量等に基いてパ
ティキュレートの捕集量を推定し、所定の捕集量を超え
たときに強制再生条件が成立したと判断するようにして
いる。しかしパティキュレートフィルタが捕集する物質
には、スート以外に、強制再生では燃焼させることので
きないエンジンオイルや燃料中の物質、あるいは酸化ス
ケール等の灰分が存在する。これらの灰分は、車両が走
行するにつれて次第にパティキュレートフィルタに堆積
してゆく。
【０００５】上記灰分の捕集量が増大してゆくと、スー
トの堆積推定値と実際のスート堆積量の誤差が大きくな
り、強制再生を適正な時期に行うことができなくなる。
例えば灰分の捕集量が多くなると、スート堆積量が少な
くても強制再生条件が成立することになり、その結果、
強制再生のインターバルが短縮し、燃費の悪化をまねく
ことになる。
トの堆積推定値と実際のスート堆積量の誤差が大きくな
り、強制再生を適正な時期に行うことができなくなる。
例えば灰分の捕集量が多くなると、スート堆積量が少な
くても強制再生条件が成立することになり、その結果、
強制再生のインターバルが短縮し、燃費の悪化をまねく
ことになる。
【０００６】パティキュレートフィルタに捕集された灰
分を推定するために、特開平７−１１９３５号公報に記
載されているように、強制再生の実施回数をカウント
し、そのカウント数に基いてパティキュレートフィルタ
の圧力損失を補正する排気ガス浄化装置が提案されてい
る。あるいは特開平９−２８００３６号公報には、強制
再生時の最高温度から真のスート捕集量を推定し、強制
再生実施前の推定値との差から灰分量を推定することが
記載されている。
分を推定するために、特開平７−１１９３５号公報に記
載されているように、強制再生の実施回数をカウント
し、そのカウント数に基いてパティキュレートフィルタ
の圧力損失を補正する排気ガス浄化装置が提案されてい
る。あるいは特開平９−２８００３６号公報には、強制
再生時の最高温度から真のスート捕集量を推定し、強制
再生実施前の推定値との差から灰分量を推定することが
記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平７
−１１９３５号公報に記載されている技術は、強制再生
の実施回数のみに基いて、見込みによる灰分量推定を行
うため、例えばエンジンオイルの品質が悪かった場合
や、排気系へのオイル混入などの変動要因に対処するこ
とができず、正確な灰分量推定が不可能である。
−１１９３５号公報に記載されている技術は、強制再生
の実施回数のみに基いて、見込みによる灰分量推定を行
うため、例えばエンジンオイルの品質が悪かった場合
や、排気系へのオイル混入などの変動要因に対処するこ
とができず、正確な灰分量推定が不可能である。
【０００８】一方、特開平９−２８００３６号公報に記
載されている従来技術は、強制再生時の最高温度に基い
て灰分量を推定している。しかしながらエンジンの運転
状態によって排気中の酸素量が相違し、燃焼速度がばら
つくため発熱率も異なり、強制再生時の最高温度がばら
つくことにより、灰分量の推定精度が十分ではない。
載されている従来技術は、強制再生時の最高温度に基い
て灰分量を推定している。しかしながらエンジンの運転
状態によって排気中の酸素量が相違し、燃焼速度がばら
つくため発熱率も異なり、強制再生時の最高温度がばら
つくことにより、灰分量の推定精度が十分ではない。
【０００９】従ってこの発明の目的は、捕集された灰分
量を高精度に推定することのできるパティキュレートフ
ィルタの再生制御装置を提供することにある。
量を高精度に推定することのできるパティキュレートフ
ィルタの再生制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のパティキュレー
トフィルタの再生制御装置は、請求項１に記載したよう
に、パティキュレートフィルタの捕集量を推定する捕集
量推定手段と、強制再生手段と、再生完了判定手段と、
灰分堆積量算出手段と、補正手段とを備えている。
トフィルタの再生制御装置は、請求項１に記載したよう
に、パティキュレートフィルタの捕集量を推定する捕集
量推定手段と、強制再生手段と、再生完了判定手段と、
灰分堆積量算出手段と、補正手段とを備えている。
【００１１】上記強制再生手段は、例えばポスト燃料噴
射を行うなどの昇温手段によって排気温度を上昇させ、
パティキュレートフィルタに堆積しているスートを再燃
焼させる。再生完了判定手段の好ましい態様では、パテ
ィキュレートフィルタに関する温度が所定温度以上の状
態が所定時間以上継続し、かつ、パティキュレートフィ
ルタの入口側温度と出口側温度との差が所定温度以下と
なったときに、再生が完了したと判断する。
射を行うなどの昇温手段によって排気温度を上昇させ、
パティキュレートフィルタに堆積しているスートを再燃
焼させる。再生完了判定手段の好ましい態様では、パテ
ィキュレートフィルタに関する温度が所定温度以上の状
態が所定時間以上継続し、かつ、パティキュレートフィ
ルタの入口側温度と出口側温度との差が所定温度以下と
なったときに、再生が完了したと判断する。
【００１２】灰分堆積量算出手段は、パティキュレート
フィルタの再生完了が判定されたときに、上記捕集量推
定手段により推定される捕集量に基いて、灰分堆積量を
求める。上記補正手段は、灰分堆積量算出手段により求
めた灰分堆積量に基いて、上記捕集量推定手段による推
定捕集量あるいは上記所定値を補正する機能を有してい
る。
フィルタの再生完了が判定されたときに、上記捕集量推
定手段により推定される捕集量に基いて、灰分堆積量を
求める。上記補正手段は、灰分堆積量算出手段により求
めた灰分堆積量に基いて、上記捕集量推定手段による推
定捕集量あるいは上記所定値を補正する機能を有してい
る。
【００１３】本発明において、さらに好ましくは、上記
灰分堆積量算出手段によって算出された灰分堆積量が許
容値を超えているときに警報を発する警報手段を備えて
いるとよい。
灰分堆積量算出手段によって算出された灰分堆積量が許
容値を超えているときに警報を発する警報手段を備えて
いるとよい。
【００１４】上記捕集量推定手段の好ましい態様では、
パティキュレートフィルタの上流側圧力と下流側圧力と
の差に基いて捕集量を推定する。この場合、比較的簡便
に堆積量を推定できる一方で、パティキュレートフィル
タ内に堆積する灰分も含めて堆積量を推定することにな
る。しかし本発明では、上記補正手段により、灰分を除
くパティキュレートの推定捕集量に応じて適切な強制再
生制御を実現できるので、簡便かつ高精度に強制再生制
御を行うことが可能である。
パティキュレートフィルタの上流側圧力と下流側圧力と
の差に基いて捕集量を推定する。この場合、比較的簡便
に堆積量を推定できる一方で、パティキュレートフィル
タ内に堆積する灰分も含めて堆積量を推定することにな
る。しかし本発明では、上記補正手段により、灰分を除
くパティキュレートの推定捕集量に応じて適切な強制再
生制御を実現できるので、簡便かつ高精度に強制再生制
御を行うことが可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態につい
て、図１と図２を参照して説明する。図１は、内燃機関
の一例として、排気浄化装置１０を備えたディーゼルエ
ンジン１１を模式的に示している。このエンジン１１
は、エンジン本体１２と、吸気系１３および排気系１４
と、ＥＧＲ装置１５と、マイクロコンピュータ等を用い
た制御部（コントロールユニット）１６などを備えてい
る。
て、図１と図２を参照して説明する。図１は、内燃機関
の一例として、排気浄化装置１０を備えたディーゼルエ
ンジン１１を模式的に示している。このエンジン１１
は、エンジン本体１２と、吸気系１３および排気系１４
と、ＥＧＲ装置１５と、マイクロコンピュータ等を用い
た制御部（コントロールユニット）１６などを備えてい
る。
【００１６】エンジン本体１２は、ピストン２０と、燃
焼室２１と、燃料噴射弁２２などを含んでいる。ＥＧＲ
装置１５は、ＥＧＲ弁２３と、ＥＧＲクーラ２４と、ア
クチュエータ２５などを含んでいる。ＥＧＲ弁２３は、
制御部１６によって制御されるＤＣサーボモータを用い
たアクチュエータ２５によって開度を変化させることが
できる。ＥＧＲ弁２３は、ＥＧＲ通路２６に設けられて
いる。
焼室２１と、燃料噴射弁２２などを含んでいる。ＥＧＲ
装置１５は、ＥＧＲ弁２３と、ＥＧＲクーラ２４と、ア
クチュエータ２５などを含んでいる。ＥＧＲ弁２３は、
制御部１６によって制御されるＤＣサーボモータを用い
たアクチュエータ２５によって開度を変化させることが
できる。ＥＧＲ弁２３は、ＥＧＲ通路２６に設けられて
いる。
【００１７】吸気系１３は吸気通路３０と、コンプレッ
サ３１と、インタークーラ３２と、吸気絞り弁３３など
を含んでいる。吸気絞り弁３３は、アクチュエータ３４
によって開度を変化させることができる。コンプレッサ
３１の上流側にエアフローセンサ３５が設けられてい
る。吸気絞り弁３３の下流側に吸気圧センサ３６が設け
られている。
サ３１と、インタークーラ３２と、吸気絞り弁３３など
を含んでいる。吸気絞り弁３３は、アクチュエータ３４
によって開度を変化させることができる。コンプレッサ
３１の上流側にエアフローセンサ３５が設けられてい
る。吸気絞り弁３３の下流側に吸気圧センサ３６が設け
られている。
【００１８】排気系１４は、排気通路４０と、タービン
４１と、排気絞り弁４２と、酸化触媒４３と、パティキ
ュレートフィルタ４４と、外囲器４５などを含んでい
る。外囲器４５に、酸化触媒４３とパティキュレートフ
ィルタ４４が収納されている。パティキュレートフィル
タ４４は排気中のパティキュレートを捕集することがで
きる。排気絞り弁４２はアクチュエータ４６によって開
度を変化させることができる。図１に示す排気絞り弁４
２はフィルタ４４の下流側に設けられているが、排気絞
り弁４２を酸化触媒４３の上流側に設けてもよい。
４１と、排気絞り弁４２と、酸化触媒４３と、パティキ
ュレートフィルタ４４と、外囲器４５などを含んでい
る。外囲器４５に、酸化触媒４３とパティキュレートフ
ィルタ４４が収納されている。パティキュレートフィル
タ４４は排気中のパティキュレートを捕集することがで
きる。排気絞り弁４２はアクチュエータ４６によって開
度を変化させることができる。図１に示す排気絞り弁４
２はフィルタ４４の下流側に設けられているが、排気絞
り弁４２を酸化触媒４３の上流側に設けてもよい。
【００１９】パティキュレートフィルタ４４の前後差圧
を検出するために、フィルタ４４の上流側に第１の圧力
センサ５０が設けられ、フィルタ４４の下流側に第２の
圧力センサ５１が設けられている。
を検出するために、フィルタ４４の上流側に第１の圧力
センサ５０が設けられ、フィルタ４４の下流側に第２の
圧力センサ５１が設けられている。
【００２０】酸化触媒４３とパティキュレートフィルタ
４４との間に、パティキュレートフィルタ４４の入口側
温度を検出する第１の温度センサ５２が設けられてい
る。パティキュレートフィルタ４４の出口側に、パティ
キュレートフィルタ４４の出口側温度を検出する第２の
温度センサ５３が設けられている。これら温度センサ５
２，５３の少なくとも一方の検出値に基いて、パティキ
ュレートフィルタ４４に関する温度を検出することがで
きる。
４４との間に、パティキュレートフィルタ４４の入口側
温度を検出する第１の温度センサ５２が設けられてい
る。パティキュレートフィルタ４４の出口側に、パティ
キュレートフィルタ４４の出口側温度を検出する第２の
温度センサ５３が設けられている。これら温度センサ５
２，５３の少なくとも一方の検出値に基いて、パティキ
ュレートフィルタ４４に関する温度を検出することがで
きる。
【００２１】制御部１６は、マイクロプロセッサ等の演
算機能と各種マップを記憶するメモリ等を有する電子部
品等によって構成されている。この制御部１６には、運
転状態検出手段の一例であるエンジン回転数センサ５４
と、噴射量検出器５５が接続されている。運転状態検出
手段として、エンジン回転数センサ５４以外に、吸入空
気量あるいは排出ガス空燃費のうち少なくとも１つを検
出するようにしてもよい。
算機能と各種マップを記憶するメモリ等を有する電子部
品等によって構成されている。この制御部１６には、運
転状態検出手段の一例であるエンジン回転数センサ５４
と、噴射量検出器５５が接続されている。運転状態検出
手段として、エンジン回転数センサ５４以外に、吸入空
気量あるいは排出ガス空燃費のうち少なくとも１つを検
出するようにしてもよい。
【００２２】制御部１６は、圧力センサ５０，５１によ
って検出されるフィルタ４４の前後差圧と、温度センサ
５２の検出温度と、エンジン回転数センサ５４によって
検出されるエンジン回転数に基き、予め作成されたマッ
プにより、パティキュレートフィルタ４４のスートの堆
積量を推定するようになっている。すなわち、制御部１
６と圧力センサ５０，５１とエンジン回転数センサ５４
などは、この発明で言う捕集量推定手段として機能す
る。
って検出されるフィルタ４４の前後差圧と、温度センサ
５２の検出温度と、エンジン回転数センサ５４によって
検出されるエンジン回転数に基き、予め作成されたマッ
プにより、パティキュレートフィルタ４４のスートの堆
積量を推定するようになっている。すなわち、制御部１
６と圧力センサ５０，５１とエンジン回転数センサ５４
などは、この発明で言う捕集量推定手段として機能す
る。
【００２３】制御部１６は、燃料噴射弁２２の噴射量お
よび噴射時期を制御する機能を有している。すなわちこ
の制御部１６は、ポスト噴射制御手段およびメイン噴射
制御手段としても機能する。ここで言うメイン噴射と
は、エンジン１１の運転状態に応じて、エンジン本体１
２の圧縮上死点付近で燃料を噴射する通常の燃料噴射操
作である。
よび噴射時期を制御する機能を有している。すなわちこ
の制御部１６は、ポスト噴射制御手段およびメイン噴射
制御手段としても機能する。ここで言うメイン噴射と
は、エンジン１１の運転状態に応じて、エンジン本体１
２の圧縮上死点付近で燃料を噴射する通常の燃料噴射操
作である。
【００２４】ポスト燃料噴射は、メイン燃料噴射後のエ
ンジン本体１２の膨張行程あるいは排気行程において、
燃料噴射弁２２から燃焼室２１内に燃料を噴射する操作
である。ポスト燃料噴射が行われると、連続再生時より
も高い温度域でスートと燃料が排ガス中のＯ２と反応し
て燃焼し、パティキュレートフィルタ４４の強制再生が
なされる。すなわち制御部１６と燃料噴射弁２２等は、
この発明で言う強制再生手段（昇温手段）としても機能
する。
ンジン本体１２の膨張行程あるいは排気行程において、
燃料噴射弁２２から燃焼室２１内に燃料を噴射する操作
である。ポスト燃料噴射が行われると、連続再生時より
も高い温度域でスートと燃料が排ガス中のＯ２と反応し
て燃焼し、パティキュレートフィルタ４４の強制再生が
なされる。すなわち制御部１６と燃料噴射弁２２等は、
この発明で言う強制再生手段（昇温手段）としても機能
する。
【００２５】次に上記排気浄化装置１０の作用につい
て、図２のフローチャートを参照して説明する。エンジ
ン１１が運転されると、排気中に含まれるパティキュレ
ートがパティキュレートフィルタ４４に捕捉される。
て、図２のフローチャートを参照して説明する。エンジ
ン１１が運転されると、排気中に含まれるパティキュレ
ートがパティキュレートフィルタ４４に捕捉される。
【００２６】また、排気中のＮＯｘが酸化触媒４３によ
って酸化されてＮＯ２に変化する。このＮＯ２によっ
て、フィルタ４４中のスートが比較的低い温度域（例え
ば２７０℃〜３５０℃前後）で燃焼することによって、
パティキュレートフィルタ４４の連続再生が行われる。
酸化触媒４３の酸素の変換効率は、ある温度域（例えば
２００℃以上の活性温度域）で最大となるから、排気温
度がこの温度域にあればＮＯ２によってスートが燃焼
し、連続再生を行うことができる。
って酸化されてＮＯ２に変化する。このＮＯ２によっ
て、フィルタ４４中のスートが比較的低い温度域（例え
ば２７０℃〜３５０℃前後）で燃焼することによって、
パティキュレートフィルタ４４の連続再生が行われる。
酸化触媒４３の酸素の変換効率は、ある温度域（例えば
２００℃以上の活性温度域）で最大となるから、排気温
度がこの温度域にあればＮＯ２によってスートが燃焼
し、連続再生を行うことができる。
【００２７】パティキュレートフィルタ４４に堆積した
スートが許容値を超えたとき、すなわち図２中のステッ
プＳ１において強制再生開始条件が成立したとき、強制
再生を開始する。この実施形態の場合、捕集量推定手段
（制御部１６および圧力センサ５０，５１等）によって
求めたパティキュレートフィルタ４４の推定捕集量が設
定値（例えば堆積量が２５グラム）を超えたときに、強
制再生条件が成立したと判断する。
スートが許容値を超えたとき、すなわち図２中のステッ
プＳ１において強制再生開始条件が成立したとき、強制
再生を開始する。この実施形態の場合、捕集量推定手段
（制御部１６および圧力センサ５０，５１等）によって
求めたパティキュレートフィルタ４４の推定捕集量が設
定値（例えば堆積量が２５グラム）を超えたときに、強
制再生条件が成立したと判断する。
【００２８】そしてステップＳ２において強制再生（ポ
スト燃料噴射）が開始される。ポスト燃料噴射が行われ
ると、エンジンの膨張行程あるいは排気行程において燃
焼室２１内に噴射された燃料がパティキュレートフィル
タ４４に到達し、連続再生時よりも高い温度域（例えば
５００℃〜５５０℃以上）にてスートと燃料が排ガス中
のＯ２と反応して燃焼する。
スト燃料噴射）が開始される。ポスト燃料噴射が行われ
ると、エンジンの膨張行程あるいは排気行程において燃
焼室２１内に噴射された燃料がパティキュレートフィル
タ４４に到達し、連続再生時よりも高い温度域（例えば
５００℃〜５５０℃以上）にてスートと燃料が排ガス中
のＯ２と反応して燃焼する。
【００２９】さらにステップＳ３において、第１の温度
センサ５２によって検出されるパティキュレートフィル
タ４４の入口側温度が、強制再生可能な所定温度Ａ（例
えば５５０℃）を超えているか否かが判断される。ここ
で入口側温度が所定温度Ａ以上であれば強制再生が開始
されたと判断し、ステップＳ４に移る。
センサ５２によって検出されるパティキュレートフィル
タ４４の入口側温度が、強制再生可能な所定温度Ａ（例
えば５５０℃）を超えているか否かが判断される。ここ
で入口側温度が所定温度Ａ以上であれば強制再生が開始
されたと判断し、ステップＳ４に移る。
【００３０】ステップＳ４では、上記入口側温度が所定
温度Ａ以上の状態が所定時間Ｔ１以上継続したか否かが
判断される。ここで言う所定時間Ｔ１は、強制再生が十
分完了する時間である。ステップＳ４において“ＹＥ
Ｓ”であれば、ステップＳ５に移る。
温度Ａ以上の状態が所定時間Ｔ１以上継続したか否かが
判断される。ここで言う所定時間Ｔ１は、強制再生が十
分完了する時間である。ステップＳ４において“ＹＥ
Ｓ”であれば、ステップＳ５に移る。
【００３１】ステップＳ５では、第２の温度センサ５３
によって検出されるフィルタ４４の出口側温度ｔ１と、
第１の温度センサ５２によって検出されるフィルタ４４
の入口側温度ｔ２との差が算出され、その差の絶対値
（｜ｔ１−ｔ２｜）が所定温度Ｂ以下になったか否かが
判断される。これらのステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５と温度
センサ５２，５３とタイマを含む制御部１６等は、この
発明でいう再生完了判定手段として機能する。
によって検出されるフィルタ４４の出口側温度ｔ１と、
第１の温度センサ５２によって検出されるフィルタ４４
の入口側温度ｔ２との差が算出され、その差の絶対値
（｜ｔ１−ｔ２｜）が所定温度Ｂ以下になったか否かが
判断される。これらのステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５と温度
センサ５２，５３とタイマを含む制御部１６等は、この
発明でいう再生完了判定手段として機能する。
【００３２】ステップＳ５において“ＹＥＳ”であれ
ば、フィルタ４４内の可燃物質が燃え尽き、フィルタ４
４が完全再生されたと判断される。このためステップＳ
６にて強制再生が完了したと判断する。所定温度Ｂは、
温度センサ５２，５３のばらつき等を考慮した値であ
る。なお、ステップＳ５において“ＮＯ”であれば、強
制再生を続行する。
ば、フィルタ４４内の可燃物質が燃え尽き、フィルタ４
４が完全再生されたと判断される。このためステップＳ
６にて強制再生が完了したと判断する。所定温度Ｂは、
温度センサ５２，５３のばらつき等を考慮した値であ
る。なお、ステップＳ５において“ＮＯ”であれば、強
制再生を続行する。
【００３３】ステップＳ７において、捕集量推定手段
（制御部１６および圧力センサ５０，５１等）によっ
て、強制再生完了直後のパティキュレートフィルタ４４
の捕集量Ｗ１を推定する。強制再生完了直後はスートが
ほぼ完全に燃焼し、実質的に灰分のみが残っているはず
であるから、ステップＳ７で求めた捕集量Ｗ１を灰分と
みなす（ステップＳ８）。すなわちステップＳ７，Ｓ８
は、この発明でいう灰分堆積量算出手段として機能す
る。
（制御部１６および圧力センサ５０，５１等）によっ
て、強制再生完了直後のパティキュレートフィルタ４４
の捕集量Ｗ１を推定する。強制再生完了直後はスートが
ほぼ完全に燃焼し、実質的に灰分のみが残っているはず
であるから、ステップＳ７で求めた捕集量Ｗ１を灰分と
みなす（ステップＳ８）。すなわちステップＳ７，Ｓ８
は、この発明でいう灰分堆積量算出手段として機能す
る。
【００３４】そしてステップＳ９において、捕集量（灰
分）Ｗ１に応じて、次回の強制再生条件の補正を行う。
例えば強制再生を開始する判断基準となる捕集量のしき
い値に灰分Ｗ１を加算するとか、あるいは、捕集量推定
手段によって求める捕集量推定値から灰分Ｗ１を減算す
る。こうすることにより、灰分Ｗ１を除く捕集量が所定
値を超えたときに次回の強制再生が開始されるようにす
る。すなわちステップＳ９は、この発明でいう補正手段
として機能する。
分）Ｗ１に応じて、次回の強制再生条件の補正を行う。
例えば強制再生を開始する判断基準となる捕集量のしき
い値に灰分Ｗ１を加算するとか、あるいは、捕集量推定
手段によって求める捕集量推定値から灰分Ｗ１を減算す
る。こうすることにより、灰分Ｗ１を除く捕集量が所定
値を超えたときに次回の強制再生が開始されるようにす
る。すなわちステップＳ９は、この発明でいう補正手段
として機能する。
【００３５】さらにステップＳ１０において、灰分Ｗ１
が許容値を超えているか否かが判断され、灰分Ｗ１が許
容値を超えている場合には、運転席の計器板等に設けた
アラームランプを点灯させるとか、警報音を出すなどの
警報手段を作動させ、車両の乗員等に知らせる。灰分Ｗ
１が許容値を超えている場合、パティキュレートフィル
タ４４の清掃を行い、灰分を除去することによって性能
の維持を図る。
が許容値を超えているか否かが判断され、灰分Ｗ１が許
容値を超えている場合には、運転席の計器板等に設けた
アラームランプを点灯させるとか、警報音を出すなどの
警報手段を作動させ、車両の乗員等に知らせる。灰分Ｗ
１が許容値を超えている場合、パティキュレートフィル
タ４４の清掃を行い、灰分を除去することによって性能
の維持を図る。
【００３６】一方、ステップＳ１において強制再生条件
が成立していない場合（“ＮＯ”の場合）、ステップＳ
２０に移行する。ステップＳ２０では、温度センサ５２
によって検出されるフィルタ４４の入口側温度が連続再
生等の再生可能な所定温度Ｃを超えているか否かが判断
される。ここで入口側温度が所定温度Ｃ以上であれば、
再生が開始されたと判断しステップＳ２１に移る。
が成立していない場合（“ＮＯ”の場合）、ステップＳ
２０に移行する。ステップＳ２０では、温度センサ５２
によって検出されるフィルタ４４の入口側温度が連続再
生等の再生可能な所定温度Ｃを超えているか否かが判断
される。ここで入口側温度が所定温度Ｃ以上であれば、
再生が開始されたと判断しステップＳ２１に移る。
【００３７】ステップＳ２１では、上記入口側温度が所
定温度Ｃ以上の状態が所定時間Ｔ２以上継続したか否か
が判断される。ここで言う所定時間Ｔ２は、例えば通常
走行時（高速走行等）において連続再生が十分完了する
時間である。ステップＳ２１において“ＹＥＳ”であれ
ば、ステップＳ２２に移る。
定温度Ｃ以上の状態が所定時間Ｔ２以上継続したか否か
が判断される。ここで言う所定時間Ｔ２は、例えば通常
走行時（高速走行等）において連続再生が十分完了する
時間である。ステップＳ２１において“ＹＥＳ”であれ
ば、ステップＳ２２に移る。
【００３８】ステップＳ２２では、第２の温度センサ５
３によって検出されるフィルタ４４の出口側温度ｔ１
と、第１の温度センサ５２によって検出されるフィルタ
４４の入口側温度ｔ２との差が算出され、その差の絶対
値（｜ｔ１−ｔ２｜）が所定温度Ｄ以下になったか否か
が判断される。
３によって検出されるフィルタ４４の出口側温度ｔ１
と、第１の温度センサ５２によって検出されるフィルタ
４４の入口側温度ｔ２との差が算出され、その差の絶対
値（｜ｔ１−ｔ２｜）が所定温度Ｄ以下になったか否か
が判断される。
【００３９】ステップＳ２２において“ＹＥＳ”であれ
ば、再生によってフィルタ４４内のスートが燃え尽きた
と判断できるため、ステップＳ２３において再生が完了
したと判断する。そののち強制再生の場合と同様にステ
ップＳ７以降の処理を行う。上記ステップＳ２２におい
て“ＮＯ”であれば、再生を続行する。ステップＳ２０
〜Ｓ２２は、この発明でいう再生完了判定手段として機
能する。
ば、再生によってフィルタ４４内のスートが燃え尽きた
と判断できるため、ステップＳ２３において再生が完了
したと判断する。そののち強制再生の場合と同様にステ
ップＳ７以降の処理を行う。上記ステップＳ２２におい
て“ＮＯ”であれば、再生を続行する。ステップＳ２０
〜Ｓ２２は、この発明でいう再生完了判定手段として機
能する。
【００４０】これらのステップＳ１〜Ｓ１１，Ｓ２０〜
２３は、制御部１６に予め組込まれている所定のプログ
ラムに基いて自動的になされる。以上説明した実施形態
のパティキュレートフィルタ４４の再生制御装置は、フ
ィルタ４４が捕集した灰分量を除く捕集推定量に基い
て、次回の強制再生時期を判断するため、強制再生のイ
ンターバルを適正に保つことができ、燃費の悪化を防ぐ
ことができる。
２３は、制御部１６に予め組込まれている所定のプログ
ラムに基いて自動的になされる。以上説明した実施形態
のパティキュレートフィルタ４４の再生制御装置は、フ
ィルタ４４が捕集した灰分量を除く捕集推定量に基い
て、次回の強制再生時期を判断するため、強制再生のイ
ンターバルを適正に保つことができ、燃費の悪化を防ぐ
ことができる。
【００４１】なお、本発明を実施するに当たり、パティ
キュレートフィルタや強制再生手段の具体的な態様をは
じめとして、捕集量推定手段、再生完了判定手段、灰分
堆積量算出手段、補正手段など、この発明の構成要素を
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更して実施でき
ることは言うまでもない。
キュレートフィルタや強制再生手段の具体的な態様をは
じめとして、捕集量推定手段、再生完了判定手段、灰分
堆積量算出手段、補正手段など、この発明の構成要素を
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更して実施でき
ることは言うまでもない。
【００４２】
【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、パテ
ィキュレートフィルタの再生完了が判定されたときに、
捕集量推定手段によって推定される捕集量に基いて灰分
堆積量を求めるため、再生完了後にパティキュレートフ
ィルタに残存する灰分堆積量を的確に求めることができ
る。そしてこの灰分堆積量に基いて推定捕集量あるいは
強制再生用の所定値を補正するので、堆積灰分の影響を
精度良く排除することが可能となり、適切な強制再生制
御を実現できる。
ィキュレートフィルタの再生完了が判定されたときに、
捕集量推定手段によって推定される捕集量に基いて灰分
堆積量を求めるため、再生完了後にパティキュレートフ
ィルタに残存する灰分堆積量を的確に求めることができ
る。そしてこの灰分堆積量に基いて推定捕集量あるいは
強制再生用の所定値を補正するので、堆積灰分の影響を
精度良く排除することが可能となり、適切な強制再生制
御を実現できる。
【００４３】請求項２に記載した発明によれば、請求項
１による効果に加えて、パティキュレートフィルタの再
生が完了した時点を的確に判定でき、灰分堆積量を精度
良く求めることができる。
１による効果に加えて、パティキュレートフィルタの再
生が完了した時点を的確に判定でき、灰分堆積量を精度
良く求めることができる。
【００４４】請求項３に記載した発明によれば、灰分の
堆積が過大になったときに警報を発することにより、パ
ティキュレートフィルタ等の整備を促すことができるた
め、性能が低下した状態のまま使用が継続されることを
防止できる。
堆積が過大になったときに警報を発することにより、パ
ティキュレートフィルタ等の整備を促すことができるた
め、性能が低下した状態のまま使用が継続されることを
防止できる。
【図１】 排気浄化装置を備えたエンジンの概略図。
【図２】 本発明の一実施形態のパティキュレートフィ
ルタ再生制御装置の処理内容を示すフローチャート。
ルタ再生制御装置の処理内容を示すフローチャート。
１６…制御部
４４…パティキュレートフィルタ
５０，５１…圧力センサ
５２，５３…温度センサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G084 AA01 BA05 BA08 BA19 BA20
BA24 DA00 DA02 DA27 EB06
EB08 FA00 FA07 FA11 FA12
FA26 FA27 FA33
3G090 AA01 BA01 CA01 CA02 CB00
CB25 DA01 DA03 DA04 DA09
DA12 DA13 DA18 EA02 EA04
EA05 EA06
4D058 JA32 JB06 MA41 PA08 PA09
SA08 TA06
Claims (3)
- 【請求項１】内燃機関の排気通路に設けられ排気中のパ
ティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタ
と、 上記パティキュレートフィルタによる捕集量を推定する
捕集量推定手段と、 上記捕集量推定手段が推定した捕集量が所定値に達する
と上記パティキュレートフィルタを強制的に再生する強
制再生手段と、 上記パティキュレートフィルタの再生が完了したことを
判定する再生完了判定手段と、 上記パティキュレートフィルタの再生完了が判定された
とき上記捕集量推定手段により推定される捕集量に基い
て灰分堆積量を求める灰分堆積量算出手段と、 上記灰分堆積量算出手段により算出された灰分堆積量に
基いて、上記捕集量推定手段による推定捕集量あるいは
上記所定値を補正する補正手段と、 を具備したことを特徴とするパティキュレートフィルタ
の再生制御装置。 - 【請求項２】上記再生完了判定手段は、上記パティキュ
レートフィルタに関する温度が所定温度以上の状態が所
定時間以上継続し、かつ、上記パティキュレートフィル
タの上流と下流の温度差が所定温度以下のときに再生完
了と判断することを特徴とする請求項１記載のパティキ
ュレートフィルタの再生制御装置。 - 【請求項３】上記灰分堆積量算出手段によって算出され
た灰分堆積量が許容値を超えているときに警報を発する
警報手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１
記載のパティキュレートフィルタの再生制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001280805A JP4506060B2 (ja) | 2001-09-14 | 2001-09-14 | パティキュレートフィルタの再生制御装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001280805A JP4506060B2 (ja) | 2001-09-14 | 2001-09-14 | パティキュレートフィルタの再生制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003083036A true JP2003083036A (ja) | 2003-03-19 |
| JP4506060B2 JP4506060B2 (ja) | 2010-07-21 |
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ID=19104736
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001280805A Expired - Fee Related JP4506060B2 (ja) | 2001-09-14 | 2001-09-14 | パティキュレートフィルタの再生制御装置 |
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-
2001
- 2001-09-14 JP JP2001280805A patent/JP4506060B2/ja not_active Expired - Fee Related
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