JP2003314250A - 排気微粒子捕集用フィルタの再生装置 - Google Patents
排気微粒子捕集用フィルタの再生装置Info
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/029—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/70—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰＭ捕集用のＤＰＦ１２の再生が困難となる
状態が予測される場合に再生に入ることを禁止して、Ｄ
ＰＦ１２での偏った堆積による熱破損を防止し、また燃
費の悪化を防止する。 【解決手段】 ＤＰＦ１２のＰＭ堆積量が再生許可堆積
量を超えた場合に、カーナビシステム１４より情報を得
て、目的地又は渋滞地点迄の予測到着所要時間を演算す
る一方、再生履歴情報より予測再生所要時間を演算す
る。目的地又は渋滞地点到着までに再生可能な場合（予
測再生所要時間＜予測到着所要時間）の場合は、再生を
開始するが、逆の場合は、再生を延期する。
状態が予測される場合に再生に入ることを禁止して、Ｄ
ＰＦ１２での偏った堆積による熱破損を防止し、また燃
費の悪化を防止する。 【解決手段】 ＤＰＦ１２のＰＭ堆積量が再生許可堆積
量を超えた場合に、カーナビシステム１４より情報を得
て、目的地又は渋滞地点迄の予測到着所要時間を演算す
る一方、再生履歴情報より予測再生所要時間を演算す
る。目的地又は渋滞地点到着までに再生可能な場合（予
測再生所要時間＜予測到着所要時間）の場合は、再生を
開始するが、逆の場合は、再生を延期する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用エンジンに
おける排気微粒子捕集用フィルタの再生装置に関する。
おける排気微粒子捕集用フィルタの再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用エンジンの排気浄化装置として、
排気通路に排気中の微粒子を捕集するフィルタを設ける
場合、フィルタにおける微粒子の堆積量が規定量に達し
たときに再生時期と判断し、排気温度を上昇させるなど
の手段を用いて、堆積した微粒子を燃焼させることによ
り、フィルタの再生を行っている。
排気通路に排気中の微粒子を捕集するフィルタを設ける
場合、フィルタにおける微粒子の堆積量が規定量に達し
たときに再生時期と判断し、排気温度を上昇させるなど
の手段を用いて、堆積した微粒子を燃焼させることによ
り、フィルタの再生を行っている。
【０００３】また、特許第３１０６５０２号公報に記載
の技術では、車両の走行状態（渋滞情報を含むカーナビ
システムからの情報）に基づいて、エンジンから排出さ
れる排気ガスの状態量を予測し、この予測された排気ガ
ス状態量に応じてフィルタの再生時期を決定している。
の技術では、車両の走行状態（渋滞情報を含むカーナビ
システムからの情報）に基づいて、エンジンから排出さ
れる排気ガスの状態量を予測し、この予測された排気ガ
ス状態量に応じてフィルタの再生時期を決定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、フィルタに堆積した微粒子が規定量に到達し
た段階で、一律に再生運転を実施するという構成になっ
ていたため、再生途中で再生が続行できなくなるような
運転条件に飛び込んだ場合、微粒子の燃焼が中断され、
フィルタの外周部に未再生箇所が残ってしまう。このよ
うな状態が繰り返されると、フィルタにおける微粒子堆
積の偏りが大きくなり、部分的に許容堆積量を超えて、
再生時の温度勾配が大きくなりすぎ、これにより担体の
耐久性に不具合を生じるという問題点があった。
技術では、フィルタに堆積した微粒子が規定量に到達し
た段階で、一律に再生運転を実施するという構成になっ
ていたため、再生途中で再生が続行できなくなるような
運転条件に飛び込んだ場合、微粒子の燃焼が中断され、
フィルタの外周部に未再生箇所が残ってしまう。このよ
うな状態が繰り返されると、フィルタにおける微粒子堆
積の偏りが大きくなり、部分的に許容堆積量を超えて、
再生時の温度勾配が大きくなりすぎ、これにより担体の
耐久性に不具合を生じるという問題点があった。
【０００５】また、フィルタに堆積した微粒子が規定量
に到達した段階で、一律に再生運転を実施するという構
成では、排気温度が低い、低速低負荷域で再生運転を行
う場合もあり、排気温度上昇代が大きくなるために、燃
費の悪化代も大きくなるという問題点もあった。尚、前
記公報に記載の技術には、再生が困難となる状態（渋
滞、目的地に近い等）で再生を行わないことを前提とし
て、渋滞が予測される場合に再生に入ることを禁止する
ことの開示はない。また、目的地が近い場合に再生に入
ることを禁止することの開示もない。
に到達した段階で、一律に再生運転を実施するという構
成では、排気温度が低い、低速低負荷域で再生運転を行
う場合もあり、排気温度上昇代が大きくなるために、燃
費の悪化代も大きくなるという問題点もあった。尚、前
記公報に記載の技術には、再生が困難となる状態（渋
滞、目的地に近い等）で再生を行わないことを前提とし
て、渋滞が予測される場合に再生に入ることを禁止する
ことの開示はない。また、目的地が近い場合に再生に入
ることを禁止することの開示もない。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、再生が困難となる状態が予測される場合に再生に入
ることを禁止して、フィルタでの偏った堆積による熱破
損を防止し、また燃費の悪化を防止することのできる排
気微粒子捕集用フィルタの再生装置を提供することを目
的とする。
み、再生が困難となる状態が予測される場合に再生に入
ることを禁止して、フィルタでの偏った堆積による熱破
損を防止し、また燃費の悪化を防止することのできる排
気微粒子捕集用フィルタの再生装置を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明では、車両用エンジンの排気通路に配置されて排気中
の微粒子を捕集するフィルタの再生時期に、該フィルタ
に捕集されている微粒子を燃焼させて該フィルタを再生
する排気微粒子捕集用フィルタの再生装置において、車
両の走行状態を予測する手段を備え、該予測手段からの
情報に基づき、フィルタの再生が困難となる状態が予測
される場合に、再生の開始を禁止することを特徴とす
る。
明では、車両用エンジンの排気通路に配置されて排気中
の微粒子を捕集するフィルタの再生時期に、該フィルタ
に捕集されている微粒子を燃焼させて該フィルタを再生
する排気微粒子捕集用フィルタの再生装置において、車
両の走行状態を予測する手段を備え、該予測手段からの
情報に基づき、フィルタの再生が困難となる状態が予測
される場合に、再生の開始を禁止することを特徴とす
る。
【０００８】請求項２の発明では、フィルタの再生が困
難となる状態になる迄に、再生を完了できるかどうかを
判断し、再生を完了できると判断した場合に、再生の開
始を許可することを特徴とする。請求項３の発明では、
フィルタの再生が困難となる状態になる迄の予測到着所
要時間と、再生完了迄の予測再生所要時間とを比較し
て、フィルタの再生が困難となる状態になる迄に、再生
を完了できるかどうかを判断することを特徴とする。
難となる状態になる迄に、再生を完了できるかどうかを
判断し、再生を完了できると判断した場合に、再生の開
始を許可することを特徴とする。請求項３の発明では、
フィルタの再生が困難となる状態になる迄の予測到着所
要時間と、再生完了迄の予測再生所要時間とを比較し
て、フィルタの再生が困難となる状態になる迄に、再生
を完了できるかどうかを判断することを特徴とする。
【０００９】請求項４の発明では、前記予測到着所要時
間は、少なくとも残距離と平均車速とに基づいて演算さ
れることを特徴とする。請求項５の発明では、前記予測
再生所要時間は、少なくとも平均車速に基づいて演算さ
れることを特徴とする。請求項６の発明では、フィルタ
に捕集された排気微粒子の堆積量に対し、最大堆積量閾
値と、再生許可堆積量閾値とを有し、最大堆積量閾値＞
再生許可堆積量閾値の関係にあり、フィルタの微粒子堆
積量が再生許可堆積量閾値を超えた場合であって、フィ
ルタの再生が困難となる状態になる迄に、再生を完了で
きないと判断された場合に、再生の開始を禁止すること
を特徴とする。
間は、少なくとも残距離と平均車速とに基づいて演算さ
れることを特徴とする。請求項５の発明では、前記予測
再生所要時間は、少なくとも平均車速に基づいて演算さ
れることを特徴とする。請求項６の発明では、フィルタ
に捕集された排気微粒子の堆積量に対し、最大堆積量閾
値と、再生許可堆積量閾値とを有し、最大堆積量閾値＞
再生許可堆積量閾値の関係にあり、フィルタの微粒子堆
積量が再生許可堆積量閾値を超えた場合であって、フィ
ルタの再生が困難となる状態になる迄に、再生を完了で
きないと判断された場合に、再生の開始を禁止すること
を特徴とする。
【００１０】請求項７の発明では、フィルタの微粒子堆
積量が最大堆積量閾値を超えた場合、再生が困難となる
状態になる迄に再生を完了できるできないに拘らず、再
生の開始を許可することを特徴とする。請求項８の発明
では、前記フィルタの再生が困難となる状態は、渋滞
（渋滞地点への到着）であることを特徴とする。
積量が最大堆積量閾値を超えた場合、再生が困難となる
状態になる迄に再生を完了できるできないに拘らず、再
生の開始を許可することを特徴とする。請求項８の発明
では、前記フィルタの再生が困難となる状態は、渋滞
（渋滞地点への到着）であることを特徴とする。
【００１１】請求項９の発明では、前記フィルタの再生
が困難となる状態は、目的地への到着であることを特徴
とする。
が困難となる状態は、目的地への到着であることを特徴
とする。
【００１２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、車両の走行状
態を予測する手段（例えばカーナビシステム）を用い
て、フィルタの再生の中断が予測される場合には、再生
を開始せず、延期することで、フィルタでの偏った堆積
を防止できて熱耐久を損なうことを防止できると共に、
燃費の悪化を防止できるという効果が得られる。
態を予測する手段（例えばカーナビシステム）を用い
て、フィルタの再生の中断が予測される場合には、再生
を開始せず、延期することで、フィルタでの偏った堆積
を防止できて熱耐久を損なうことを防止できると共に、
燃費の悪化を防止できるという効果が得られる。
【００１３】請求項２の発明によれば、フィルタの再生
が困難となる状態になる迄に、再生を完了できると判断
した場合に、再生の開始を許可するので、確実に再生を
完了できる。請求項３の発明によれば、フィルタの再生
が困難となる状態になる迄の予測到着所要時間と、再生
完了迄の予測再生所要時間とを比較して判断するので、
正確に判断することができる。
が困難となる状態になる迄に、再生を完了できると判断
した場合に、再生の開始を許可するので、確実に再生を
完了できる。請求項３の発明によれば、フィルタの再生
が困難となる状態になる迄の予測到着所要時間と、再生
完了迄の予測再生所要時間とを比較して判断するので、
正確に判断することができる。
【００１４】請求項４の発明によれば、予測到着所要時
間を残距離と平均車速とに基づいて的確に演算できる。
請求項５の発明によれば、予測再生所要時間を平均車速
に基づいて的確に演算できる。請求項６の発明によれ
ば、最大堆積量閾値に対し、余裕をもって設定される再
生許可堆積量閾値により判断するので、再生を延期して
も、再生の機会を保障できる。
間を残距離と平均車速とに基づいて的確に演算できる。
請求項５の発明によれば、予測再生所要時間を平均車速
に基づいて的確に演算できる。請求項６の発明によれ
ば、最大堆積量閾値に対し、余裕をもって設定される再
生許可堆積量閾値により判断するので、再生を延期して
も、再生の機会を保障できる。
【００１５】請求項７の発明によれば、最大堆積量閾値
を超えた場合は、即座に再生の開始を許可するので、最
終的な再生の機会を保障できる。請求項８の発明によれ
ば、渋滞に巻込まれて再生困難となる場合に、再生に入
ることを確実に防止できる。請求項９の発明によれば、
目的地に到着して再生困難となる場合に、再生に入るこ
とを確実に防止できる。
を超えた場合は、即座に再生の開始を許可するので、最
終的な再生の機会を保障できる。請求項８の発明によれ
ば、渋滞に巻込まれて再生困難となる場合に、再生に入
ることを確実に防止できる。請求項９の発明によれば、
目的地に到着して再生困難となる場合に、再生に入るこ
とを確実に防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
ディーゼルエンジンのシステム図である。ディーゼルエ
ンジン１の各気筒の燃焼室２には、吸気系のエアクリー
ナ３から、過給機の吸気コンプレッサ４、インタークー
ラ５、吸気絞り弁６、及び、吸気マニホールド７を経
て、空気が吸入される。そして、燃焼室２内に直接、燃
料噴射弁８より燃料が噴射供給されて、圧縮着火により
燃焼する。燃焼後の排気は、排気系の排気マニホールド
９、過給機の排気タービン１０、排気管１１を経て排出
される。
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
ディーゼルエンジンのシステム図である。ディーゼルエ
ンジン１の各気筒の燃焼室２には、吸気系のエアクリー
ナ３から、過給機の吸気コンプレッサ４、インタークー
ラ５、吸気絞り弁６、及び、吸気マニホールド７を経
て、空気が吸入される。そして、燃焼室２内に直接、燃
料噴射弁８より燃料が噴射供給されて、圧縮着火により
燃焼する。燃焼後の排気は、排気系の排気マニホールド
９、過給機の排気タービン１０、排気管１１を経て排出
される。
【００１７】ここで、ディーゼルエンジン１から排出さ
れる排気中の微粒子（ParticulateMatter；以下「Ｐ
Ｍ」という）を浄化するため、排気管１１の途中に、デ
ィーゼル・パティキュレート・フィルタ（以下「ＤＰ
Ｆ」という）１２を設け、これによりＰＭを捕集する。
ＤＰＦ１２は、図２の斜視図に示すように、多孔質セラ
ミックからなり、円柱状の外形を有するハニカム構造体
であり、図示しない円筒状のケーシング内に保持マット
を介して収納される。
れる排気中の微粒子（ParticulateMatter；以下「Ｐ
Ｍ」という）を浄化するため、排気管１１の途中に、デ
ィーゼル・パティキュレート・フィルタ（以下「ＤＰ
Ｆ」という）１２を設け、これによりＰＭを捕集する。
ＤＰＦ１２は、図２の斜視図に示すように、多孔質セラ
ミックからなり、円柱状の外形を有するハニカム構造体
であり、図示しない円筒状のケーシング内に保持マット
を介して収納される。
【００１８】ＤＰＦ１２の内部構造について説明する
と、ハニカム構造体の拡大断面図である図３に示すよう
に、ハニカム構造体の多孔質の格子状セル壁２１により
仕切られて複数の並列なセル空間２２が設けられ、各セ
ル空間２２はそれぞれ排気流れ方向に延在している。そ
して、セル空間２２の隣接するもの同士において、一方
は出口側を、他方は入口側を、それぞれ封止材２３、２
４により交互に封止してある。
と、ハニカム構造体の拡大断面図である図３に示すよう
に、ハニカム構造体の多孔質の格子状セル壁２１により
仕切られて複数の並列なセル空間２２が設けられ、各セ
ル空間２２はそれぞれ排気流れ方向に延在している。そ
して、セル空間２２の隣接するもの同士において、一方
は出口側を、他方は入口側を、それぞれ封止材２３、２
４により交互に封止してある。
【００１９】入口側が開口し出口側を封止材２３により
封止されているセル空間２２が排気流入側セル空間２２
Ａであり、入口側を封止材２４により封止され出口側が
開口しているセル空間２２が排気流出側セル空間２２Ｂ
である。ここで、エンジン１からの排気は、排気流入側
セル空間２２Ａに流入し、多孔質のセル壁２１（その気
孔）を介してのみ、排気流出側セル空間２２Ｂに流出す
るので、セル壁２１にて排気中のＰＭを確実に捕集する
ことができる。
封止されているセル空間２２が排気流入側セル空間２２
Ａであり、入口側を封止材２４により封止され出口側が
開口しているセル空間２２が排気流出側セル空間２２Ｂ
である。ここで、エンジン１からの排気は、排気流入側
セル空間２２Ａに流入し、多孔質のセル壁２１（その気
孔）を介してのみ、排気流出側セル空間２２Ｂに流出す
るので、セル壁２１にて排気中のＰＭを確実に捕集する
ことができる。
【００２０】ＤＰＦ１２でのＰＭの捕集によりＰＭ堆積
量が増加すると、排気抵抗が増大して、運転性が悪化す
る。よって、所定の再生時期か否かを判断し、再生時期
の場合は、排気温度を上昇させる手段、例えば燃料噴射
弁８による膨張行程又は排気行程での追加的な燃料噴射
（ポスト噴射）などを用いて、ＰＭを燃焼させることに
より、ＤＰＦ１２を再生する。尚、堆積したＰＭはおよ
そ５５０℃以上で燃焼する。
量が増加すると、排気抵抗が増大して、運転性が悪化す
る。よって、所定の再生時期か否かを判断し、再生時期
の場合は、排気温度を上昇させる手段、例えば燃料噴射
弁８による膨張行程又は排気行程での追加的な燃料噴射
（ポスト噴射）などを用いて、ＰＭを燃焼させることに
より、ＤＰＦ１２を再生する。尚、堆積したＰＭはおよ
そ５５０℃以上で燃焼する。
【００２１】しかしながら、ＤＰＦ１２に堆積したＰＭ
が規定量に到達した段階で、一律に再生運転を実施する
ようにすると、例えば図４に示すように、再生中に渋滞
に巻き込まれ、車速が低下すると、エンジンの運転状態
が再生許可領域から外れ、その結果、再生が中断され
て、完全に再生できないことがある。再生が中断する
と、図５に示すように、ＤＰＦ１２の特に担体温度が低
い上流側の外周部が未再生領域となり、燃焼できなかっ
たＰＭが残る。このような状態から再生運転を再開して
も、ＰＭ堆積が少なく、かつ偏っているので、十分な燃
焼は望めず、再び堆積するのを待って再生するしかな
い。そして、このような中途半端な再生が何度か繰り返
されると局所的に許容堆積量を大きく上回る部分ができ
るようになり、再生時の温度勾配が大きくなりすぎて、
ＤＰＦ１２に許容を超える熱応力が加わる可能性があ
る。
が規定量に到達した段階で、一律に再生運転を実施する
ようにすると、例えば図４に示すように、再生中に渋滞
に巻き込まれ、車速が低下すると、エンジンの運転状態
が再生許可領域から外れ、その結果、再生が中断され
て、完全に再生できないことがある。再生が中断する
と、図５に示すように、ＤＰＦ１２の特に担体温度が低
い上流側の外周部が未再生領域となり、燃焼できなかっ
たＰＭが残る。このような状態から再生運転を再開して
も、ＰＭ堆積が少なく、かつ偏っているので、十分な燃
焼は望めず、再び堆積するのを待って再生するしかな
い。そして、このような中途半端な再生が何度か繰り返
されると局所的に許容堆積量を大きく上回る部分ができ
るようになり、再生時の温度勾配が大きくなりすぎて、
ＤＰＦ１２に許容を超える熱応力が加わる可能性があ
る。
【００２２】また、渋滞時等、排気温度が低い低速低負
荷域で再生運転を行うようになると、必要とする排気温
度の上昇代が大きくなるために、燃費の悪化代も大きく
なるという問題点もある。そこで本発明では、車両の走
行状態を予測する手段として、カーナビシステム（カー
ナビゲーションシステム）を用い、再生が困難となる状
態となって再生の中断が予測される場合には再生を行わ
ず、延期する。尚、ＤＰＦの再生が中断される最も典型
的な例は、再生運転中にエンジンを停止する場合とアイ
ドリングにされる場合とである。これらの場合にはＤＰ
Ｆの担体温度を再生に必要な温度に保つことが不可能で
ある。
荷域で再生運転を行うようになると、必要とする排気温
度の上昇代が大きくなるために、燃費の悪化代も大きく
なるという問題点もある。そこで本発明では、車両の走
行状態を予測する手段として、カーナビシステム（カー
ナビゲーションシステム）を用い、再生が困難となる状
態となって再生の中断が予測される場合には再生を行わ
ず、延期する。尚、ＤＰＦの再生が中断される最も典型
的な例は、再生運転中にエンジンを停止する場合とアイ
ドリングにされる場合とである。これらの場合にはＤＰ
Ｆの担体温度を再生に必要な温度に保つことが不可能で
ある。
【００２３】従って、カーナビ情報を用いて、これらの
場合に陥ることを防止するものであり、具体的には、Ｄ
ＰＦの再生が必要な時期が訪れても、（１）目的地が近
すぎて十分な再生運転時間を確保できない場合、及び、
（２）渋滞に巻込まれることが予想されて十分な再生運
転時間を確保できない場合には、再生時期を延期して、
再生の中断を未然に防ぐ。
場合に陥ることを防止するものであり、具体的には、Ｄ
ＰＦの再生が必要な時期が訪れても、（１）目的地が近
すぎて十分な再生運転時間を確保できない場合、及び、
（２）渋滞に巻込まれることが予想されて十分な再生運
転時間を確保できない場合には、再生時期を延期して、
再生の中断を未然に防ぐ。
【００２４】このため、図１に示してあるように、各種
センサ情報に基づいて燃料噴射弁８や吸気絞り弁６の作
動を制御するエンジンコントロールユニット（以下ＥＣ
Ｕという）１３に、カーナビシステム１４、特に外部情
報源１５より渋滞情報を受信可能なカーナビシステム１
４を接続し、これより各種情報を取得可能とする。尚、
図１中の１６はＤＰＦ１２の前後差圧を検出する差圧セ
ンサであり、ＤＰＦ１２のＰＭ堆積量の検出のため、そ
の信号がＥＣＵ１３に入力されている。
センサ情報に基づいて燃料噴射弁８や吸気絞り弁６の作
動を制御するエンジンコントロールユニット（以下ＥＣ
Ｕという）１３に、カーナビシステム１４、特に外部情
報源１５より渋滞情報を受信可能なカーナビシステム１
４を接続し、これより各種情報を取得可能とする。尚、
図１中の１６はＤＰＦ１２の前後差圧を検出する差圧セ
ンサであり、ＤＰＦ１２のＰＭ堆積量の検出のため、そ
の信号がＥＣＵ１３に入力されている。
【００２５】ＥＣＵ１３では、これらの情報を勘案、考
慮して、ＤＰＦ１２の再生時期を制御する。図６はＥＣ
Ｕ１３でのＤＰＦ１２の再生開始制御のフローチャート
である。Ｓ１では、ＤＰＦ１２のＰＭ堆積量を検出す
る。具体的には、図１中の差圧センサ１６によりＤＰＦ
１２の前後差圧を検出し、これに基づいてＰＭ堆積量を
推定する。
慮して、ＤＰＦ１２の再生時期を制御する。図６はＥＣ
Ｕ１３でのＤＰＦ１２の再生開始制御のフローチャート
である。Ｓ１では、ＤＰＦ１２のＰＭ堆積量を検出す
る。具体的には、図１中の差圧センサ１６によりＤＰＦ
１２の前後差圧を検出し、これに基づいてＰＭ堆積量を
推定する。
【００２６】Ｓ２では、ＰＭ堆積量が再生許可堆積量
（閾値）を超えたか否かを判定する。ＰＭ堆積量が再生
許可堆積量を超えている場合は、更にＳ３に進み、ＰＭ
堆積量が最大堆積量（閾値）を超えたか否かを判定す
る。ここで、図７を参照し、最大堆積量（閾値）とは、
ＰＭの堆積と再生を繰り返し行っても担体に許容以上の
熱応力が加わることのない最大の堆積量であり、この量
に到達した段階では無条件に再生を開始する。
（閾値）を超えたか否かを判定する。ＰＭ堆積量が再生
許可堆積量を超えている場合は、更にＳ３に進み、ＰＭ
堆積量が最大堆積量（閾値）を超えたか否かを判定す
る。ここで、図７を参照し、最大堆積量（閾値）とは、
ＰＭの堆積と再生を繰り返し行っても担体に許容以上の
熱応力が加わることのない最大の堆積量であり、この量
に到達した段階では無条件に再生を開始する。
【００２７】また、再生許可堆積量（閾値）とは、最大
堆積量より小さいが、再生運転を行うと一定期間内にほ
ぼ１００％再燃焼する堆積量で、経験的には、最大堆積
量のおよそ８０％であり、この量に到達後、最大堆積量
に達する迄の間、条件が整った場合に再生を開始する。
従って、Ｓ２での判定でＮＯ、すなわちＰＭ堆積量が再
生許可堆積量に達していない場合は、再生時期ではない
ので、本フローを終了する。
堆積量より小さいが、再生運転を行うと一定期間内にほ
ぼ１００％再燃焼する堆積量で、経験的には、最大堆積
量のおよそ８０％であり、この量に到達後、最大堆積量
に達する迄の間、条件が整った場合に再生を開始する。
従って、Ｓ２での判定でＮＯ、すなわちＰＭ堆積量が再
生許可堆積量に達していない場合は、再生時期ではない
ので、本フローを終了する。
【００２８】Ｓ２の判定でＹＥＳ、Ｓ３の判定でＮＯの
場合は、ＰＭ堆積量が再生許可堆積量を超えているが、
最大堆積量より少ない場合であり、この場合はＳ４へ進
む。Ｓ４では、カーナビシステム１４に目的地の登録が
なされているか否かを判定し、目的地の登録がなされて
いる場合は、Ｓ５へ進む。Ｓ５では、カーナビシステム
１４により目的地への経路の渋滞情報を取込む。
場合は、ＰＭ堆積量が再生許可堆積量を超えているが、
最大堆積量より少ない場合であり、この場合はＳ４へ進
む。Ｓ４では、カーナビシステム１４に目的地の登録が
なされているか否かを判定し、目的地の登録がなされて
いる場合は、Ｓ５へ進む。Ｓ５では、カーナビシステム
１４により目的地への経路の渋滞情報を取込む。
【００２９】次のＳ６では、ＤＰＦ１２の再生を開始し
た場合の再生完了迄の予測再生所要時間Ｔ１を演算す
る。この予測再生所要時間Ｔ１の演算については、図８
により説明する。ＥＣＵ１３には、データロガーが備え
られ、カーナビシステム１４からの走行情報に基づい
て、過去の再生履歴情報（平均車速と再生所要時間との
関係）を記憶している。すなわち、再生する毎に、再生
にかかった時間と、このときの平均車速（カーナビシス
テムからの走行情報）とを関連づけて記憶することで、
再生時の平均車速と再生所要時間の傾向を統計的に整理
してある。尚、再生時の平均車速と再生所要時間の傾向
を統計的に整理する代わりに、マップデータとして持た
せることも可能である。
た場合の再生完了迄の予測再生所要時間Ｔ１を演算す
る。この予測再生所要時間Ｔ１の演算については、図８
により説明する。ＥＣＵ１３には、データロガーが備え
られ、カーナビシステム１４からの走行情報に基づい
て、過去の再生履歴情報（平均車速と再生所要時間との
関係）を記憶している。すなわち、再生する毎に、再生
にかかった時間と、このときの平均車速（カーナビシス
テムからの走行情報）とを関連づけて記憶することで、
再生時の平均車速と再生所要時間の傾向を統計的に整理
してある。尚、再生時の平均車速と再生所要時間の傾向
を統計的に整理する代わりに、マップデータとして持た
せることも可能である。
【００３０】従って、再生所要時間を予測する際は、カ
ーナビシステム１４から得られる平均車速より、過去の
再生履歴情報（又はマップ）を参照して、予測再生所要
時間Ｔ１を求める。尚、再生所要時間は、再生速度が排
気温度に大きく依存していること、及び、排気温度は車
両の平均速度と相関があることから、平均車速に基づい
て予測することができるのである。
ーナビシステム１４から得られる平均車速より、過去の
再生履歴情報（又はマップ）を参照して、予測再生所要
時間Ｔ１を求める。尚、再生所要時間は、再生速度が排
気温度に大きく依存していること、及び、排気温度は車
両の平均速度と相関があることから、平均車速に基づい
て予測することができるのである。
【００３１】次のＳ７では、目的地又は渋滞地点迄の予
測到着所要時間Ｔ２を演算する。この予測到着所要時間
Ｔ２の演算についても、図８により説明する。カーナビ
システム１４にて、現在の走行地点から目的地又は渋滞
地点迄の残距離を求め、これを現在の平均車速で除算し
て、目的地又は渋滞地点迄の予想到着所要時間Ｔ２＝残
距離／平均車速を求める。従って、ＥＣＵ１３では、カ
ーナビシステム１４から、目的地又は渋滞地点迄の予想
到着所要時間Ｔ２を読込むことになる。
測到着所要時間Ｔ２を演算する。この予測到着所要時間
Ｔ２の演算についても、図８により説明する。カーナビ
システム１４にて、現在の走行地点から目的地又は渋滞
地点迄の残距離を求め、これを現在の平均車速で除算し
て、目的地又は渋滞地点迄の予想到着所要時間Ｔ２＝残
距離／平均車速を求める。従って、ＥＣＵ１３では、カ
ーナビシステム１４から、目的地又は渋滞地点迄の予想
到着所要時間Ｔ２を読込むことになる。
【００３２】次のＳ８では、目的地又は渋滞地点到着迄
に再生可能か否か、すなわち、予測再生所要時間Ｔ１＜
予測到着所要時間Ｔ２か否かを判定する。この判定でＮ
Ｏ（Ｔ１＞Ｔ２）の場合は、目的地又は渋滞地点到着迄
に再生不能で、再生中断に至ると予想されるので、再生
を延期すべく、本フローを終了する。
に再生可能か否か、すなわち、予測再生所要時間Ｔ１＜
予測到着所要時間Ｔ２か否かを判定する。この判定でＮ
Ｏ（Ｔ１＞Ｔ２）の場合は、目的地又は渋滞地点到着迄
に再生不能で、再生中断に至ると予想されるので、再生
を延期すべく、本フローを終了する。
【００３３】この判定でＹＥＳ（Ｔ１＜Ｔ２）の場合
は、目的地又は渋滞地点到着迄に再生可能であるので、
Ｓ１０へ進んで、ＤＰＦ１２の再生を開始する。具体的
には、排気温度を上昇させる処理、例えば燃料噴射弁８
によるポスト噴射を開始する。Ｓ４の判定でＮＯ、すな
わちカーナビシステム１４に目的地の登録がなされてい
ない場合は、Ｓ９へ進む。この場合は、Ｓ９で再生可能
な運転条件か否かのみをチェックして、再生可能な運転
条件の場合に、Ｓ１０へ進んで、再生を開始する。
は、目的地又は渋滞地点到着迄に再生可能であるので、
Ｓ１０へ進んで、ＤＰＦ１２の再生を開始する。具体的
には、排気温度を上昇させる処理、例えば燃料噴射弁８
によるポスト噴射を開始する。Ｓ４の判定でＮＯ、すな
わちカーナビシステム１４に目的地の登録がなされてい
ない場合は、Ｓ９へ進む。この場合は、Ｓ９で再生可能
な運転条件か否かのみをチェックして、再生可能な運転
条件の場合に、Ｓ１０へ進んで、再生を開始する。
【００３４】Ｓ３の判定でＹＥＳ、すなわちＰＭ堆積量
が最大堆積量を超えた場合は、直ちに無条件で再生を開
始すべく、Ｓ１０へ進んで、再生を開始する。図９は本
実施形態でのＰＭ堆積と再生の例を示しており、ＰＭ堆
積量が再生許可堆積量を超えても、その時点で再生を開
始すると再生中に渋滞に巻込まれることが予想されるの
で、再生を延期し、渋滞を抜け出た後に、再生を開始し
て、再生を完了した例である。このようにして再生の中
断を防止できるために、ＤＰＦを完全に再生をすること
ができるのである。
が最大堆積量を超えた場合は、直ちに無条件で再生を開
始すべく、Ｓ１０へ進んで、再生を開始する。図９は本
実施形態でのＰＭ堆積と再生の例を示しており、ＰＭ堆
積量が再生許可堆積量を超えても、その時点で再生を開
始すると再生中に渋滞に巻込まれることが予想されるの
で、再生を延期し、渋滞を抜け出た後に、再生を開始し
て、再生を完了した例である。このようにして再生の中
断を防止できるために、ＤＰＦを完全に再生をすること
ができるのである。
【図１】 本発明の一実施形態を示すエンジンのシステ
ム図
ム図
【図２】 ＤＰＦの概略斜視図
【図３】 ＤＰＦの内部構造を示す拡大断面図
【図４】 従来において再生中断に至る例を示す図
【図５】 再生中断時のＤＰＦの状態を示す図
【図６】 本発明での再生開始制御のフローチャート
【図７】 ＰＭ堆積量（最大堆積量及び再生許可堆積
量）の説明図
量）の説明図
【図８】 ＥＣＵ及びカーナビでの各処理を示すブロッ
ク図
ク図
【図９】 本発明において再生開始→完了に至る例を示
す図
す図
１ ディーゼルエンジン
６ 吸気絞り弁
７ 吸気マニホールド
８ 燃料噴射弁
９ 排気マニホールド
１１ 排気管
１２ ＤＰＦ
１３ ＥＣＵ
１４ カーナビシステム
１５ 外部情報源
１６ 差圧センサ
Claims (9)
- 【請求項１】車両用エンジンの排気通路に配置されて排
気中の微粒子を捕集するフィルタの再生時期に、該フィ
ルタに堆積している微粒子を燃焼させて該フィルタを再
生する排気微粒子捕集用フィルタの再生装置において、 車両の走行状態を予測する手段を備え、該予測手段から
の情報に基づき、フィルタの再生が困難となる状態が予
測される場合に、再生の開始を禁止することを特徴とす
る排気微粒子捕集用フィルタの再生装置。 - 【請求項２】フィルタの再生が困難となる状態になる迄
に、再生を完了できるかどうかを判断し、再生を完了で
きると判断した場合に、再生の開始を許可することを特
徴とする請求項１記載の排気微粒子捕集用フィルタの再
生装置。 - 【請求項３】フィルタの再生が困難となる状態になる迄
の予測到着所要時間と、再生完了迄の予測再生所要時間
とを比較して、フィルタの再生が困難となる状態になる
迄に、再生を完了できるかどうかを判断することを特徴
とする請求項２記載の排気微粒子捕集用フィルタの再生
装置。 - 【請求項４】前記予測到着所要時間は、少なくとも残距
離と平均車速とに基づいて演算されることを特徴とする
請求項３記載の排気微粒子捕集用フィルタの再生装置。 - 【請求項５】前記予測再生所要時間は、少なくとも平均
車速に基づいて演算されることを特徴とする請求項３又
は請求項４記載の排気微粒子捕集用フィルタの再生装
置。 - 【請求項６】フィルタに捕集された排気微粒子の堆積量
に対し、最大堆積量閾値と、再生許可堆積量閾値とを有
し、最大堆積量閾値＞再生許可堆積量閾値の関係にあ
り、フィルタの微粒子堆積量が再生許可堆積量閾値を超
えた場合であって、フィルタの再生が困難となる状態に
なる迄に、再生を完了できないと判断された場合に、再
生の開始を禁止することを特徴とする請求項１〜請求項
５のいずれか１つに記載の排気微粒子捕集用フィルタの
再生装置。 - 【請求項７】フィルタの微粒子堆積量が最大堆積量閾値
を超えた場合、再生が困難となる状態になる迄に再生を
完了できるできないに拘らず、再生の開始を許可するこ
とを特徴とする請求項６記載の排気微粒子捕集用フィル
タの再生装置。 - 【請求項８】前記フィルタの再生が困難となる状態は、
渋滞であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいず
れか１つに記載の排気微粒子捕集用フィルタの再生装
置。 - 【請求項９】前記フィルタの再生が困難となる状態は、
目的地への到着であることを特徴とする請求項１〜請求
項７のいずれか１つに記載の排気微粒子捕集用フィルタ
の再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002115343A JP3937900B2 (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 排気微粒子捕集用フィルタの再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002115343A JP3937900B2 (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 排気微粒子捕集用フィルタの再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003314250A true JP2003314250A (ja) | 2003-11-06 |
| JP3937900B2 JP3937900B2 (ja) | 2007-06-27 |
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ID=29533702
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002115343A Expired - Fee Related JP3937900B2 (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 排気微粒子捕集用フィルタの再生装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3937900B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2865767A1 (fr) * | 2004-02-02 | 2005-08-05 | Bosch Gmbh Robert | Procede de regeneration d'une installation de traitement aval de gaz d'echappement |
| US7146805B2 (en) | 2003-09-17 | 2006-12-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Regeneration control of diesel particulate filter |
| CN100351503C (zh) * | 2003-09-17 | 2007-11-28 | 日产自动车株式会社 | 含dpm过滤器的柴油发动机，估算dpm过滤器捕集的dpm量的方法 |
| EP2175110A1 (de) * | 2008-10-10 | 2010-04-14 | Robert Bosch GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur Verbesserung einer Regeneration eines Dieselrußpartikelfilters |
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| WO2013012597A1 (en) * | 2011-07-20 | 2013-01-24 | General Electric Company | System and method for regenerating a particulate filter |
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| JP2015098851A (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | スズキ株式会社 | 車両用排気浄化装置 |
| CN105781830A (zh) * | 2015-01-12 | 2016-07-20 | 福特环球技术公司 | 用于伺机性柴油微粒过滤器再生的系统和方法 |
| GB2561058A (en) * | 2017-02-15 | 2018-10-03 | Jaguar Land Rover Ltd | Method of controlling a regeneration procedure on a vehicle |
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|---|---|---|---|---|
| CN112127978B (zh) * | 2020-08-19 | 2021-12-17 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种颗粒过滤器的再生方法、系统和发动机 |
-
2002
- 2002-04-17 JP JP2002115343A patent/JP3937900B2/ja not_active Expired - Fee Related
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