JP2005120872A - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オーバーヒートの発生を防ぎながら車両の停止時におけるフィルタの再生を可能にするエンジンの排気浄化装置を提供する。
【解決手段】エンジンの排気浄化装置は、ディーゼルエンジンと、ラジエーターと、温度感知式の流体継手冷却ファン装置と、排気管と、その排気管に設けられた酸化触媒部と、排気管における酸化触媒部の下流側に設けられたフィルタと、制御装置と、フィルタの手動再生を開始するための手動式再生スイッチとを備えている。制御装置は、フィルタの手動再生時において、主噴射量設定値又は吸気温に基づいて吸気絞り弁の開度と追加噴射の噴射時期とを決定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンから排出される排気ガスを浄化する、エンジンの排気浄化装置に関するものである。

従来から、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスを浄化する、ディーゼルエンジンの排気浄化装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この排気浄化装置は、排気ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、排気通路におけるフィルタの下流側の部分を所定開度に絞る弁と、この弁を駆動する弁駆動装置と、燃料噴射ポンプのアクセルレバーを所定開度に駆動するレバー駆動装置と、手動式再生スイッチと、この再生スイッチがオンの状態であって車両が停車している場合に弁及びレバー駆動装置を所定時間だけ作動させる制御装置とを備えている。このような構成によれば、再生スイッチがオンの状態であって車両が停車している場合にエンジン回転を上げるとともに排気ガスの温度を速やかに上昇させることができ、その結果、フィルタの再生を効率良く行うことができる。

また、フィルタの再生は確実に且つ安定して行うことが好ましいため、上述の再生は、エンジン回転数が不安定な車両走行時ではなく、車両停止時に実行されている。
特開平４−８６３１９号公報

ところで、フィルタの再生の方法として、フィルタの上流側に酸化触媒部を設けて、再生時には主噴射量を大きくしてエンジン回転数を上げるとともに、さらに追加噴射を行うことによって酸化触媒部に未燃ＨＣを含む未燃燃料を供給することも考えられる。この方法によれば、酸化触媒部で発生する酸化反応熱を利用してフィルタの温度を速やかに上昇させることができる。

しかしながら、車両停車時には走行風がなく、また、酸化触媒部に未燃ＨＣを供給することによりその未燃ＨＣの一部は燃焼して燃焼熱が発生するため、エンジンの冷却水の温度が上昇しやすい。

さらに、エンジンによって駆動される、温度感知式の流体継手冷却ファンが、ラジエーターの車両後方に設置されている場合には、冷却水の温度の上昇に伴ってファン付近の雰囲気温度も上昇し、それにより、冷却ファンを駆動するエンジンの負荷が上昇する。ここで、フィルタの再生を安定して実行するためエンジン回転数が所定回転数になるようにフィードバック制御を行っている場合には、そのエンジン負荷の上昇に伴い、主噴射量の更なる増量を余儀なくされ、その結果、冷却水の温度がますます上昇する。

それに加えて、その主噴射量の更なる増量に伴い、酸化触媒部に未燃ＨＣを供給する追加噴射が燃焼室で燃焼してしまう割合も増加し、それにより、燃焼熱も増加する。そのため、冷却水の温度が過度に上昇し、最終的には、オーバーヒートが発生するおそれがある。

その上、外気温が高ければ、ラジエータによる冷却効果が低下し、冷却水の温度の更なる上昇を招く。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンから排出される排気ガスを浄化する、エンジンの排気浄化装置において、オーバーヒートの発生を防ぎながら車両の停止時におけるフィルタの再生を可能にする技術を提供することにある。

第１の発明は、エンジンから排出される排ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、上記エンジンの排気系における上記フィルタよりも上流側に設けられた酸化触媒部と、上記フィルタの再生を開始するための手動式再生スイッチと、車両の停止状態を検出する停止状態検出手段と、上記手動式再生スイッチがオンの状態にされ且つ上記停止状態検出手段により車両の停止状態が検出されたときに、エンジン回転数がアイドル回転数よりも大きい所定回転数になるように圧縮行程上死点近傍で上記エンジンの気筒内の燃焼室に燃料を噴射する主噴射を行いフィードバック制御するとともに、該主噴射後の膨張行程で追加噴射を行うことにより、上記フィルタの再生を行う再生制御手段と、上記エンジンとラジエータとの間に設けられ且つ上記エンジンによって駆動される、温度感知式の流体継手冷却ファン装置とを備えたエンジンの排気浄化装置であって、上記主噴射量を検出する主噴射量検出手段と、外気温に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段とを備え、上記再生制御手段が、上記フィルタの再生時において、上記主噴射量検出手段により検出された主噴射量が多いほど又は上記パラメータ値検出手段により検出されたパラメータ値が大きいほど、上記エンジンに吸入する空気量の増量及び上記追加噴射の噴射時期のリタードのうち少なくとも一方を行うように構成されていることを特徴とするものである。

これにより、フィルタの再生時において主噴射量が多いほど又は外気温に関連するパラメータ値が大きいほどエンジンに吸入する空気量の増量を行うことにより、混合気の燃焼温度の高温化を防ぐことができる。そのため、冷却水の高温化を防ぐことができる。

また、フィルタの再生時において主噴射量が多いほど又は外気温に関連するパラメータ値が大きいほど追加噴射の噴射時期のリタードを行うことにより、追加噴射が燃焼室で燃焼してしまう割合を低減できる。そのため、冷却水の高温化を防ぐことができる。

第２の発明は、エンジンから排出される排ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、上記エンジンの排気系における上記フィルタよりも上流側に設けられた酸化触媒部と、上記フィルタの再生を開始するための手動式再生スイッチと、車両の停止状態を検出する停止状態検出手段と、上記手動式再生スイッチがオンの状態にされ且つ上記停止状態検出手段により車両の停止状態が検出されたときに、エンジン回転数がアイドル回転数よりも大きい所定回転数になるように圧縮行程上死点近傍で上記エンジンの気筒内の燃焼室に燃料を噴射する主噴射を行いフィードバック制御するとともに、該主噴射後の膨張行程で追加噴射を行うことにより、上記フィルタの再生を行う再生制御手段と、上記エンジンとラジエータとの間に設けられ且つ上記エンジンによって駆動される、温度感知式の流体継手冷却ファン装置とを備えたエンジンの排気浄化装置であって、上記エンジンの冷却水の温度を検出するエンジン水温検出手段と、外気温に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段とを備え、上記再生制御手段が、上記フィルタの再生時において、上記エンジン水温検出手段により検出された水温が高いほど又は上記パラメータ値検出手段により検出されたパラメータ値が大きいほど、上記エンジンに吸入する空気量の増量及び上記追加噴射の噴射時期のリタードのうち少なくとも一方を行うように構成されていることを特徴とするものである。

これにより、フィルタの再生時においてエンジンの冷却水の温度が高いほど又は外気温に関連するパラメータ値が大きいほどエンジンに吸入する空気量の増量を行うことにより、混合気の燃焼温度の高温化を防ぐことができる。そのため、冷却水の高温化を防ぐことができる。

また、フィルタの再生時においてエンジンの冷却水の温度が高いほど又は外気温に関連するパラメータ値が大きいほど追加噴射の噴射時期のリタードを行うことにより、追加噴射が燃焼室で燃焼してしまう割合を低減できる。そのため、冷却水の高温化を防ぐことができる。

第３の発明は、エンジンから排出される排ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、上記エンジンの排気系における上記フィルタよりも上流側に設けられた酸化触媒部と、上記フィルタの再生を開始するための手動式再生スイッチと、車両の停止状態を検出する停止状態検出手段と、上記手動式再生スイッチがオンの状態にされ且つ上記停止状態検出手段により車両の停止状態が検出されたときに、エンジン回転数がアイドル回転数よりも大きい所定回転数になるように圧縮行程上死点近傍で上記エンジンの気筒内の燃焼室に燃料を噴射する主噴射を行いフィードバック制御するとともに、該主噴射後の膨張行程で追加噴射を行うことにより、上記フィルタの再生を行う再生制御手段と、上記エンジンとラジエータとの間に設けられ且つ上記エンジンによって駆動される、温度感知式の流体継手冷却ファン装置とを備えたエンジンの排気浄化装置であって、上記エンジンの冷却水の温度を検出するエンジン水温検出手段と、外気温に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、上記再生制御手段が、上記フィルタの再生時において、上記エンジン水温検出手段により検出された水温が高いほど又は上記パラメータ値検出手段により検出されたパラメータ値が大きいほど、上記所定回転数を小さくするように構成されていることを特徴とするものである。

これにより、フィルタの再生時においてエンジンの冷却水の温度が高いほど又は外気温に関連するパラメータ値が大きいほど所定回転数を小さくすることにより、主噴射量の低減化を図ることができる。そのため、冷却水の高温化を防ぐことができる。

第１の発明によれば、フィルタの再生時において主噴射量が多いほど又は外気温に関連するパラメータ値が大きいほどエンジンに吸入する空気量の増量及び追加噴射の噴射時期のリタードのうち少なくとも一方を行うことにより、冷却水の高温化を防ぐことができるため、オーバーヒートの発生を防ぎながら車両の停止時におけるフィルタの再生を可能にする。

第２の発明によれば、フィルタの再生時においてエンジンの冷却水の温度が高いほど又は外気温に関連するパラメータ値が大きいほどエンジンに吸入する空気量の増量及び追加噴射の噴射時期のリタードのうち少なくとも一方を行うことにより、冷却水の高温化を防ぐことができるため、オーバーヒートの発生を防ぎながら車両の停止時におけるフィルタの再生を可能にする。

第３の発明によれば、フィルタの再生時においてエンジンの冷却水の温度が高いほど又は外気温に関連するパラメータ値が大きいほど所定回転数を小さくすることにより、冷却水の高温化を防ぐことができるため、オーバーヒートの発生を防ぎながら車両の停止時におけるフィルタの再生を可能にする。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
図１に示すように、本発明の実施形態に係るエンジンの排気浄化装置１は、ディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１０と、そのエンジン１０の内部を循環する冷却水を冷却するラジエーター３０（図２を参照）と、その冷却水の冷却のためにラジエーター３０に送風する、温度感知式の流体継手冷却ファン装置（以下、冷却ファン装置という）４０（図２を参照）と、外部から吸入される空気が流通する吸気管５０と、エンジン１０から排出される排気ガスが流通する排気管６０と、コンプレッサ７０ａとタービン７０ｂとが同軸上で連結されて構成されているターボ過給機７０と、エンジン１０を含む、各車両機器の制御を行う制御装置（ＥＣＵ）９０と、後述するフィルタ６５の手動再生（手動再生の詳細については後述する）を開始するための手動式再生スイッチ（図示せず）とを備えている。なお、本発明で言うところの再生制御手段及び主噴射量検出手段は制御装置９０に対応する。

エンジン１０は冷却ファン装置４０の車両後方に設置されていて、内部に吸気ポート１１ａ及び排気ポート１１ｂが形成されたシリンダヘッド１１と、シリンダブロック１２と、シリンダライナ１３と、ピストン１４と、サイクルの適当な時期に後述する燃焼室１８に燃料を噴射するインジェクター（燃料噴射器）１５と、空気をエンジン１０に吸入するための吸気弁１６と、燃焼ガスを排出するための排気弁１７とを有している。

シリンダヘッド１１とシリンダライナ１３とピストン１４とに囲まれた空間は、空気と燃料との混合気を気化させて燃焼させる燃焼室１８を構成している。インジェクター１５は、燃料供給管１９を介してコモンレール２０に連結されている。そして、インジェクター１５には、これらの燃料供給管１９及びコモンレール２０を介して燃料タンク（図示せず）からの燃料が供給される。コモンレール２０には、該コモンレール２０内の燃料圧を検出するコモンレール圧センサ２１が取り付けられている。また、エンジン１０には、エンジン１０の内部を循環する冷却水の温度（以下、水温という）を検出するエンジン水温センサ２２とエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ２３とが設けられている。なお、本発明で言うところのエンジン水温検出手段はエンジン水温センサ２２に対応する。

図２に示すように、上記ラジエーター３０は車両の前方に設置されている。上記冷却ファン装置４０はラジエーター３０の車両後方に設置されていて、エンジン１０のクランクシャフトによって駆動されるものである。すなわち、冷却ファン装置４０はラジエーター３０とエンジン１０との間に設けられている。この冷却ファン装置４０は、エンジン１０のクランクシャフトにベルト等を介して連結された駆動軸４１と、その駆動軸４１に相対回転自在に支承され且つ内部に空間が形成されたハウジング４２と、そのハウジング４２に連結された冷却ファン４３と、上記空間を、粘性流体（例えば、シリコンオイル等）を貯蔵する貯蔵室４２ａと作動室４２ｂとに区画し且つその貯蔵室４２ａと作動室４２ｂとを連通する連通孔４４ａが形成された区画板４４と、その連通孔４４ａを開閉するためのバルブ４５と、雰囲気温度に応じてそのバルブ４５を回転することによってバルブ４５による連通孔４４ａの開閉を可能にする渦巻状バイメタル（以下、バイメタルという）４６と、作動室４２ｂ内に収容され且つ駆動軸４１の一端に固定されたロータ４７とを有している。バイメタル４６はラジエーター３０の車両後方側の面に対向している。この冷却ファン装置４０では、バイメタル４６付近（バイメタル４６の車両前方、ラジエーター３０の車両後方）の雰囲気温度に応じて、貯蔵室４２ａから粘性流体がロータ４７のトルク伝達面とハウジング４２との間に供給されて、その粘性流体のせん断力によりロータ４７からハウジング４２にトルクが伝達され、それにより、冷却ファン４３の回転数が制御されている。具体的には、バイメタル４６付近の雰囲気温度が高いほど、冷却ファン４３の回転数は大きくなる。その結果、バイメタル４６付近の雰囲気温度の上昇に伴い、エンジン１０の駆動負荷は上昇する。

図１に示すように、上記吸気管５０は吸気マニホールド（図示せず）を介して吸気ポート１１ａにつながっている。吸気管５０の入口付近にはエアクリーナー５１が設けられている。吸気管５０におけるエアクリーナー５１よりも下流側の部分には、上流側から順に吸気量センサ５２、コンプレッサ７０ａ、インタークーラー５３、吸気絞り弁５４、吸気温度センサ５５、及び吸気圧力センサ５６が配設されている。吸気量センサ５２は、吸入した空気の量を検出するものである。吸気絞り弁５４は吸入管を流れる空気の量を調整するものである。吸気温度センサ５５は、吸入した空気の温度（以下、吸気温という）を検出するものである。吸気圧力センサ５６は、吸入した空気の圧力を検出するものである。なお、本発明で言うところのパラメータ値検出手段は吸気温度センサ５５に対応し、パラメータ値は吸気温に対応する。

上記排気管６０は排気マニホールド（図示せず）を介して排気ポート１１ｂにつながっている。排気管６０には、上流側から順にタービン７０ｂ、第１排気温度センサ６１、酸化触媒部６２、第２排気温度センサ６３、第１排気圧力センサ６４、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ，以下、フィルタという）６５、第２排気圧力センサ６６、及び第３排気温度センサ６７が配設されている。第１排気温度センサ６１は、酸化触媒部６２に流入する直前の排気ガスの温度を検出するものである。酸化触媒部６２は白金又は白金にパラジウムを加えたもの等から成る酸化触媒６２ａを担持していて、少なくとも、排気ガス中のＣＯ及びＨＣを酸化してそれぞれＣＯ₂及びＨ₂Ｏに変える機能を有するものである。第２排気温度センサ６３は、フィルタ６５に流入する直前の排気ガスの温度を検出するものである。第１排気圧力センサ６４は、フィルタ６５に流入する直前の排気ガスの圧力を検出するものである。フィルタ６５は触媒６５ａを担持していて、排気ガス中の微粒子（ＰＭ：パティキュレート、黒煙などの有害物質）を捕集するものである。第２排気圧力センサ６６は、フィルタ６５を流出した直後の排気ガスの圧力を検出するものである。第３排気温度センサ６７は、フィルタ６５を流出した直後の排気ガスの温度を検出するものである。

吸気管５０における吸気圧力センサ５６の下流側の部分と排気管６０におけるタービン７０ｂの上流側の部分とは、排気ガス再循環管（以下、ＥＧＲ管という）８０を介して連結されている。ＥＧＲ管８０には、上流側から順に冷却装置８１、及び制御弁８２が配設されている。冷却装置８１は、その内部に冷却水を導くことによって、ＥＧＲ管８０内を流れる再循環排気ガスを冷却するものである。

上記制御装置９０は、入出力装置と記憶装置（ＲＯＭ、及びＲＡＭ等）と中央処理装置（ＣＰＵ）とタイマカウンタとを有している。制御装置９０の入力側には、コモンレール圧センサ２１とエンジン水温センサ２２とエンジン回転数センサ２３と吸気量センサ５２と吸気温度センサ５５と吸気圧力センサ５６と第１、第２及び第３排気温度センサ６１，６３，６７と第１及び第２排気圧力センサ６４，６６と車速センサと変速位置センサとアクセル開度センサと絞り弁開度センサが接続されている（車速センサと変速位置センサとアクセル開度センサと絞り弁開度センサについては図示せず）。車速センサは車両の速度を検出するものであり、変速位置センサは変速装置の変速レバーの位置を検出するものであり、アクセル開度センサはアクセル開度を検出するものであり、絞り弁開度センサは吸気絞り弁５４の開度を検出するものである。そして、制御装置９０には、これらのセンサ２２，…から検出情報が入力される。一方、制御装置９０の出力側には、少なくとも、インジェクター１５のドライバ、及び吸気絞り弁５４のドライバ等が接続されている。そして、制御装置９０は、インジェクター１５のドライバに対しては、各センサ２２，…からの検出情報に基づき演算した燃料噴射量や噴射時期等の最適値をそれぞれ出力する一方、吸気絞り弁５４のドライバに対しては、各センサ２２，…からの検出情報に基づき演算した、吸気絞り弁５４の開度の最適値を出力する。なお、本発明で言うところの停止状態検出手段は、制御装置９０、車速センサ、変速位置センサ、及びアクセル開度センサに対応する。

上記手動式再生スイッチは、例えば運転席の近傍に設置されていて、制御装置９０に接続されている。そして、手動式再生スイッチをオンの状態にした場合には、手動式再生スイッチから制御装置９０に対して信号が発信される。

また、車両のインストルメントパネルには、フィルタ６５に捕集された微粒子の捕獲量（堆積量）が第３所定量（第３所定量の詳細は後述する）以上になった場合に乗員に対して手動再生を促すワーニングランプ（図示せず）等が組み込まれている。なお、微粒子の捕獲量は、第１排気圧力センサ６４により検出された、排気ガスの圧力と第２排気圧力センサ６６により検出された、排気ガスの圧力との差圧に基づいて、制御装置９０により判定される。このとき、制御装置９０は、その差圧が大きいほど、捕獲量が多いと判断する。

−フィルタの再生の工程−
以下に、フィルタの再生の工程、具体的には、強制再生の工程及び手動再生の工程について説明する。

（強制再生）
微粒子の捕獲量が第２所定量以上になった場合には、強制再生実行フラグが立って、制御装置９０による強制再生制御が開始される。以下に、強制再生の工程について説明する。まず、制御装置９０は、圧縮行程上死点近傍で燃焼室１８に燃料を噴射する主噴射を行うとともにその主噴射後の膨張行程で燃焼室１８に燃料を噴射する追加噴射を行うように、インジェクター１５のドライバを制御する。それにより、酸化触媒部６２では、追加噴射時において、燃料中の未燃ＨＣが酸化することにより酸化反応熱が発生する。そして、その発生した酸化反応熱によって排気ガスが加熱される。その加熱された排気ガスはフィルタ６５に流入してフィルタ６５を加熱する。その結果、微粒子が燃焼して（微粒子の着火温度は、例えば６００℃である）、フィルタ６５が再生する。なお、この強制再生制御は、微粒子の捕獲量が第２所定量よりも小さい第１所定量以下になるまで行われる。ただし、低回転低負荷運転中は追加噴射を行っても酸化触媒部６２の温度が低く、触媒６２ａが不活性状態にあるためフィルタ６５を再生できないので、強制再生実行フラグが立った場合でも低回転低負荷運転中は強制再生制御が行われない。

（手動再生）
微粒子の捕獲量が、第２所定量よりも大きい第３所定量以上になったことによりワーニングランプが点灯した後、車両を停車するとともに手動式再生スイッチをオンの状態にした場合には、制御装置９０による手動再生制御が開始される。以下に、手動再生の工程について説明する。まず、制御装置９０は、エンジン回転数がアイドル回転数よりも大きい所定回転数（本実施形態では、例えば１７５０ｒｐｍ）になるように主噴射を行うとともに、追加噴射を行う。このとき、制御装置９０は、エンジン回転数が１７５０ｒｐｍになるようにフィードバック制御を行っている。したがって、バイメタル４６付近の雰囲気温度が上昇したことによりエンジン１０の駆動負荷が上昇した場合には、制御装置９０は主噴射量設定値を大きくする。さらに、主噴射量設定値が大きくなると、水温も上昇する。

また、本発明の特徴として、制御装置９０は、フィルタ６５の手動再生時において、主噴射量設定値（若しくは水温）又は吸気温に基づいて、吸気絞り弁５４の開度と追加噴射の噴射時期とを決定する。具体的には、制御装置９０は、主噴射量設定値が大きい（若しくは水温が高い）ほど又は吸気温が高いほど、吸気絞り弁５４の開度を大きくする、すなわち、吸気量を多くするとともに、追加噴射の噴射時期を遅くする。

ここで、図３は主噴射量設定値及び水温と吸入空気流量（吸気量）との関係を示す表であり、図４は水温と吸入空気流量との関係を示す折れ線グラフである。図３及び図４から、吸入空気流量は、水温が８６℃まで一定値（３２０ｍｇ／ｃｙｌ）であるが、水温が８６℃以上である場合には水温が２℃上昇するごとに所定値（５ｍｇ／ｃｙｌ）だけ多くなることが分かる。ここで、吸入空気流量が水温が８６℃まで一定値であるのは、バイメタル４６付近の雰囲気温度に影響を及ぼす水温が８６℃になるまでは、エンジン駆動負荷の上昇が無視できる程度のバイメタル４６を使用しているためである。言い換えれば、バイメタル４６の温度特性によって、エンジン駆動負荷の上昇が無視できない水温になってから、吸入空気流量を多くすれば良い。

また、図５は主噴射量設定値、水量、及び吸入空気温度とインターバル初期値（図５における「５０」「５２」「５４」などの値）との関係を示す表であり、図６は主噴射量設定値、水量、及び吸入空気温度とインターバル最大リタード値（図６における「６０」「６２」「６４」などの値）との関係を示す表である。ここで、インタバール初期値とは、主噴射の噴射時期から追加噴射の噴射時期までの間隔の初期値であり、インターバル最大リタード値とは、主噴射の噴射時期から追加噴射の噴射時期までの間隔の最大値である。なお、主噴射の噴射時期はほぼ同時期である。図５及び図６から、追加噴射の噴射時期は、主噴射量設定値が大きい（若しくは水温が高い）ほど又は吸気温が高いほど遅くなることが分かる。

なお、手動再生の以後の工程は、強制再生とほぼ同様である。また、手動再生制御は、微粒子の捕獲量が第１所定量以下になるまで又は手動再生制御開始から所定時間（例えば１０〜２０分間）だけ経過するまで行われる。また、ワーニングランプは、手動再生制御が終了するまで点灯していることが好ましい。

−制御装置の動作−
以下に、図７に示すフローチャートを用いながら、手動再生制御時における制御装置９０の動作について説明する。まず、ステップＳ１では、各センサ２２，…により検出された、車速・変速位置・アクセル開度・水温・吸気温等の検出情報が入力されるとともに、現在の主噴射量設定値を検出する。次に、ステップＳ２では、手動式再生スイッチがオンの状態であるか否かを判定する。ステップＳ２の判定結果がＹＥＳである場合にはステップＳ３に進み、車両が停止状態であるか否かを判定する。ここで、車両の停止状態とは、車両の速度が時速０ｋｍであり且つ変速レバーの位置がＮレンジ又はＰレンジであるとともにアクセル開度が全閉である状態である。

ステップＳ３の判定結果がＹＥＳである場合にはステップＳ４に進み、フィルタ６５の手動再生を実行する。このとき、上述のように、主噴射量設定値（若しくは水温）又は吸気温に基づいて吸気絞り弁５４の開度と追加噴射の噴射時期とを設定する。そして、ステップＳ４の工程が終了すると、スタートに戻る。

一方、ステップＳ２又はステップＳ３での判定結果がＮＯである場合にはステップＳ５に進み、フィルタ６５の手動再生を実行せずスタートに戻る。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、フィルタ６５の手動再生時において主噴射量設定値が大きい（若しくは水温が高い）ほど又は吸気温が高いほど吸気量の増量を行うことにより、混合気の燃焼温度の高温化を防ぐことができる。そのため、冷却水の高温化を防ぐことができる。また、フィルタ６５の手動再生時において主噴射量設定値が大きい（若しくは水温が高い）ほど又は吸気温が高いほど追加噴射の噴射時期のリタードを行うことにより、追加噴射が燃焼室１８で燃焼してしまう割合を低減できる。そのため、冷却水の高温化を防ぐことができる。以上により、オーバーヒートの発生を防ぎながら車両の停止時におけるフィルタ６５の再生を可能にする。

なお、本実施形態では、制御装置９０は、主噴射量設定値（若しくは水温）又は吸気温に基づいて吸気絞り弁５４の開度と追加噴射の噴射時期とを決定しているが、主噴射量設定値（若しくは水温）又は吸気温に基づいて吸気絞り弁５４の開度及び追加噴射の噴射時期のうち少なくとも一方を決定すれば良い。

（実施形態２）
実施形態２は、手動再生制御時において水温又は吸気温に基づいてエンジン回転数を制御するものであり、その他の点に関しては、実施形態１とほぼ同様である。

以下に、図８に示すフローチャートを用いながら、手動再生制御時における制御装置９０の動作について説明する。まず、ステップＳ１では、各センサ２２，…により検出された、車速・変速位置・アクセル開度・水温・吸気温等の検出情報が入力されるとともに、現在の主噴射量設定値を検出する。次に、ステップＳ２では、手動式再生スイッチがオンの状態であるか否かを判定する。ステップＳ２の判定結果がＹＥＳである場合にはステップＳ３に進み、車両が停止状態であるか否かを判定する。

ステップＳ３の判定結果がＹＥＳである場合にはステップＳ４´に進み、フィルタ６５の手動再生を実行する。このとき、本発明の特徴として、水温又は吸気温に基づいてエンジン回転数を制御する。具体的には、水温が高いほど又は吸気温が高いほど、上記の所定回転数を小さくする。本実施形態では、例えば、図９に示すような水温及び吸気温である場合には、所定回転数を１７５０ｒｐｍから１５００ｒｐｍに変更する。そして、ステップＳ４´の工程が終了すると、スタートに戻る。

一方、ステップＳ２又はステップＳ３での判定結果がＮＯである場合にはステップＳ５に進み、フィルタ６５の手動再生を実行せずスタートに戻る。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、フィルタ６５の手動再生時において水温が高いほど又は吸気温が高いほど上記の所定回転数を小さくすることにより、主噴射量設定値の低減化を図ることができる。そのため、冷却水の高温化を防ぐことができる。したがって、オーバーヒートの発生を防ぎながら車両の停止時におけるフィルタ６５の再生を可能にする。

なお、上記各実施形態によれば、本発明に係るパラメータ値検出手段として吸気温度センサ５５を適用しているが、パラメータ値検出手段として、例えば車両に取り付けられ且つ外気温を検出する外気温センサを適用しても良い。

以上説明したように、本発明は、エンジンから排出される排気ガスを浄化する、エンジンの排気浄化装置などについて有用である。

本発明の実施形態に係るエンジンの排気浄化装置の構成図である。 流体継手冷却ファン装置の断面図である。 主噴射量設定値及び水温と吸入空気流量との関係を示す表である。 冷却水温度と吸入空気流量との関係を示す折れ線グラフである。 主噴射量設定値、水量、及び吸入空気温度とインターバル初期値との関係を示す表である。 主噴射量設定値、水量、及び吸入空気温度とインターバル最大リタード値との関係を示す表である。 手動再生制御時における制御装置の動作を示すフローチャートである。 手動再生制御時における制御装置の動作を示すフローチャートである。 水温及び吸気温と所定回転数との関係を示す図である。

符号の説明

１ エンジンの排気浄化装置
１０ ディーゼルエンジン
１５ インジェクター
１８ 燃焼室
２２ エンジン水温センサ（エンジン水温検出手段）
３０ ラジエーター
４０ 流体継手冷却ファン装置
５５ 吸気温度センサ（パラメータ値検出手段）
６２ 酸化触媒部
６５ ディーゼルパティキュレートフィルタ
９０ 制御装置（再生制御手段、主噴射量検出手段）

Claims (3)

1. エンジンから排出される排ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、
   上記エンジンの排気系における上記フィルタよりも上流側に設けられた酸化触媒部と、
   上記フィルタの再生を開始するための手動式再生スイッチと、
   車両の停止状態を検出する停止状態検出手段と、
   上記手動式再生スイッチがオンの状態にされ且つ上記停止状態検出手段により車両の停止状態が検出されたときに、エンジン回転数がアイドル回転数よりも大きい所定回転数になるように圧縮行程上死点近傍で上記エンジンの気筒内の燃焼室に燃料を噴射する主噴射を行いフィードバック制御するとともに、該主噴射後の膨張行程で追加噴射を行うことにより、上記フィルタの再生を行う再生制御手段と、
   上記エンジンとラジエータとの間に設けられ且つ上記エンジンによって駆動される、温度感知式の流体継手冷却ファン装置とを備えたエンジンの排気浄化装置であって、
   上記主噴射量を検出する主噴射量検出手段と、
   外気温に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段とを備え、
   上記再生制御手段は、上記フィルタの再生時において、上記主噴射量検出手段により検出された主噴射量が多いほど又は上記パラメータ値検出手段により検出されたパラメータ値が大きいほど、上記エンジンに吸入する空気量の増量及び上記追加噴射の噴射時期のリタードのうち少なくとも一方を行うように構成されていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
2. エンジンから排出される排ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、
   上記エンジンの排気系における上記フィルタよりも上流側に設けられた酸化触媒部と、
   上記フィルタの再生を開始するための手動式再生スイッチと、
   車両の停止状態を検出する停止状態検出手段と、
   上記手動式再生スイッチがオンの状態にされ且つ上記停止状態検出手段により車両の停止状態が検出されたときに、エンジン回転数がアイドル回転数よりも大きい所定回転数になるように圧縮行程上死点近傍で上記エンジンの気筒内の燃焼室に燃料を噴射する主噴射を行いフィードバック制御するとともに、該主噴射後の膨張行程で追加噴射を行うことにより、上記フィルタの再生を行う再生制御手段と、
   上記エンジンとラジエータとの間に設けられ且つ上記エンジンによって駆動される、温度感知式の流体継手冷却ファン装置とを備えたエンジンの排気浄化装置であって、
   上記エンジンの冷却水の温度を検出するエンジン水温検出手段と、
   外気温に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段とを備え、
   上記再生制御手段は、上記フィルタの再生時において、上記エンジン水温検出手段により検出された水温が高いほど又は上記パラメータ値検出手段により検出されたパラメータ値が大きいほど、上記エンジンに吸入する空気量の増量及び上記追加噴射の噴射時期のリタードのうち少なくとも一方を行うように構成されていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
3. エンジンから排出される排ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、
   上記エンジンの排気系における上記フィルタよりも上流側に設けられた酸化触媒部と、
   上記フィルタの再生を開始するための手動式再生スイッチと、
   車両の停止状態を検出する停止状態検出手段と、
   上記手動式再生スイッチがオンの状態にされ且つ上記停止状態検出手段により車両の停止状態が検出されたときに、エンジン回転数がアイドル回転数よりも大きい所定回転数になるように圧縮行程上死点近傍で上記エンジンの気筒内の燃焼室に燃料を噴射する主噴射を行いフィードバック制御するとともに、該主噴射後の膨張行程で追加噴射を行うことにより、上記フィルタの再生を行う再生制御手段と、
   上記エンジンとラジエータとの間に設けられ且つ上記エンジンによって駆動される、温度感知式の流体継手冷却ファン装置とを備えたエンジンの排気浄化装置であって、
   上記エンジンの冷却水の温度を検出するエンジン水温検出手段と、
   外気温に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、
   上記再生制御手段は、上記フィルタの再生時において、上記エンジン水温検出手段により検出された水温が高いほど又は上記パラメータ値検出手段により検出されたパラメータ値が大きいほど、上記所定回転数を小さくするように構成されていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。

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