JP2005307883A

JP2005307883A - 排気浄化装置

Info

Publication number: JP2005307883A
Application number: JP2004127116A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Mizoguchi; 健太郎溝口; Nobuo Kurozumi; 信雄黒住; Mitsuhiro Matsuda; 充弘松田; Taka Saegusa; 社三枝
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2005-11-04
Anticipated expiration: 2024-04-22
Also published as: JP4483393B2

Abstract

【課題】エンジン停止状態にあって的確に差圧センサのゼロ点校正を行う。
【解決手段】エンジン２０の排気通路２２に配設されて排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ１と、フィルタ上流側の排圧とフィルタ下流側の排圧との差圧を検出する差圧センサ３と、エンジン停止状態で差圧センサ３のゼロ点校正を行うゼロ点校正手段３０と、を備えた排気浄化装置において、ゼロ点校正手段３０は、エンジンが停止して所定の遅延時間を経過してからゼロ点校正を行う。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えばディーゼルエンジンの排気パティキュレートを処理する排気浄化装置に関する。

ディーゼルエンジンから排出される排気パティキュレート（カーボン粒子等）を処理するために、排気系にフィルタ（ＤＰＦ）を配置したものでは、フィルタでのパティキュレートの捕集量が所定量になると、フィルタを加熱装置により加熱したり、燃料の噴射時期を変えて排気温度を上昇させたり、いわゆるポスト噴射を行って、捕集したパティキュレートを燃焼処理して、フィルタの再生を行うようにしている。

この場合、フィルタの上流の圧力と下流の圧力との差圧を検出する差圧センサを設けて、パティキュレートの捕集量が所定量に達したか、すなわちフィルタの再生時期どうかを判定するものがあるが、差圧センサに検出誤差があると、フィルタの再生時期を的確には把握しにくい。

そのため、エンジンのアイドル運転時に差圧センサのゼロ点校正を行うもの（例えば、特許文献１）、エンジンキースイッチのオン直前もしくはオフ直後に差圧センサのゼロ点校正を行うもの（例えば、特許文献２）がある。
特開２００２−２０６４１９特開２００３−３１４２４８

しかし、特許文献１のように、エンジンの運転時は、排気脈動やフィルタのつまり度合いにより、差圧が不安定であり、精度良くゼロ点校正するのは難しい。

また、特許文献２のものは、ゼロ点校正をエンジンキースイッチのオン直前もしくはオフ直後に行うが、弁を設けてゼロ点校正を行わなければならないという構造の問題があった。

この発明は、エンジン停止状態にあって的確に差圧センサのゼロ点校正を行うことを目的としている。

本発明は、エンジンの排気通路に配設されて排気中のパティキュレートを捕集するフィルタと、フィルタ上流側の排圧とフィルタ下流側の排圧との差圧を検出する差圧センサと、エンジン停止状態で差圧センサのゼロ点校正を行うゼロ点校正手段と、を備えた排気浄化装置において、ゼロ点校正手段は、エンジンが停止して所定の遅延時間を経過してからゼロ点校正を行う。

本発明によれば、フィルタの上流と下流の差圧がゼロになったときに、的確に差圧センサのゼロ点校正を行える。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１において、２０はディーゼルエンジンで、２１は吸気通路、２２は排気通路を示す。排気通路２２には排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ１を設置している。

フィルタ１のパティキュレートの捕集量が所定値に達すると、フィルタ１の再生処理を行うためにコントローラ３０を備える。コントローラ３０はマイクロプロセッサ、メモリ、入出力インターフェイス等で構成している。

フィルタ１の上流と下流の圧力差を検出するために、フィルタ１をバイパスする差圧検出通路に差圧センサ３を設けている。また、エンジン排気流量を検出するためにエンジン回転速度センサ６、エンジン負荷センサ７を、エンジン温度（冷却水温）を検出するために水温センサ１０を設けている。また、図示しないが、外気温を検出する外気温センサ等を設けている。

これら各センサの出力はコントローラ３０に送られ、コントローラ３０はこれらに基づいて、フィルタ１のパティキュレートの捕集量を判定し、所定のタイミングでフィルタ１の再生処理を行う。

フィルタ１の上流と下流の差圧は、パティキュレートの捕集量が増えるにしたがって増加するが、そのときの排気流量に応じて変動し、同一の捕集量のときは、排気流量が増加するほど差圧が大きくなる。すなわち、差圧センサ３による検出差圧が、排気流量を基に設定した所定圧に達すると、フィルタ１の再生時期と判定して、フィルタ１の再生処理を行う。この再生処理は、ディーゼルエンジン２０の燃料噴射装置（例えばコモンレール式噴射装置）２から噴射される燃料の噴射時期を通常運転時の噴射時期よりも遅らせたり、あるいは通常の噴射後にさらに１回噴射（ポスト噴射）することなどにより、排気温度を上昇させ、焼却処理することで実行する。

一方、差圧センサ３は、経時変化等により検出に誤差が生じてくるため、コントローラ３０が、差圧センサ３のゼロ点校正を行う。

この差圧センサ３のゼロ点校正の処理内容を、図２のフローチャートに基づいて説明する。

ステップＳ１では、エンジンキースイッチがオフされたかを見る。

ステップＳ２では、エンジンキースイッチがオフされた場合、エンジンが停止したか（エンジン回転がほぼ０）を見て、エンジンが停止した場合、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、エンジンの冷却水温Ｔｗが基準温度ａ以上かどうかを見る。

基準温度ａは、例えば、６０℃で、エンジンの運転時に差圧センサ３の出力のモニターによってフィルタ１の再生時期の判定を行うときの温度条件と同等となるエンジンの冷却水温度である。

エンジンの冷却水温Ｔｗが基準温度ａ未満のときは、ゼロ点校正を行わず、終了する。

エンジンの冷却水温Ｔｗが基準温度ａ以上のときは、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、外気温Ｔａが所定温度ｂ（例えば、３０℃）以下かどうかを見る。

外気温Ｔａが所定温度ｂよりも高いときは、ゼロ点校正を行わず、終了する。

外気温Ｔａが所定温度ｂ以下のときは、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、エンジンが停止したときの差圧センサ３の出力値Ｐｘを基に、フィルタ１の上流と下流の差圧ΔＰがゼロになるまでの所要時間（タイマー値）ｔｘを設定する。

フィルタ１の上流と下流の差圧ΔＰは、エンジンが停止しても、直ぐにはゼロにならず、パティキュレートの捕集量によるフィルタ１の目詰まり具合にしたがって減少していき、ゼロに近づくほど減少は遅くなり、所要時間後にゼロになる。

図３に、エンジン停止後のフィルタ１の上流と下流の差圧ΔＰの減少状態を示す。フィルタ１のパティキュレートの捕集量が少ない（エンジンが停止したときの差圧センサ３の出力値Ｐｘが小さい）ときは、短い時間でフィルタ１の上流と下流の差圧ΔＰはゼロになり、フィルタ１のパティキュレートの捕集量が多い（エンジンが停止したときの差圧センサ３の出力値Ｐｘが大きい）ときは、長い時間でフィルタ１の上流と下流の差圧ΔＰはゼロになる。

すなわち、エンジンが停止したときの差圧センサ３の出力値Ｐｘを基に、フィルタ１の上流と下流の差圧ΔＰがゼロになるまでの所要時間ｔｘ（ｔ₀、ｔ₁、…）をマップデータ等に定めておくことで、エンジンが停止したときの差圧センサ３の出力値Ｐｘにしたがって、フィルタ１の上流と下流の差圧ΔＰがゼロになるまでの所要時間ｔｘを把握できる。

ステップＳ６では、タイマーによりエンジン停止後の時間ｔを計測して、設定所要時間ｔｘが経過すると、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、差圧センサ３のゼロ点校正を行う。これは、差圧センサ３の出力値Ｐｏｕｔがゼロでない場合、その出力値Ｐｏｕｔをゼロ点に校正する。

このような構成により、エンジン停止後、差圧センサ３のゼロ点校正を精度良く行える。

エンジンの冷却水温Ｔｗが基準温度ａ（例えば、６０℃）以上、すなわち、差圧センサ３の出力のモニターによってフィルタ１の再生時期の判定を行うときの条件に極力近い温度の状態でゼロ点校正を行うので、ゼロ点校正を適正に行える。

また、外気温Ｔａが所定温度ｂ（例えば、３０℃）以下のときにゼロ点校正を行うので、差圧センサ３のゼロ点校正を適正に行える。

差圧センサ３自体の温度ならびに雰囲気温度が極めて高温の場合あるいは極めて低温の場合、差圧センサ３は、図４に示すように検出のバラツキならびに誤差が大きく、ゼロ点校正を行えないが、このように差圧センサ３の出力のモニターによってフィルタ１の再生時期の判定を行うときの条件に極力近い温度の状態かつ外気温Ｔａが所定温度ｂ（例えば、３０℃）以下のときにゼロ点校正を行うので、差圧センサ３のゼロ点校正を適正温度範囲にて的確に行えるのである。

そして、エンジンが停止したときの差圧センサ３の出力値Ｐｘを基に、フィルタ１の上流と下流の差圧ΔＰがゼロになるまでの所要時間ｔｘを設定して、その所要時間ｔｘが経過したときに、差圧センサ３のゼロ点校正を行うので、ゼロ点校正を高精度で行える。

エンジン停止後、フィルタ１の上流と下流の差圧ΔＰがゼロになるまでの時間はパティキュレートの捕集量によって異なるが、エンジンが停止したときの差圧センサ３の出力値Ｐｘを基に求めることができる。そのため、フィルタ１の上流と下流の差圧ΔＰがゼロになったときに、速やかに、的確に、差圧センサ３のゼロ点校正を行える。

したがって、差圧センサ３の精度良いゼロ点校正により、フィルタ１の再生時期の判定を最適に行うことができるため、フィルタ１の再生を早めに行ったりする必要はなく、フィルタ１の再生のための燃料噴射の燃費の悪化を抑制できる。

車両ならびに車両以外のエンジンの排気浄化装置に適用できる。

本発明の実施形態の概略構成図である。ゼロ点校正のフローチャートである。フィルタの上流と下流の差圧の減少特性を示す図である。差圧センサの温度に対する検出のバラツキ、誤差の特性を示す図である。

符号の説明

１フィルタ
２燃料噴射装置
３差圧センサ
６エンジン回転速度センサ
７エンジン負荷センサ
１０水温センサ
２０エンジン
２１吸気通路
２２排気通路
３０コントローラ

Claims

エンジンの排気通路に配設されて排気中のパティキュレートを捕集するフィルタと、フィルタ上流側の排圧とフィルタ下流側の排圧との差圧を検出する差圧センサと、エンジン停止状態で差圧センサのゼロ点校正を行うゼロ点校正手段と、を備えた排気浄化装置において、
前記ゼロ点校正手段は、エンジンが停止して所定の遅延時間を経過してからゼロ点校正を行うことを特徴とする排気浄化装置。
前記所定の遅延時間は、エンジン停止直後の差圧センサの検出値を基に設定することを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
前記ゼロ点校正手段は、エンジン温度が所定温度を超えている場合にゼロ点校正を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の排気浄化装置。
前記ゼロ点校正手段は、外気温度が所定温度以下にある場合にゼロ点校正を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の排気浄化装置。