JP2011247130A

JP2011247130A - 排気ガス浄化システム

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Publication number: JP2011247130A
Application number: JP2010119690A
Authority: JP
Inventors: Takuji Ikeda; 卓史池田; Takayuki Kurenashi; 隆之椋梨; Takao Onodera; 貴夫小野寺
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2030-05-25
Also published as: JP5621322B2

Abstract

【課題】ＤＰＦ再生処理中のＤＰＦ溶損や燃費悪化を発生させることなく、ＤＰＦに堆積したＰＭを燃え残りなく確実に除去できる排気ガス浄化システムを提供するを提供する。
【解決手段】再生目標温度Ｔに対して第一の所定温度（Ａ℃）低いＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PMを設定し、再生中、ＰＭ燃焼判定温度ＴＰＭに対して排気ガス温度Ｔ_Gが高いときに再生が行われていると判断する排気ガス浄化システムにおいて、酸化触媒２８にＰＭが燃え残ると判断されたときに再生目標温度Ｔを上昇させると共に、前記第一の所定温度Ａを大きくする目標温度変更手段を有していることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディーゼルエンジンの排気ガス中のＰＭを捕集する排気ガス浄化システムに関するものである。

ディーゼルエンジンの排気ガス中のＰＭ（Particulate Matter）をＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）、例えば、その一種であるＤＰＤ（Diesel Particulate Defuser）と呼ばれるフィルタで捕集して、外部へ排出されるＰＭの量を低減する排気ガス浄化システム（以下、ＤＰＦシステムという）が開発されている。

ＤＰＦを用いたＤＰＦシステムは、他の排気ガス浄化システム（例えば、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）システム）と同様に、排気管の途中に設けられ、排気ガスを浄化して大気中に排出するものである（例えば、特許文献１参照）。

このＤＰＦシステムとして、ＤＰＦの上流側にＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）を、ＤＰＦの下流側にＣＳＦ（Catalyzed Soot Filter）を設けた連続再生型のＤＰＦシステムがある。このＤＰＦシステムは、ＮＯ₂によるＰＭの酸化が比較的低温で行われることを利用したもので、上流側のＤＯＣにより排気ガスに含まれるＮＯとＯ₂からＮＯ₂を生成し、このＮＯ₂で、下流側のＣＳＦに捕集されたＰＭを酸化させてＣＯ₂として除去し、ＤＰＦ再生を行っている。

ところが、このようなＤＰＦシステムにおいても、排気ガス温度が低い場合にはＤＯＣが活性化しないためＮＯ₂の生成が促進されず、ＰＭを酸化してＤＰＦ再生を行うことができないため、ＰＭのＣＳＦへの堆積が継続されてＣＳＦの目詰まりが進行してしまう。

このＣＳＦの目詰まりに対して、ＰＭ堆積量が所定量を超えたときに排気ガス温度を目標温度（例えば、５００℃〜６００℃程度）まで強制的に昇温させて、ＤＰＦに捕集されているＰＭを強制的に燃焼除去することが行われる。

ＰＭ堆積量はＤＰＦ前後の排気の差圧を計測する差圧センサの出力値に比例するため、差圧センサの出力値が所定の差圧を超えたときに、ＥＣＵ（Engine Control Unit）はＰＭ堆積量が所定量を超えたものとみなして、キャビン内に設けられたＤＰＦ警告灯（ＤＰＦランプ）を点灯し、その後、車両走行中にＥＣＵが自動的にＤＰＦ再生を開始する（自動再生）か、あるいはＤＰＦランプ点灯後に車両停車させたドライバーが再生実行スイッチを押してＤＰＦ再生を開始する（手動再生）。

なお、フィルタの目詰まりの検出は、ＤＰＦ前後の排気の差圧以外にも、走行距離に基づいてなされる場合もある。この場合は、走行距離が所定の距離を超えたときに、上述したように自動或いは手動でＤＰＦ再生を開始する。

ＤＰＦ再生が開始されると、ＥＣＵが燃料噴射や排気スロットル、排気ブレーキバルブを制御し、排気ガス温度を上昇させ、ＤＯＣの触媒活性温度に達したときポスト噴射が開始され、これにより排気ガスに添加された燃料がＤＯＣ上で酸化され（すなわち燃焼され）、ＤＯＣから下流側に流れる排気ガス温度が更に（例えば５００℃〜６００℃程度に）上昇し、ＣＳＦに堆積したＰＭが酸化される。

特許第４１７５２８１号公報

車両を停止させて行う手動再生の場合、排気ガスの温度制御とＤＰＦの再生処理が安定的に行われるが、車両を走行させながら行う自動再生の場合、車両の走行パターンによってはエンジン回転数や燃料噴射量が逐次変化するため、排気ガスの昇温制御が不安定となる。

この際、低速運転あるいは減速による排気ガスの温度減少と、急加速による排気ガスの温度上昇が繰り返されると、排気ガス温度の過上昇によるＤＰＦの溶損などが懸念されるようになる。

また、排気ガス温度減少によるＰＭの燃焼不足から、ＤＰＦの再生完了までに長時間の処理時間が必要とされ、排気ガスの温度上昇に使用される燃料が増大し、燃費悪化の問題も懸念される。

さらには、上記の不安定なＤＰＦ再生処理が繰り返されると排気ガスの温度や流量が不均一となり、ＣＳＦ上流側のＤＯＣにＰＭのつまりが発生するようになる。この状態でＤＰＦ再生を行うと、つまりの陰になっているＣＳＦへ流れる排気ガスの量が少なくなって、ＣＳＦが十分に昇温されず、ＤＰＦ再生処理時のＰＭ燃焼効率を著しく低下させるようになる。

そこで本発明は、ＤＰＦ再生処理中のＤＰＦ溶損や燃費悪化を発生させることなく、ＤＰＦに堆積したＰＭを燃え残りなく確実に除去できる排気ガス浄化システムを提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために為されたものであり、ディーゼルエンジンの排気管に、酸化触媒と排気ガス中のＰＭを捕集するフィルタからなるＤＰＦを接続し、前記ＤＰＦのＰＭ量が一定量以上になったとき、排気ガス温度を再生目標温度に保つように昇温制御を行って再生すると共に、前記再生目標温度に対して第一の所定温度低いＰＭ燃焼判定温度を設定し、再生中、前記ＰＭ燃焼判定温度に対して排気ガス温度が高いときに再生が行われていると判断する排気ガス浄化システムにおいて、前記酸化触媒にＰＭが燃え残ると判断されたときに前記再生目標温度を上昇させると共に、前記第一の所定温度を大きくする目標温度変更手段を有していることを特徴とする排気ガス浄化システムである。

前記再生目標温度に対して第二の所定温度高いポスト噴射可能上限温度を設定し、再生中、排気ガス温度が前記ポスト噴射可能上限温度を超えるときポスト噴射を中止し、前記酸化触媒にＰＭが燃え残ると判断されたときに前記再生目標温度を上昇させると共に、前記第二の所定温度を小さくするようにされてもよい。

前記再生目標温度は、初期再生目標温度と最終再生目標温度からなり、前記最終再生目標温度を変更するようにされてもよい。

前記ＤＰＦがＤＯＣとＣＳＦからなり、前記最終再生目標温度を前記ポスト噴射可能上限温度近くに設定するようにされてもよい。

前記ポスト噴射可能上限温度が、前記ＤＰＦの溶損温度以下に設定されてもよい。

本発明の排気ガス浄化システムによれば、ＤＰＦ再生中のＤＰＦ溶損や燃費悪化を発生させることなく、ＰＭの燃え残りなくＤＰＦを再生できる。

ＤＰＦシステムの構成を示すシステム図である。本発明の実施形態に係る排気ガス浄化システムの説明図である。本発明の他の実施形態に係る説明図である。通常の排気ガス浄化システムの説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、ＤＰＦシステムを示すシステム図である。

図１において、ディーゼルエンジン１０の吸気マニホールド１１と排気マニホールド１２は、過給機（ターボチャージャー）１３のコンプレッサ１４とタービン１５にそれぞれ連結され、上流側吸気管１６ａからの空気がコンプレッサ１４で昇圧され、下流側吸気管１６ｂのインタークーラ１７を通って冷却されて吸気スロットル（吸気スロットルバルブ）１８を介して吸気マニホールド１１からディーゼルエンジン１０に供給され、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスは、タービン１５を駆動した後、排気管２０に排気される。

上流側吸気管１６ａには、吸気量を測定するＭＡＦ（Mass Air Flow）センサ１９が設けられ、そのＭＡＦセンサ１９で、吸気スロットル１８の開度が制御されて吸気量が調整される。また、排気管２０と上流側吸気管１６ａには排気ガスの一部をディーゼルエンジン１０の吸気系に戻し、燃焼時の温度を上昇させてＮＯ_Xを低減するためのＥＧＲ管２１が接続され、そのＥＧＲ管２１にＥＧＲクーラ２２とＥＧＲバルブ２３とが接続される。

排気管２０には、排気ブレーキバルブ２４、ＤＰＦ２５、排気スロットル（排気スロットルバルブ）２６、サイレンサー２７が接続される。ＤＰＦ２５は、未燃焼燃料を酸化する活性触媒からなるＤＯＣ２８と排気ガス中のＰＭを捕集するＣＳＦ２９からなる。

ＤＯＣ２８の前後には、ポスト噴射の可否、ポスト噴射量、及びＤＰＦ再生の完了の判断に用いられる排気ガス温度センサ３０ａ，３０ｂが設けられる。また、ＣＳＦ２９のＰＭ堆積量を推定するために、ＣＳＦ２９前後の排気の差圧を計測する差圧センサ３１が設けられる。

これらセンサの出力値は、ディーゼルエンジン１０の運転の全般的な制御を行うと共に、ＤＰＦ再生も行うＥＣＵ３２に入力され、このＥＣＵ３２から出力される制御信号により、ディーゼルエンジン１０の燃料インジェクタ３３や、排気スロットル２６、排気ブレーキバルブ２４、ＥＧＲバルブ２３等が制御される。

ＥＣＵ３２には、ディーゼルエンジン１０の運転のために、アクセルポジションセンサからのアクセル開度、回転数センサからのエンジン回転数、車速センサ３４からの車速等の情報の他、エンジン冷却水の温度等の情報も入力される。

また、ＥＣＵ３２には、キャビン内に設けられた手動再生用のＤＰＦ警告灯３５ａ、自動再生用のＤＰＦ警告灯３５ｂや、ドライバーが手動再生を実行するための再生実行スイッチ３６、ディーゼルエンジン１０に何らかの不具合が発生したときに、それをユーザーに知らせるべく点灯するチェックエンジンランプ３７等が接続され、制御される。

このシステムにおいては、空気は、上流側吸気管１６ａのＭＡＦセンサ１９を通過し、過給機１３のコンプレッサ１４で昇圧され、下流側吸気管１６ｂのインタークーラ１７を通って冷却されて吸気スロットル１８を介して吸気マニホールド１１からディーゼルエンジン１０のシリンダ内に入る。

一方、シリンダ内で発生した排気ガスは、排気マニホールド１２を通過してタービン１５を駆動し、ＤＰＦ２５とＳＣＲ装置からなる排気ガス浄化システムで浄化され、サイレンサー２７で消音されて大気中に排出される。排気ガスの一部は、ＥＧＲクーラ２２で冷却され、その量をＥＧＲバルブ２３で調整されて、吸気マニホールド１１に循環される。

排気ガス中にはＰＭが含まれており、このＰＭはＤＰＦ２５によって捕集される。ＤＰＦ２５では、常時は、ＤＯＣ２８で排気ガス中のＮＯを酸化してＮＯ₂にして、このＮＯ₂で、下流側のＣＳＦ２９に捕集されたＰＭを酸化してＣＯ₂とし、ＣＳＦ２９からＰＭを除去する、所謂ＤＰＦ再生を連続的に行っている。

ところが、排気ガス温度が低い場合には、ＤＯＣ２８の温度が低下して活性化しないため、ＮＯの酸化反応が促進されず、ＰＭを酸化してＤＰＦ再生を行うことができないため、ＰＭのＣＳＦ２９への堆積が継続されてフィルタの目詰まりが進行してしまう。

このフィルタの目詰まりに対して、ＰＭ堆積量が所定量を超えたときに排気ガス温度を強制的に昇温させて、ＣＳＦ２９に捕集されているＰＭを強制的に燃焼除去することが行われる。

ＰＭ堆積量は、差圧センサ３１の出力値に比例するため、差圧センサ３１の出力値が所定の閾値を超えたときに、ＥＣＵ３２はフィルタの目詰まりを検出し、ＥＣＵ３２が自動的にＤＰＦ再生を行うか、或いは、ＤＰＦ警告灯３５ａを点灯し、ドライバーに再生実行スイッチ３６を押下することによるＤＰＦ再生を促す。

なお、ＤＰＦ再生の開始時期は、差圧センサ３１の出力値以外にも、車速センサ３４で計測された車速を基に計算される走行距離が所定の距離（距離閾値）を超えたかどうかで判断しても良い。

再生処理が開始されると、ＥＣＵ３２は、入力される信号（例えば、エンジン回転数、車速、排気ガス温度など）から車両状態を判断し、ＥＣＵ３２によって燃料インジェクタ３３、ディーゼルエンジン１０、排気ブレーキバルブ２４、ＥＧＲバルブ２３、吸気スロットル１８が制御され、温度センサ３０ａにより検出される排気ガス温度が、ＤＯＣ２８の活性化する温度になるまで昇温される。

ＤＯＣ２８が活性化したらポスト噴射を開始し、温度センサ３０ｂにより検出される排気ガス温度を再生目標温度まで更に昇温する。ＥＣＵ３２は、排気ガス温度をフィードバックし、ポスト噴射量をＰＩＤ制御によって調整するようにされる。

このとき、再生目標温度は、再生処理初期と再生処理後期の２段階（例えば、５００℃程度と６００℃程度）に設定され、排気ガスが各目標温度に所定時間維持されるようにＥＣＵ３２によって制御される場合があり、ＰＭが多く残っているＤＰＦ再生初期においては、ＰＭの燃焼により多くの熱が発生してＣＳＦ２９が溶けてしまうのを防止するために、目標温度を低めに設定し、ＰＭが燃焼して少なくなったＤＰＦ再生後期においては、目標温度を高く設定し、効率よくＰＭが燃焼するようにしている。

しかる後、ＥＣＵ３２は燃料インジェクタ３３を通常噴射に復帰させ、ディーゼルエンジン１０のエンジン回転数を通常のアイドル状態あるいは走行状態に戻し、排気スロットル２６を開き、ＥＧＲバルブ２３を通常（開）に戻し、吸気スロットル１８を通常（開）に戻す。これにより、排気ガス温度が低下し、再生処理が終了する。

車両を停止して行う手動再生と比較し、車両走行中に自動的に行う自動再生においては、ＤＰＦ再生処理中の車両走行パターンによって、すなわち渋滞など、加減速が繰り返し行われる状態になると、ＤＰＦ２５に供給される排気ガスの状態（温度や流量など）が変化して排気ガスの昇温が不十分となって再生処理が完了するまでの必要時間とポスト噴射量が長くなり、車両の燃費性能を損なうという課題がある。

また、排気ガスの温度が昇温目標温度付近にあるときに、エンジンが低負荷状態から高負荷状態に移行すると、排気ガスの流量あるいはポスト噴射量が急激に増加し、排気ガスが過昇温されて、ＤＰＦ２５が溶損するという懸念がある。

そのため通常時の排気ガス浄化システムにおいては、再生目標温度Ｔに対してそれぞれ第一の所定温度低いＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PM、あるいは第二の所定温度高いポスト噴射可能上限温度Ｔ_Lを目標温度に連動して設定するようにされる。

以下には、再生目標温度が初期再生目標温度Ｔ_1Y1と通常最終再生目標温度Ｔ_2Y2の２段階に設定される排気ガス浄化システムについて詳述する。

図４に示すように、再生目標温度が初期再生目標温度Ｔ_1Y1と通常最終再生目標温度Ｔ_2Y2の２段階（例えば、５００℃程度と６００℃程度）に設定される際には、初期再生目標温度Ｔ_1Y1および通常最終再生目標温度Ｔ_2Y2に対してそれぞれ第一の所定温度（Ａ℃）低いＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PMY1、Ｔ_PMY2、第二の所定温度（Ｂ℃）高いポスト噴射可能上限温度Ｔ_LY1、Ｔ_LY2を目標温度に連動して設定するようにされる。

なお、ＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PMはＰＭが燃焼していることを最低限保証できる温度を、ポスト噴射可能上限温度Ｔ_LはＤＰＦ２５が溶損しないことを最低限保証できる温度をそれぞれ実験から求め、それにより第一の所定温度（Ａ℃）および第二の所定温度（Ｂ℃）が決定される。

さらに一回あたりの再生処理に使用できるポスト噴射量に所定の上限値を設け、再生処理完了までにポスト噴射に使用された燃料を積算していき、ＥＣＵ３２に積算されているポスト噴射量が上限値を超えた場合、再生が失敗したものと判断して、再生処理を中断するようにされる。

自動再生中、ＥＣＵ３２は、入力される信号から排気ガスの温度Ｔ_GがＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PM以上にあると判断したときに、ＰＭが燃焼しているものと見なしてその時間（以下、再生時間という）を積算するようにされ、また排気ガスの温度Ｔ_Gがポスト噴射可能上限温度Ｔ_L以上にあるときには、ＤＰＦ２５の溶損を防止するためにポスト噴射を直ちに中止するようにされる。

ＥＣＵ３２は再生時間（すなわち、排気ガス温度Ｔ_GがＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PM以上にある時間の積算値）が所定値（例えば２〜５分）に達したとき、ＤＰＦ２５に堆積したＰＭの量が一定量以下にまで除去されたものと見なし、排気ガスの昇温目標温度を、初期再生目標温度Ｔ_1Y1から通常最終再生目標温度Ｔ_2Y2に変更するようにされる。

その後、再生時間が所定値（例えば３〜１０分）に達したとき、ＥＣＵ３２はＤＰＦ再生処理の完了を検知するようにされる。

ところで、再生処理中に車両状態が変化する（例えば発進停車を繰り返す）などした場合、排気ガスの温度や流量などが不均一となり、ＤＯＣ２８上にＰＭの燃え残りが発生し、長期間の使用によりＰＭのつまりが発生する可能性がある。

この場合、ＤＯＣ２８がつまった状態でＤＰＦ再生を行うと、つまりの陰になっているＣＳＦ２９へ流れる排気ガスの量が少なくなって、ＣＳＦ２９が十分に昇温されず、ＤＰＦ再生処理時のＰＭの燃焼効率が低下して再生終了後にＰＭが燃え残る可能性、または再生時間を要し白煙の発生や燃費悪化が懸念される。

このＤＯＣ２８のＰＭつまりの抑制・解消のためには、再生処理における最終再生目標温度を通常最終再生目標温度Ｔ_2Y2から所定値（例えば２０〜５０℃程度）上昇させることで、ＤＯＣ２８自体の発熱量を上げてＤＯＣ２８の物体表面温度を上昇させ、ＤＯＣ２８のＰＭつまりの抑制・解消を行うことが可能であることが分かったが、従来の考え方では、変更する最終再生目標温度Ｔ_2Y2と連動してＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PMY2およびポスト噴射可能上限温度Ｔ_LY2が上昇してしまい、特にポスト噴射可能上限温度Ｔ_LY2については、ＤＰＦ２５が溶損するおそれのある温度以上にあっても、ＥＣＵ３２がポスト噴射を実行し続ける可能性がある。

また、ＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PMY2については、ＤＯＣ２８が健全な状態（すなわちＰＭつまりが発生していない状況）であれば、温度を引き上げなくてもＣＳＦ２９にＰＭ燃え残りは発生しないことから、従来通りのＴ_PMY2で良い。

そこで本実施形態に係る排気ガス浄化システムにおいては、図２に示すように、
通常最終再生目標温度Ｔ_2X2を上昇させると共に、第一の所定温度Ａを大きくする目標温度変更手段を有し、最終再生目標温度Ｔ_3X2の変更と共にＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PMX2を個別に変更できるようにされる。

または、最終再生目標温度Ｔ_3X2を上昇させると共に、第二の所定温度Ｂを小さくし、最終再生目標温度Ｔ_3X2の上昇と共にポスト噴射可能上限温度Ｔ_LX2を個別に変更できるようにされる。

あるいは、予め通常時の初期再生目標温度Ｔ_1X1と通常最終再生目標温度Ｔ_2X2からＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PMX1、Ｔ_PMX2とポスト噴射可能上限温度Ｔ_LX1、Ｔ_LX2をそれぞれ設定しておき、最終再生目標温度Ｔ_3X2のみ個別に変更させるようにされてもよい。

また、図３に示すように、予め通常時の初期再生目標温度Ｔ_1X1と通常最終再生目標温度Ｔ_2X3からＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PMX1、Ｔ_PMX3とポスト噴射可能上限温度Ｔ_LX1、Ｔ_LX3をそれぞれ設定しておき、最終再生目標温度Ｔ_3X3は、再生目標温度の変更後に所定値（例えば６００℃程度）から漸増するようにされても良い。

本発明は目標温度変更手段を特に限定するものではなく、ＥＣＵ３２に備える切り替えスイッチから再生目標温度を変更できるようにされても良く、ＥＣＵ３２に搭載される制御システムが自動的に再生目標温度を変更できるようにされても良い。

本実施形態に係る排気ガス浄化システムにより、燃費悪化やＤＰＦ２５の溶損を懸念することなく、最終再生目標温度Ｔ_3X2、Ｔ_3X3を変更し、ＰＭの燃え残りなくＤＰＦ２５を再生できるようになる。

次に図２に戻り、本発明の作用について以下に説明する。

本発明の排気ガス浄化システムでは、通常モードの自動再生処理でＤＯＣ２８およびＣＳＦ２９にＰＭの燃え残りが発生する場合、自動再生中の最終再生目標温度Ｔ_3X2を、通常最終再生目標温度Ｔ_2X2から所定値α（例えば２０〜５０℃程度）だけ上昇するように変更される。

最終再生目標温度Ｔ_3X2を変更する時期は特に規定されるものではなく、ＰＭの燃え残りをＥＣＵ３２に検知させるなどすることなく、ＤＰＦ再生後にＰＭの残りやすい車種を実験から求め、最終再生目標温度Ｔ_3X2を予め変更し、変更した最終再生目標温度Ｔ_3X2にて恒常的に再生処理を行うようにされても良い。

あるいはＥＣＵ３２に入力される信号を利用し、ＤＯＣ２８にＰＭが堆積する可能性のある走行パターンの回数や、ＤＰＦ２５前後の排気ガスの温度差と圧力差などからＰＭの燃え残りを検知し、その後の自動再生においてのみ最終再生目標温度Ｔ_3X2を変更し、ＤＰＦ２５がＰＭの燃え残りなく再生した後には、通常時の最終再生目標温度Ｔ_2X2に復帰させるようにされても良い。

通常の再生システムと同じく、ＥＣＵ３２がＤＰＦ２５に捕集されたＰＭの量が所定の値を超えたことを検知すると、ＤＰＦ再生処理が開始される。

排気ガス温度Ｔ_GがＤＯＣ２８の触媒活性化温度に達すると、排気ガスを再生目標温度（例えば５００℃程度）へ昇温させるべくポスト噴射が行われる。

初期再生処理中、ＣＳＦ２９に堆積したＰＭが、初期再生処理によって一定の量以下に除去されたことをＥＣＵ３２が検知すると、すなわち、再生時間が所定の時間に達すると、ＥＣＵ３２は排気ガス温度Ｔ_Gを初期再生目標温度Ｔ_1X2から、高温側に変更された最終再生目標温度Ｔ_3X2にさらに昇温するようにされる。

本実施形態では、再生時間が所定の時間に達すると（すなわち排気ガスの温度Ｔ_GがＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PM以上にあるときの時間の積算値が所定の値を超えたとき）、ＣＳＦ２９におけるＰＭが一定量以下に除去されたことをＥＣＵ３２が検知するようにしているが、例えばＰＭの燃え残りを、再生処理を開始する前のＤＰＦ２５前後の差圧から推測したＰＭの堆積量を、ＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PMと排気ガス温度Ｔ_Gとの差分の積算値で減算することで求めるようにされても良く、またＤＰＦ２５前後の排気ガスの温度差と圧力差などから推定するようにされても良い。

最終再生処理の目標温度が通常と比較してより高温側に変更されることで、ＰＭが堆積したＤＯＣ２８の下流側においても排気ガスが十分に昇温され、初期再生処理にてＣＳＦ２９に燃え残ったＰＭを、燃え残りなく燃焼させることが可能となる。

また、ＤＯＣ２８も通常時と比較して高温に保持されるため、ＤＯＣ２８に堆積したＰＭの燃え残りなども燃焼除去させることが可能となる。

このとき、ＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PMX2とポスト噴射可能上限温度Ｔ_LX2は、変更された最終再生目標温度Ｔ_3X2とは個別に変更できるようにされるため、再生処理が完了するまでに必要なポスト噴射量と、ＤＰＦ２５の溶損の可能性を低減することができる。

以上説明したように、本発明の排気ガス浄化システムにおいては、車両走行パターンが逐次変化し、不安定な再生処理が繰り返されるようなＤＰＦ２５においても、最終再生目標温度Ｔ_3X2を通常最終再生目標温度Ｔ_2X2よりも上昇させることで、ＤＯＣ２８およびＣＳＦ２９に堆積するＰＭを燃え残りなく除去することができる。

また、高温側に変更された最終再生目標温度Ｔ_3X2とは個別にＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PMX2とポスト噴射可能上限温度Ｔ_LX2が変更できるため、再生処理が終了するまでに消費される燃料を低減すると共に、排気ガスの過昇温によるＤＰＦ２５の溶損を防止することができる。

本発明は最終再生目標温度Ｔ_3X2とＰＭ燃焼判定温度Ｔ_PMX2とポスト噴射可能上限温度Ｔ_PMX2とを特に限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更可能であることは言うまでもない。

２８ＤＯＣ（酸化触媒）
Ｔ再生目標温度
Ａ第一の所定温度
Ｔ_PM ＰＭ燃焼判定温度
Ｔ_G 排気ガス温度

Claims

ディーゼルエンジンの排気管に、酸化触媒と排気ガス中のＰＭを捕集するフィルタからなるＤＰＦを接続し、前記ＤＰＦのＰＭ量が一定量以上になったとき、排気ガス温度を再生目標温度に保つように昇温制御を行って再生すると共に、前記再生目標温度に対して第一の所定温度低いＰＭ燃焼判定温度を設定し、再生中、前記ＰＭ燃焼判定温度に対して排気ガス温度が高いときに再生が行われていると判断する排気ガス浄化システムにおいて、前記酸化触媒にＰＭが燃え残ると判断されたときに前記再生目標温度を上昇させると共に、前記第一の所定温度を大きくする目標温度変更手段を有していることを特徴とする排気ガス浄化システム。
前記再生目標温度に対して第二の所定温度高いポスト噴射可能上限温度を設定し、再生中、排気ガス温度が前記ポスト噴射可能上限温度を超えるときポスト噴射を中止し、前記酸化触媒にＰＭが燃え残ると判断されたときに前記再生目標温度を上昇させると共に、前記第二の所定温度を小さくする請求項１に記載の排気ガス浄化システム。
前記再生目標温度は、初期再生目標温度と最終再生目標温度からなり、前記最終再生目標温度を変更する請求項１または２に記載の排気ガス浄化システム。
前記ＤＰＦがＤＯＣとＣＳＦからなり、前記最終再生目標温度を前記ポスト噴射可能上限温度近くに設定する請求項１〜３いずれかに記載の排気ガス浄化システム。
前記ポスト噴射可能上限温度が、前記ＤＰＦの溶損温度以下に設定される請求項１〜４いずれかに記載の排気ガス浄化システム。