JP2020012400A - 排気処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施の形態に係る排気処理装置の全体構成図の一例を概略的に示す図である。この排気処理装置は、エンジン10の排気を浄化する装置であって、酸化触媒(DOC)13と、フィルタ(DPF)14と、燃料添加弁30と、電子制御装置(Electronic Control Unit、以下「ECU」という)100と、表示装置150と、手動PM再生スイッチSWとを含む。なお、本実施の形態においては、排気処理装置が車両に搭載された例について説明する。
フィルタ14にPMが堆積すると、フィルタ14の捕集機能が低下し、捕集機能の低下に伴なって排気処理装置の浄化機能が低下してしまう。そこで、ECU100は、エンジン10の回転速度を予め定められたアイドル回転速度よりも高い回転速度に増加させ、フィルタ14に堆積したPMを燃焼除去するための燃料噴射を行なう処理(以下「PM再生処理」ともいう)を実行可能に構成される。PM再生処理の実行によって、フィルタ14の捕集機能が再生される。
ECU100は、ユーザの手動PM再生スイッチSWの押圧操作に伴なってPM再生処理を開始する手動PM再生制御を実行可能に構成される。「手動PM再生制御」とは、PM再生処理を第1時間実行し、PM再生処理の終了とともにエンジン10の回転速度をアイドル回転速度にし、エンジン10の回転速度をアイドル回転速度にした状態で検出されたフィルタ圧力差Pdに基づいてフィルタ14へのアッシュの堆積を判定する制御である。
フィルタ14にアッシュが堆積すると、手動PM再生制御を実行したとしても、検出されるフィルタ圧力差Pdがある閾値未満にならず、大きな値が維持される。そこで、ECU100は、PM再生処理を実行した後においてもアッシュが所定量以上堆積していると判定すると、フィルタ14の洗浄を要求する通知を行なう。具体的には、ECU100は、手動PM再生制御において検出されたフィルタ圧力差Pd(PM再生処理の終了後のフィルタ圧力差Pd)がアッシュ堆積閾値Pathよりも大きい場合には、フィルタ14にアッシュが所定量以上堆積していると判定し、表示装置150にフィルタ14の洗浄を要求する洗浄通知を表示させるための制御信号を送信する。当該制御信号を受信した表示装置150は、たとえば、洗浄通知として、フィルタ14の洗浄を要求するアイコンを表示あるいは点灯させる。なお、アッシュ堆積閾値Pathは、たとえば、予め実験などによってフィルタ14のアッシュの堆積量とフィルタ圧力差との関係を求めておき、洗浄を要求する基準となるアッシュの堆積量に対応したフィルタ圧力差の値が設定される。
そこで、たとえば、既存の制御である手動PM再生制御を実行してフィルタ14の洗浄によってアッシュが取り除かれたか否かを判定することが可能である。しかしながら、フィルタの洗浄後においては、PMおよびアッシュの多くが取り除かれていることから、検出され得るフィルタ圧力差Pdは、アッシュが堆積しているフィルタ洗浄前と比べて小さい値となることが想定される。
図4は、ECU100で実行される処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される各ステップは、所定の条件が成立した場合にメインルーチン(図示せず)から呼び出されて実行される。所定の条件とは、たとえば、ECU100が第1信号または第2信号などを含む信号を受信したことである。図4に示すフローチャートの各ステップは、ECU100によるソフトウェア処理によって実現される場合について説明するが、その一部あるいは全部がECU100内に作製されたハードウェア(電気回路)によって実現されてもよい。図5および図6においても同様である。
図5は、ECU100で実行される手動PM再生制御(S200)における処理の手順を示すフローチャートである。ECU100は、第1信号を受信すると、PM再生処理を開始し(S205)、エンジンの回転速度Neをアイドル回転速度N1よりも高い回転速度N2にする(S210)。ECU100は、エンジン10の回転速度Neを回転速度N2に維持した状態で、PMを燃焼除去するための燃料噴射を行なう。
図6は、ECU100で実行される洗浄後PM再生制御(S400)における処理の手順を示すフローチャートである。ECU100は、第2信号を受信すると、PM再生処理を開始し(S405)、エンジンの回転速度Neをアイドル回転速度N1よりも高い回転速度N2にする(S410)。ECU100は、エンジン10の回転速度Neを回転速度N2に維持した状態で、PMを燃焼除去するための燃料噴射を行なう。
実施の形態においては、洗浄後PM再生制御におけるPM再生処理の実行時間と、手動PM再生制御におけるPM再生処理の実行時間とが、同じ第1時間である例について説明した。これによって、制御の複雑化の回避などが図られていた。しかしながら、洗浄後PM再生制御におけるPM再生処理の実行時間は、手動PM再生制御におけるPM再生処理の実行時間よりも短く設定されてもよい。洗浄によってフィルタ14に堆積していたPMおよびアッシュの多くが除去されている状態で実行される洗浄後PM再生制御においては、多くのPMおよびアッシュがフィルタ14に堆積している状態で実行される手動PM再生制御に比べて、短時間でPM再生処理を完了できることが想定されるためである。変形例1においては、洗浄後PM再生制御におけるPM再生処理の実行時間が、手動PM再生制御におけるPM再生処理の実行時間よりも短い時間に設定される例について説明する。
実施の形態および変形例1に係る手動PM再生制御においては、検出されたフィルタ圧力差Pdがアッシュ堆積閾値Path以上である場合に、洗浄フラグONが設定された(図5におけるS235,S245)。つまり、S235における1回の判定処理によって、洗浄フラグONが設定された。しかしながら、洗浄フラグONの設定は、たとえば、検出されたフィルタ圧力差Pdがアッシュ堆積閾値Path以上であると判定された回数が所定の累積回数(たとえば、数回)に達したときになされてもよい。
Claims (4)
- エンジンの排気通路に設けられ、前記エンジンの排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタの上流側の排気と下流側の排気との圧力差を検出するように構成された差圧センサと、
ユーザの手動操作に応じて第1再生制御および第2再生制御を選択的に実行するように構成された制御装置とを備え、
前記第1再生制御は、前記エンジンの回転速度を予め定められたアイドル回転速度よりも高い値にするとともに前記フィルタに堆積した前記粒子状物質を燃焼除去するための燃料噴射を行なう再生処理を実行し、前記再生処理の終了とともに前記エンジンの回転速度を前記アイドル回転速度にし、前記エンジンの回転速度を前記アイドル回転速度にした状態で検出された前記圧力差に基づいて前記フィルタへのアッシュの堆積を判定する制御であり、
前記第2再生制御は、前記再生処理を実行し、前記再生処理の終了前に検出された前記圧力差に基づいて前記フィルタの洗浄によって前記フィルタに堆積していたアッシュが取り除かれたか否かを判定する制御である、排気処理装置。 - 前記制御装置は、
前記第1再生制御において、前記圧力差が第1閾値よりも大きい場合に前記フィルタの洗浄が必要であると判定し、
前記第2再生制御において、前記圧力差が第2閾値よりも小さい場合に前記フィルタの洗浄によって前記フィルタに堆積していたアッシュが取り除かれたと判定し、
前記第2閾値は、前記第1閾値よりも小さい値である、請求項1に記載の排気処理装置。 - 前記制御装置は、
前記第1再生制御において、前記再生処理を第1時間実行し、
前記第2再生制御において、前記再生処理を第2時間実行し、
前記第2時間は、前記第1時間よりも短い時間である、請求項1または請求項2に記載の排気処理装置。 - 前記制御装置は、
前記ユーザが前記第1再生制御の実行を要求する第1手動操作を行なった場合に前記第1再生制御を実行し、
前記ユーザが前記第2再生制御の実行を要求する第2手動操作を行なった場合に前記第2再生制御を実行する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の排気処理装置。
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