JP2022000581A - ディーゼルエンジンの排気処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】アッシュ堆積の不要な警報が防止される、ディーゼルエンジンの排気処理装置を提供する。
【解決手段】ＤＰＦの再生処理が終了した後、次にＤＰＦの差圧が再生必要値に至るまでの非再生運転状態の累積時間ＩＴが計時装置で計測され、この累積時間ＩＴが所定の判定時間未満の短期インターバルとなった場合には、計数装置により短期インターバルの回数ＩＣがカウントされ、連続する短期インターバルの回数ＩＣが所定の複数の警報必要数に至った場合には、警報装置により警報が発せられるように構成されている。短期インターバルの回数ＩＣが所定の警報必要数に至る前に、非再生運転状態の累積時間ＩＴが所定の判定時間以上の長期インターバルとなった場合には、既にカウントされていた短期インターバルの回数ＩＣが０にリセットされるように構成されていることが望ましい。
【選択図】図３

Description

本発明は、ディーゼルエンジンの排気処理装置に関し、詳しくは、アッシュ堆積の不要な警報が防止されるものに関する。
従来、ディーゼルエンジンの排気処理装置として、排気経路に配置されたＤＰＦと、ＤＰＦの排気入口と排気出口の差圧を検出する差圧センサと、アッシュ洗浄要求報知装置を備え、差圧センサで検出された差圧が所定の閾値に達した場合には、アッシュ洗浄要求報知装置でアッシュ洗浄要求が報知されるように構成されているものがある(例えば、特許文献１参照)。
特開２０１１−２０２５７３号公報(図１，図２参照)
特許文献１のものでは、差圧が所定の閾値に達した後、ＤＰＦに対するアッシュの目詰まり状態が変化し、ＤＰＦの圧損が改善された場合であっても、無条件でアッシュ堆積の報知がなされるため、アッシュ堆積の不要な警報がなされるおそれがある。
本発明の課題は、アッシュ堆積の不要な警報が防止される、ディーゼルエンジンの排気処理装置を提供することにある。
本発明では、ＤＰＦの再生処理が終了した後、次に上記差圧が再生必要値に至るまでの非再生運転状態の累積時間が計時装置で計測され、この累積時間が所定の判定時間未満の短期インターバルとなった場合には、計数装置により短期インターバルの回数がカウントされ、連続する短期インターバルの回数が所定の警報必要数に至った場合には、警報装置により警報が発せられるように構成されている。
本発明では、連続する短期インターバルの回数が所定の警報必要数に至る前に、非再生運転状態の累積時間が所定の判定時間以上の長期インターバルとなった場合には、既にカウントされていた短期インターバルの回数が０にリセットされるように構成されていることが望ましい。
短期インターバルの後、アッシュの目詰まり状態が変化し、後続のインターバルが短期インターバルの時間を越えた場合には、ＤＰＦでのアッシュの目詰まり状態が変化し、ＤＰＦの圧損が改善されたものと推定される。本発明では、圧損の改善が推定されたインターバルを挟まずに連続する短期インターバルの回数が警報の発生要件とされているため、アッシュ堆積の推定の信頼性が高く、アッシュ堆積の不要な警報が防止される。
本発明の実施形態に係るエンジンの模式図である。 図１のエンジンで用いる各種調節装置で、図２(Ａ)は猶予期間調節装置、図２(Ｂ)は判定時間調節装置、図２(Ｃ)は警報必要数調節装置である。 図１のエンジンの運転状態と警報発停のタイムチャートを説明する図で、図３(Ａ)はエンジンの運転状態を示すタイムチャート、図３(Ｂ)は警報発停を示すタイムチャートである。 図１のエンジンのＤＰＦ再生処理と警報処理のフローチャートである。
図１から図４は本発明の実施形態に係るエンジンを説明する図で、この実施形態では排気処理装置を備えた立形水冷の直列４気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
このエンジンの概要は、次の通りである。
図１に示すように、このエンジンは、シリンダブロック(１１)と、シリンダブロック(１１)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(１２)と、シリンダブロック(１１)の後部に設けられたフライホイール(１３)と、シリンダブロック(１１)の前部に設けられたエンジン冷却ファン(１４)と、シリンダヘッド(１２)の横一側に配置された吸気マニホルド(図示せず)と、シリンダヘッド(１２)の横他側に配置された排気マニホルド(１６)と、排気マニホルド(１６)に接続された過給機(１７)と、過給機(１７)の排気下流側に設けられた排気処理ケース(１８)と、燃料供給装置(１９)と、電子制御装置(２０)を備えている。
吸気装置の概要は、次の通りである。
図１に示すように、吸気装置は、過給機(１７)のコンプレッサ(１７ａ)と、コンプレッサ(１７ａ)の吸気上流側に配置されたエアクリーナ(２１)と、エアクリーナ(２１)とコンプレッサ(１７ａ)の間に配置されたエアフローセンサ(２２)と、コンプレッサ(１７ａ)の吸気下流側に配置されたインタークーラ(２３)と、インタークーラ(２３)の吸気下流側に配置された吸気絞弁(２４)と、吸気絞弁(２４)の吸気下流側に配置された吸気マニホルド(図示せず)を備えている。
エアフローセンサ(２２)と、吸気絞弁(２４)の電動アクチュエータ(２４ａ)は、電子制御装置(２０)に電気的に接続されている。
電子制御装置(２０)にはエンジンＥＣＵが用いられている。ＥＣＵは電子制御ユニットの略称であり、マイコンである。
燃料供給装置(１９)の概要は、次の通りである。
図１に示すように、燃料供給装置(１９)は、コモンレール式で、各気筒に差し込まれた複数の燃料インジェクタ(２５)と、蓄圧した燃料を複数の燃料インジェクタ(２５)に分配するコモンレール(２６)と、コモンレール(２６)に燃料を圧送する燃料サプライポンプ(２７)と、燃料タンク(２８)を備えている。
燃料サプライポンプ(２７)と、燃料インジェクタ(２５)の電磁弁(２５ａ)は、電子制御装置(２０)に電気的に接続されている。電子制御装置(２０)には、アクセルセンサ(２９)と、クランク軸センサ(３０)と、気筒判別センサ(３１)が電気的に接続されている。アクセルセンサ(２９)では、エンジンの目標回転数が検出され、クランク軸センサ(３０)では、エンジンの実回転数とクランク角度が検出される。気筒判別センサ(３１)では、各気筒の燃焼行程が検出される。
燃料供給装置(１９)では、エンジンの目標回転数と実回転数の偏差に基づいて、電子制御装置(２０)でエンジン負荷が演算され、エンジンの目標回転数とエンジン負荷に応じて、燃料インジェクタ(２５)の電磁弁(２５ａ)が所定タイミングで所定時間開弁され、燃料インジェクタ(２５)から各気筒に所定タイミングで所定量の燃料(３２)が噴射される。燃料(３２)は軽油である。
図１に示すように、アクセルセンサ(２９)はアクセルレバー(２９ａ)の目標回転数設定位置を検出するもので、アクセルセンサ(２９)にはポテンショメータが用いられている。
図１に示すように、クランク軸センサ(３０)は、フライホイール(１３)に取り付けられたクランク角検出ディスク(３０ａ)の突起の通過を検出する。クランク角検出ディスク(３０ａ)は、周縁に１個の起点突起と、等ピッチで設けられた多数の位相突起を備え、これら突起の通過速度に基づいて、電子制御装置(２０)でエンジン実回転数が演算され、通過した位相突起の起点突起との位相差に基づいてクランク角度が演算される。
気筒判別センサ(３１)は、動弁カム軸(図示せず)に取り付けられた気筒判別ディスク(３１ａ)の突起の通過を検出する。気筒判別ディスク(３１ａ)は、周縁に１個の突起を備え、この突起の通過に基づいて、電子制御装置(２０)で４サイクルの燃焼行程が判別される。
クランク軸センサ(３０)と気筒判別センサ(３１)には、電磁ピックアップセンサが用いられている。
排気装置の概要は、次の通りである。
図１に示すように、排気装置は、排気マニホルド(１６)と、排気マニホルド(１６)の排気下流側に設けられた過給機(１７)の排気タービン(１７ｂ)と、排気タービン(１７ｂ)の排気下流側に設けられた排気処理装置(３３)を備えている。排気マニホルド(１６)から排気処理装置(３３)に至る一連の経路が排気経路(１)となる。
排気処理装置(３３)の概要は、次の通りである。
排気処理装置(３３)は、過給機(１７)の排気タービン(１７ｂ)の排気下流側に設けられた排気処理ケース(１８)と、排気処理ケース(１８)内の排気上流側に配置されたＤＯＣ(３５)と、排気処理ケース(１８)内の排気下流側に配置されたＤＰＦ(２)と、ＤＰＦ(２)の排気入口側と排気出口側の差圧を検出する差圧センサ(３)と、ＤＰＦ(２)の排気出口側の排気温度を検出するＤＰＦ出口側温度センサ(３６)と、ＤＯＣ(３５)の排気入口側の排気温度を検出するＤＯＣ入口側温度センサ(３７)と、ＤＰＦ(２)の排気入口側の排気温度を検出するＤＰＦ入口側温度センサ(３８)を備えている。
上記各センサはいずれも電子制御装置(２０)に電気的に接続されている。
上記各センサと、電子制御装置(２０)と、ＤＯＣ(３５)と、吸気絞弁(２４)と、燃料供給装置(１９)で、ＤＰＦの再生装置(４)が構成されている。
ＤＰＦの再生装置(４)では、ＤＰＦ(２)の排気出入口側間の差圧に基づいて、電子制御装置(２０)でＤＰＦ(２)の目詰まり状態が推定され、差圧が再生必要値に至ったことに基づいて、ＤＰＦ(２)の再生処理がなされる。
すなわち、このエンジンは、図１に示すように、排気経路(１)に配置されたＤＰＦ(２)と、ＤＰＦ(２)の排気入口と排気出口の差圧を検出する差圧センサ(３)と、再生装置(４)を備え、差圧センサ(３)で検出された差圧が所定の再生必要値に至ったことに基づいて、再生装置(４)でＤＰＦ(２)に堆積したＰＭを焼却するＤＰＦの再生処理が行われるように構成されている。
ＤＰＦは、ディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称であり、エンジン排気中のＰＭを捕捉する。ＰＭは、粒子状物質の略称である。図１に示すように、ＤＰＦ(２)には、内部に軸長方向に沿う多数のセル(２ａ)が並設され、隣り合うセル(２ａ)(２ａ)の入口と出口が交互に目封じされたウォールフロー型のセラミックハニカムが用いられている。
ＤＯＣは、ディーゼル酸化触媒の略称であり、エンジン排気中のＣＯ(一酸化炭素)及び、ＮＯ(一酸化窒素)を酸化する。ＤＯＣ(３５)には、内部に軸長方向に沿う多数のセル(３５ａ)が貫通状に並設されたフロースルー式のセラミックハニカムが用いられ、セル内には白金やパラジウムのロジウム等の酸化触媒成分が担持されている。
図１に示すように、排気処理装置(３３)では、ＤＰＦ(２)でエンジン排気(３９)中のＰＭを捕捉し、排気(３９)中のＮＯ(一酸化窒素)をＤＯＣ(３５)で酸化して得られるＮＯ２(二酸化窒素)で、ＤＰＦ(２)に堆積したＰＭを比較的低温で連続的に酸化燃焼させるとともに、差圧センサ(３)で検出された差圧が所定の再生必要値に至ったことに基づいて、電子制御装置(２０)の制御により、コモンレール式の燃料供給装置(１９)のポスト噴射で、排気(３９)に供給された未燃燃料をＤＯＣ(３５)で触媒燃焼させ、ＤＰＦ(２)に堆積したＰＭを、比較的高温で燃焼させて、ＤＰＦ(２)を再生する。
排気温度が低く、ＤＯＣ(３５)の入口側排気温度がＤＯＣ(３５)の活性化温度に達していない場合には、電子制御装置(２０)の制御により、吸気絞弁(２４)が絞られ、排気温度の上昇が図られる。
ＤＰＦの再生処理の開始時点は、次の通りである。
差圧センサ(３)で検出された差圧が再生必要値に至った時点で、ＤＯＣ(３５)の入口側排気温度がＤＯＣ(３５)の活性化温度に達しており、その時点でポスト噴射が開始される場合には、ボスト噴射の開始時点が、ＤＰＦの再生処理の開始時点となる。
差圧センサ(３)で検出された差圧が再生必要値に至った時点では、ＤＯＣ(３５)の入口側排気温度がＤＯＣ(３５)の活性化温度に達しておらず、吸気絞弁(２４)が絞られる場合には、吸気絞弁(２４)の絞り開始時点が、ＤＰＦの再生処理の開始時点となる。この場合、ＤＯＣ(３５)の入口側排気温度がＤＯＣ(３５)の活性化温度に達し、ポスト噴射が開始される時点をＤＰＦの再生処理の開始時点と定義してもよい。
なお、コモンレール式の燃料供給装置(１９)のポスト噴射に代えて、過給機(１７)の排気タービン(１７ｂ)とＤＯＣ(３５)の間に配置した排気管燃料インジェクタ(図示せず)で排気(３９)に未燃燃料を噴射する排気管噴射を用いてもよい。
このエンジンは、ＤＰＦに堆積するアッシュのアッシュ堆積警報装置を備えている。
アッシュとは、亜鉛化合物やカルシウム化合物等の灰分をいう。
亜鉛化合物は、エンジンオイルに含まれる耐磨耗剤や酸化防止剤に由来し、カルシウム化合物は、エンジンオイルに含まれる清浄剤や酸中和剤に由来する。
図１に示すように、アッシュ堆積警報装置は、計時装置(５)と、計数装置(６)と、警報装置(７)を備え、図３(Ａ)に示すように、ＤＰＦの再生処理が終了した後、次に差圧が再生必要値に至るまでの非再生運転状態の累積時間(ＩＴ)が計時装置(５)で計測され、この累積時間(ＩＴ)が所定の判定時間未満の短期インターバルとなった場合には、計数装置(６)により短期インターバルの回数(ＩＣ)がカウントされる。
非再生運転状態の累積時間(ＩＴ)には、エンジン運転停止状態の累積時間は含まれない。
図３(Ａ)(Ｂ)、図４に示すように、連続する短期インターバルの回数(ＩＣ)が所定の警報必要数に至った場合には、警報装置(７)により警報が発せられる(Ｓ６)ように構成されている。
図３(Ａ)に示すように、短期インターバルの後、アッシュの目詰まり状態が変化し、後続のインターバルが短期インターバルの時間を越えた場合には、ＤＰＦ(２)でのアッシュの目詰まり状態が変化し、ＤＰＦ(２)の圧損が改善されたものと推定される。本実施形態では、圧損の改善が推定されたインターバルを挟まずに連続する短期インターバルの回数が警報の発生要件とされているため、アッシュ堆積の推定の信頼性が高く、アッシュ堆積の不要な警報が防止される。
図３(Ａ)(Ｂ)、図４に示すように、連続する短期インターバルの回数(ＩＣ)が所定の警報必要数に至る前に、非再生運転状態の累積時間(ＩＴ)が所定の判定時間以上の長期インターバルとなった場合には、既にカウントされていた短期インターバルの回数(ＩＣ)が０にリセット(Ｓ１０)されるように構成されている。
図３(Ａ)に示すように、短期インターバルの後、長期インターバルが確認される場合、ＤＰＦ(２)でのアッシュの目詰まり状態が変化し、ＤＰＦの圧損が改善されたものと推定される。このアッシュ堆積警報装置では、このような場合、既にカウントされていた短期インターバルの回数(ＩＣ)が０にリセット(Ｓ１０)されるため、アッシュ堆積の推定の信頼性が高く、アッシュ堆積の不要な警報が抑制される。
図１に示すように、計時装置(５)と、計数装置(６)は、電子制御装置(２０)に内蔵されている。
警報装置(７)は、電子制御装置(２０)に電気的に接続された警報ランプで構成され、警報は、警報ランプの点灯により発せられる。警報ランプには、発光ダイオードが用いられている。
警報装置(７)には、警報ランプに代えて、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイを用いることができ、警報は、文字、図形、記号の表示により発せられるようにしてもよい。ＥＬはエレクトロルミネッセンスの略称である。
警報装置(７)には、警報ランプに代えて、警報ブザーや、警報ベル等の警報音発生装置を用いることができ、警報は警報音により発せられるようにしてもよい。
このアッシュ堆積警報装置は、エンジン出荷後、最初にエンジンを運転してから所定の警報猶予期間を経過するまでは、連続する短期インターバルの回数(ＩＣ)が所定の警報必要数に至った場合でも、警報装置(７)による警報が発せられないように構成されている。
エンジン出荷後、最初にエンジンを運転してからの所定期間は、洗浄を要するほどのアッシュ堆積が起こることは考えられず、短期インターバルが発生する原因としては、燃料インジェクタの不具合によるＰＭの異常堆積等、アッシュ堆積以外の原因である可能性が高い。このアッシュ堆積警報装置では、警報猶予期間を設けたため、アッシュ堆積の不要な警報が抑制される。
図１、図２(Ａ)に示すように、アッシュ堆積警報装置は、前記警報猶予期間を調節する猶予期間調節装置(８)を備えている。
警報猶予期間が短い場合、早期に警報猶予が解除され、警報ミスが抑制される利点があり、警報猶予期間が長い場合、過度の警報が抑制される利点がある。このアッシュ堆積警報装置では、これらの利点を考慮し、エンジンの用途に適合するように、警報猶予期間を調節することができる。
図１、図２(Ｂ)に示すように、アッシュ堆積警報装置は、前記判定時間を調節する判定時間調節装置(９)を備えている。
判定時間が長い場合、アッシュの堆積が少なめの時点で警報が発せられ、警報ミスが抑制される利点があり、判定時間が短い場合、アッシュの堆積が多めの時点で警報がなされ、過度の警報が抑制される利点がある。このアッシュ堆積警報装置では、これらの利点を考慮し、エンジンの用途に適合するように、判定時間を調節することができる。
図１、図２(Ｃ)に示すように、アッシュ堆積警報装置は、前記警報必要数を調節する警報必要数調節装置(１０)を備えている。
警報必要数が少ない場合、短期インターバルの連続数が少ない時点で警報が発せられ、警報ミスが抑制される利点があり、警報必要数が多い場合、短期インターバルの連続数が多い時点で警報が発せられ、過度の警報が抑制される利点がある。このアッシュ堆積警報装置では、これらの利点を考慮し、エンジンの用途に適合するように、警報必要数を調節することができる。
図２(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、猶予期間調節装置(８)と、判定時間調節装置(９)と、警報必要数調節装置(１０)は、いずれもダイヤル選択式である。
図２(Ａ)に示すように、猶予期間調節装置(８)では、警報猶予期間を、３０００時間、３５００時間、４０００時間の３種から１種選択することができる。
図２(Ｂ)に示すように、判定時間調節装置(９)では、短期インターバルの判定時間を、７時間未満、５時間未満、３時間未満の３種から１種選択することができる。
図２(Ｃ)に示すように、警報必要数調節装置(１０)では、警報必要数を、２回、３回、４回の３種類から１種類選択することができる。
アッシュ堆積警報装置の作動を、タイムチャートにより説明する。
このタイムチャートでは、猶予期間を３５００時間、短期インターバルの判定時間を５時間未満とし、警報必要数を３回としている。
図３(Ａ)に示すように、エンジン出荷後の第１回目の再生処理が終了し、第２回目の再生処理が開始され、第１回目の終了から第２回目の開始までの非再生運転状態の累積時間(ＩＴ)が４時間であった場合、この累積時間(ＩＴ)は短期インターバルと判定され、短期インターバルの回数(ＩＣ)が１回とカウントされる。
次の累積時間(ＩＴ)も４時間で短期インターバルと判定されると、短期インターバルの回数(ＩＣ)が２回とカウントされる。
次の累積時間(ＩＴ)が６時間で長期インターバルと判定されると、既にカウントされていた短期インターバルの回数(ＩＣ)が０にリセット(Ｓ１０)される。
次に、累積時間(ＩＴ)が３回連続で短期インターバルと判定されると、短期インターバルの回数(ＩＣ)が３回とカウントされ、警報必要数に至ったため、警報が発せられる(Ｓ６)。
但し、エンジン出荷後から３５００時間を経過していない場合には、警報は発せられない。
警報が発せられた場合には、ＤＰＦでのアッシュ堆積が許容量を超えたものと判断されるため、逆洗エアブロー等によりＤＰＦを洗浄する必要がある。
電子制御装置によるＤＰＦ再生及び警報の処理の手順を、フローチャートで説明する。
図４に示すように、ステップ(Ｓ１)でＤＰＦ(２)の排気出入口側間の差圧が再生必要値に至ったか否かが判定される。判定は肯定されるまで繰り返され、判定が肯定されると、ステップ(Ｓ２)に移行する。
ステップ(Ｓ２)では、ＤＰＦの再生処理が開始され、ステップ(Ｓ３)に移行する。ＤＰＦの再生処理は、ＤＯＣ(３５)の入口側排気温度がＤＯＣ(３５)の活性化温度に達していない場合には、吸気絞弁(２４)が絞られ、活性化温度に達すると、燃料供給装置(１９)のポスト噴射で排気(３９)に未燃燃料が供給され、未燃燃料がＤＯＣ(３５)で触媒燃焼され、排気温度が昇温し、ＤＰＦ(２)に溜まったＰＭが焼却除去される。
ステップ(Ｓ３)では、今回の再生処理の直前回の再生処理の終了から、今回の再生処理の開始までの非再生運転状態の累積時間(ＩＴ)が短期インターバルであるか否かが判定される。判定が肯定された場合には、ステップ(Ｓ４)に移行する。
ステップ(Ｓ４)では、短期インターバルの回数(ＩＣ)が１増加され、ステップ(Ｓ５)に移行する。
ステップ(Ｓ５)では、連続するインターバルの回数(ＩＣ)が警報必要数に至ったか否かが判定される。判定が肯定された場合には、ステップ(Ｓ６)に移行する。
ステップ(Ｓ６)では、警報が発せられ、ステップ(Ｓ７)に移行する。
ステップ(Ｓ５)での判定が否定された場合には、ステップ(Ｓ７)に移行する。
ステップ(Ｓ７)では、再生終了状態が満たされたか否かが判定される。判定が肯定された場合には、ステップ(Ｓ８)に移行する。
ステップ(Ｓ８)では、ＤＰＦの再生処理を終了し、ステップ(Ｓ１)に戻る。
ステップ(Ｓ７)で判定が否定された場合には、ステップ(Ｓ９)に移行する。
ステップ(Ｓ９)では、ＤＰＦの再生処理を継続し、ステップ(Ｓ７)に戻る。
再生終了条件は、ポスト噴射により、ＤＰＦ入口排気温度が所定の再生要求温度(例えば５００°Ｃ前後)を維持した積算時間が所定の終了設定時間に至ることである。
尚、ＤＰＦの再生途中で、ＤＰＦ出口側排気温度が異常高温(例えば７００°Ｃ前後)に至った場合には、ＤＰＦ(２)の熱損傷を避けるため、ポスト噴射は中止される。
ステップ(Ｓ３)での判定が否定された場合には、ステップ(Ｓ１０)で、短期インターバルの回数(ＩＣ)が０にリセットされ、ステップ(Ｓ７)に移行する。
ステップ(Ｓ３)での判定が否定された場合とは、非再生運転状態の累積時間(ＩＴ)が長期インターバルと判定された場合をいう。
この排気処理装置は、次のような構成であってもよい。
図１、図２(Ｃ)に示すように、前記警報必要数を調節する警報必要数調節装置(１０)を備え、判定時間調節装置(９)と警報必要数調節装置(１０)のうち、一方が調節された場合には、これに連動して、他方が調節されるように構成する。この場合、一方の調節に連動して他方が調節されるので、簡易かつ迅速な調節を行うことができる。
調節連動方式には、次のものが考えられる。
判定時間調節装置(９)による判定時間の増加調節と、警報必要数調節装置(１０)による警報必要数の減少調節が連動するようにする。
すなわち、判定時間調節装置(９)による判定時間の増加調節がなされた場合には、これに連動して警報必要数調節装置(１０)による警報必要数の減少調節がなされるようにする。
また、警報必要数調節装置(１０)による警報必要数の減少調節がなされた場合には、これに連動して、判定時間調節装置(９)による判定時間の増加調節がなされるようにする。
判定時間が長い場合、アッシュの堆積が少なめの時点で警報が発せられ、警報ミスが抑制される利点があり、警報必要数が少ない場合、短期インターバルの連続数が少なめの時点で警報が発せられ、警報ミスが抑制される利点がある。この調整連動方式では、警報ミスの抑制機能が二重になり、その機能がより高まる。
調節連動方式は、次のものであってもよい。
判定時間調節装置(９)による判定時間の減少調節と、警報必要数調節装置(１０)による警報必要数の増加調節が連動するようにする。
すなわち、判定時間調節装置(９)による判定時間の減少調節がなされた場合には、これに連動して警報必要数調節装置(１０)による警報必要数の増加調節がなされるようにする。
また、警報必要数調節装置(１０)による警報必要数の増加調節がなされた場合には、これに連動して判定時間調節装置(９)による判定時間の減少調節がなされるようにする。
判定時間が短い場合、アッシュの堆積が多めの時点で警報がなされ、過度の警報が抑制される利点があり、警報必要数が多い場合、短期インターバルの連続数が多めの時点で警報が発せられ、過度の警報が抑制される利点がある。この調整連動方式では、過度の警報の抑制機能が二重になり、その機能がより高まる。
調節連動方式は、次のようなものであってもよい。
判定時間調節装置(９)による判定時間の増加調節と、警報必要数調節装置(１０)による警報必要数の増加調節が連動するようにする。
すなわち、判定時間調節装置(９)による判定時間の増加調節がなされた場合には、これに連動して警報必要数調節装置(１０)による警報必要数の増加調節がなされるようにする。
また、警報必要数調節装置(１０)による警報必要数の増加調節がなされた場合には、これに連動して、判定時間調節装置(９)による判定時間の増加調節がなされるようにする。
調節連動方式は、次のようなものであってもよい。
判定時間調節装置(９)による判定時間の減少調節と、警報必要数調節装置(１０)による警報必要数の減少調節が連動するようにする。
すなわち、判定時間調節装置(９)による判定時間の減少調節がなされた場合には、これに連動して警報必要数調節装置(１０)による警報必要数の減少調節がなされるようにする。
また、警報必要数調節装置(１０)による警報必要数の減少調節がなされた場合には、これに連動して判定時間調節装置(９)による判定時間の減少調節がなされるようにする。
(１)…排気経路、(２)…ＤＰＦ、(３)…差圧センサ、(４)…再生装置、(５)…計時装置
、(６)…計数装置、(７)…警報装置、(８)…猶予期間調節装置、(９)…判定時間調節装置
、(１０)…警報必要数調節装置、(ＩＴ)…累積時間、(ＩＣ)…短期インターバルの回数。
本発明では、ＤＰＦの再生処理では、ＤＰＦの排気上流側に配置されたＤＯＣの入口側排気温度がＤＯＣの活性化温度に達すると、燃料供給装置のポスト噴射で排気に未燃燃料が供給され、未燃燃料がＤＯＣで触媒燃焼され、排気温度が上昇し、ＤＰＦに溜まったＰＭが焼却除去され、再生終了条件は、ポスト噴射により、ＤＰＦ入口排気温度が所定の再生要求温度を維持した積算時間が所定の終了設定時間に至ることとされ、ＤＰＦの再生処理が終了した後、次に上記差圧が再生必要値に至るまでの非再生運転状態の累積時間が計時装置で計測され、この累積時間が所定の判定時間未満の短期インターバルとなった場合には、計数装置により短期インターバルの回数がカウントされ、連続する短期インターバルの回数が所定の警報必要数に至った場合には、警報装置によりＤＰＦに堆積するアッシュのアッシュ堆積警報が発せられるように構成されている。
本発明では、連続する短期インターバルの回数が所定の警報必要数に至る前に、非再生運転状態の累積時間が所定の判定時間以上の長期インターバルとなった場合には、既にカウントされていた短期インターバルの回数が０にリセットされるように構成されていることが望ましい。
上記各センサと、電子制御装置(２０)と、ＤＯＣ(３５)と、吸気絞弁(２４)と、燃料供給装置(１９)で、ＤＰＦの再生装置(４)が構成されている。
ＤＰＦの再生装置(４)では、ＤＰＦ(２)の排気出入口側間の差圧に基づいて、電子制御装置(２０)でＤＰＦ(２)の目詰まり状態が推定され、差圧が再生必要値に至ったことに基づいて、ＤＰＦ(２)の再生処理がなされる。
すなわち、このエンジンは、図１に示すように、排気経路(１)に配置されたＤＰＦ(２)と、ＤＰＦ(２)の排気入口と排気出口の差圧を検出する差圧センサ(３)と、再生装置(４)を備え、差圧センサ(３)で検出された差圧が所定の再生必要値に至ったことに基づいて、再生装置(４)でＤＰＦ(２)に堆積したＰＭを焼却するＤＰＦの再生処理が行われるように構成されている。
ＤＰＦの再生処理では、ＤＰＦ(２)の排気上流側に配置されたＤＯＣ(３５)の入口側排気温度がＤＯＣ(３５)の活性化温度に達すると、燃料供給装置(１９)のポスト噴射で排気(３９)に未燃燃料が供給され、未燃燃料がＤＯＣ(３５)で触媒燃焼され、排気温度が上昇し、ＤＰＦ(２)に溜まったＰＭが焼却除去される。
再生終了条件は、ポスト噴射により、ＤＰＦ入口排気温度が所定の再生要求温度を維持した積算時間が所定の終了設定時間に至ることとされている。
図３(Ａ)(Ｂ)、図４に示すように、連続する短期インターバルの回数(ＩＣ)が所定の警報必要数に至った場合には、警報装置(７)によりＤＰＦ(２)に堆積するアッシュのアッシュ堆積警報が発せられる(Ｓ６)ように構成されている。
図３(Ａ)に示すように、短期インターバルの後、アッシュの目詰まり状態が変化し、後続のインターバルが短期インターバルの時間を越えた場合には、ＤＰＦ(２)でのアッシュの目詰まり状態が変化し、ＤＰＦ(２)の圧損が改善されたものと推定される。本実施形態では、圧損の改善が推定されたインターバルを挟まずに連続する短期インターバルの回数が警報の発生要件とされているため、アッシュ堆積の推定の信頼性が高く、アッシュ堆積の不要な警報が防止される。

Claims (9)

  1. 排気経路(１)に配置されたＤＰＦ(２)と、ＤＰＦ(２)の排気入口と排気出口の差圧を検出する差圧センサ(３)と、再生装置(４)を備え、差圧センサ(３)で検出された差圧が所定の再生必要値に至ったことに基づいて、再生装置(４)でＤＰＦ(２)に堆積したＰＭを焼却するＤＰＦの再生処理が行われるように構成され、
    計時装置(５)と、計数装置(６)と、警報装置(７)を備え、ＤＰＦの再生処理が終了した後、次に上記差圧が再生必要値に至るまでの非再生運転状態の累積時間(ＩＴ)が計時装置(５)で計測され、この累積時間(ＩＴ)が所定の判定時間未満の短期インターバルとなった場合には、計数装置(６)により短期インターバルの回数(ＩＣ)がカウントされ、
    連続する短期インターバルの回数(ＩＣ)が所定の警報必要数に至った場合には、警報装置(７)により警報が発せられる(Ｓ６)ように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  2. 請求項１に記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    連続する短期インターバルの回数(ＩＣ)が所定の警報必要数に至る前に、非再生運転状態の累積時間(ＩＴ)が所定の判定時間以上の長期インターバルとなった場合には、既にカウントされていた短期インターバルの回数(ＩＣ)が０にリセット(Ｓ１０)されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  3. 請求項１または請求項２に記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    エンジン出荷後、最初にエンジンを運転してから所定の警報猶予期間を経過するまでは、連続する短期インターバルの回数(ＩＣ)が所定の警報必要数に至った場合でも、警報装置(７)による警報が発せられないように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  4. 請求項３に記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    前記警報猶予期間を調節する猶予期間調節装置(８)を備えている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    前記判定時間を調節する判定時間調節装置(９)を備えている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    前記警報必要数を調節する警報必要数調節装置(１０)を備えている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  7. 請求項５に記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    前記警報必要数を調節する警報必要数調節装置(１０)を備え、
    判定時間調節装置(９)と警報必要数調節装置(１０)のうち、一方が調節された場合には、これに連動して、他方が調節されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  8. 請求項７に記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    判定時間調節装置(９)による判定時間の増加調節と、警報必要数調節装置(１０)による警報必要数の減少調節が連動するように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  9. 請求項７に記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    判定時間調節装置(９)による判定時間の減少調節と、警報必要数調節装置(１０)による警報必要数の増加調節が連動するように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
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