JP3165084B2 - ディーゼルパティキュレートフィルタの制御方法及びその制御装置 - Google Patents
ディーゼルパティキュレートフィルタの制御方法及びその制御装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，ディーゼルエン
ジンから排出される排気ガスに含まれる排気微粒子即ち
パティキュレートを一対のフィルタで捕集し，捕集され
たパティキュレートを加熱焼却して前記フィルタを再生
するディーゼルパティキュレートフィルタの制御方法及
びその制御装置に関する。
ジンから排出される排気ガスに含まれる排気微粒子即ち
パティキュレートを一対のフィルタで捕集し，捕集され
たパティキュレートを加熱焼却して前記フィルタを再生
するディーゼルパティキュレートフィルタの制御方法及
びその制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，ディーゼルパティキュレートフィ
ルタとして，ディーゼルエンジンから排出される排気ガ
スに含まれる排気微粒子即ちパティキュレートを捕集す
るため，排気ガス通路に一対のフィルタを並列に配置
し，一方のフィルタでパティキュレートを捕集し，捕集
したパティキュレートが所定量以上になると，排気ガス
の流れを切り換えて他方のフィルタで排気ガス中に含ま
れるパティキュレートを捕集すると共に，一方のフィル
タに捕集されたパティキュレートを加熱焼却して一方の
フィルタを再生するものが知られている（例えば，特開
平７−２７９６４６号公報，特開平８−３１２３２９号
公報参照）。
ルタとして，ディーゼルエンジンから排出される排気ガ
スに含まれる排気微粒子即ちパティキュレートを捕集す
るため，排気ガス通路に一対のフィルタを並列に配置
し，一方のフィルタでパティキュレートを捕集し，捕集
したパティキュレートが所定量以上になると，排気ガス
の流れを切り換えて他方のフィルタで排気ガス中に含ま
れるパティキュレートを捕集すると共に，一方のフィル
タに捕集されたパティキュレートを加熱焼却して一方の
フィルタを再生するものが知られている（例えば，特開
平７−２７９６４６号公報，特開平８−３１２３２９号
公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで，上記のよう
なディーゼルパティキュレートフィルタでは，並列に配
置されたフィルタに対して排気ガス流れをバルブ等で切
り換え，いずれか一方のフィルタで排気ガス中に含まれ
るパティキュレートを捕集し，他方のフィルタに捕集さ
れたパティキュレートを加熱焼却してフィルタを再生し
ているが，加熱装置の電極の損傷や折損，切換バルブの
故障等が発生した場合に，フィルタの再生が不完全にな
ることがあり，フィルタの再生が不完全な状態でパティ
キュレートの捕集を行なうと，フィルタが目詰まりし，
圧力損失の上昇，フィルタの破損，或いは車両が走行不
可能に成る等の種々の問題が発生する。
なディーゼルパティキュレートフィルタでは，並列に配
置されたフィルタに対して排気ガス流れをバルブ等で切
り換え，いずれか一方のフィルタで排気ガス中に含まれ
るパティキュレートを捕集し，他方のフィルタに捕集さ
れたパティキュレートを加熱焼却してフィルタを再生し
ているが，加熱装置の電極の損傷や折損，切換バルブの
故障等が発生した場合に，フィルタの再生が不完全にな
ることがあり，フィルタの再生が不完全な状態でパティ
キュレートの捕集を行なうと，フィルタが目詰まりし，
圧力損失の上昇，フィルタの破損，或いは車両が走行不
可能に成る等の種々の問題が発生する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
の課題を解決することであり，排気ガス通路に並列に配
置した一方のフィルタの再生後の目詰まり率を測定し，
一方のフィルタの目詰まり率が設定値以上の場合，或い
は捕集時間が確保できない場合には，他方のフィルタの
目詰まり率を測定し，他方のフィルタの捕集時間の余裕
分を判定し，他方のフィルタにパティキュレートを捕集
する余裕がある場合には一方のフィルタの再度の再生処
理を行い，他方のフィルタに余裕がない場合には故障の
表示を行なうと共に，燃料噴射量を減じるか又はＥＧＲ
を解除する等の捕集時間を長く確保できる処理を行うデ
ィーゼルパティキュレートフィルタの制御方法及びその
制御装置を提供することである。
の課題を解決することであり，排気ガス通路に並列に配
置した一方のフィルタの再生後の目詰まり率を測定し，
一方のフィルタの目詰まり率が設定値以上の場合，或い
は捕集時間が確保できない場合には，他方のフィルタの
目詰まり率を測定し，他方のフィルタの捕集時間の余裕
分を判定し，他方のフィルタにパティキュレートを捕集
する余裕がある場合には一方のフィルタの再度の再生処
理を行い，他方のフィルタに余裕がない場合には故障の
表示を行なうと共に，燃料噴射量を減じるか又はＥＧＲ
を解除する等の捕集時間を長く確保できる処理を行うデ
ィーゼルパティキュレートフィルタの制御方法及びその
制御装置を提供することである。
【０００５】この発明は，ディーゼルエンジンの排気系
に組み込まれて排気ガス中に含まれるパティキュレート
を並列に配置された一対のフィルタで交互に捕集し，前
記フィルタに捕集された前記パティキュレートを加熱焼
却して前記フィルタを再生するディーゼルパティキュレ
ートフィルタの制御方法において，再生終了後の一方の
フィルタの目詰まり率を判定し，目詰まり率が設定値以
上の場合には他方のフィルタの目詰まり率を判定し，前
記他方のフィルタの目詰まり率が設定値以下の場合に
は，前記他方のフィルタによるパティキュレートの捕集
を続行し且つ前記一方のフィルタの再生を再度行なう制
御をすることを特徴とするディーゼルパティキュレート
フィルタの制御方法に関する。
に組み込まれて排気ガス中に含まれるパティキュレート
を並列に配置された一対のフィルタで交互に捕集し，前
記フィルタに捕集された前記パティキュレートを加熱焼
却して前記フィルタを再生するディーゼルパティキュレ
ートフィルタの制御方法において，再生終了後の一方の
フィルタの目詰まり率を判定し，目詰まり率が設定値以
上の場合には他方のフィルタの目詰まり率を判定し，前
記他方のフィルタの目詰まり率が設定値以下の場合に
は，前記他方のフィルタによるパティキュレートの捕集
を続行し且つ前記一方のフィルタの再生を再度行なう制
御をすることを特徴とするディーゼルパティキュレート
フィルタの制御方法に関する。
【０００６】このディーゼルパティキュレートフィルタ
の制御方法は，前記他方のフィルタの目詰まり率を判定
した場合に，前記他方の前記フィルタの目詰まり率が設
定値以上の場合には，故障表示を行なうと共に，スモー
クの発生を減ずる処理を行なう制御をする。更に，前記
故障表示を行なうのに加えて，例えば，切換弁を中立に
して排気ガスを前記一対のフィルタに流してパティキュ
レートを捕集するように制御する。
の制御方法は，前記他方のフィルタの目詰まり率を判定
した場合に，前記他方の前記フィルタの目詰まり率が設
定値以上の場合には，故障表示を行なうと共に，スモー
クの発生を減ずる処理を行なう制御をする。更に，前記
故障表示を行なうのに加えて，例えば，切換弁を中立に
して排気ガスを前記一対のフィルタに流してパティキュ
レートを捕集するように制御する。
【０００７】スモークの発生を減ずる前記処理は，燃料
噴射量を減じる処理，ＥＧＲを行なわない処理，及び噴
射タイミングを進角させる処理のうちいずれかの処理を
行なうものである。
噴射量を減じる処理，ＥＧＲを行なわない処理，及び噴
射タイミングを進角させる処理のうちいずれかの処理を
行なうものである。
【０００８】前記フィルタの再生後の目詰まり率の判定
は，前記フィルタの再生終了後から所定時間経過後に行
なうことができる。又は，前記フィルタの再生後の目詰
まり率の判定は，前記フィルタの温度が５００℃以下に
低下した後に行なうことができる。或いは，前記フィル
タの再生後の目詰まり率の判定は，前記フィルタの上流
側の圧力（ＰF ）を下流側の圧力（ＰR ）で除した圧力
比（α＝ＰF ／ＰR ）で判定することができる。
は，前記フィルタの再生終了後から所定時間経過後に行
なうことができる。又は，前記フィルタの再生後の目詰
まり率の判定は，前記フィルタの温度が５００℃以下に
低下した後に行なうことができる。或いは，前記フィル
タの再生後の目詰まり率の判定は，前記フィルタの上流
側の圧力（ＰF ）を下流側の圧力（ＰR ）で除した圧力
比（α＝ＰF ／ＰR ）で判定することができる。
【０００９】再生終了後の前記一方のフィルタの目詰ま
り率を判定し，前記目詰まり率が設定値以上であって且
つ前記他方のフィルタの目詰まり率を判定し，前記他方
のフィルタの目詰まり率が設定値以上の場合には，両方
の前記フィルタでパティキュレートの捕集を行なう制御
をするものである。
り率を判定し，前記目詰まり率が設定値以上であって且
つ前記他方のフィルタの目詰まり率を判定し，前記他方
のフィルタの目詰まり率が設定値以上の場合には，両方
の前記フィルタでパティキュレートの捕集を行なう制御
をするものである。
【００１０】又は，この発明は，ディーゼルエンジンの
排気ガス通路に組み込まれた並列に配置された一対のフ
ィルタ，前記フィルタへの排気ガスの流れを切り換える
切換弁，前記フィルタに捕集されたパティキュレートを
加熱焼却するため前記フィルタに設けられた加熱装置，
及び前記フィルタに捕集されたパティキュレートの堆積
量に応じて前記切換弁の切り換えと前記加熱装置の作動
とを制御するコントローラ，を有するディーゼルパティ
キュレートフィルタの制御装置において，前記コントロ
ーラは，再生終了後の一方のフィルタの目詰まり率を判
定し，目詰まり率が設定値以上の場合には他方のフィル
タの目詰まり率を判定し，前記他方のフィルタの目詰ま
り率が設定値以下の場合には，前記切換弁を切り換える
ことなく前記他方のフィルタによるパティキュレートの
捕集を続行し，前記一方のフィルタの前記加熱装置を作
動して前記一方のフィルタの再生を再度する制御を行な
うことを特徴とするディーゼルパティキュレートフィル
タの制御装置に関する。
排気ガス通路に組み込まれた並列に配置された一対のフ
ィルタ，前記フィルタへの排気ガスの流れを切り換える
切換弁，前記フィルタに捕集されたパティキュレートを
加熱焼却するため前記フィルタに設けられた加熱装置，
及び前記フィルタに捕集されたパティキュレートの堆積
量に応じて前記切換弁の切り換えと前記加熱装置の作動
とを制御するコントローラ，を有するディーゼルパティ
キュレートフィルタの制御装置において，前記コントロ
ーラは，再生終了後の一方のフィルタの目詰まり率を判
定し，目詰まり率が設定値以上の場合には他方のフィル
タの目詰まり率を判定し，前記他方のフィルタの目詰ま
り率が設定値以下の場合には，前記切換弁を切り換える
ことなく前記他方のフィルタによるパティキュレートの
捕集を続行し，前記一方のフィルタの前記加熱装置を作
動して前記一方のフィルタの再生を再度する制御を行な
うことを特徴とするディーゼルパティキュレートフィル
タの制御装置に関する。
【００１１】この発明によるディーゼルパティキュレー
トフィルタの制御方法及び制御装置は，上記のように構
成したので，フィルタの再生終了後，未燃スートに着火
し，暴走燃焼しないように所定の時間待って排気ガス流
れを別のフィルタへ切り換えて再生後の目詰まり率を測
定する。測定した目詰まり率が所定値より高い場合に
は，捕集しているフィルタの目詰まり率が設定値以下で
あるか否かを判定する。目詰まり率が設定値以下の場合
には，再生終了のフィルタの再生処理を再度開始する。
捕集しているフィルタの目詰まり率が設定値以上の場合
には，再生を行なう時間の余裕がなく，両フィルタは捕
集するための余裕が余りないので，フィルタの再生処理
を行なわず，排気ガスを両フィルタに振り分けて流し，
フィルタディーゼルパティキュレートフィルタの故障の
表示又は警報を発し，ディーゼルエンジンのスモークの
発生を減ずる処理を行なう制御をし，ディーゼルパティ
キュレートフィルタの修理可能な場所や安全な場所へ車
両を移動させる。
トフィルタの制御方法及び制御装置は，上記のように構
成したので，フィルタの再生終了後，未燃スートに着火
し，暴走燃焼しないように所定の時間待って排気ガス流
れを別のフィルタへ切り換えて再生後の目詰まり率を測
定する。測定した目詰まり率が所定値より高い場合に
は，捕集しているフィルタの目詰まり率が設定値以下で
あるか否かを判定する。目詰まり率が設定値以下の場合
には，再生終了のフィルタの再生処理を再度開始する。
捕集しているフィルタの目詰まり率が設定値以上の場合
には，再生を行なう時間の余裕がなく，両フィルタは捕
集するための余裕が余りないので，フィルタの再生処理
を行なわず，排気ガスを両フィルタに振り分けて流し，
フィルタディーゼルパティキュレートフィルタの故障の
表示又は警報を発し，ディーゼルエンジンのスモークの
発生を減ずる処理を行なう制御をし，ディーゼルパティ
キュレートフィルタの修理可能な場所や安全な場所へ車
両を移動させる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
によるディーゼルパティキュレートフィルタの制御方法
及びその制御装置の実施例を説明する。図１はこの発明
による制御方法を達成できるディーゼルパティキュレー
トフィルタの制御装置の一実施例を示す概略説明図，図
２は図１の制御装置のフィルタの目詰まり状態の検出手
段を示す説明図，図３は捕集時間に対するフィルタの圧
力比を示すグラフ，図４，図５及び図６はこの発明によ
るディーゼルパティキュレートフィルタの制御方法の処
理行程を示す処理フロー図，並びに図７はこのディーゼ
ルパティキュレートフィルタの制御方法の作動形態を示
す説明図である。
によるディーゼルパティキュレートフィルタの制御方法
及びその制御装置の実施例を説明する。図１はこの発明
による制御方法を達成できるディーゼルパティキュレー
トフィルタの制御装置の一実施例を示す概略説明図，図
２は図１の制御装置のフィルタの目詰まり状態の検出手
段を示す説明図，図３は捕集時間に対するフィルタの圧
力比を示すグラフ，図４，図５及び図６はこの発明によ
るディーゼルパティキュレートフィルタの制御方法の処
理行程を示す処理フロー図，並びに図７はこのディーゼ
ルパティキュレートフィルタの制御方法の作動形態を示
す説明図である。
【００１３】このディーゼルパティキュレートフィルタ
の制御装置は，ディーゼルエンジン１の排気ガスを排気
する排気マニホルド１５に接続された排気管１０から分
岐した排気ガス通路１１，１２の途中にフィルタ５，９
が並列にそれぞれ配設されている。ディーゼルエンジン
１は，ＥＧＲ装置を備えている。ＥＧＲ通路２１は，排
気マニホルド１５と吸気マニホルド１４に接続された吸
気通路１３とを接続する。ＥＧＲ通路２１には，ＥＧＲ
弁２が設置されている。ＥＧＲ弁２の開閉作動は，エン
ジンコントローラ８の指令で制御される。ディーゼルエ
ンジン１のエンジン回転，負荷等の運転状態は，エンジ
ンコントローラ８に入力される。エンジンコントローラ
８は，ディーゼルエンジン１の運転状態及びディーゼル
パティキュレートフィルタ用コントローラ７の情報を受
けてＥＧＲ弁２の開閉を制御し，排気ガスの一部を吸気
管１３へ送り込む制御を行なう。
の制御装置は，ディーゼルエンジン１の排気ガスを排気
する排気マニホルド１５に接続された排気管１０から分
岐した排気ガス通路１１，１２の途中にフィルタ５，９
が並列にそれぞれ配設されている。ディーゼルエンジン
１は，ＥＧＲ装置を備えている。ＥＧＲ通路２１は，排
気マニホルド１５と吸気マニホルド１４に接続された吸
気通路１３とを接続する。ＥＧＲ通路２１には，ＥＧＲ
弁２が設置されている。ＥＧＲ弁２の開閉作動は，エン
ジンコントローラ８の指令で制御される。ディーゼルエ
ンジン１のエンジン回転，負荷等の運転状態は，エンジ
ンコントローラ８に入力される。エンジンコントローラ
８は，ディーゼルエンジン１の運転状態及びディーゼル
パティキュレートフィルタ用コントローラ７の情報を受
けてＥＧＲ弁２の開閉を制御し，排気ガスの一部を吸気
管１３へ送り込む制御を行なう。
【００１４】このディーゼルパティキュレートフィルタ
の制御装置は，フィルタ５，９を交互に通過する排気ガ
スに含まれるカーボン，煤，ＨＣ等のパティキュレート
を捕集し，フィルタ５，９に捕集されたパティキュレー
トを加熱装置２２を作動して加熱焼却し，フィルタ５，
９を再生する。フィルタ５，９は，排気ガス通路１１，
１２に配設されたケーシング１８内に組み込まれたセラ
ミックス不織布から作製された円筒状及び／又はプリー
ツ状の筒状フィルタ１６と，筒状フィルタ１６の表面に
配置された金網等から成る加熱装置２２から構成されて
いる。筒状フィルタ１６の両端には封止プレート１９が
取り付けられ，加熱装置２２は筒状フィルタ１６の外周
に配置され，排気ガスは図２の矢印で示すように筒状フ
ィルタ１６の外側から内側へ流れる。筒状フィルタ１６
を構成する材料は，上記のように，耐熱性で耐酸化性に
富んだＳｉＣ，Ａｌ2 Ｏ3 等から成るセラミックス不織
布を使用できるが，セラミックス不織布の均等物とし
て，セラミックス繊維，セラミックス織布，セラミック
スフェルト等の繊維材料を使用することができる。
の制御装置は，フィルタ５，９を交互に通過する排気ガ
スに含まれるカーボン，煤，ＨＣ等のパティキュレート
を捕集し，フィルタ５，９に捕集されたパティキュレー
トを加熱装置２２を作動して加熱焼却し，フィルタ５，
９を再生する。フィルタ５，９は，排気ガス通路１１，
１２に配設されたケーシング１８内に組み込まれたセラ
ミックス不織布から作製された円筒状及び／又はプリー
ツ状の筒状フィルタ１６と，筒状フィルタ１６の表面に
配置された金網等から成る加熱装置２２から構成されて
いる。筒状フィルタ１６の両端には封止プレート１９が
取り付けられ，加熱装置２２は筒状フィルタ１６の外周
に配置され，排気ガスは図２の矢印で示すように筒状フ
ィルタ１６の外側から内側へ流れる。筒状フィルタ１６
を構成する材料は，上記のように，耐熱性で耐酸化性に
富んだＳｉＣ，Ａｌ2 Ｏ3 等から成るセラミックス不織
布を使用できるが，セラミックス不織布の均等物とし
て，セラミックス繊維，セラミックス織布，セラミック
スフェルト等の繊維材料を使用することができる。
【００１５】このディーゼルパティキュレートフィルタ
の制御装置では，加熱装置２２は筒状フィルタ１６の排
気ガス流れの上流側に位置し，周方向に通電可能に構成
することができる。加熱装置２２には，通電のため周方
向の両端に電極端子２０が設けられている。加熱装置２
２を構成する通電金網は，筒状フィルタ１６の排気ガス
流れの上流側に位置し，軸方向全領域において均一なピ
ッチ即ちメッシュ数に構成したものが使用される。加熱
装置２２は，コントローラ７からの指令によって作動さ
れる。
の制御装置では，加熱装置２２は筒状フィルタ１６の排
気ガス流れの上流側に位置し，周方向に通電可能に構成
することができる。加熱装置２２には，通電のため周方
向の両端に電極端子２０が設けられている。加熱装置２
２を構成する通電金網は，筒状フィルタ１６の排気ガス
流れの上流側に位置し，軸方向全領域において均一なピ
ッチ即ちメッシュ数に構成したものが使用される。加熱
装置２２は，コントローラ７からの指令によって作動さ
れる。
【００１６】ディーゼルパティキュレートフィルタの制
御装置では，フィルタ５，９の上流側の排気管１０に排
気ガス圧を検出するための入口圧力センサ３が設けら
れ，また，フィルタ５，９の下流側の排気管１０に排気
ガス圧を検出するための出口圧力センサ６が設けられて
いる。入口圧力センサ３及び出口圧力センサ６による排
気ガス圧の検出値はコントローラ７に入力される。排気
管１０から排気ガス通路１１，１２に分岐する点には，
コントローラ７の指令で電磁力又は油圧から成るアクチ
ュエータ１７によって作動される切換弁４が配設されて
いる。切換弁４は，アクチュエータ１７によって排気ガ
スをいずれか一方或いは両方の排気ガス通路１１，１２
に流すように作動される。コントローラ７は，入口圧力
センサ３及び出口圧力センサ６からの排気ガス圧の検出
信号を受けて切換弁４の切り換え作動を行なうと共に，
再生するフィルタ５又は９の加熱装置２２を作動する。
御装置では，フィルタ５，９の上流側の排気管１０に排
気ガス圧を検出するための入口圧力センサ３が設けら
れ，また，フィルタ５，９の下流側の排気管１０に排気
ガス圧を検出するための出口圧力センサ６が設けられて
いる。入口圧力センサ３及び出口圧力センサ６による排
気ガス圧の検出値はコントローラ７に入力される。排気
管１０から排気ガス通路１１，１２に分岐する点には，
コントローラ７の指令で電磁力又は油圧から成るアクチ
ュエータ１７によって作動される切換弁４が配設されて
いる。切換弁４は，アクチュエータ１７によって排気ガ
スをいずれか一方或いは両方の排気ガス通路１１，１２
に流すように作動される。コントローラ７は，入口圧力
センサ３及び出口圧力センサ６からの排気ガス圧の検出
信号を受けて切換弁４の切り換え作動を行なうと共に，
再生するフィルタ５又は９の加熱装置２２を作動する。
【００１７】図２の（Ａ）はフィルタ５，９にパティキ
ュレートが堆積していない再生された状態を示し，図２
の（Ｂ）はフィルタ５，９にパティキュレートが堆積し
た目詰まり状態を示す。図２の（Ａ）に示すフィルタ
５，９の上流側の入口圧力センサ３からの排気ガス圧力
をＰF 0 とし，フィルタ５，９の下流側の出口圧力セン
サ６からの排気ガス圧力をＰR 0 とすると，再生された
フィルタ５，９の上流側と下流側との圧力比α0 は，図
３に示すように，α0 ＝ＰF 0 ／ＰR 0 である。また，
時間経過した後，フィルタ５，９にパティキュレートが
堆積され，図２の（Ｂ）に示すフィルタ５，９の上流側
の入口圧力センサ３からの排気ガス圧力をＰF 1 とし，
フィルタ５，９の下流側の出口圧力センサ６からの排気
ガス圧力をＰR 1 とすると，目詰まり状態のフィルタ
５，９の上流側と下流側との圧力比αは，図３に示すよ
うに，α＝ＰF 1 ／ＰR 1 である。
ュレートが堆積していない再生された状態を示し，図２
の（Ｂ）はフィルタ５，９にパティキュレートが堆積し
た目詰まり状態を示す。図２の（Ａ）に示すフィルタ
５，９の上流側の入口圧力センサ３からの排気ガス圧力
をＰF 0 とし，フィルタ５，９の下流側の出口圧力セン
サ６からの排気ガス圧力をＰR 0 とすると，再生された
フィルタ５，９の上流側と下流側との圧力比α0 は，図
３に示すように，α0 ＝ＰF 0 ／ＰR 0 である。また，
時間経過した後，フィルタ５，９にパティキュレートが
堆積され，図２の（Ｂ）に示すフィルタ５，９の上流側
の入口圧力センサ３からの排気ガス圧力をＰF 1 とし，
フィルタ５，９の下流側の出口圧力センサ６からの排気
ガス圧力をＰR 1 とすると，目詰まり状態のフィルタ
５，９の上流側と下流側との圧力比αは，図３に示すよ
うに，α＝ＰF 1 ／ＰR 1 である。
【００１８】このディーゼルパティキュレートフィルタ
の制御方法では，フィルタ５，９の再生後の目詰まり率
の判定は，フィルタ５，９の再生終了後から所定時間経
過後に行なうこととする。又は，フィルタ５，９の再生
後の目詰まり率の判定は，フィルタ５，９の温度が５０
０℃以下に低下した後に行なうこととする。或いは，フ
ィルタ５，９の再生後の目詰まり率の判定は，上記のよ
うに，フィルタ５，９の上流側の排気ガス圧力ＰF と下
流側の排気ガス圧力をＰR との圧力比α＝ＰF／ＰR で
判定することとする。
の制御方法では，フィルタ５，９の再生後の目詰まり率
の判定は，フィルタ５，９の再生終了後から所定時間経
過後に行なうこととする。又は，フィルタ５，９の再生
後の目詰まり率の判定は，フィルタ５，９の温度が５０
０℃以下に低下した後に行なうこととする。或いは，フ
ィルタ５，９の再生後の目詰まり率の判定は，上記のよ
うに，フィルタ５，９の上流側の排気ガス圧力ＰF と下
流側の排気ガス圧力をＰR との圧力比α＝ＰF／ＰR で
判定することとする。
【００１９】このディーゼルパティキュレートフィルタ
制御装置は，上記のように構成され，フィルタ５，９の
目詰まり率を図３で示すように設定できる。フィルタ
５，９は，その上下流における排気ガス圧の圧力比αが
α0 の時，フィルタ５，９にはパティキュレートが堆積
されていない状態である。フィルタ５，９は，圧力比α
が圧力比α3 の値では１００％の目詰まり状態であり，
フィルタ５，９にはパティキュレートを捕集できない状
態である。フィルタ５，９は，圧力比αが圧力比α1 の
値では他方のフィルタに一方のフィルタの再度の再生を
行なうための再生時間に余裕がある状態である。また，
フィルタ５，９は，圧力比αが圧力比α2の値では他方
のフィルタの再生時間に加えて五分間の余裕がある状態
である。
制御装置は，上記のように構成され，フィルタ５，９の
目詰まり率を図３で示すように設定できる。フィルタ
５，９は，その上下流における排気ガス圧の圧力比αが
α0 の時，フィルタ５，９にはパティキュレートが堆積
されていない状態である。フィルタ５，９は，圧力比α
が圧力比α3 の値では１００％の目詰まり状態であり，
フィルタ５，９にはパティキュレートを捕集できない状
態である。フィルタ５，９は，圧力比αが圧力比α1 の
値では他方のフィルタに一方のフィルタの再度の再生を
行なうための再生時間に余裕がある状態である。また，
フィルタ５，９は，圧力比αが圧力比α2の値では他方
のフィルタの再生時間に加えて五分間の余裕がある状態
である。
【００２０】このディーゼルパティキュレートフィルタ
制御方法では，フィルタ５，９の目詰まり率の判定とし
て，コントローラ７の制御における予め設定されたフィ
ルタ５，９の圧力比αの設定圧は，圧力比α1 ，圧力比
α2 及び圧力比α3 の値に設定されている。コントロー
ラ７は，圧力センサ３，６からの圧力信号を受けてアク
チュエータ１７を作動して切換弁4 の切り換え，加熱装
置２２の作動を制御するように構成されている。
制御方法では，フィルタ５，９の目詰まり率の判定とし
て，コントローラ７の制御における予め設定されたフィ
ルタ５，９の圧力比αの設定圧は，圧力比α1 ，圧力比
α2 及び圧力比α3 の値に設定されている。コントロー
ラ７は，圧力センサ３，６からの圧力信号を受けてアク
チュエータ１７を作動して切換弁4 の切り換え，加熱装
置２２の作動を制御するように構成されている。
【００２１】図７には，このディーゼルパティキュレー
トフィルタの制御方法の一実施例を示し，フィルタ５，
９に発生し得る状況を示している。まず，図７の（Ｅ）
は，フィルタ５，９による通常の捕集と再生の処理フロ
ーを示している。図７の（Ｆ）は，フィルタ５の再生終
了後に，フィルタ５が再生不良の場合で，フィルタ９に
再生余力がある場合のフィルタ５，９の捕集と再生の処
理フローを示している。更に，図７の（Ｇ）は，フィル
タ５の再生終了後に，フィルタ５が再生不良の場合で，
フィルタ９に再生余力がない場合のフィルタ５，９の捕
集と再生の処理フローを示している。
トフィルタの制御方法の一実施例を示し，フィルタ５，
９に発生し得る状況を示している。まず，図７の（Ｅ）
は，フィルタ５，９による通常の捕集と再生の処理フロ
ーを示している。図７の（Ｆ）は，フィルタ５の再生終
了後に，フィルタ５が再生不良の場合で，フィルタ９に
再生余力がある場合のフィルタ５，９の捕集と再生の処
理フローを示している。更に，図７の（Ｇ）は，フィル
タ５の再生終了後に，フィルタ５が再生不良の場合で，
フィルタ９に再生余力がない場合のフィルタ５，９の捕
集と再生の処理フローを示している。
【００２２】このディーゼルパティキュレートフィルタ
制御装置は，上記のように構成され，その制御方法を図
４，図５，図６及び図７を参照して説明する。まず，デ
ィーゼルエンジン１の運転によって，切換弁４は排気ガ
ス通路１１を開放し，排気ガス通路１２を閉鎖する。デ
ィーゼルエンジン１からの排気ガスは排気マニホルド１
５から排気管１０を通って排気ガス通路１１に流れ込
み，フィルタ５によって排気ガス中に含まれるパティキ
ュレートが捕集される。圧力センサ３，６からの排気ガ
ス圧力の信号はコントローラ７に入力され，コントロー
ラ７は圧力比αを演算して判定する（ステップ１）。フ
ィルタ５に堆積されたパティキュレートが所定量に達す
ることによって，フィルタ５の上流側と下流側との排気
ガス圧力の圧力比がα3 に達すると（ステップ２），コ
ントローラ７の指令によってアクチュエータ１７を作動
して切換弁４が切り換えられ（ステップ３），ディーゼ
ルエンジン１からの排気ガスは排気マニホルド１５から
排気管１０を通って排気ガス通路１２に流れ込むように
なる。フィルタ５の加熱装置２２が作動してフィルタ５
に堆積されているパティキュレートが加熱焼却して，フ
ィルタ５の再生を行なう（ステップ４）。
制御装置は，上記のように構成され，その制御方法を図
４，図５，図６及び図７を参照して説明する。まず，デ
ィーゼルエンジン１の運転によって，切換弁４は排気ガ
ス通路１１を開放し，排気ガス通路１２を閉鎖する。デ
ィーゼルエンジン１からの排気ガスは排気マニホルド１
５から排気管１０を通って排気ガス通路１１に流れ込
み，フィルタ５によって排気ガス中に含まれるパティキ
ュレートが捕集される。圧力センサ３，６からの排気ガ
ス圧力の信号はコントローラ７に入力され，コントロー
ラ７は圧力比αを演算して判定する（ステップ１）。フ
ィルタ５に堆積されたパティキュレートが所定量に達す
ることによって，フィルタ５の上流側と下流側との排気
ガス圧力の圧力比がα3 に達すると（ステップ２），コ
ントローラ７の指令によってアクチュエータ１７を作動
して切換弁４が切り換えられ（ステップ３），ディーゼ
ルエンジン１からの排気ガスは排気マニホルド１５から
排気管１０を通って排気ガス通路１２に流れ込むように
なる。フィルタ５の加熱装置２２が作動してフィルタ５
に堆積されているパティキュレートが加熱焼却して，フ
ィルタ５の再生を行なう（ステップ４）。
【００２３】フィルタ５の再生経過時間ｔの測定を開始
するが，フィルタ５の再生時間ｔは予め設定時間ｔ1 に
設定されている（ステップ５）。フィルタ５の再生経過
時間ｔを測定する（ステップ６）。再生時間ｔが再生設
定時間ｔ1 を経過した後（ステップ７），コントローラ
７の指令によって切換弁４を作動して排気ガスを排気ガ
ス通路１１へ再度流すように切り換え（ステップ８），
その状態で再生されたフィルタ５の目詰まり率αを測定
し（ステップ９），目詰まり率αが設定値α1よりも小
さくないか否かを判定する（ステップ１０）。フィルタ
５の目詰まり率αが設定値α1 よりも小さい場合には，
切換弁４を切り換えて排気ガスを排気ガス通路１２に流
し（ステップ１１），処理はステップ１に戻る（符号
Ｄ）。
するが，フィルタ５の再生時間ｔは予め設定時間ｔ1 に
設定されている（ステップ５）。フィルタ５の再生経過
時間ｔを測定する（ステップ６）。再生時間ｔが再生設
定時間ｔ1 を経過した後（ステップ７），コントローラ
７の指令によって切換弁４を作動して排気ガスを排気ガ
ス通路１１へ再度流すように切り換え（ステップ８），
その状態で再生されたフィルタ５の目詰まり率αを測定
し（ステップ９），目詰まり率αが設定値α1よりも小
さくないか否かを判定する（ステップ１０）。フィルタ
５の目詰まり率αが設定値α1 よりも小さい場合には，
切換弁４を切り換えて排気ガスを排気ガス通路１２に流
し（ステップ１１），処理はステップ１に戻る（符号
Ｄ）。
【００２４】フィルタ５の目詰まり率αが設定値α1 よ
りも大きい場合には，コントローラ７の指令によって切
換弁４を切り換えて排気ガスをフィルタ９に流すように
切り換え，フィルタ９の目詰まり率αを測定する（ステ
ップ１２）。そこで，フィルタ９の目詰まり率αが，フ
ィルタ５の再生のための余裕分を有する目詰まり率の設
定値α2 より大きいか否かの判定をする（ステップ１
３）。フィルタ９の目詰まり率αが設定値α2 以下の場
合には，フィルタ９によるパティキュレートの捕集を続
行し，フィルタ５の再生を再生時間五分延長して再度行
なう制御をする（ステップ１４）。フィルタ５の再生が
終了する（ステップ１５）と，処理はステップ５に戻
る。
りも大きい場合には，コントローラ７の指令によって切
換弁４を切り換えて排気ガスをフィルタ９に流すように
切り換え，フィルタ９の目詰まり率αを測定する（ステ
ップ１２）。そこで，フィルタ９の目詰まり率αが，フ
ィルタ５の再生のための余裕分を有する目詰まり率の設
定値α2 より大きいか否かの判定をする（ステップ１
３）。フィルタ９の目詰まり率αが設定値α2 以下の場
合には，フィルタ９によるパティキュレートの捕集を続
行し，フィルタ５の再生を再生時間五分延長して再度行
なう制御をする（ステップ１４）。フィルタ５の再生が
終了する（ステップ１５）と，処理はステップ５に戻
る。
【００２５】ステップ１３において，フィルタ９の目詰
まり率αが設定値α2 以上の場合には，フィルタ９の目
詰まり率αが高く，パティキュレートを捕集する余力が
ないので，ディーゼルパティキュレートフィルタの警報
や警報ランプ等で故障を表示する（ステップ１６）。
まり率αが設定値α2 以上の場合には，フィルタ９の目
詰まり率αが高く，パティキュレートを捕集する余力が
ないので，ディーゼルパティキュレートフィルタの警報
や警報ランプ等で故障を表示する（ステップ１６）。
【００２６】ステップ１３において，フィルタ９の目詰
まり率αが高く，パティキュレートを捕集する余力がな
い場合には，フィルタ５の再生がまだ十分でなく，フィ
ルタ５によるパティキュレートの完全な捕集ができない
ので，コントローラ７の指令で，切換弁４を中間の位置
（中立位置）に調節し，排気ガスを排気ガス通路１１及
び１２に流し，両方のフィルタ５，９でパティキュレー
トの捕集を行なう制御をする。両方のフィルタ５，９で
パティキュレートの捕集する捕集時間を確保することに
よって，ディーゼルパティキュレートフィルタの修理可
能な場所や安全な場所への車両の移動時間を確保する。
しかも，コントローラ７及びエンジンコントローラ８
は，ディーゼルエンジン１のスモークの発生を減ずる処
理を行なう制御をする。ディーゼルエンジン１からの排
気ガス中のスモークの発生を減ずる処理としては，燃料
噴射ノズルから燃焼室への燃料噴射量を減じる処理，Ｅ
ＧＲ弁２を閉鎖してＥＧＲを行なわない処理，或いは噴
射タイミングを進角させる処理を行なう（ステップ１
７）。
まり率αが高く，パティキュレートを捕集する余力がな
い場合には，フィルタ５の再生がまだ十分でなく，フィ
ルタ５によるパティキュレートの完全な捕集ができない
ので，コントローラ７の指令で，切換弁４を中間の位置
（中立位置）に調節し，排気ガスを排気ガス通路１１及
び１２に流し，両方のフィルタ５，９でパティキュレー
トの捕集を行なう制御をする。両方のフィルタ５，９で
パティキュレートの捕集する捕集時間を確保することに
よって，ディーゼルパティキュレートフィルタの修理可
能な場所や安全な場所への車両の移動時間を確保する。
しかも，コントローラ７及びエンジンコントローラ８
は，ディーゼルエンジン１のスモークの発生を減ずる処
理を行なう制御をする。ディーゼルエンジン１からの排
気ガス中のスモークの発生を減ずる処理としては，燃料
噴射ノズルから燃焼室への燃料噴射量を減じる処理，Ｅ
ＧＲ弁２を閉鎖してＥＧＲを行なわない処理，或いは噴
射タイミングを進角させる処理を行なう（ステップ１
７）。
【００２７】フィルタ５，９の目詰まり状態の上限値α
3 を変更上限値α’3 に変更する処理を行なった場合に
は，フィルタ９の目詰まり率αを測定し（ステップ１
８），測定値αと変更上限値α’3 との大小を判断し
（ステップ１９），測定値αが変更上限値α’3 より小
さい場合には，フィルタ９によるパティキュレートの捕
集を続行し，測定値αが変更上限値α’3 より大きい場
合には，フィルタ５の再生が終了している状態であるの
で，コントローラ７の指令で切換弁４を切り換え（ステ
ップ２０），排気ガスを排気ガス通路１１へ流し，フィ
ルタ５でパティキュレートの捕集を行い，フィルタ９の
再生を行なう制御をする。
3 を変更上限値α’3 に変更する処理を行なった場合に
は，フィルタ９の目詰まり率αを測定し（ステップ１
８），測定値αと変更上限値α’3 との大小を判断し
（ステップ１９），測定値αが変更上限値α’3 より小
さい場合には，フィルタ９によるパティキュレートの捕
集を続行し，測定値αが変更上限値α’3 より大きい場
合には，フィルタ５の再生が終了している状態であるの
で，コントローラ７の指令で切換弁４を切り換え（ステ
ップ２０），排気ガスを排気ガス通路１１へ流し，フィ
ルタ５でパティキュレートの捕集を行い，フィルタ９の
再生を行なう制御をする。
【００２８】
【発明の効果】この発明によるディーゼルパティキュレ
ートフィルタの制御方法及びその制御装置は，上記のよ
うに構成されており，ディーゼルパティキュレートフィ
ルタが損傷することによって，車両が停止することを避
けることができ，路上で車両が立ち往生するというよう
な危険な状態が発生することを防止できる。
ートフィルタの制御方法及びその制御装置は，上記のよ
うに構成されており，ディーゼルパティキュレートフィ
ルタが損傷することによって，車両が停止することを避
けることができ，路上で車両が立ち往生するというよう
な危険な状態が発生することを防止できる。
【図１】この発明による制御方法を達成できるディーゼ
ルパティキュレートフィルタの制御装置の一実施例を示
す概略説明図である。
ルパティキュレートフィルタの制御装置の一実施例を示
す概略説明図である。
【図２】図１の制御装置のフィルタの目詰まり状態の検
出手段を示す説明図である。
出手段を示す説明図である。
【図３】捕集時間に対するフィルタの圧力比を示すグラ
フである。
フである。
【図４】この発明によるディーゼルパティキュレートフ
ィルタの制御方法の処理行程を示す処理フロー図であ
る。
ィルタの制御方法の処理行程を示す処理フロー図であ
る。
【図５】この発明によるディーゼルパティキュレートフ
ィルタの制御方法の図４の符号Ｂに継続する処理行程を
示す処理フロー図である。
ィルタの制御方法の図４の符号Ｂに継続する処理行程を
示す処理フロー図である。
【図６】この発明によるディーゼルパティキュレートフ
ィルタの制御方法の図５の符号Ｃに継続する処理行程を
示す処理フロー図である。
ィルタの制御方法の図５の符号Ｃに継続する処理行程を
示す処理フロー図である。
【図７】このディーゼルパティキュレートフィルタの制
御方法の作動形態を示す説明図である。
御方法の作動形態を示す説明図である。
１ ディーゼルエンジン ４ 切換弁 ５，９ フィルタ ７ コントローラ ８ エンジンコントローラ １１，１２ 排気ガス通路 ２２ 加熱装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/22 ３８０ Ｆ０２Ｄ 41/22 ３８０Ｚ ３８５ ３８５Ｚ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ａ ５７０ ５７０Ｃ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/02 F02D 41/22 F02M 25/07
Claims (9)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジンの排気系に組み込ま
れて排気ガス中に含まれるパティキュレートを並列に配
置された一対のフィルタで交互に捕集し，前記フィルタ
に捕集された前記パティキュレートを加熱焼却して前記
フィルタを再生するディーゼルパティキュレートフィル
タの制御方法において， 再生終了後の一方のフィルタの目詰まり率を判定し，目
詰まり率が設定値以上の場合には他方のフィルタの目詰
まり率を判定し，前記他方のフィルタの目詰まり率が設
定値以下の場合には，前記他方のフィルタによるパティ
キュレートの捕集を続行し且つ前記一方のフィルタの再
生を再度行なう制御をすることを特徴とするディーゼル
パティキュレートフィルタの制御方法。 - 【請求項２】 前記他方のフィルタの目詰まり率を判定
した場合に，前記他方の前記フィルタの目詰まり率が設
定値以上の場合には，故障表示を行なうと共に，スモー
クの発生を減ずる処理を行なう制御をすることを特徴と
する請求項１に記載のディーゼルパティキュレートフィ
ルタの制御方法。 - 【請求項３】 前記他方のフィルタの目詰まり率を判定
した場合に，前記他方の前記フィルタの目詰まり率が設
定値以上の場合には，故障表示を行なうと共に，排気ガ
スを前記一対のフィルタに流してパティキュレートを捕
集し，スモークの発生を減ずる処理を行なう制御をする
ことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルパティキ
ュレートフィルタの制御方法。 - 【請求項４】 スモークの発生を減ずる前記処理は，燃
料噴射量を減じる処理，ＥＧＲを行なわない処理，及び
噴射タイミングを進角させる処理のうちいずれかの処理
を行なうことを特徴とする請求項２又は３に記載のディ
ーゼルパティキュレートフィルタの制御方法。 - 【請求項５】 前記フィルタの再生後の目詰まり率の判
定は，前記フィルタの再生終了後から所定時間経過後に
行なうことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルパ
ティキュレートフィルタの制御方法。 - 【請求項６】 前記フィルタの再生後の目詰まり率の判
定は，前記フィルタの温度が５００℃以下に低下した後
に行なうことを特徴とする請求項１に記載のディーゼル
パティキュレートフィルタの制御方法。 - 【請求項７】 前記フィルタの再生後の目詰まり率の判
定は，前記フィルタの上流側の圧力を下流側の圧力で除
した圧力比で判定することを特徴とする請求項１に記載
のディーゼルパティキュレートフィルタの制御方法。 - 【請求項８】 再生終了後の前記一方のフィルタの目詰
まり率を判定し，前記目詰まり率が設定値以上であって
且つ前記他方のフィルタの目詰まり率を判定し，前記他
方のフィルタの目詰まり率が設定値以上の場合には，両
方の前記フィルタでパティキュレートの捕集を行なう制
御をすることを特徴とする請求項１に記載のディーゼル
パティキュレートフィルタの制御方法。 - 【請求項９】 ディーゼルエンジンの排気ガス通路に組
み込まれた並列に配置された一対のフィルタ，前記フィ
ルタへの排気ガスの流れを切り換える切換弁，前記フィ
ルタに捕集されたパティキュレートを加熱焼却するため
前記フィルタに設けられた加熱装置，及び前記フィルタ
に捕集されたパティキュレートの堆積量に応じて前記切
換弁の切り換えと前記加熱装置の作動とを制御するコン
トローラ，を有するディーゼルパティキュレートフィル
タの制御装置において， 前記コントローラは，再生終了後の一方のフィルタの目
詰まり率を判定し，目詰まり率が設定値以上の場合には
他方のフィルタの目詰まり率を判定し，前記他方のフィ
ルタの目詰まり率が設定値以下の場合には，前記切換弁
を切り換えることなく前記他方のフィルタによるパティ
キュレートの捕集を続行し，前記一方のフィルタの前記
加熱装置を作動して前記一方のフィルタの再生を再度す
る制御を行なうことを特徴とするディーゼルパティキュ
レートフィルタの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25014997A JP3165084B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | ディーゼルパティキュレートフィルタの制御方法及びその制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25014997A JP3165084B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | ディーゼルパティキュレートフィルタの制御方法及びその制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1181984A JPH1181984A (ja) | 1999-03-26 |
| JP3165084B2 true JP3165084B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=17203555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25014997A Expired - Fee Related JP3165084B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | ディーゼルパティキュレートフィルタの制御方法及びその制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3165084B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085173A (ja) * | 2003-12-11 | 2007-04-05 | Ngk Insulators Ltd | 内燃機関 |
-
1997
- 1997-09-01 JP JP25014997A patent/JP3165084B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1181984A (ja) | 1999-03-26 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |