JP3952008B2

JP3952008B2 - エンジンの排気浄化装置

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Publication number: JP3952008B2
Application number: JP2003402417A
Authority: JP
Inventors: 博幸西村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2003-12-02
Filing date: 2003-12-02
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2023-12-02
Also published as: JP2005163603A

Description

本発明は、エンジンの排気浄化装置に関し、特に、排気通路に排気微粒子を捕獲するフィルタ部材を備えたエンジンの排気浄化装置に関する。

従来、エンジン、例えば、ディーゼルエンジンにおいては、排気ガス中に含まれるカーボン等の排気微粒子（パティキュレート）を大気に放出しないよう排気通路に配設したフィルタ部材、所謂パティキュレートフィルタにより捕獲することが行われている。

そして、このようにパティキュレートフィルタを備えた場合、パティキュレートフィルタに捕獲された排気微粒子量が捕獲可能な飽和容量にまで達すると、捕獲された排気微粒子を燃焼させ、フィルタ機能を再生する必要がある。

そこで、下記特許文献１には、パティキュレートフィルタが再生時期になった時点灯する警告ランプと、乗員の手動操作によってパティキュレートフィルタの再生開始が可能とされる手動スイッチとを備え、車両停止時、警告ランプの点灯を受け、乗員の操作によって手動スイッチがＯＮされると、所定時間燃料噴射量を増量し、アイドル回転数を上昇させることによって排気微粒子を燃焼除去することが開示されている。
特開平４−８６３１９号公報

しかしながら、上述の特許文献１によれば、パティキュレートフィルタの再生中に、乗員が車両から離れると、車両が盗難に合う虞がある。

つまり、再生には比較的長い時間を要する、例えば、パティキュレートフィルタの容量が小さい小型車の場合１０分、同容量が大きい大型車の場合３０分程度必要になる。

そして、その再生の間、乗員は車外に食事や、休憩に出ることが多くなるため、キーを差した状態で乗員が車両から離れると、再生中の間に車両が盗難に合う虞がある。

本発明は、以上のような課題に勘案してなされたもので、その目的は、フィルタ部材の再生中、乗員が車外に居る場合であっても車両の盗難を防止することができるエンジンの排気浄化装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあってはその解決手法として次のようにしてある。すなわち、本発明の第１の構成において、エンジンの排気通路に配設され、排気ガス中の排気微粒子を捕獲するフィルタ部材と、
乗員による操作が可能とされ、上記フィルタ部材の再生を開始させるための手動再生スイッチと、
車両の停車状態を検出する停車状態検出手段と、
キーシリンダからキーが抜き取られたことを検出するキー抜き取り検出手段と、
上記車両停車状態検出手段により車両の停車状態が検出された時、上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作され、かつ上記キー抜き取り検出手段によりキーの抜き取りが検出された時、アイドル回転数を上昇させることにより、上記フィルタ部材に流入される排気ガス温度を上昇させ、当該フィルタ部材に捕獲された排気微粒子を燃焼除去してフィルタ部材を再生する再生手段とを備えるよう構成してある。

本発明の第１の構成によれば、手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作され、かつキーの抜き取りが検出された時、フィルタ部材の再生が行われるため、キーが差し込まれた状態でのフィルタ部材の再生が回避され、車両の盗難を防止することができる。

本発明の第２の構成において、上記停車状態検出手段により車両の停車状態が検出された時、上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されると、該操作が行われてから所定時間内は上記キー抜き取り検出手段によりキーの抜き取りが検出されても上記エンジンの作動を継続可能にする補助作動手段を備えるよう構成してある。

ここで、通常、フィルタ部材の再生は、エンジンの制御態様を変更して行うことが多く、そのような場合、キーが抜き取られると、エンジンが停止してしまうため、フィルタ部材の再生を開始することができない。

そこで、キー抜き取り時にフィルタ部材を再生するためには、キー抜き後もエンジンの作動を継続する必要がある。

本発明の第２の構成によれば、車両の停車状態が検出され、手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されると、該操作が行われてから所定時間内はキーが抜かれてもエンジンの作動を継続することができ、フィルタ部材の再生を開始することができる。

本発明の第３の構成において、上記再生手段は、上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されてから所定時間内に上記キー抜き取り検出手段によりキーの抜き取りが検出された時、フィルタ部材の再生を開始するよう構成されるとともに、
上記補助作動手段は、上記所定時間を経過しても上記再生手段によるフィルタ部材の再生を開始しているときにはエンジンの作動を継続するよう構成してある。

手動再生スイッチは、乗員にフィルタ部材を再生する意思がある場合、操作がなされるものの、誤って手動再生スイッチに触れてしまう場合もある。

ここで、キー抜き時にフィルタ部材の再生を行うようにした場合、乗員は、手動再生スイッチの操作と、キーの抜き取りとを、一連の動作として比較的短時間で行うようになるため、手動再生スイッチの操作からキーが抜き取られるまでの時間が所定時間内である場合、乗員にフィルタ部材を再生する意思があると判断することができる。

本発明の第３の構成によれば、手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されてから所定期間内にキーの抜き取りが検出された時、フィルタ部材の再生が開始されるため、乗員に再生の意思がある場合に、フィルタ部材の再生を行うことができる。

本発明の第４の構成において、上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されてから所定時間内に、上記キー抜き取り検出手段によりキーが抜き取られたことが検出されない時、上記フィルタ部材の再生が行われていないことを乗員に報知する報知手段を備えるよう構成してある。

本発明の第４の構成によれば、上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されてから所定時間内に、上記キー抜き取り検出手段によりキーの抜き取りが検出されない時、上記フィルタ部材の再生が行われていないことが乗員に報知されるため、乗員に対して、フィルタ部材の再生を喚起することができる。

本発明の第５の構成によれば、上記補助作動手段は、上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されてから所定時間内に、上記キー抜き取り検出手段によりキーの抜き取りが検出されない時、エンジンの作動を継続可能にする作動を停止するとともに、エンジンを停止するよう構成してある。

通常、手動再生スイッチは、乗員にフィルタ部材を再生する意思がある場合、操作がなされるものの、誤って手動再生スイッチに触れてしまう場合もあり、そのような誤操作したような場合においても、エンジンの作動が継続されると、燃費悪化を招く虞がある。

本発明の第５の構成によれば、手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されてから所定時間内に、上記キー抜き取り検出手段によりキーの抜き取りが検出されない時、補助作動手段のエンジンの作動を継続可能にする作動が停止されるとともに、エンジンの作動が停止されるため、乗員にフィルタ部材再生の意思がない場合におけるエンジンの不必要な作動を抑制でき、燃費悪化を抑制することができる。

本発明の第６の構成によれば、上記補助作動手段は、上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されてから所定時間内に、キーがキーオフ位置に操作されない時、エンジンの作動を継続可能にする作動を停止するよう構成してある。

本発明の第６の構成によれば、上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されてから所定時間内に、キーがキーオフ位置に操作されない時、補助作動手段の作動が停止されるため、キーがオン状態にあり、補助作動手段を作動させることなくエンジンの作動が継続可能な場合における補助作動手段の不必要な作動を抑制することができる。

本発明の第７の構成によれば、上記フィルタ部材の上流側の排気通路には酸化触媒と、
エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段とが備えられ、
上記再生手段は、上記燃料噴射制御手段により構成され、圧縮行程近傍で噴射される主噴射の噴射量を増量することによりアイドル回転数を上昇させるとともに、主噴射後の膨張行程において後噴射を実行するよう構成してある。

本発明の第７の構成によれば、主噴射増量によるアイドル回転数の上昇によりフィルタ部材に流入される排気ガス温度を上昇させることができるとともに、主噴射後の膨張行程における後噴射により、酸化触媒に未燃燃料を供給することができ、酸化反応熱により排気ガス温度を更に上昇させることができ、フィルタ部材の再生を確実に行うことができる。

本発明の第８の構成によれば、上記補助作動手段は、上記再生手段によるフィルタ部材の再生が完了した時、エンジンを自動停止するよう構成してある。

本発明の第８の構成によれば、上記補助作動手段は、上記再生手段によるフィルタ部材の再生が完了した時、エンジンを自動停止するよう構成されるため、再生完了後におけるエンジンの不必要な作動を抑制することができ、燃費悪化を抑制することができる。

本発明の第９の構成によれば、自動変速機が備えられた車両用エンジンの排気通路に配設され、排気ガス中の排気微粒子を捕獲するフィルタ部材と、
乗員による操作が可能とされ、上記フィルタ部材の再生を開始させるための手動再生スイッチと、
キーシリンダからキーが抜き取られたことを検出するキー抜き取り検出手段と、
上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作され、かつ上記キー抜き取り検出手段によりキーの抜き取りが検出された時、アイドル回転数を上昇させることにより、上記フィルタ部材に流入される排気ガス温度を上昇させ、当該フィルタ部材に捕獲された排気微粒子を燃焼除去してフィルタ部材を再生する再生手段とを備えるよう構成してある。

本発明の第９の構成によれば、手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作され、かつキーの抜き取りが検出された時、フィルタ部材の再生が行われるため、キーが差し込まれた状態でのフィルタ部材の再生が回避され、車両の盗難を防止することができる。

また、自動変速機を備えた車両においては、車両が停車しない限り、キーシリンダからキーを抜き取ることができない機構、所謂キーインターロック機構を備えているため、車両停車状態を車速センサ等によってわざわざ検出する必要がなく、キーの抜き取りの検出のみに基づいてフィルタ部材の再生を開始することができる。

本発明によれば、フィルタ部材の再生中、乗員が車外に居る場合であっても車両の盗難を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態に関する全体構成図を示しており、１は４気筒ディーゼルエンジンであり、そのディーゼルエンジン１には、吸気通路２、排気通路３が接続されている。

吸気通路２には、その上流側から下流側に向かって順次エアクリーナ４、エアフローセンサ５、ＶＧＴターボ過給機（バリアブルジオメトリーターボ）６のブロア６ａ、インタークーラ７、吸気絞り弁８、吸気温度センサ９、吸気圧力センサ１０が配設されている。

排気通路３には、その上流側から下流側に向かって順次ＶＧＴターボ過給機（バリアブルジオメトリーターボ）６のタービン６ｂ、タービン６ｂに流入する排気ガス流速を制御する可動ベーン６ｃ、酸化触媒１１、パティキュレートフィルタ１２が配設されている。

パティキュレートフィルタ１２の上下流には、排気圧力センサ１３、１４が配設されており、各排気圧力センサ１３と１４との差圧に基づいてパティキュレートフィルタ１２に堆積した排気微粒子量を検出するよう構成されている。

また、パティキュレートフィルタ１２には温度センサ１５が設けられている。

また、吸気通路２と排気通路３とを接続する排気ガス還流通路１６が設けられており、その排気ガス還流通路１６の途中には負圧アクチュエータ式の排気ガス還流弁１７と、排気ガスをエンジンの冷却水によって冷却するためのクーラ１８とが配設されている。

１９は燃料噴射ポンプであり、燃料タンク（図示省略）からの燃料を蓄圧手段としてのコモンレール２０に供給する。

コモンレール２０は、各気筒の燃焼室１ａに配設された燃料噴射弁２１（図１では１つのみ図示）に接続されるとともに、そのコモンレール２０には、燃料噴射圧センサ２２と、コモンレール１９内に蓄圧された燃料の圧力が許容圧力以上になった時開弁し、燃料タンク側に燃料をリリーフするための安全弁２３が設けられている。

５０はエンジン制御用のコントロールユニットであり、上述した各種センサ、エンジン回転数センサ２４、変速位置検出センサ２５、車速センサ２６、後述する手動再生スイッチ２７、アクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサ２８、後述するキースイッチ５１の状態を検出するキー状態センサ２９からの検出信号が入力されるようになっており、入力された各種検出信号に基づいて上述した各種アクチュエータや、後述する再生指示ランプ３０、警告ランプ３１を制御するよう構成されている。

次に、コントロールユニット５０に対する各種センサ、各種アクチュエータとの入出力関係を図２に基づき説明する。

コントロールユニット５０には、排気圧力センサ１３、１４、エンジン回転数センサ２４、手動変速機（不図示）の変速位置を検出するための変速位置検出センサ２５、車速センサ２６、パティキュレートフィルタ１２の手動再生を開始するための手動再生スイッチ２７、アクセルペダルセンサ２８、キーの操作状態、具体的には、キーがキーシリンダから抜かれたか否か検出するとともに、キーが抜かれていない場合、キー位置がＳＴＡＲＴ、ＯＮ、ＡＣＣ（アクセサリー位置）、ＯＦＦのいずれの位置に操作されているかを検出するキー状態センサ２９からの検出信号が入力される。

コントロールユニット５０は、入力された各種検出信号に基づいて、吸気絞り弁８、可動ベーン６ｃ、排気ガス還流弁１７、燃料噴射弁２１、パティキュレートフィルタ１２に捕獲された排気微粒子量が所定量以上になった時、乗員に対して手動再生を促すための再生指示ランプ３０、手動再生スイッチ２７が手動再生開始状態に操作されてから所定時間内にキー状態センサ２９によりキー抜きが検出されない場合、乗員に対して再生が行われていない旨の警告を行う警告ランプ３１を、それぞれ制御するように構成されている。

また、コントロールユニット５０は、キースイッチ５１を介してバッテリ５２から電力が供給されて作動するよう構成されている。

また、５３は、手動再生スイッチ２７がオンされてから所定時間（例えば、３秒）以内にキー状態センサ２９によりキーシリンダからのキーの抜き取りが検出された時、コントロールユニット５０に電力を供給し、パティキュレートフィルタ１２の再生が完了するまでコントロールユニット５０によるディーゼルエンジン１の作動を継続可能な状態にするリレースイッチ（特許請求の範囲における補助作動手段に該当する）である。

また、パティキュレートフィルタ１２の再生は、燃料噴射弁２１からの燃料噴射制御によって達成される。

具体的には、図３中（ａ２）で示すように、圧縮行程上死点近傍で噴射される主噴射の噴射量を通常時の噴射量（ａ１）よりも所定量増量、例えば、アイドル回転数を通常のアイドル回転数（例えば、７５０ｒｐｍ）から手動再生用の第１目標回転数（例えば、１７５０ｒｐｍ）まで上昇させるために必要な量増量するとともに、図３に示すように、主噴射（ａ２）の後の膨張行程において所定量の後噴射（ｂ）を追加実行する。

これによって、主噴射の増量による排気ガス温度の上昇と、後噴射の酸化触媒１１での酸化反応とによってパティキュレートフィルタ１２に流入される排気ガス温度を効果的に上昇することができ、パティキュレートフィルタ１２に捕獲された排気微粒子を燃焼除去でき、パティキュレートフィルタ１２を再生することができる。

次に、実施形態に係るパティキュレートフィルタ１２の再生制御について、図４のフローチャートに基づき説明する。

図４のステップＳ１において、排気圧力センサ１３、１４、エンジン回転数センサ２４、変速位置検出センサ２５、車速センサ２６、手動再生スイッチ２７、アクセルペダルセンサ２８、キー状態センサ２９等からの各種検出信号を読込む。

続く、ステップ２では、排気圧力センサ１３、１４との差圧を求める。

ステップＳ３では、ステップＳ２で演算された差圧に基づいてパティキュレートフィルタ１２に捕獲されている排気微粒子量を演算する。つまり、排気微粒子の捕獲量が多くなるとパティキュレートフィルタ１２上流側の排気圧力が高くなり、差圧が大きくなることから、その差圧に基づいてパティキュレートフィルタ１２に捕獲されている排気微粒子量を求めることが可能である。

ステップＳ４では、ステップＳ３で演算された排気微粒子量が所定値（例えば、パティキュレートフィルタ１２の飽和相当の値）以上か否か判定する。

ステップＳ４でＹＥＳと判定された時、つまり、排気微粒子量が所定値以上になり、パティキュレートフィルタ１２の再生を行う必要がある場合、ステップＳ５に進み、再生指示ランプ３０を点灯する。

また、ステップＳ４でＮＯと判定された時は、ステップＳ６に進み、再生指示ランプ３０を消灯した後、リターンする。

ステップＳ７では、車両が停車状態にあるか否か判定する。具体的には、車速が０で、アクセルペダルがオフ（踏み込まれていない状態）で、かつ手動変速機の変速位置が非走行位置（ニュートラル位置）にある時、停車状態であると判定する。

尚、変速機が自動変速機で、車両停車時のみキー抜きが可能とされるキーインターロック機構を備えている場合、このステップＳ７の判定を省略することも可能である。

続く、ステップＳ８では、手動再生スイッチ２７が手動再生開始状態に操作されたか否か判定する。

ステップＳ８でＹＥＳと判定された時、つまり、車両停車状態で、手動再生スイッチがオンされた時、ステップＳ９に進み、リレースイッチ５３をオンし、その後キーが抜かれてもディーゼルエンジン１の作動を継続可能な状態にしておく。

尚、ステップＳ７、又はＳ８のいずれかの判定でＮＯと判定された時、つまり、車両走行中、或いは、手動再生スイッチ２７が手動再生開始状態に操作されていない時は、再生を行うことなくリターンする。

ステップＳ１０では、手動再生スイッチ２７が手動再生開始状態に操作されてから所定時間、例えば、３秒以内にキーがオフされたか否か判定する。

ステップＳ１０でＹＥＳと判定された時、ステップＳ１１に進み、所定時間、例えば、３秒以内にキーが抜き取られたか否か判定する。

ステップＳ１１でＹＥＳと判定された時、ステップＳ１２に進み、ステップＳ３で求められた排気微粒子量に基づいてパティキュレートフィルタ１２の再生実行時間Ｔを演算する。つまり、排気微粒子量が多い程再生完了に必要な時間が長くなるため、排気微粒子量が多い程再生実行時間Ｔを長く設定、例えば、約１０分以内の値に設定される。

従って、手動再生スイッチ２７が手動再生開始状態に操作されてから３秒以内にキーが抜かれた場合、その時点から最大１０分間、ディーゼルエンジン１の作動が継続されることになる。

ステップＳ１３では、タイマｔをカウントアップし、続く、ステップＳ１４では、ステップＳ１２で設定された再生実行時間Ｔが、ステップＳ１３でカウントアップされたタイマｔよりも大きいか否か判定、つまり、再生実行時間Ｔが経過したか否か判定する。

ステップＳ１４でＹＥＳと判定された時、つまり、再生実行時間Ｔが経過していない時、ステップＳ１５に進み、パティキュレートフィルタ１２の再生を実行する。尚、再生の具体的な手法は、上述したように、圧縮行程上死点近傍で噴射される主噴射の噴射量を通常時の噴射量よりも所定量増量、例えば、アイドル回転数を通常のアイドル回転数（例えば、７５０ｒｐｍ）から手動再生用の第１目標回転数（例えば、１７５０ｒｐｍ）まで上昇させるために必要な量増量するとともに、主噴射の後の膨張行程において所定量の後噴射を追加実行することによって行われる。

また、上記ステップＳ１４でＮＯと判定された時、つまり、再生実行時間Ｔが経過した時、ステップＳ１６に進み、再生を終了し、ステップＳ１７では、リレースイッチ５３をオフし、ステップＳ１８では、ディーゼルエンジン１を停止する。

また、上記ステップＳ１１でＮＯと判定された時、つまり、手動再生スイッチ２７を手動再生開始状態に操作した時から所定時間経過してもキーが抜き取られなかった時、乗員に手動再生の意思がないものと判断し、ステップＳ１９に進み、警告ランプ３１を点灯する。

続く、ステップＳ２０では、リレースイッチ５３をオフし、ステップＳ２１では、ディーゼルエンジン１を停止する。

また、上記ステップＳ１０でＮＯと判定された時、つまり、手動再生スイッチ２７が手動再生開始状態に操作された時から所定時間経過してもキーがオフされなかった場合、乗員に手動再生の意思がないものと判断し、ステップＳ２２に進み、警告ランプ３１を点灯する。

続く、ステップＳ２３では、リレースイッチ５３をオフし、ステップＳ２４では、ディーゼルエンジン１を通常のアイドル運転状態にする。

従って、図５に示すように、手動再生スイッチ２７がオンされると、まず、リレースイッチ５３がオンされ、その後、キーが抜き取られてもディーゼルエンジン１の作動継続可能な状態にする。

そして、手動再生スイッチ２７がオンされ、手動再生開始状態に操作された時から所定時間内にキー状態センサ２９によりキーの抜き取りが検出された時は、乗員に手動再生の意思があると見なせるため、パティキュレートフィルタ１２に捕獲された排気微粒子量に応じた再生実行時間Ｔの間、ディーゼルエンジン１の作動を継続し、パティキュレートフィルタ１２の再生を実行する。

また、図６に示すように、手動再生スイッチ２７がオンされ、リレースイッチ５３がオンされた後、所定時間内にキーの抜き取りが検出されない場合、リレースイッチ５３がオフされ、ディーゼルエンジン１が停止され、パティキュレートフィルタ１２の再生は行われない。

以上のように、本実施形態によれば、手動再生スイッチ２７が手動再生開始状態に操作され、かつキーの抜き取りが検出された時、パティキュレートフィルタ１２の再生が行われるため、キーが差し込まれた状態でのパティキュレートフィルタ１２の再生が回避され、車両の盗難を防止することができる。

また、キーが抜き取られても、手動再生開始状態に操作されると、所定時間はエンジンの作動を継続可能にするリレースイッチ５３が備えられ、手動再生スイッチ２７が手動再生開始状態に操作された時、リレースイッチ５３がオンされるため、キーが抜かれても手動再生スイッチ２７が操作された時は、ディーゼルエンジン１の作動が継続され、パティキュレートフィルタ１２の再生を行うことができる。

また、手動再生スイッチ２７が手動再生開始状態に操作されてから所定期間内にキーの抜き取りが検出された時、パティキュレートフィルタ１２の再生が開始されるため、乗員に再生の意思がある場合に、パティキュレートフィルタ１２の再生を行うことができる。

また、手動再生スイッチ２７が手動再生開始状態に操作されてから所定時間内に、キー抜き取りが検出されない時、警告ランプ３１によってパティキュレートフィルタ１２の再生が行われていないことが乗員に報知されるため、乗員に対して、フィルタ部材の再生を喚起することができる。

また、手動再生スイッチ２７が手動再生開始状態に操作されてから所定時間内に、キーの抜き取りが検出されない時、リレースイッチ５３がオフされ、ディーゼルエンジン１の作動が停止されるため、乗員にパティキュレートフィルタ１２の再生の意思がない場合におけるエンジン不必要な作動を抑制でき、燃費悪化を抑制することができる。

また、手動再生スイッチ２７が手動再生開始状態に操作されてから所定時間内に、キーがキーオフ位置に操作されない時、リレースイッチ５３がオフされるため、リレースイッチ５３の不必要な作動を抑制することができる。

また、主噴射増量によるエンジン回転数の上昇によりパティキュレートフィルタ１２に流入される排気ガス温度を上昇することができるとともに、主噴射後の膨張行程における後噴射により、酸化触媒１１に未燃燃料を供給することができ、酸化反応熱により排気ガス温度を更に上昇することができ、パティキュレートフィルタ１２の再生を確実に行うことができる。

また、パティキュレートフィルタ１２の再生が完了した時、リレースイッチ５３はオフされ、ディーゼルエンジン１を停止するため、再生完了後におけるディーゼルエンジン１の不必要な作動を抑制することができ、燃費悪化を抑制することができる。

尚、本実施形態では、キー抜きされてもディーゼルエンジン１の作動を継続するため、リレースイッチ５３を介してバッテリ５２の電力をコントロールユニット５０に供給する例を示したが、バッテリ５３よりも容量の小さい補助バッテリを設け、リレースイッチ５３を介して補助バッテリの電力をコントロールユニット５０に供給するようにしてもよい。

また、本実施形態では、パティキュレートフィルタ１２の再生を、車両停車時、手動再生スイッチ２７がＯＮされた時パティキュレートフィルタ１２の再生を行う手動再生のみ行う例を示したが、その他、車両走行中（非アイドル時）に所定の再生条件が成立した時パティキュレートフィルタ１２の再生を行う、強制再生を併用するようにしてもよい。

強制再生は、所定の再生条件が成立した時、例えば、排気微粒子量が第１所定値以上、エンジン回転数が低回転、高回転を除く所定回転領域、エンジン負荷が低負荷、高負荷を除く所定負荷領域、及び車速が所定車速以上の時、圧縮行程上死点近傍で噴射される主噴射後の膨張行程において所定量の後噴射を追加する。

従って、車両走行中にも、後噴射の酸化触媒１１での後燃焼によってパティキュレートフィルタ１２に流入される排気ガス温度を上昇することができるため、パティキュレートフィルタ１２に捕獲された排気微粒子を燃焼除去することができる。

従って、手動再生実行頻度を下げることができ、乗員の手動再生スイッチ２７の操作を伴う手動再生の煩わしさを軽減することができる。

また、本実施形態では、手動再生指示ランプ３０、警告ランプ３１は、共にランプによって乗員に視覚的な報知をする例を示したが、ランプの代わりに、音声（ブザー）による報知を採用するようにしてもよい。

また、ナビケーションシステムを備えた車両の場合、ナビゲーションシステムの表示画面に手動再生を促すメッセージや、手動再生が行われていないメッセージを表示させるようにしてもよい。

また、本実施形態では、エンジンとしてディーゼルエンジンに適用する例を示したが、その他、ガソリンエンジンに適用するようにしてもよい。

本発明の実施形態に係る全体構成図。本発明の実施形態に係るコントロールユニットに対する入出力関係を示す図。本発明の実施形態に係る再生制御の説明図。本発明の実施形態に係る再生制御フローチャート。本発明の実施形態に係る再生制御に関するタイムチャート。本発明の実施形態に係る再生制御に関するタイムチャート。

符号の説明

１：ディーゼルエンジン
１１：酸化触媒
１２：パティキュレートフィルタ（フィルタ部材）
１３、１４：排気圧力センサ（排気微粒子量検出手段）
２１：燃料噴射弁
２５：変速位置検出センサ（停車状態検出手段）
２６：車速センサ（停車状態検出手段）
２７：手動再生スイッチ
２８：アクセルペダルセンサ（停車状態検出手段）
２９：キー状態センサ（キー抜き取り検出手段）
３０：再生指示ランプ（指示手段）
３１：警告ランプ（報知手段）
５０：コントロールユニット（再生手段）
５１：キースイッチ
５３：リレースイッチ（補助作動手段）

Claims

エンジンの排気通路に配設され、排気ガス中の排気微粒子を捕獲するフィルタ部材と、乗員による操作が可能とされ、上記フィルタ部材の再生を開始させるための手動再生スイッチと、
車両の停車状態を検出する停車状態検出手段と、
キーシリンダからキーが抜き取られたことを検出するキー抜き取り検出手段と、
上記車両停車状態検出手段により車両の停車状態が検出された時、上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作され、かつ上記キー抜き取り検出手段によりキーの抜き取りが検出された時、アイドル回転数を上昇させることにより、上記フィルタ部材に流入される排気ガス温度を上昇させ、当該フィルタ部材に捕獲された排気微粒子を燃焼除去してフィルタ部材を再生する再生手段とを備えていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
上記停車状態検出手段により車両の停車状態が検出された時、上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されると、該操作が行われてから所定時間内は上記キー抜き取り検出手段によりキーの抜き取りが検出されても上記エンジンの作動を継続可能にする補助作動手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置。
上記再生手段は、上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されてから所定時間内に上記キー抜き取り検出手段によりキーの抜き取りが検出された時、フィルタ部材の再生を開始するよう構成されるとともに、
上記補助作動手段は、上記所定時間を経過しても上記再生手段によるフィルタ部材の再生を開始しているときにはエンジンの作動を継続するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの排気浄化装置。
上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されてから所定時間内に、上記キー抜き取り検出手段によりキーの抜き取りが検出されない時、上記フィルタ部材の再生が行われていないことを乗員に報知する報知手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの排気浄化装置。
上記補助作動手段は、上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されてから所定時間内に、上記キー抜き取り検出手段によりキーの抜き取りが検出されない時、エンジンの作動を継続可能にする作動を停止するとともに、エンジンを停止するよう構成されていることを特徴とする請求項２又は４に記載のエンジンの排気浄化装置。
上記補助作動手段は、上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作されてから所定時間内に、キーがキーオフ位置に操作されない時、エンジンの作動を継続可能にする作動を停止するよう構成されていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装置。
上記フィルタ部材の上流側の排気通路には酸化触媒と、
エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段とが備えられ、
上記再生手段は、上記燃料噴射制御手段により構成され、圧縮行程近傍で噴射される主噴射の噴射量を増量することによりアイドル回転数を上昇させるとともに、主噴射後の膨張行程において後噴射を実行するよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装置。
上記補助作動手段は、上記再生手段によるフィルタ部材の再生が完了した時、エンジンを自動停止するように構成されていることを特徴とする請求項２、３又は７に記載のエンジンの排気浄化装置。
自動変速機が備えられた車両用エンジンの排気通路に配設され、排気ガス中の排気微粒子を捕獲するフィルタ部材と、
乗員による操作が可能とされ、上記フィルタ部材の再生を開始させるための手動再生スイッチと、
キーシリンダからキーが抜き取られたことを検出するキー抜き取り検出手段と、
上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作され、かつ上記キー抜き取り検出手段によりキーの抜き取りが検出された時、アイドル回転数を上昇させることにより、上記フィルタ部材に流入される排気ガス温度を上昇させ、当該フィルタ部材に捕獲された排気微粒子を燃焼除去してフィルタ部材を再生する再生手段とを備えていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。