JP4120575B2

JP4120575B2 - 排気浄化装置

Info

Publication number: JP4120575B2
Application number: JP2003412120A
Authority: JP
Inventors: 真大竹; 純一川島; 直哉筒本; 光徳近藤; 昌一郎上野; 尊雄井上; 俊雅古賀
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2023-12-10
Also published as: US20050126162A1; DE602004005292D1; CN1626779A; EP1541828A1; DE602004005292T2; JP2005171855A; US7082754B2; EP1541828B1; CN1327111C

Description

本発明はディーゼルエンジンの排気パティキュレートを処理する排気浄化装置に関する。

ディーゼルエンジンから排出される排気パティキュレートを処理するために、排気系にパティキュレートを捕集するフィルタを配置し、フィルタに所定量のパティキュレートが堆積したとき、フィルタ温度を上昇させてフィルタに堆積しているパテキュレートを燃焼処理する、いわゆるフィルタの再生処理を行うものが各種提案されている（特許文献１参照）。
特開平５−４４４３７号公報

ところで、フィルタ内にパティキュレートが局所的に多量に堆積したまま再生処理が終了することがある。その主要原因として、再生中断や再生不良が挙げられる。再生中断時のフィルタの状態を例えば図２に示すと、フィルタのベッド温度（フィルタ温度）が低い上流側の外周部に再燃焼できないパティキュレートが残っている。このような状態が何度か繰り返されると局所的に最大堆積量を大きく上回る部分ができ（図３参照）、何回目かのフィルタの再生処理時にその部位に応じた温度勾配が大きくなり、フィルタの耐熱性が悪くなる。

再生中断が生じるのは、フィルタの再生処理中に排気温度がフィルタの再生に必要な温度を下回るためで、これを逆に言えばフィルタに堆積しているパティキュレートの全てを燃やしてフィルタを再生（フィルタに堆積しているパティキュレートの全てを燃やしきることを以下「完全再生」という。）させるにはフィルタの完全再生に必要な時間、ほぼ同じ状態で連続走行が行われる必要がある。

そのためには完全再生を行いうる運転パターンで運転を行っていたか否かを確かめることである。

しかしながら、上記従来装置では完全再生を行いうる運転パターンで運転を行っていたか否かを確かめることはしていないので、再生中断や再生不良を避けることができない。

そこで本発明は、完全再生で終了する確率を増加させた装置を提供することを目的とする。

本発明は、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタを備え、アイドル状態にあるか否かの判定結果を数値に変換した値をアイドル頻度とし、このアイドル頻度に対して一次遅れ処理を施した値を運転パターンとして記憶し、この記憶した運転パターンとフィルタのフィルタ温度とに基づいて完全再生処理方法を設定し、その設定した完全再生処理方法を用いてフィルタの再生処理を行うように構成するものである。

過去の運転パターンがそのままこれからも続く可能性が高く、例えば連続高速走行が行われていたと判断できればこれからも連続高速走行が行われる可能性が高い。このとき再生時期になったとすれば確実に完全再生を行わせることができる。また、市街地走行が行われていたとすれば、これからも市街地走行が行われる可能性が高い。このとき再生時期になったとすれば再生を行わせることができない。本発明は過去の運転パターンがこれからもしばらくは続くものとみなすものであり、本発明によれば、アイドル状態にあるか否かの判定結果を数値に変換した値をアイドル頻度とし、このアイドル頻度に対して一次遅れ処理を施した値を運転パターンとして記憶し、その記憶した運転パターンとフィルタのフィルタ温度とに基づいて完全再生処理方法を設定し、その設定した完全再生処理方法を用いてフィルタの再生処理を行うので、完全再生を行うことのできる確率が増加し、これにより、再生処理途中での再生の中断の機会を防ぐことができ、燃費の悪化を防止できる。

また、アイドル頻度に対して一次遅れ処理を施した値からみれば、連続高速走行が行われていたとの判断が可能でも、フィルタ温度がどういう状態であったのかまでは分からない。本発明によればフィルタ温度をも考慮するのであり、これにより連続高速走行が行われていたと判断できるもののフィルタ温度のほうは所定の温度未満でしかなく完全再生を行うことのできない温度状態にあったのに再生処理を開始してしまうといった事態を防ぐことができ、完全再生をより確実に行わせることができる。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態を示す概略構成図である。

図１において、１はディーゼルエンジンで、排気通路２と吸気通路３のコレクタ部３ａとを結ぶＥＧＲ通路４に、圧力制御弁（図示しない）からの制御圧力に応動するダイヤフラム式のＥＧＲ弁６（ＥＧＲ装置）を備えている。圧力制御弁は、エンジンコントローラ３１からのデューティ制御信号により駆動されるもので、これによって運転条件に応じた所定のＥＧＲ率を得るようにしている。

エンジンにはコモンレール式の燃料噴射装置１０を備える。この燃料噴射装置１０は、主に燃料タンク（図示しない）、サプライポンプ１４、コモンレール（蓄圧室）１６、気筒毎に設けられるノズル１７からなり、サプライポンプ１４により加圧された燃料は蓄圧室１６にいったん蓄えられ、この蓄圧室１６の高圧燃料が気筒数分のノズル１７へと分配される。

ノズル１７（燃料噴射弁）は、針弁、ノズル室、ノズル室への燃料供給通路、リテーナ、油圧ピストン、リターンスプリングなどからなり、油圧ピストンへの燃料供給通路に三方弁（図示しない）が介装されている。三方弁（電磁弁）のＯＦＦ時には、針弁が着座状態にあるが、三方弁がＯＮ状態になると針弁が上昇してノズル先端の噴孔より燃料が噴射される。つまり三方弁のＯＦＦからＯＮへの切換時期により燃料の噴射開始時期が、またＯＮ時間により燃料噴射量が調整され、蓄圧室１６の圧力が同じであればＯＮ時間が長くなるほど燃料噴射量が多くなる。

ＥＧＲ通路４の開口部下流の排気通路２に、排気の熱エネルギーを回転エネルギーに変換するタービン２２と吸気を圧縮するコンプレッサ２３とを同軸で連結した可変容量ターボ過給機２１を備える。タービン２２のスクロール入口に、アクチュエータ２５により駆動される可変ノズル２４（可変容量機構）が設けられ、エンジンコントローラ３１により、可変ノズル２４は低回転速度域から所定の過給圧が得られるように、低回転速度側ではタービン２２に導入される排気の流速を高めるノズル開度（傾動状態）に、高回転速度側では排気を抵抗なくタービン２２に導入させノズル開度（全開状態）に制御する。

上記のアクチュエータ２５は、制御圧力に応動して可変ノズル２６を駆動するダイヤフラムアクチュエータ２６と、このダイヤフラムアクチュエータ２６への制御圧力を調整する圧力制御弁２７とからなり、可変ノズル２４の実開度が目標ノズル開度となるように、デューティ制御信号が作られ、このデューティ制御信号が圧力制御弁２７に出力される。

コレクタ３ａ入口には、アクチュエータ４３により駆動される吸気絞り弁４２（吸気絞り装置）が設けられている。上記のアクチュエータ４３は、制御圧力に応動して吸気絞り弁４２を駆動するダイヤフラムアクチュエータ４４と、このダイヤフラムアクチュエータ４４への制御圧力を調整する圧力制御弁４５とからなり、吸気絞り弁４２が目標開度まで閉じられるように、デューティ制御信号が作られ、このデューティ制御信号が圧力制御弁４５に出力される。

アクセルセンサ３２、エンジン回転速度とクランク角度を検出するセンサ３３、水温センサ３４、エアフローメータ３５からの信号が入力されるエンジンコントローラ３１では、これらの信号に基づいて目標ＥＧＲ率と目標過給圧とが得られるようにＥＧＲ制御と過給圧制御を協調して行う。

排気通路２には排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ４１が設置される。フィルタ４１のパティキュレートの堆積量が所定値（閾値）に達すると、フィルタの再生処理を開始し、フィルタ４１に堆積しているパティキュレートを燃焼除去する。

この場合、フィルタ４１内にパティキュレートが局所的に多量に堆積したまま再生処理が終了することがある。その主要原因として、再生中断や再生不良が挙げられる。再生中断時のフィルタ４１の状態を図２に示す。フィルタ４１のベッド温度が低い上流側の外周部に再燃焼できないパティキュレートが残る。これが未再生領域とある部分である。このような状態が何度か繰り返されると局所的に最大堆積量を大きく上回る部分ができ（図３参照）、何回目かの再生処理時にベッド温度が高温になり、フィルタ内の部位の違いに応じて温度勾配が大きくなり、フィルタ４１の耐熱性が悪くなる（図４参照）。

フィルタ４１の再生中断が生じるのは、フィルタ４１の再生処理中に排気温度がフィルタの再生に必要な温度（パティキュレートが燃焼し始めるのは３５０℃程度、活発に燃焼するのは例えば６５０℃以上）を下回るためで、これを逆に言えばフィルタ４１を完全再生させるにはフィルタ４１の完全再生に必要な時間（例えば５分〜１０分程度）、ほぼ同じ状態で連続走行される必要がある。

このため本発明では、アイドル状態にあるか否かの判定結果を処理した値を記憶し、この記憶した運転パターンとフィルタのベッド温度とに基づいて完全再生処理方法を設定し、その設定した完全再生処理方法を用いてフィルタの再生処理を行う。

エンジンコントローラ３１で実行されるこの制御をフローチャートを参照して説明する。

図５はベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄとアイドル頻度ｆＩＤＬＥを算出して記憶するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。

ステップ１では入口温度センサ３７により検出されるフィルタ入口温度Ｔｉｎ、出口温度センサ３８により検出されるフィルタ出口温度Ｔｏｕｔ、アイドル判定結果を読み込む。

ここで、一定周期で行うアイドル判定としては公知の手法を用いる。例えばアクセルセンサ３２がアイドル位置にあるか否かにより判定すればよい。これにエンジン回転速度や車速を加味してもかまわない。

ステップ２ではフィルタ４１のベッド温度を推定する。これは簡単には上記のフィルタ入口温度Ｔｉｎとフィルタ出口温度Ｔｏｕｔとの平均温度Ｔｂｅｄを用いればよい。また、入口温度Ｔｉｎのみから排気流量や熱容量による遅れ処理を行うことにより推定することもできる。

ステップ３ではフィルタ４１のベッド温度Ｔｂｅｄに対して一次遅れ処理を行った値をベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄとして算出する。これを式で表せば次のようになる。

ｒＴｂｅｄ＝ｒＴｂｅｄ（前回値）×（１−ａ）＋Ｔｂｅｄ×ａ…（１）
ただし、ｒＴｂｅｄ；ｒＴｂｅｄの今回値、
ｒＴｂｅｄ（前回値）；ｒＴｂｅｄの前回値、
ａ；加重平均係数（０≦ａ≦１）、
例えば市街地で加減速を繰り返したときのベッド温度の変化を図６に示すと、このときベッド温度Ｔｂｅｄは運転条件の変化に応じて波打つが、これに対してベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄはこうした加減速の影響を受けない動きをする。ｒＴｂｅｄの初期値としてはベッド温度Ｔｂｅｄの算出開始時にその温度Ｔｂｅｄを入れている。ベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄは加重平均係数ａを大きくするほどベッド温度Ｔｂｅｄに近づき、加重平均係数ａを小さくするほどベッド温度Ｔｂｅｄより離れるので、このａの値は実験により最適な値に適合する。

ステップ４〜６はアイドル頻度ＩＤＬＥを算出する部分である。まずステップ４でアイドル判定結果（ステップ１で読み込んである）をみる。アイドルであればステップ５に進んでアイドル頻度ＩＤＬＥ＝１００％とし、アイドルでなければステップ６に進んでアイドル頻度ＩＤＬＥ＝０％とする。すなわち、アイドル頻度はアイドル判定結果を１００％か０％の数値で表した値である。

ステップ７ではこのようにして得たアイドル頻度ＩＤＬＥに対して一次遅れ処理を行った値をアイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥ［％］として算出する。これを式で表せば次のようになる。

ｆＩＤＬＥ＝ｆＩＤＬＥ（前回値）×（１−ｂ）＋ｆＩＤＬＥ×ｂ…（２）
ただし、ｆＩＤＬＥ；ｆＩＤＬＥＴの今回値、
ｆＩＤＬＥ（前回値）；ｆＩＤＬＥＴの前回値、
ｂ；加重平均係数、
例えば市街地で加減速を繰り返したときのアイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥの変化を図７に示すと、このときアイドル頻度ＩＤＬＥは運転条件の変化に応じて１００％となったり０％となったりするが、これに一次遅れ処理を施した値であるアイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥはこうした加減速の動きをならした動きになる。アイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥの初期値としてはアイドル判定開始時のアイドル頻度ＩＤＬＥを入れている。アイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥは加重平均係数ｂを大きくするほどアイドル頻度ＩＤＬＥに近づき、加重平均係数ｂを小さくするほどアイドル頻度ＩＤＬＥより離れるので、この値は実験により最適な値に適合する。

ステップ８では得られたベッド温度、アイドル頻度の各一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄ、ｆＩＤＬＥをメモリ（ＲＡＭ）に記憶する。

このようにして得られるアイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥはアイドル状態で運転した確率が高かったかどうかを表す。例えば、ｆＩＤＬＥの値が大きいほどアイドル状態で運転した確率が高い、言い換えると市街地走行のような運転が行われていたことを表す。この逆にｆＩＤＬＥの値が小さいと、アイドル状態で運転した確率が低い、言い換えると高速走行のような運転が行われていたことを表す。すなわち、ｆＩＤＬＥは今までの運転状態を表す指標である。

上記のベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄも同様である。すなわち、ｒＴｂｅｄはベッド温度がどういう温度であったかを表す。

図８は再生処理モードを設定するためのもので、一定時間毎（例えば数分毎）に実行する。

ステップ１１では図５によりメモリに記憶されているベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄとアイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥを読み込み、ステップ１２〜１９でこれらから図９を内容とするマップを検索することにより、ベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄとアイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥから定まる運転がどういう再生処理に適した領域にあったのか否かをみて、その領域判定結果に適した再生処理のモードを設定する。すなわち、完全再生処理に適した領域（Ａ領域）にあったのであれば完全再生処理を行わせるためステップ１３、１６と進んで完全再生モードを、部分再生処理に適した領域（Ｂ領域）にあったのであれば部分再生処理を行わせるためステップ１３、１４、１７と進んで部分再生モードを、バランスポイント再生処理に適した領域（Ｃ領域）にあったのであればバランスポイント再生処理を行わせるためステップ１３、１４、１５、１８と進んでバランスポイント再生モードを、再生処理を禁止する領域（Ｄ領域）にあったのであれば再生処理を禁止するためステップ１３、１４、１５、１９と進んで再生禁止モードをそれぞれ再生処理モードとして設定する。

さらに詳述すると、図９は横軸をアイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥ、縦軸をベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄとするもので、完全再生モード、部分再生モード、バランスポイント再生（図では「ＢＰＴ」再生で略記。）モード、再生禁止モードの４つの領域に分割している。

ここで、完全再生モードとは、フィルタ４１に堆積しているパティキュレートの全てを燃やし尽くす再生処理のことである。フィルタ４１内のパティキュレートの全てを燃やすにはフィルタ４１の再生処理中に、ベッド温度が例えば６００℃以上あり、かつ必要な時間ほぼ同じ状態で連続走行（例えば５分程度の連続高速走行）が行われる必要がある。

部分再生モードとは、完全再生モードの設定が不可能な場合にフィルタ４１に堆積しているパティキュレートのうちその一部（例えば３０％や５０％）だけを燃やす再生処理のことである。例えば、郊外の走行や市街地走行が支配的であるときに、上記５分程度の連続高速走行が行われることを期待することはできない。言い換えると、５分程度の連続高速走行が行われるのを待って完全再生モードで再生処理を行わせるだけだと、なかなか再生の機会が訪れない可能性がある。そこで、フィルタ４１内に一部のパティキュレートが燃え残ることを承知で再生処理に入り、再生処理の機会を増やしてフィルタ４１内に残存するパティキュレートを少しでも減らしてやろうとするのがこの部分再生モードである。部分再生モードでも何度か繰り返せばフィルタ４１内のパティキュレートの全てを燃やし尽くすことができる。具体的には部分再生モード時に、フィルタ４１の容量の単位である１リットル当たり例えば２ｇ程度のパティキュレートをフィルタに残すことが考えられる。

バランスポイント再生モードとは、再生処理に入ったときに残存するフィルタ４１のパティキュレート堆積量を増やしもせず減らしもしないようにする制御のことである。ベッド温度が低下して例えば４００℃程度になると、再生処理を行わせることが困難となる。そこで、フィルタ４１のパティキュレート堆積量を増やすこともせず減らすこともしないように現状を維持させる。

再生禁止モードは上記の３つのモードに入らない場合に再生処理を禁止するモードである。

上記のバランスポイント再生モードのやり方は特願平２００３−７９３９号などで既に開示している。簡単に説明しておくと、バランスポイント再生モードでの再生処理に入ったとき、排気温度を目標値（４００℃）まで昇温手段を用いて上昇させる。昇温手段としては、メイン噴射時期をリタードするもの、吸気絞りを行うもの、ポスト噴射量を増加させるもの、ポスト噴射時期をリタードさせるものが考えられる。

次にスモーク低減運転を行い、フィルタ４１前後差圧が増加したかどうかをみる。フィルタ４１前後差圧が増加すれば、フィルタ４１に流入してベッドに堆積するパティキュレートの量のほうが、燃焼によりベッドより消失するパティキュレートの量を上回っていると判断してスモーク低減運転を継続する。

ここで、スモーク低減とはパティキュレート低減の別表現であり、フィルタ４１前後差圧が増加すればスモーク低減運転を行うことで、バランスポイント再生モードでの再生処理に入ったときに残存するフィルタ４１のパティキュレート堆積量を、増やしもせず減らしもしないようにすることができる。

スモーク低減運転手段としては、ＥＧＲ量を低減するもの、パイロット噴射量を低減するもの、パイロット噴射のインターバルを大きくするもの、吸気ポートのすぐ上流位置に設けているスワールコントロールバルブを閉じてスワール強さを強化するものが考えられる。

また、フィルタ４１前後差圧が増加したか否かを判定するには、例えば次のようにすればよい。すなわち、バランスポイント再生モードでの再生処理に入った直後のフィルタ４１前後差圧を差圧センサ３６により検出してこれを記憶しておき、その後に差圧センサ３６により検出される実際のフィルタ４１前後差圧とこのメモリ値を比較し、実際のフィルタ４１前後差圧がこのメモリ値より増えるとフィルタ４１前後差圧が増加したと、この逆に実際のフィルタ４１前後差圧がこのメモリ値以下であればフィルタ前後差圧が増加していないと判断させればよい。これでバランスポイント再生モードの説明を終える。

こうして４つのモードに分割したとき、どのモードに設定するかを本実施形態では図９に示したように運転パターンを表すパラメータであるアイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥとベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄとから判断する。具体的には次の通りである。

（１）完全再生モードに適した領域（Ａ領域）；
ベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄが所定温度Ｔ２（≒６００℃）よりも高くかつアイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥがほぼ５０％より小さい領域である。ベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄがＴ２以上であってもアイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥが５０％より大きい領域で完全再生モードを選択しないのは次の理由からである。すなわち、アイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥが５０％を超えて大きいことは、アイドル状態にあった、つまり郊外での走行や市街地走行がされていた可能性が高く、従ってこれから暫くも同じ郊外での走行や市街地走行がされるだけで高速走行が行われることがないことを表すからである。

（２）完全再生モードは無理だけれども部分再生モードになら適した領域（Ｂ領域）；
ベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄが所定温度Ｔ１（≒４００℃）以上で所定温度Ｔ２未満にある温度域である。ただし、アイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥが１００％に近い温度域は再生禁止モードの領域である。

（３）バランスポイント再生モードとする領域（Ｃ領域）；
ベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄが所定温度Ｔ１未満でかつアイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥがほぼ７０％を超えない一部領域である。

（４）再生禁止モードとする領域（Ｄ領域）；
アイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥが小さくてもベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄが小さい領域やベッド温度一次遅れ処理値ｒＴｂｅｄが高くてもアイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥが大きい領域である。

なお、図９に示した領域判定図は特定のエンジン機種についてのものであり、最終的にはエンジン機種毎に適合する必要がある。

ステップ２０ではこのようして設定した再生処理のモードをメモリ（ＲＡＭ）に記憶する。

図１０は再生処理を実行するためのものである。ただし、このフローは一定時間毎に実行するものでなく、制御流れを経時的に示したものである。ステップ３１では再生時期になったか否かを公知の手法を用いて判定する。再生時期になったときにはステップ３２に進んでメモリに記憶されている再生処理モードを読み出し、ステップ３３でその読み出した再生処理モードに従った再生処理を行う。

ここで本実施形態の作用を説明する。

過去の運転パターンがそのままこれからも続く可能性が高く、例えば連続高速走行が行われていたと判断できればこれからも連続高速走行が行われる可能性が高い。このとき再生時期になったとすれば確実に完全再生を行わせることができる。また、市街地走行が行われていたとすれば、これからも市街地走行が行われる可能性が高い。このとき再生時期になったとすれば再生を行わせることができない。本実施形態（請求項１に記載の発明）はいままでの運転パターンがこれからもしばらくは続くものとみなすものであり、本実施形態によれば、アイドル状態にあるか否かの判定結果を処理した値を記憶し（図５参照）、その記憶した運転パターンであるアイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥとフィルタのベッド温度（ｒＴｂｅｄ）とに基づいて完全再生（完全再生処理方法）を再生処理モードとして設定し（図８参照）、その設定した完全再生処理方法を用いてフィルタ４１の再生処理を行うようにした（図１０参照）ので、完全再生を行うことのできる確率が増加し、これにより、再生処理途中での再生の中断の機会を防ぐことができ、燃費の悪化を防止できる。

また、アイドル頻度一次遅れ処理値ｆＩＤＬＥ（アイドル状態にあるか否かの判定結果を処理した値）からみれば、連続高速走行が行われていたとの判断が可能でも、ベッド温度がどういう状態であったのかまでは分からない。この場合に、本実施形態（請求項１に記載の発明）によればベッド温度をも考慮するのであり、これにより連続高速走行が行われていたと判断できるもののベッド温度のほうは所定の温度（Ｔ２）未満でしかなく完全再生を行うことのできない温度状態にあったのに再生処理を開始してしまうといった事態を防ぐことができ、完全再生を確実に行わせることができる。

本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、アイドル状態にあるか否かの判定結果を処理した値が、アイドル状態にあるか否かの判定結果を数値に変換した値をアイドル頻度ＩＤＬＥとしてこのアイドル頻度ＩＤＬＥに対して一次遅れ処理を施した値であるので、運転パターンを検出するために新たなセンサを設けることなくドライバーの過去の運転パターンを知り得る。

本実施形態（請求項５に記載の発明）によれば、記憶した運転パターンが完全再生に適した運転パターンであるか否かの判定を一定時間毎（例えば数分）に行うので、運転パターンがその後に完全再生に適した運転パターンでなくなっているときにも完全再生処理方法を用いてフィルタの再生処理を行うことを避けることができる。

本実施形態では、ベッド温度がベッド温度一次遅れ処理値である場合で説明したが、ベッド温度一次遅れ処理値に代えて、温度センサで検出したベッド温度そのものを用いてもよく、フィルタ４１の入口温度Ｔ１、フィルタ４１の出口温度Ｔ２、燃料噴射量のうちのいずれかを用いてもよい（請求項１、４に記載の発明）。

請求項１に記載の運転パターン記憶手段の機能は図５のステップ１〜３により、完全再生処理方法設定手段の機能は図８のステップ１１、１２、１３、１６、２０により、再生処理実行手段の機能は図１０のステップ３１、３２、３３によりそれぞれ果たされている。

本発明の一実施形態を示す概略構成図。再生中断時のフィルタ内のパティキュレート堆積状態を示す概略図。再生中断を繰り返したときのパティキュレート堆積量の分布を示すフィルタの断面図。パティキュレート堆積量、排気温度に対するフィルタのベッド温度（最高温度）の特性図。ベッド温度、アイドル頻度の各一次遅れ処理値の算出を説明するためのフローチャート。市街地で加減速を繰り返したときのベッド温度一次遅れ処理値の変化を示す波形図。市街地で加減速を繰り返したときのアイドル頻度一次遅れ処理値の変化を示す波形図。再生処理モードの設定を説明するためのフローチャート。アイドル頻度一次遅れ処理値とベッド温度一次遅れ処理値に対する異なる再生領域を示す特性図。再生処理の実行を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１エンジン
３１エンジンコントローラ
３２アクセルセンサ
４１フィルタ

Claims

排気中のパティキュレートを捕集するフィルタと、
アイドル状態にあるか否かの判定結果を数値に変換した値をアイドル頻度とし、このアイドル頻度に対して一次遅れ処理を施した値を運転パターンとして記憶する運転パターン記憶手段と、
この記憶した運転パターンと前記フィルタのフィルタ温度とに基づいて完全再生処理方法を設定する完全再生処理方法設定手段と、
その設定した完全再生処理方法を用いてフィルタの再生処理を行う再生処理実行手段と
を備えることを特徴とする排気浄化装置。
前記フィルタ温度として、その一次遅れ処理値を用いる、
ことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
前記アイドル頻度は、その数値が大きいときアイドル状態であることを、その数値が小さいときアイドル状態にないことを表し、このアイドル頻度に対して一次遅れ処理を施した値が所定値以下でかつ前記フィルタ温度の一次遅れ処理値が所定の温度以上のとき、完全再生処理方法を設定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の排気浄化装置。
前記フィルタ温度は前記フィルタの入口温度、フィルタの出口温度、燃料噴射量のうちのいずれかを用いて求めた温度である、
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の排気浄化装置。
前記記憶した運転パターンが完全再生に適した運転パターンであるか否かの判定を一定時間毎に行う、
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の排気浄化装置。