JP4356556B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Description
また、このフィルタによって捕集されたパティキュレートは徐々に堆積量が増加し、いずれはフィルタの目詰まりを生じさせてしまうため、適時、フィルタによって捕集されたパティキュレートを燃焼させる、いわゆる再生処理が強制的に実行されるようになっている。
また、この特許文献1には、上記の再生処理実行中に、ドライバがエンジンの運転を停止する操作を行なった場合でも、所定時間はエンジンへの燃料供給を継続することで、フィルタの温度が急上昇するような事態を避けることができる旨が記載されている。
なお、再生処理中にエンジンの運転が停止するとフィルタにおいて異常燃焼が発生する原因としては主に以下の2つの原因が考えられている。
(1)エンジンの運転が停止することによりフィルタには大気相当の酸素が供給されることになるため
(2)エンジンの運転が停止することによってフィルタ内を流れる排ガス流量が急減して、排ガス流によるフィルタ内の熱の持ち去りが無くなるため
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、再生処理中のガス欠に起因する排ガスフィルタの異常燃焼の発生を回避できるようにした、内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
また、再生時期に至るまでの予定走行距離と燃料残量に基づく走行可能距離との差が少ない場合には、実際に再生時期に至っていない場合でも、再生処理手段による燃料制御を用いた再生処理の実行を繰り上げて実行する。このように、再生処理の実行中にガス欠となる事態を未然に防止することで、再生処理中にガス欠が生じて排ガスフィルタで異常燃焼が発生することを回避することができるとともに、排ガスフィルタの浄化性能の低下を防止することができる。(請求項1)
また、燃料残量あるいは燃料残量に相関するパラメータに基づいて、再生処理を繰上げて実行するかを判断することで、過剰な再生処理の実行に伴う燃料の浪費を防ぐことができる。(請求項2)
図1に示すように、ディーゼルエンジン(以下、単に「エンジン」)11の排気系12には酸化触媒13が設けられ、また、この酸化触媒13の下流にはDPF(Diesel Particulate Filter;排ガスフィルタ)14が備えられている。
そして、エンジン11には電子制御ユニットであるECU21が設けられ、このECU21は、差圧センサ16と、燃料タンク(図示略)内に貯蔵される燃料の残量を計測する燃料残量センサ17とが接続されている。また、このECU21には、いずれも図示しないCPU,メモリ,インターフェースなどが備えられるとともに、ソフトウェアとして、再生処理部(再生処理手段)22,再生禁止部(再生禁止手段)23およびPM堆積量推定部(PM堆積量推定手段)24が設けられている。
本発明の第1実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
このように、本発明の第1実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、燃料残量センサ17によって検出された燃料残量が所定量F1未満である場合には、再生処理部22による燃料制御を用いたDPF14の再生処理の実行を禁止することで、再生処理中にガス欠が生じてエンジン11が停止することを防ぎ、DPF14において異常燃焼が発生するような事態を回避することができる。
なお、上述の第1実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略し、ここでは第1実施形態との相違点に重点を置いて説明する。また、上述の第1実施形態を説明するのに用いた図も併用する。
さらに、この距離算出部33は、燃料残量センサ17によって満タンであることが計測された後にエンジン11のインジェクタ(図示略)によって噴射された燃料消費量を積算することで燃料消費量積算値として算出し、この燃料消費量積算値に基づいて燃費の平均値(平均燃費)を算出し、この平均燃費と実際の燃料残量とに基づき、車両が残存する燃料によって走行できると予想される距離(走行可能距離)Xを算出するものである。
まず、距離算出部33が、燃料残量センサ17による燃料残量の計測結果に基づき満タンであることが計測された後にエンジン11のインジェクタ(図示略)によって噴射された燃料消費量を積算することで燃料消費量積算値として算出する(ステップS21,S22)。そして、距離算出部33は、この燃料消費量積算値に基づいて燃費の平均値(平均燃費)を算出し、この平均燃費と実際の燃料残量とに基づき、車両が残存する燃料によって走行できると予想される距離(走行可能距離)Xを算出する(ステップS24)。
そして、ステップS26において、距離算出部33が、PM堆積量推定部35によって推定されたDPF14に堆積するPM量の増加割合と、予めECU31のメモリ内に記憶されていたDPF14の堆積限界量とに基づき、DPF14の再生処理が実行されるべき走行予定距離(即ち、再生時期)Yを算出する。
ここで、この特別条件が満たされている場合には(Yesルート)再生繰上げ部32が再生処理部22を強制的に作動させて、DPF14の再生処理が実行されるべき走行予定距離Yに達する前であっても、再生時期が繰り上がったと擬制してDPF14の再生処理が実行され(ステップS28)、ステップS29へ進む。
その後、再生禁止部34が、上述の特別条件を満たすか否かの判定に関わらず、走行可能距離Xが所定距離(所定値)D以下(即ち、X≦D)の場合は、再生処理部22の作動を禁止することで、メイン噴射時期の遅角、あるいは、ポスト噴射といった、再生処理部22によるDPF14の再生処理の実行を禁止し(ステップS29のYesルートおよびステップS30)、一方、走行可能距離Xが所定距離Dを超えている場合にはリターンする。
また、残存している燃料で走行可能な距離X(燃料残量に相関するパラメータ)が所定距離A以下である場合という条件を再生処理の繰上げ実行の条件(特別条件)としているので、むやみに再生処理を実行することを防ぎ、燃料の浪費を未然に防ぐことができる。
例えば、上述の第1実施形態においては、再生禁止部23が、燃料残量センサ17により計測された燃料残量が所定の基準値以下の場合は、再生処理手段の作動を禁止する場合について説明したが、燃料残量センサ17により計測された燃料残量に代えて、満タン給油後にインジェクタによって噴射された燃料量の積算値などの燃料残量に相関するパラメータ値を用いるようにしてもよい。また、PM堆積量の推定手法は上述の実施形態の手法に限らず他の手法で推定しても良い。
12 排気系
13 酸化触媒
14 DPF(排ガスフィルタ)
17 燃料残量センサ(残量検出手段)
22 再生処理部(再生処理手段)
23,34 再生禁止部(再生禁止手段)
24 PM堆積量推定部(PM堆積量推定手段)
32 再生繰上げ部(再生繰上げ手段)
33 距離算出部(距離算出手段)
Claims (2)
- 内燃機関の排ガス通路内に設けられて排ガス中のパティキュレートを捕集する排ガスフィルタと、
該排ガスフィルタの再生時期になると燃料制御により排ガスフィルタへ流入する排ガスの温度を上昇させて該排ガスフィルタの再生処理を実行する再生処理手段と、
該燃料を貯蔵する燃料タンクの燃料残量を検出する残量検出手段と、
該再生時期に至るまでの走行予定距離と該燃料残量に基づく走行可能距離とを算出する距離算出手段と、
該排ガスフィルタの再生時期前であっても、特定条件が満たされた場合には該再生処理手段を強制的に作動させる再生繰上げ手段とから構成され、
該特定条件は、該距離算出手段によって算出された該予定走行距離と該走行可能距離との差が所定距離以下である場合として設定されている
ことを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。 - 該特定条件には、該燃料残量あるいは該燃料残量に相関するパラメータ値が所定の基準値以下の場合という条件が加えられている
ことを特徴とする、請求項1記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
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