JP4779888B2

JP4779888B2 - 排気浄化方法及び排気浄化装置

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Publication number: JP4779888B2
Application number: JP2006237573A
Authority: JP
Inventors: 敦斉藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-11-07
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2026-09-01
Also published as: DE602006003169D1; EP1783337B1; JP2007146829A; US7503169B2; EP1783337A1; US20070101702A1

Description

本発明は、排気浄化方法及び排気浄化装置、特にディーゼルエンジンの排気中のパティキュレートを捕集するフィルタの再生処理に関する。

ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレートマターをトラップし、パティキュレートマターの大気中への放出を防止するためにディーゼルエンジンの排気通路にパティキュレートフィルタを設けることが知られている。このパティキュレートフィルタは、エンジンの運転中に排出されるパティキュレートマターを堆積できるが、その堆積できるパティキュレートマターには許容量がある。このため一般的に、堆積したパティキュレートマターが許容量に相当する値に到達するとパティキュレートフィルタの温度を昇温させて、堆積したパティキュレートマターを燃焼除去し、フィルタを再生することが行われている（特許文献１参照）。
特開２００４−２３９２００公報

ところで、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタが搭載されたディーゼルエンジンにおいて、フィルタの再生時期になったか否かを判断する際の情報（例えばパティレート堆積量や運転履歴など）は、エンジンの運転停止後も失われないようにエンジンコントローラ内のＥＥＰＲＯＭ（記憶装置）に記憶されている。

この場合に、記憶装置を有するエンジンコントローラが新品に交換されると、上記の情報が失われてしまう。このため、交換後の新しいエンジンコントローラではフィルタにパティキュレートが堆積していないものとして制御を開始する。つまり、エンジンコントローラが交換されたタイミングでフィルタにパティキュレートが堆積していれば、そのパティキュレート堆積分が誤差として生じる。従って、エンジンコントローラが交換されたタイミングでフィルタに堆積しているパティキュレートをそのままにしておくと、新しいエンジンコントローラがフィルタの再生時期になったと判定するときには、フィルタに過度のパティキュレートが堆積していることが考えられる。

そこで、エンジンコントローラを新品に交換した後に初めてフィルタの再生時期になったときに、フィルタに過度のパティキュレートが堆積していないように、エンジンコントローラの交換時にフィルタの再生処理を強制的に行い、フィルタからパティキュレートをいったん燃焼除去（再生）する必要がある。このため従来は、ディーラー（販売店）やサービス工場においてエンジンコントローラを交換する際には所定のサービスツールを使用して強制的にフィルタの再生処理を行わせていた。

しかしながら、地域やディーラーなどの事情により上記のサービスツールを使用したサービスが受けられないことがある。この場合、エンジンコントローラの交換時にフィルタにパティキュレートが堆積していても交換後のエンジンコントローラでは、フィルタにパティキュレートが堆積していないものとして制御を開始する。このため、エンジンコントローラの交換後に初めてフィルタの再生時期になったと判定されたとき、フィルタに許容値を超えるパティキュレートが堆積していることがあり、こうしたエンジンコントローラ交換後の初めてのフィルタの再生処理時に許容値を超えるパティキュレートが燃焼したのでは、フィルタの耐久性が損なわれる。

そこで本発明は、エンジンコントローラの交換時にサービスツールを使用したサービスが受けられない場合においても、フィルタの耐久性が損なわれることがないようにする排気浄化方法及び排気浄化装置を提供することを目的とする。

本発明は、パティキュレートフィルタに堆積するパティキュレート捕集量を推定し、推定した捕集量が所定量となったときにパティキュレートフィルタを昇温することで堆積したパティキュレートを再生させる排気浄化装置に適用される。

エンジンコントローラが、エンジンコントローラ自身が交換された後の初回のエンジン運転であるかを判定する判定処理手順を備える。この判定処理手順により、エンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定した場合は、パティキュレート捕集量が所定量以下であってもパティキュレートフィルタを再生する再生実行処理手順を備える。
さらに、トランスポンダーキー固有の電子的コードが車両移動禁止用エンジンコントローラが保持するコードと一致する場合にのみエンジンコントローラとの通信条件を成立させ、前記通信条件が成立した場合に前記車両移動禁止用エンジンコントローラと前記エンジンコントローラがそれぞれ持つ識別コードを照合し、前記識別コードが一致する場合にのみエンジンの始動を許可するイモビライザーを備え、前記判定処理手順は、エンジン運転開始時に前記エンジンコントローラへの前記識別コードの書込みが初回であるか否かを判定し、この判定結果よりエンジンコントローラへの識別コードの書込みが初回である場合に、前記エンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定する。

本発明によれば、エンジンコントローラがエンジンコントローラ自身が交換された後の初回のエンジン運転時であると判定すると、フィルタの再生処理を行うので、エンジンコントローラの交換時にサービスツールを使用したサービスが受けられない場合においても、エンジンコントローラ交換後の初めてのフィルタの再生処理時に許容値を超えるパティキュレートが燃焼することがなく、フィルタの耐久性が損なわれることを防止できる。

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ある。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を備える。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。これによって運転条件に応じた所定のＥＧＲ率が得られる。なお、ＥＧＲ弁６の駆動方式はこれに限らず、ステップモータにより駆動するものでも良い。

エンジン１にはコモンレール式の燃料噴射装置１０が備えられる。この燃料噴射装置１０は、主に燃料タンク（図示しない）、低圧ポンプ（図示しない）、高圧サプライポンプ１４、コモンレール（蓄圧室）１６、気筒毎に設けられるインジェクタ１７からなる。高圧サプライポンプ１４により加圧された燃料はコモンレール１６にいったん蓄えられる。コモンレール１６内の燃料圧力を所望の圧力に制御するために高圧サプライポンプ１４は必要な量だけ燃料を圧送する必要がある。そのために一個のリニアソレノイドタイプの吸入量制御弁を有しており、吸入ポートの面積を変えることによってプランジャ室への燃料供給量を制御している。

このコモンレール１６の高圧燃料は、各気筒のインジェクタ１７に供給される。そして、インジェクタ１７を開弁駆動することによって各気筒のシリンダ内にコモンレール１６内の高圧燃料が直接的に噴射される。

インジェクタ１７は、ソレノイド、二方弁、出口オリフィス、入口オリフィス、コマンドピストン、ノズルニードルなどによって構成される。ソレノイドに通電されていない状態では二方弁はスプリング力によって下方に押しつけられ、出口オリフィスは閉じた状態にある。このため、コマンドピストンを押し下げようとすると、コマンドピストン上端の制御室圧力とノズルニードルを押し上げようとする圧力は同じになり、受圧面積の違いとノズルスプリング力によりノズルニードルはシート部に当接して閉弁状態を維持し、燃料噴射は行われない。

ソレノイドに通電が開始されると、二方弁はソレノイドの吸引力により上方に引き上げられる。これにより出口オリフィスが開き、制御室の燃料が上方へ流出する。燃料が流出すると、コマンドピストンに対して下向きに作用している制御室圧力が低下する。このため、コマンドピストン及びノズルニードルが上昇し、噴孔より燃料噴射が開始される。さらにソレノイドへの通電を続けると、ノズルニードルは最大リフトに達し、最大噴射率の状態になる。

一方、ソレノイドへの通電を遮断すると、二方弁が下降して出口オリフィスが閉じられる。このため、制御室へ入口オリフィスより燃料が流入して制御室圧力が上昇する。これにより、ノズルニードルが急激に下降してシート部に当接する。その後、噴孔が閉じられ、燃料噴射が終了する。

従って、ソレノイドへの通電時期により燃料噴射時期が、ソレノイドへの通電時間により燃料噴射量が制御される。このソレノイドへの通電・通電遮断を１サイクル中に複数回繰り返すことで、多段噴射を実現できる。多段噴射とは、メイン噴射に先立つパイロット噴射や、メイン噴射の後に行われるポスト噴射などのことである。

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）が設けられる。そして、エンジンコントローラ３１は、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ために可変ノズル２４のノズル開度を傾動状態に制御する。これにより、低回転速度域から所定の過給圧が得られる。一方、高回転速度側では排気を抵抗なくタービン２２に導入させるためにノズル開度を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とからなる。そして、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とからなる。そして、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。

エンジンコントローラ３１は、アクセルセンサ３２からのアクセル開度（アクセルペダルの踏込量のこと）、クランク角センサ３３からのエンジン回転速度、水温センサ３４からの冷却水温、エアフローメータ３５からの吸入空気量の各信号が入力される。そして、エンジンコントローラ３１では、エンジン負荷（アクセル開度など）及びエンジン回転速度に基づいて、燃料噴射時期及び燃料噴射量を算出し、これらに対応する開弁指令信号をインジェクタ１７へ出力する。

また、エンジンコントローラ３１では、エンジン負荷及びエンジン回転速度に基づいて目標コモンレール燃料圧力を算出し、圧力センサにより検出されるコモンレール１６内の実際の燃料圧力がその算出した目標コモンレール燃料圧力と一致するように上記の吸入量制御弁を制御する。また、エンジンコントローラ３１では、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。

なお、エンジンコントローラ３１は中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成されている。

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。

フィルタ４１の圧力損失（フィルタ４１の上流と下流の圧力差）を検出するために、フィルタ４１をバイパスする差圧検出通路に差圧センサ３６が設けられる。

この差圧センサ３６により検出されるフィルタ４１の圧力損失ΔＰは、温度センサ３７からのフィルタ入口温度Ｔ１、温度センサ３８からのフィルタ出口温度Ｔ２と共にエンジンコントローラ３１に送られる。エンジンコントローラ３１では、これらに基づいてフィルタ４１の再生時期になったときに公知の排気昇温手段（例えば空気過剰率をスモーク限界近傍の値に制御する手段）を用いて目標温度までフィルタ４１を昇温させてフィルタ４１の再生処理を行う。

一方、フィルタ４１に堆積しているパティキュレートの全てが燃焼除去される完全再生を行わせるには再生処理時にフィルタ４１の許容温度を超えない範囲で少しでもパティキュレートの燃焼温度を高めてやることが必要となる。このことを考慮して、本実施形態ではフィルタ４１を構成する担体に酸化触媒をコーティングしている。このような酸化触媒によりパティキュレートが燃焼する際の酸化反応を促進してその分フィルタ４１のベッド温度を実質的に上昇させ、フィルタ４１内のパティキュレートの燃焼を促進させる。

こうした酸化触媒を担持したフィルタ４１を対象として、エンジンコントローラ３１では、フィルタ４１のベッド温度Ｔｂｅｄを検出し、この検出されるベッド温度が目標ベッド温度Ｔｘ以上となっている期間を積算した値を有効再生期間ｔｅとして演算する。そして、この有効再生期間ｔｅに基づいてフィルタ４１に堆積しているパティキュレートの燃焼除去量であるパティキュレート再生量ＰＭｒを推定し、この推定されるパティキュレート再生量ＰＭｒからパティキュレートの再生効率ηＰＭを演算し、この演算される再生効率ηＰＭに基づき、目標入口温度Ｔｄを高く設定する（特開２００５−２０１２５１号公報参照）。

なお、フィルタ４１の再生処理の方法はここに記した方法に限られるものでなく、公知の再生処理の方法を用いても良い。

さて、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ４１が搭載されたディーゼルエンジンにおいて、フィルタ４１の再生時期になったか否かを判断する際の情報（例えばパティレート堆積量や運転履歴など）は、エンジンの運転停止後も失われないようにエンジンコントローラ３１内のＥＥＰＲＯＭ（記憶装置）に記憶されている。

この場合に、記憶装置を有するエンジンコントローラ３１が新品に交換されると、上記の情報が失われてしまう。このため、新しいエンジンコントローラではフィルタ４１にパティキレートが堆積していないものとして制御を開始する。つまり、エンジンコントローラ３１が交換されたタイミングでフィルタ４１にパティキュレートが堆積していれば、そのパティキュレート堆積分が誤差として生じる。従って、エンジンコントローラ３１が交換されたタイミングでフィルタ４１に堆積しているパティキュレートをそのままにしておくと、新しいエンジンコントローラ３１がフィルタ４１の再生時期になったと判定するときには、フィルタ４１に過度のパティキュレートが堆積していることが考えられる。

そこで、エンジンコントローラ３１を新品に交換した後に初めてフィルタ４１の再生時期になったときに、フィルタ４１に過度のパティキュレートが堆積していないように、エンジンコントローラ３１の交換時にフィルタ４１の再生処理を強制的に行い、フィルタ４１からパティキュレートをいったん燃焼除去（再生）する必要がある。このため従来は、ディーラー（販売店）やサービス工場においてエンジンコントローラ３１を交換する際に所定のサービスツールを使用して強制的にフィルタの再生処理を行わせていた。

しかしながら、地域やディーラーなどの事情により上記のサービスツールを使用したサービスが受けられないことがある。この場合、エンジンコントローラ３１の交換時にフィルタ４１にパティキュレートが堆積していても交換後のエンジンコントローラ３１では、フィルタ４１にパティキュレートが堆積していないものとして制御を開始する。すると、交換後のエンジンコントローラ３１が、エンジンコントローラ３１の交換後に初めてフィルタ４１の再生時期になったと判定したときは、フィルタ４１に許容値を超えるパティレートが堆積していることがある。そして、こうしたエンジンコントローラ３１交換後に行われる初めてのフィルタ４１の再生処理時において、フィルタ４１に許容値を超えるパティキュレートが堆積し、それを燃焼させたのでは、異常燃焼によりフィルタ４１の耐久性が損なわれる虞がある。

そこで本発明では、エンジンコントーラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時であるか否かを判定し、エンジンコントーラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時であると判定される場合に、フィルタ４１の再生処理を強制的に実行する。

この場合に、エンジンコントーラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時であるか否かは次のようにして判定する。すなわち、イモビライザーを備えている場合には、エンジン運転開始時にエンジンコントローラ３１に初回の識別コードの書込みが行われているか否かを判定する。そして、この判定結果よりエンジンコントローラ３１に初回の識別コードの書込みが行われている場合に、エンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時であると判定する。

これに対して、イモビライザーを備えていない場合には次のように判定することができる。故障したエンジンコントローラ３１を、他の車両で使用していたエンジンコントローラ３１へ交換する場合、ＥＥＰＲＯＭに記憶されているアナログ値は他の車両で使用されていたときのものである。このため、今回新たに入力されるアナログ値は車両が異なることから当然記憶されているアナログ値とは異なるものとなる。そこで、ＥＥＰＲＯＭに記憶されているアナログ値と今回新たに入力されてＥＥＰＲＯＭの別の領域に記憶されるアナログ値とを比較することで、故障したエンジンコントローラ３１を他の車両で使用していたエンジンコントローラ３１に交換した場合を判定できる。中古品に交換した場合も同様である。

具体的には、図２に示したようにエンジンコントローラ３１に入力される１０種類のアナログ値であって前回のエンジン運転時のアナログ値をエンジン停止後もその値が失われることがないようにエンジンコントローラ３１内のＥＥＰＲＯＭ（記憶装置）に記憶しておく。そして、このＥＥＰＲＯＭに記憶されている前回のエンジン運転時の複数種のアナログ値と、エンジン運転開始時に入力される複数種のアナログ値とを比較する。比較する際には同じ種類のアナログ値を比較する。

この比較結果によりＥＥＰＲＯＭに記憶されている複数のアナログ値のうち、いくつの種類のアナログ値が今回入力されるアナログ値と異なるのかを判断する。判断した結果、異なるアナログ値の種類の数がしきい値以上である場合にエンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時であると判定する。

また、エンジン運転開始時にＥＥＰＲＯＭに前回エンジン運転時のアナログ値が記憶されていない場合にもＥＥＰＲＯＭに記憶される複数種のアナログ値と、今回ＥＥＰＲＯＭに記憶される別領域のアナログ値とが異なると判断されるため、エンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時であると判定することができる。

図２に示したようにエンジンコントローラ３１に入力されるアナログ入力値は次の〈１〉〜〈１０〉に示す通りである。アナログ入力値は、それぞれＥＧＲ弁６の全閉点位置を検出するセンサ５１、ＥＧＲ弁６の全開点位置を検出するセンサ５２、第１アクセルセンサの全閉点位置を検出するセンサ５３、第２アクセルセンサの全閉点位置を検出するセンサ５４、吸気絞り弁４２の全閉点位置を検出するセンサ５５、吸気絞り弁４２の全開点位置を検出するセンサ５６、１番気筒インジェクタの筒機差補正抵抗値を検出するセンサ５７、２番気筒インジェクタの筒機差補正抵抗値を検出するセンサ５８、３番気筒インジェクタの筒機差補正抵抗値を検出するセンサ５９、４番気筒インジェクタの筒機差補正抵抗値を検出するセンサ６０により検出される。

〈１〉ＥＧＲ弁６の全閉点位置
〈２〉ＥＧＲ弁６の全開点位置
〈３〉第１アクセルセンサの全閉点位置
〈４〉第２アクセルセンサの全閉点位置
〈５〉吸気絞り弁４２の全閉点位置
〈６〉吸気絞り弁４２の全開点位置
〈７〉１番気筒インジェクタの筒機差補正抵抗値
〈８〉２番気筒インジェクタの筒機差補正抵抗値
〈９〉３番気筒インジェクタの筒機差補正抵抗値
〈１０〉４番気筒インジェクタの筒機差補正抵抗値
これら１０個のアナログ入力値は、エンジン個体差によりある程度のばらつきや経時劣化が生じるものあるいはＥＧＲ弁６、アクセルペダル、吸気絞り弁４２、インジェクタ１７などの部品個体差によりある程度のばらつきや経時劣化が生じるものの例として挙げている。

例えば、上記〈３〉、〈４〉のアクセルセンサの全閉位置とは、アクセルペダルを一杯にまで踏み込んだときのアクセルペダル位置のことである。このアクセルペダル位置は機械的に定まるので、アクセルペダル部品の個体差により、センサ出力電圧値にある程度のばらつきが生じることになる。同様にして上記〈１〉、〈２〉のＥＧＲ弁６の全閉点位置、全開点位置や上記〈５〉、〈６〉の吸気絞り弁４２の全閉点位置、全開点位置も機械的に定まるので、ＥＧＲ弁部品、吸気絞り弁部品の個体差により、センサ出力電圧値にある程度のばらつきが生じる。なお、アクセルセンサの全閉点位置が２つあるのは、アクセルセンサ３２については安全上の理由により２系統のセンサが設定されているためである。

インジェクタ１７のひとつひとつの燃料噴射特性の個体ばらつきを補正するため、上記ソレノイドに対して所定の抵抗が予め接続されている。上記〈７〉〜〈１０〉のインジェクタ１７の筒機差補正抵抗値とは、このインジェクタ１７の個体差に伴う気筒間での燃料噴射量のばらつきを補正して気筒間で燃料噴射量を同じにするために接続されている上記抵抗の抵抗値のことである。本実施形態では４気筒エンジンを対象としているため、インジェクタ１７の筒機差補正抵抗値も４つあることになる。

なお、アナログ入力値の中には自己診断のために既にエンジンコントローラ３１に入力されているものがあるので、この場合には、改めてセンサを設ける必要はない。

エンジンコントローラ３１により実行されるこの制御を図３のフローチャートに基づいて詳述する。

図３のフローはイグニッションキースイッチがＯＦＦよりＯＮされたとき、つまり今回のエンジン運転開始時に実行する。なお、フローは操作の流れを示しており、一定時間毎に繰り返し実行するものでない。

ステップ１ではエンジンがイモビライザーを備えているか否かをみる。イモビライザーを備えているか否かの情報は、エンジンコントローラ３１内のＲＯＭ内に格納されているので、その情報をみればよい。

イモビライザーを備えていればステップ１１に進み、強制的再生処理フラグをみる。このフラグは、後述するようにエンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時にフィルタ４１の再生処理を強制的に実行したとき、強制的再生処理フラグ＝１となるフラグである。今は、強制的再生処理フラグ＝０であったとすると、ステップ１２に進み、識別コードのエンジンコントーラ３１への書込みは初回であるか否かをみる。

ここで、イモビライザーは、特開平８−２４４５５８号公報に記載されているように、簡単には図４のように構成されている。すなわち、車両移動禁止用コントローラ７１とエンジンコントローラ３１とが双方向通信装置７２を介して連結されている。車両移動禁止用コントローラ７１にはトランスポンダーキー７４が備えられ、車両移動禁止用コントローラ７１からアンテナ７３を介し電磁波（あるいは電波）を送ってトランスポンダーキー７４に呼びかけると、トランスポンダーキー７４が固有の電子的コードを送ってよこす。そして、このコードと車両移動禁止用コントローラ７１に保持しているコードとが一致するかどうかをみることによって、トランスポンダーキー７４と車両移動禁止用コントローラ７１との組み合わせが正しいかどうかを確認することができる。車両移動禁止用コントローラ７１を取り外し、代わりに他の車両の車両移動禁止用コントローラを組み付けたり、車両移動禁止用コントローラ７１はそのままで他の車両のトランスポンダーキーを持ってきたりしても、車両移動禁止用コントローラ７１とエンジンコントローラ３１の通信条件は成立しない。つまり車両移動禁止用コントローラ７１とエンジンコントローラ３１との間で通信条件を成立させるためには、トランスポンダーキー７４の所持が必要となる。

また、イグニッションスイッチのＯＦＦからＯＮへの切換時に、車両移動禁止用コントローラ７１の記憶している識別コードとエンジンコントローラ３１の記憶している識別コードが照合される。照合結果が一致すればエンジンの始動が許可されるが、照合結果が一致しなればエンジンの始動が禁止（つまり車両の発進が阻止）される。さらに、エンジンの停止時には、車両移動禁止用コントローラ７１の記憶している識別コードとエンジンコントローラ３１の記憶している識別コードとが別のコードへと更新される。

一方、エンジンコントローラ３１の故障時には、エンジンコントローラ３１と車両移動禁止用コントローラ７１と（トランスポンダーキー７４についても）が一体で交換され、両コントローラ３１、７１に対して識別コードの初回の書き込みが行われる。この初回の書き込みがステップ１２でいう初回の書き込みである。

ステップ１２で識別コードの書き込みが初回の書き込みであるときには、エンジンコントローラ３１が新品に交換された後の初回のエンジン始動時（初回のエンジン運転時）である。つまりデータ（フィルタ４１の再生時期になったか否かを判断する際の情報）が失われていると判断し、ステップ７に進んで車室内の運転パネルに設けている警告灯６２を点灯し、運転者に対してフィルタ４１の再生処理の運転を促す。

ここで、運転者にフィルタ４１の再生処理の運転を促すのは、フィルタ４１の再生処理を強制的に行わせるためである。フィルタ４１の再生処理を強制的に行わせる方法には、〈ａ〉車室内の運転パネルに設けている警告灯６２を点灯し、運転者に対してフィルタ４
１の再生処理の運転を促す方法、
〈ｂ〉車室内の運転パネルに設けている再生運転スイッチを運転者が押すことを促す方法
、
〈ｃ〉エンジンコントローラ３１が働いて全て自動でフィルタ４１の再生処理を強制的に
行う方法
の３つの考え方があり、図３のフローには〈ａ〉の方法を示している。

運転者にフィルタ４１の再生処理の運転を促した後には、ステップ８でフィルタ４１の再生処理の運転が完了（終了）したか否かをみる。例えば差圧センサ３６により検出されるフィルタ４１の圧力損失ΔＰが所定値を超えていれば、そのまま待機する。上記の警告灯６２の点灯を受けて、運転者が所定時間連続して車両を高速走行させれば、フィルタ４１の圧力損失ΔＰが所定値以下になるので、このときにはフィルタ４１の再生処理の強制的な運転が完了したと判断し、ステップ９に進んで警告灯６２を消灯する。

一方、上記〈ｂ〉、〈ｃ〉の方法の場合には、所定の時間だけエンジンコントローラ３１によってフィルタ４１の再生処理の運転を強制的に行わせる。この場合、エンジンコントローラ３１の交換により、フィルタ４１の再生時期になったか否かを判断する際の情報が失われているので、例えばパティキュレートがフィルタ４１に許容限界まで堆積しているものとして、この許容限界のパティキュレート堆積量が全て燃焼除去される時間（適合値）、フィルタ４１の再生処理の運転を強制的に行わせる。これにより、フィルタ４１がパティキュレートの堆積していない初期状態へと戻る。

これで、エンジンコントローラ３１が新品に交換された後の初回のエンジン運転時における、フィルタ４１の再生処理の強制的な運転が完了するので、ステップ１０では強制的再生処理フラグ＝１とする。この強制的再生処理フラグの値は、エンジン停止後もその値が消失しないようにエンジンコントローラ内３１のＥＥＰＲＯＭに記憶する。

この強制的再生処理フラグ＝１により、次回のエンジン運転以降、エンジンコントローラ３１の交換がなければステップ１１で強制的再生処理フラグ＝１であることよりそのまま処理を終了することになる。一方、次回のエンジン運転以降にエンジンコントローラ３１が再び交換されれば、ステップ１１で強制的再生処理フラグ＝０であることより、ステップ１２に進んで上述した操作を繰り返す。

一方、ステップ１でイモビライザーを備えていないと判定した場合には、ステップ２に進み、ステップ１１と同じに強制的再生処理フラグをみる。ここでも強制的再生処理フラグ＝０であったとすると、ステップ３に進み、今回のエンジン運転開始時にサンプリングしたアナログ入力値を読み込む。ステップ４で前回のエンジン運転時のアナログ入力値がエンジンコントローラ３１内のＥＥＰＲＯＭに記憶されているか否かをみる。ここでは、前回のエンジン運転時のアナログ入力値がエンジンコントローラ３１内のＥＥＰＲＯＭに記憶されているとすると、ステップ５に進み、今回の運転開始時にサンプリングしたアナログ入力値が前回のエンジン運転時のアナログ入力値と同様か否かをみる。

ここで、アナログ入力値は、センサ５１〜６０により検出される上記〈１〉〜〈１０〉の１０個のアナログ値（センサー出力電圧値）である。

ステップ５で１０個のアナログ入力値の全てについて今回のエンジン運転開始時のアナログ入力値と前回のエンジン運転時のアナログ入力値との差が許容範囲内であれば、エンジンコントローラ３１は前回のエンジン運転時に電源がＯＦＦされたエンジンが今回の運転のため再び電源がＯＮされたと認識する。つまりエンジンコントローラ３１が交換されていないと判定し、そのまま処理を終了する。

一方、エンジンコントローラ３１が新品に交換されていれば、前回のエンジン運転時のアナログ入力値が新品のエンジンコントローラ３１内のＥＥＰＲＯＭには記憶されていないため、今回のエンジン運転開始時のアナログ入力値と前回のエンジン運転時のアナログ入力値との差が許容範囲内にないことになる。つまり、今回のエンジン運転開始時のアナログ入力値と前回のエンジン運転時のアナログ入力値との差が許容範囲内にないことにより、エンジンコントローラ３１は、エンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時であることを判定できる。

ただし、例えばＥＧＲ弁６、アクセルペダル、吸気絞り弁４２などの部品交換によっても、今回のエンジン運転開始時のアナログ入力値と前回のエンジン運転時のアナログ入力値との差が許容範囲内にないことになる。そこで、両者を区別するため、つまりエンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時であるか否かの判定に誤判定が生じることを避けるため、今回のエンジン運転開始時のアナログ入力値と前回のエンジン運転時のアナログ入力値との差が許容範囲内にないときには、ステップ５よりステップ６に進む。

ここで、１０個のアナログ入力値について今回エンジン開始時の値と前回エンジン運転時の値とを比較するのであるから、今回エンジン開始時の値と前回エンジン運転時の値との差が許容範囲にない場合には次の〈ケース１〉〜〈ケース１０〉の１０個のケースが理論的に考えられ、いずれのケースであっても、ステップ６に進ませる。

〈ケース１〉１つのアナログ入力値について今回エンジン始動時の値と前回エンジン運
転時の値との差が許容範囲にない場合
〈ケース２〉２つのアナログ入力値について今回エンジン始動時の値と前回エンジン運
転時の値との差が許容範囲にない場合
〈ケース３〉３つのアナログ入力値について今回エンジン始動時の値と前回エンジン運
転時の値との差が許容範囲にない場合
〈ケース４〉４つのアナログ入力値について今回エンジン始動時の値と前回エンジン運
転時の値との差が許容範囲にない場合
〈ケース５〉５つのアナログ入力値について今回エンジン始動時の値と前回エンジン運
転時の値との差が許容範囲にない場合
〈ケース６〉６つのアナログ入力値について今回エンジン始動時の値と前回エンジン運
転時の値との差が許容範囲にない場合
〈ケース７〉７つのアナログ入力値について今回エンジン始動時の値と前回エンジン運
転時の値との差が許容範囲にない場合
〈ケース８〉８つのアナログ入力値について今回エンジン始動時の値と前回エンジン運
転時の値との差が許容範囲にない場合
〈ケース９〉９つのアナログ入力値について今回エンジン始動時の値と前回エンジン運
転時の値との差が許容範囲にない場合
〈ケース１０〉１０のアナログ入力値に全てについて今回エンジン始動時の値と前回エ
ンジン運転時の値との差が許容範囲にない場合
ステップ６では、今回エンジン始動時の値と前回エンジン運転時の値との差が許容範囲になかったアナログ入力値の数としきい値を比較し、今回エンジン始動時の値と前回エンジン運転時の値との差が許容範囲になかったアナログ入力値の数がしきい値以上であれば、エンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時であると判断し、ステップ７以降に進む。これに対して今回エンジン始動時の値と前回エンジン運転時の値との差が許容範囲になかったアナログ入力値の数がしきい値未満であるときには、エンジンコントローラ３１は交換されていないと判断し、そのまま処理を終了する。

ここで、しきい値は少なくとも２以上の数とする。しきい値を１としないのは、部品故障などにより前回エンジン運転時までに部品交換が行われている場合にエンジンコントローラ３１は交換されていないのにエンジンコントローラ３１が交換されたと誤判定されるのを防ぐためである。例えば、部品故障などによりＥＧＲ弁６、アクセルペダル、吸気絞り弁４２のうちの１つの部品が交換されていると、エンジンコントローラ３１は交換されていないのに上記の〈ケース１〉が成立する。この場合に、しきい値が１であれば、エンジンコントローラ３１が交換されたと誤判定されてしまうためである。

こうした点を考慮すると、上記１０個のケースのうち部品交換によって成立し得る数より大きな値をしきい値として設定すればよいことになる。すると、部品交換において、アナログ入力の５個以上の部品が一度に交換されることはあり得ないので、ここではしきい値として５に設定している。実際にしきい値を設定する際には、エンジンの搭載される車両のプロジェクトや部品公差を考慮に入れる必要があり、車種により異なる値を採ると考えられる。

従って、今回エンジン始動時と前回エンジン運転時とで異なるアナログ入力値の数が１、２、３、４のいずれかである場合には、エンジン始動時と前回エンジン運転時とでアナログ入力値が違ったのはエンジンコントローラ３１が交換されたからではなく部品故障などによる部品交換があったからであると判定し、そのまま処理を終了する。なお、今回エンジン始動時と前回エンジン運転時とで異なるアナログ入力値の数が０の場合にも、エンジンコントローラ３１は交換されていないと判断し、そのまま処理を終了する。

今回エンジン始動時と前回エンジン運転時とで異なるアナログ入力値の数が５、６、７、８、９、１０のいずれかの場合には今回エンジン始動時と前回エンジン運転時とでアナログ入力値が違ったのはエンジンコントローラ３１が交換されたからである、つまりエンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時であると判定し、ステップ７〜９の操作を実行して強制的にフィルタ４１の再生処理を行わせる。

一方、ステップ４で前回のエンジン運転時のアナログ入力値がエンジンコントローラ３１内のＥＥＰＲＯＭに記憶されていない場合にもエンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時であると判断する。そして、ステップ５、６を飛ばしてステップ７〜９に進みステップ７〜９の操作を実行して、強制的にフィルタ４１の再生処理を行わせる。

これで、イモビライザーを備えていない場合に、エンジンコントローラ３１が新品に交換された後の初回のエンジン運転時における、フィルタ４１の再生処理の強制的な運転が完了するので、ステップ１０で強制的再生処理フラグ＝１とする。この強制的再生処理フラグの値は、エンジン停止後もその値が消失しないようにエンジンコントローラ内３１のＥＥＰＲＯＭに記憶する。

この強制的再生処理フラグ＝１により、次回のエンジン運転以降、エンジンコントローラ３１の交換がなければステップ２で強制的再生処理フラグ＝１であることよりそのまま処理を終了することになる。一方、次回のエンジン運転以降にエンジンコントローラ３１が再び交換されれば、ステップ２で強制的再生処理フラグ＝０であることより、ステップ３以降に進んで上述した操作を繰り返す。

実施形態では、アナログ入力値の例１０個全てについて判定する場合で説明したが、これに限られるものでなく、アナログ入力値１０個のうちいくつかについて判定すればよい。実際に判定するアナログ入力値の数をいくつに設定するかは、エンジンの搭載される車両のプロジェクトや部品公差を考慮に入れた上での適合値とする。

ここで、本実施形態の作用効果を説明する。

本実施形態によれば、エンジンコントローラが、エンジンコントローラ自身が交換された後の初回のエンジン運転であるかを判定する判定処理手順を備える。この判定処理手順により、エンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定した場合は（図３のステップ１、１２またはステップ１、３、４、５、６参照）、パティキュレート捕集量が所定量以下であってもパティキュレートフィルタを再生する（図３のステップ７、８、９参照）。、これにより、エンジンコントローラ３１の交換時にサービスツールを使用したサービスが受けられない場合においても、エンジンコントローラ３１交換後の初めてのフィルタ４１の再生処理時に許容値を超えるパティキュレートが燃焼することがなく、フィルタ４１の耐久性が損なわれることを防止できる。
また、エンジンコントローラ３１の交換時にサービスツールを使用したサービスを受けられる場合にあっても、作業者がフィルタ４１の再生処理を行うために特別な処置を必要とせず、エンジンコントローラ３１の交換に伴う作業を削減できる。

本実施形態によれば、トランスポンダーキー固有の電子的コードが車両移動禁止用コントローラが保持するコードと一致する場合にのみエンジンコントローラとの通信条件を成立させ、通信条件が成立した場合に前記車両移動禁止用エンジンコントローラと前記エンジンコントローラがそれぞれ持つ識別コードを照合し、識別コードが一致する場合にのみエンジンの始動を許可するイモビライザーを備え、判定処理手順は、エンジン運転開始時にエンジンコントローラ３１への識別コードの書込みが初回であるか否かを判定し（図３のステップ１、１２参照）、この判定結果よりエンジンコントローラ３１への識別コードの書き込みが初回である場合に、エンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時であると判定する（図３のステップ１、１９、７〜９参照）。そして、イモビライザーを備えてさえいれば、エンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時を判定できる。

本実施形態によれば、判定処理手順は、エンジンコントローラ３１に入力される複数のアナログ値をエンジンコントローラ３１内のＥＥＰＲＯＭ（記憶装置）に記憶しておき、このＥＥＰＲＯＭに記憶されている前回エンジン運転時の複数種のアナログ入力値と、エンジン運転開始時に今回新たに入力される複数種のアナログ入力値であって前回のエンジン運転時のアナログ入力値と同じ種類のアナログ入力値とを比較する（図３のステップ１、３、５参照）。そして、この比較結果より複数種のアナログ入力値について前回の運転時とエンジン運転始動時とで異なる場合に、異なるアナログ入力値の種類の数をカウントし、カウントした異なるアナログ入力値の種類の数と所定のしきい値をさらに比較し（図３のステップ６参照）、この比較結果より異なるアナログ入力値の種類の数がしきい値以上である場合にエンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時であると判定する（図３のステップ６、７〜９参照）。これにより、イモビライザーを備えていなくても、エンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時を判定できる。

本実施形態によれば、イモビライザーを備えない場合に、エンジンコントローラ３１に入力される複数種のアナログ入力値であって前回のエンジン運転時の複数種のアナログ入力値をエンジンコントローラ３１内のＥＥＰＲＯＭ（記憶装置）に記憶しておき、エンジン運転開始時にこのＥＥＰＲＯＭに前回エンジン運転時の複数種のアナログ入力値が記憶されていない場合にエンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時であると判定する（図３のステップ１、３、４参照）。これにより、イモビライザーを備えていなくても、エンジンコントローラ３１が交換された後の初回のエンジン運転時を判定できる。

本発明の一実施形態を示す概略構成図。アナログ入力値を説明するためのシステム図。エンジンコントローラが新品に交換された後の初回のエンジン運転時における、フィルタの強制的再生処理を説明するためのフローチャート。イモビライザーの概略構成図。

符号の説明

１エンジン
３１エンジンコントローラ
４１フィルタ
５１〜６０センサ
６２警告灯

Claims

パティキュレートフィルタに堆積するパティキュレート捕集量を推定し、推定した捕集量が所定量となったときに前記パティキュレートフィルタを昇温することで堆積したパティキュレートを再生させる排気浄化装置において、
エンジンコントローラが、
エンジンコントローラ自身が交換された後の初回のエンジン運転であるかを判定する判定処理手順と、
エンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定した場合に、前記パティキュレート捕集量が所定量以下であっても前記パティキュレートフィルタを再生する再生実行処理手順と、
を含み、トランスポンダーキー固有の電子的コードが車両移動禁止用エンジンコントローラが保持するコードと一致する場合にのみエンジンコントローラとの通信条件を成立させ、前記通信条件が成立した場合に前記車両移動禁止用エンジンコントローラと前記エンジンコントローラがそれぞれ持つ識別コードを照合し、前記識別コードが一致する場合にのみエンジンの始動を許可するイモビライザーを備え、
前記判定処理手順は、エンジン運転開始時に前記エンジンコントローラへの前記識別コードの書込みが初回であるか否かを判定し、この判定結果よりエンジンコントローラへの識別コードの書込みが初回である場合に、前記エンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定することを特徴とする排気浄化方法。
パティキュレートフィルタに堆積するパティキュレート捕集量を推定し、推定した捕集量が所定量となったときに前記パティキュレートフィルタを昇温することで堆積したパティキュレートを再生させる排気浄化装置において、
エンジンコントローラが、
エンジンコントローラ自身が交換された後の初回のエンジン運転であるかを判定する判定処理手順と、
エンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定した場合に、前記パティキュレート捕集量が所定量以下であっても前記パティキュレートフィルタを再生する再生実行処理手順と、
を含むと共に、
前記判定処理手順は、
前記エンジンコントローラに入力される複数種のアナログ値をエンジンコントローラの有する記憶装置に記憶する記憶手順と、
エンジンの運転開始時にこの記憶装置に記憶されている前回のエンジン運転時のアナログ値と、今回新たに入力される複数種のアナログ値とで、同じ種類のアナログ値を比較する比較手順と、
前記同じ種類のアナログ値を比較した結果、異なる結果となったアナログ値の種類の数をカウントするカウント手順と
を含み、
前記カウント手順によりカウントされた異なる結果となったアナログ値の種類の数と所定のしきい値をさらに比較し、この比較結果より異なる結果となったアナログ値の種類の数がしきい値以上である場合にエンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定することを特徴とする排気浄化方法。
パティキュレートフィルタに堆積するパティキュレート捕集量を推定し、推定した捕集量が所定量となったときに前記パティキュレートフィルタを昇温することで堆積したパティキュレートを再生させる排気浄化装置において、
エンジンコントローラが、
エンジンコントローラ自身が交換された後の初回のエンジン運転であるかを判定する判定処理手順と、
エンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定した場合に、前記パティキュレート捕集量が所定量以下であっても前記パティキュレートフィルタを再生する再生実行処理手順と、
を含むと共に、
前記判定処理手順は、
前記エンジンコントローラに入力される複数種のアナログ値をエンジンコントローラの有する記憶装置に記憶する記憶手順
を含み、
エンジン運転開始時に前記記憶装置に前回エンジン運転時の複数種のアナログ値が記憶されていない場合にエンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定することを特徴とする排気浄化方法。
前記エンジンコントローラに入力される複数種のアナログ値は、エンジン個体差または部品個体差によりばらつきまたは経時劣化を生じるものであることを特徴とする請求項２または３に記載の排気浄化方法。
パティキュレートフィルタに堆積するパティキュレート捕集量を推定し、推定した捕集量が所定量となったときに前記パティキュレートフィルタを昇温することで堆積したパティキュレートを再生させる排気浄化装置において、
エンジンコントローラが、
エンジンコントローラ自身が交換された後の初回のエンジン運転であるかを判定する判定手段と、
前記判定手段がエンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定した場合に、前記パティキュレート捕集量が所定量以下であっても前記パティキュレートフィルタを再生する再生実行手段と、
を備えると共に、
トランスポンダーキー固有の電子的コードが車両移動禁止用コントローラが保持するコードと一致する場合にのみエンジンコントローラとの通信条件を成立させ、前記通信条件が成立した場合に前記車両移動禁止用エンジンコントローラと前記エンジンコントローラがそれぞれ持つ識別コードを照合し、前記識別コードが一致する場合にのみエンジンの始動を許可するイモビライザーを備え、
前記判定手段は、エンジン運転開始時に前記エンジンコントローラへの前記識別コードの書込みが初回であるか否かを判定し、この判定結果よりエンジンコントローラへの識別コードの書込みが初回である場合に、前記エンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定することを特徴とする排気浄化装置。
パティキュレートフィルタに堆積するパティキュレート捕集量を推定し、推定した捕集量が所定量となったときに前記パティキュレートフィルタを昇温することで堆積したパティキュレートを再生させる排気浄化装置において、
エンジンコントローラが、
エンジンコントローラ自身が交換された後の初回のエンジン運転であるかを判定する判定手段と、
前記判定手段がエンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定した場合に、前記パティキュレート捕集量が所定量以下であっても前記パティキュレートフィルタを再生する再生実行手段と、
を備えると共に、
前記エンジンコントローラに入力される複数種のアナログ値をエンジンコントローラの有する記憶装置に記憶する記憶手段を備え、
前記判定手段は、前記記憶手段によりエンジンの運転開始時にこの記憶装置に記憶されている前回のエンジン運転時のアナログ値と、今回新たに入力される複数種のアナログ値とで、同じ種類のアナログ値を比較し、前記同じ種類のアナログ値を比較した結果、異なる結果となったアナログ値の種類の数が、所定のしきい値以上である場合にエンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定することを特徴とする排気浄化装置。
パティキュレートフィルタに堆積するパティキュレート捕集量を推定し、推定した捕集量が所定量となったときに前記パティキュレートフィルタを昇温することで堆積したパティキュレートを再生させる排気浄化装置において、
エンジンコントローラが、
エンジンコントローラ自身が交換された後の初回のエンジン運転であるかを判定する判定手段と、
前記判定手段がエンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定した場合に、前記パティキュレート捕集量が所定量以下であっても前記パティキュレートフィルタを再生する再生実行手段と、
を備えると共に、
前記エンジンコントローラに入力される複数種のアナログ値をエンジンコントローラの有する記憶装置に記憶する記憶手段を備え、
前記判定処理手順は、エンジン運転開始時に前記記憶手段により前記記憶装置に前回エンジン運転時の複数種のアナログ値が記憶されていない場合にエンジンコントローラが交換された後の初回のエンジン運転時であると判定することを特徴とする排気浄化装置。