JPH0534488B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、デイーゼルパテイキユレートフイル
タ（以下；「フイルタ」ないし「DPF」という。）
をそなえたデイーゼルエンジンの再生装置に関す
る。 デイーゼルエンジンの排ガス中には可燃性で微
粒の炭化化合物であるパテイキユレートが含まれ
ており、これが排ガスを黒煙化する主因となつて
いる。このパテイキユレートは、排ガス温度が
500℃以上になる車両の高速高負荷時に自然発火
して燃焼してしまう（以下；「自燃」という。）
が、500℃に達しない定常走行時やアイドル時等
（車両運転時の９割以上を占める）においては、
そのまま大気放出される。 しかし、パテイキユレートは人体に有害の恐れ
があるため、その排気通路中に配設するデイーゼ
ルパテイキユレートフイルタの研究がさかんであ
る。 ところで、このフイルタは使用により、パテイ
キユレートを捕集堆積し、排気通路ゆ塞ぐ傾向が
あるため、このフイルタの再生を行なうべくパテ
イキユレートを再燃焼させる装置が取り付けるべ
く研究がさかんである。 再生装置としては、たとえば各種バーナを用い
たり、噴射ポンプを遅角させ、酸化触媒により非
常に燃焼し易くなるよう活性化された一酸化炭素
化合物を大量に含む排ガスの排出により、再燃焼
を行なう装置を用いたりすることが研究されてい
る。 しかしながら、このような従来のデイーゼルパ
テイキユレートフイルタの再生装置では、フイル
タ再生（Regeneration）の開始時期の検出手段
が確立されておらず、特に、セラミツクフオーム
形の深部捕集型フイルタを用いたデイーゼルパテ
イキユレートフイルタ装置では、パテイキユレー
トのローデイング量とフイルタ上流の圧損（また
はフイルタ上流と下流との差圧）とが１対１に対
応しないので、ローデイング量を適切に検出する
ことができないという問題点がある。 すなわち、圧力センサによる再生時期の検出は
困難である。 本発明は、このような問題点を解決しようとす
るもので、深部捕集型デイーゼルパテイキユレー
トフイルタを用いたデイーゼルパテイキユレート
フイルタの再生制御装置において、再生時期を適
切に検出して、デイーゼルパテイキユレートフイ
ルタを再生できるようにするとともに、同フイル
タ内のパテイキユレートが自然発火によつて自燃
焼を生じたときに、運転履歴記憶部の記憶値を初
期値に戻して不要な再生作動が行なわれないよう
にした、デイーゼルパテイキユレートフイルタの
再生装置を提供することを目的とする。 このため、本発明のデイーゼルパテイキユレー
トフイルタの再生装置は、デイーゼルエンジンの
排気通路に同デイーゼルエンジルの燃焼室から排
出されるパテイキユレートを捕集すべく配設され
た深部捕集型デイーゼルパテイキユレートフイル
タと、同デイーゼルパテイキユレートフイルタへ
酸素ガスを含んだパテイキユレート燃焼用高温ガ
スを供給しうる再生補助機構と、同再生補助機構
の作動を制御する再生制御装置とをそなえ、上記
デイーゼルパテイキユレートフイルタの再生状態
を検出すべく同デイーゼルパテイキユレートフイ
ルタの内部、入口部および出口部の少なくとも１
箇所に温度センサが設けられるとともに、上記再
生制御装置に、上記デイーゼルエンジンの運転履
歴を記憶する運転履歴記憶部と、同運転履歴記憶
部の記憶値に基づいて上記再生補助機構の作動時
期を判定する判定部と、上記温度センサからの検
出信号に基づき上記パテイキユレートの自然発火
による自燃によつて上記フイルタが再生状態にあ
ることを検出したとき上記運転履歴記憶部の記憶
値を運転履歴初期値に設定する再生時期初期値設
定部とが設けられたことを特徴としている。 以下、図面により本発明の実施例について説明
すると、図は本発明の一実施例としてのデイーゼ
ルパテイキユレートフイルタの再生装置を示すも
ので、第１図はその全体構成図、第２図はそのブ
ロツク図、第３図はその作用を示すグラフ、第４
〜６図はいずれもその制御要領を示すフローチヤ
ートである。 第１，２図に示すように、エンジンＥは、その
シリンダブロツク１、シリンダヘツド２、図示し
ないピストンによつて形成される主室およびシリ
ンダヘツド２に形成され主室に連通する図示しな
い副室をそなえている。 また、このデイーゼルエンジンＥの主室には、
図示しない吸気弁を介して吸気通路３が接続され
るとともに、図示しない排気弁を介して排気通路
４が接続されていて、この排気通路４には、排気
中のパテイキユレートを捕捉するデイーゼルパテ
イキユレートフイルタ（DPF）５が介装されて
いる。 なお、ここでパテイキユレートとは、主として
カーボンが炭化水素から成る可燃性微粒子をい
い、その直径は平均で0.3μm位で、約500℃以上
（酸化触媒の存在下で350℃以上）で自己発火す
る。 また、このDPF５としては、その内部に深部
捕集型の触媒付き耐熱セラミツクフオームをそな
えたものが用いられている。 DPF５は、マフラー６を介して大気へ連通し
ており、常時（非再生時）、エンジンＥからの排
気をターボチヤージヤ７および保温管８を介して
受けるようになつていいる。 このDPF５の流出入側排気通路４にはそれぞ
れその位置の排気圧を検出し、後述のECU９に
検出信号を出力する圧力センサ１０が電磁式三方
切換弁１１，１２を介して取り付けられる。 各電磁弁１１，１２は、コンピユータ等によつ
て構成される再生制御装置としての電子制御装置
（ECU）９からの制御信号をそれぞれのソレノイ
ド１１ａ，１２ａに受けて、その弁体１１ｂ，１
２ｂを吸引制御することにより、弁体１１ｂの突
出状態ではエアフイルタ１３を介して大気圧を、
弁体１１ｂの吸引状態かつ弁体１２ｂの突出状態
ではDPF５の下流（出口）排ガス圧力を、弁体
１１ｂ，１２ｂの吸引状態ではDPF５の上流
（入口）排ガス圧力を検出するようになつている。 また、DPF５の入口部（上流）に近接する排
気通路４に、DPF入口排ガス温度Tinを検出する
温度センサ（熱電対）１４が設けられており、こ
の温度センサ１４からの検出信号はECU９へ入
力される。 さらに、DPF５内部に、DPF５の内部の温度
Tf（特に、フイルタベツド温度）を検出する温度
センサ（熱電対）１５が設けられるとともに、
DPF５の出口部（下流）に近接する排気通路４
に、DPF出口排ガス温度Toutを検出する温度セ
ンサ（熱電対）１６が設けられており、これらの
各温度センサ１５，１６からの検出信号はECU
９へ入力される。 エンジンＥに取り付けられる燃料噴射ポンプ１
７は、ECU１９からの制御信号を受けた再生補
助機構を構成する燃料噴射制御手段１８により燃
料の噴射時間を調整できる。この噴執ポンプ１７
には、ポンプレバー開度を検出し、ECU９に出
力する、噴射ポンプレバー開度センサ１９が取り
付けられる。 なお、符号２０はエンジン１の回転数Ｎを検出
する回転数センサを示す。 エンジルＥに固定される吸気マニホルド、これ
に続く吸気管などで形成される吸気通路３には、
上流側（大気側）から順に、エアクリーナ、ター
ボチヤージヤ７のコンプレツサ、吸気絞り弁２１
が配設されている。 吸気絞り弁２１はダイヤフラム式圧力応動装置
２２によつて開閉駆動されるようになつている。
圧力応動装置２２は、吸気絞り弁２１を駆動する
ロツド２２ａに連結されたダイヤフラム２６ｂで
仕切られた圧力室２２ｃに、エアフイルタ２３を
通じて大気圧Vatを導く大気通路２４と、バキユ
ームポンプ２５からのバキユーム圧Vvacを導く
バキユーム通路２６と接続されて構成されてお
り、これらの通路２４，２６には、それぞれ電磁
式開閉弁２７，２８が介装されている。 そして、各電磁弁２７，２８のソレノイド２７
ａ，２８ａに、ECU９からデユーテイ制御によ
る制御信号が供給されると、各弁体２７ｂ，２８
ｂが吸引制御されるようになつていて、これによ
り、圧力応動装置２２の圧力室２２ｃへ供給され
る負圧が調整され、ロツド２２ａが適宜引込まれ
て、吸気絞り弁２１の絞り量が制御される。 また、吸気絞り弁２１の下流側吸気通路３に
は、排気再循環（以後EGRと記す）のための通
路２９の一端が開口している。 なお、EGR通路２９の他端は排気通路４の排
気マニホルドの下流側に開口している。 EGR通路２９の吸気通路側開口には、EGR弁
３０が設けられており、このEGF弁３０はダイ
アフラム式圧力応動装置３１によつて開閉駆動さ
れるようになつている。圧力応動装置３１は、そ
のEGR弁３０を駆動するロツド３１ａに連結さ
れたダイアフラム３１ｂで仕切られた圧力室３１
ｃに、エアフイルタ３２を通じて大気圧Vatを導
く大気通路３３と、バキユームポンプ２５からの
バギユーム圧Vvacを導くバキユーム通路３４と
が接続されて構成されており、これらの通路３
３，３４には、それぞれ電磁式開閉弁３５，３６
が介装されている。 そして、各電磁弁３５，３６のソレノイド３５
ａ，３６ａに、ECU９からデユーテイ制御によ
る制御信号が供給されると、各弁体３５ｂ，３６
ｂが吸引制御されるようになつていて、これによ
り、圧力応動装置３１の圧力室３１ｃへ供給され
る負圧が調整され、ロツド３１ａが適宜引込まれ
て、EGR弁３０の開度が制御される。 なお、吸気絞り弁２１の開度は、吸気絞り弁２
１の配設位置よりも下流側の吸気通路３に電磁式
三方切換弁３７を介して取り付けられた圧力セン
サ３８からのECU３９へのフイードバツク信号
により検出され、EGR弁３０の開度は、圧力応
動装置３１のロツド３１ａの動きを検出するポジ
シヨンセンサ３９からのECU９へのフイードバ
ツク信号により検出される。 そして、電磁弁３７のソレノイド３７ａに
ECU９から制御信号が供給されると、各弁体３
７ｂが吸引制御されるようになつていて、これに
より、通路４０を介して吸気絞り弁２１下流の吸
気圧が圧力センサ３８へ供給され、電磁弁３７の
弁体３７ｂの突出時には、エアフイルタ４１から
の大気圧が圧力センサ３８へ供給される。 また、圧力応動装置２２のロツド２２ａの動き
を検出するポジシヨンセンサを設けてもよく、こ
のポジシヨンセンサから吸気絞り弁２１の開度を
ECU９へフイードバツクするようにしてもよい。 さらに、DPF５へデイーゼルエンジンＥから
酸素ガスを含んだパテイキユレート燃焼用高温ガ
スを供給しうる再生補助機構を構成する燃料射制
御手段１８は、噴射ポンプ１７の燃料噴射時期を
遅角（リタード）調整する燃料噴射時期調整装置
１８から構成される。噴射ポンプ１７が分配型噴
射ポンプとして構成される場合には、燃料噴射時
期調整装置１８としては、タイマピストンを油圧
ポンプからの油圧によつて駆動して、カムプレー
トとローラとの相対位置を移動する油圧式オート
マチツクタイマ（内部タイマ）が用いられ、噴射
時期遅延に伴なう出力低下を補正する燃料噴射量
の増減は運転者がアクセルペダルを操作すること
により行なう。 ところで、噴射ポンプ１７の１ストローク当た
りの燃料噴射量の増加分ΔQは遅角量αの設定に
より、エンジンＥの熱効率を大幅ダウンさせるこ
とにより、エンジンＥの有効仕事として平均有効
圧の増としては現われず、熱損失として放出され
る。すなわち、１ストローク当たりの全燃料量Ｑ
に相当する熱量は仕事量と熱損失との和となる
が、ここでは燃料増加量ΔQに相当する燃料を、
遅角量αの設定により、全て熱損失として放出さ
れ、仕事量自体の増減を押えている。 噴射時期を遅らせる（リタードさせる）と同時
に燃料噴射量を増加させることにより、排ガス温
度が高くなつて、フイルタ５上のパテイキユレー
トを燃焼させることができ、フイルタ５を再生で
きるのである。 ECU９へは、圧力センサ１０，３８からの排
気圧および吸気圧、温度センサ１４〜１６からの
DPF入口排気温度、DPF内部温度およびDPF出
口排気温度、噴射ポンプレバー開度センサ１９か
らの噴射ポンプレバー開度、エンジン回転数セン
サ２０からのエンジン回転数、ポジシヨンセンサ
３９からのEGRバルブリフト量、燃料噴射時期
検出用センサ４４からの燃料噴射時期の各検出信
号が入力されるほか、車速を検出する車速センサ
４２、時刻を刻時するクロツク４３からの各信号
が入力されており、これらの信号を受けてECU
９は後述する処理を行ない、各処理に適した制御
信号を、排気導入用ソレノイド１２ａ、排気圧力
センサ用ソレノイド１１ａ、燃料噴射時期調整装
置１８、吸気絞り弁開制御用ソレノイド２７ａ、
吸気絞り弁閉制御用ソレノイド２８ａ、EGR弁
閉制御用ソレノイド３５ａ、EGR弁開制御用ソ
レノイド３６ａ、吸気圧力センサ用ソレノイド３
７ａへそれぞれ出力するようになつている。 また、ECU９には、デイーゼルエンジンの運
転履歴を記憶する運転履歴記憶部としての電源不
揮発性メモリ（すなわち、その記憶値がイグニツ
シヨンキーのオフ後も保存される。）が設けられ
ており、さらに、運転履歴記憶部の記憶値に基づ
いて燃料噴射制御手段（再生機構）１８の作動時
期を判定する判定部としての機能を有するCDU
が設けられていて、このCPUは、温度センサ１
４〜１６からの検出信号に基づきDPF５の再生
状態を検出したとき運転履歴記憶部の記憶値を運
転履歴初期値へ設定する再生時期初期値設定部と
しての機能も合わせて有している。 なお、クロツク４３としては、ECU９に内蔵
のクロツクを用いてもよい。 本発明のデイーゼルパテイキユレートフイルタ
の再生装置は上述のごとく構成されており、
DPF５で補集されたパテイキユレートの燃焼は、
主としてDPF５に担持させた触媒による効果で、
通常運転時の自燃によつて行なわれる。 また、デイーゼルエンジンＥを長時間低速運転
させた場合等においては、排気温度が十分に高く
ならず、自燃が生じないので、DPF５を再生さ
せるには、再生補助機構を構成する燃料噴射時期
調整装置１８を再生制御装置としてのECU９が
制御することによつて行なう。 すなわち、燃料噴射時期調整装置１８により燃
料噴射時期ITを遅らせることにより、エンジン
出力を一定にした状態では、噴射ポンプレバー開
度が増加し燃料噴射量も増加するため排気温度を
所定温度（例えば、400℃）まで上昇させること
ができる。 また、ECU９における再生時期の判定につい
て、以下に説明する。 ECU９の第１〜第４のメモリは、デイーゼル
エンジンＥの運転履歴を記憶するようになつてお
り、第１のメモリは、エンジル回転数センサ２０
からのエンジン回転数を積算したものを記憶し、
第２のメモリは、車速センサ４２からの車速信号
とクロツク４３からの刻時信号とからCPUで演
算される走行距離を記憶し、第３のメモリは、デ
イーゼルエンジルＥの作動時間をエンジルの回転
状態におけるクロツク４３からの信号に基づいて
積算したものを記憶し、第４のメモリは噴射ポン
プレバー開度センサ１９からのレバー開度θとエ
ンジル回転数Ｎとからパテイキユレートマツプに
よりパテイキユレートの発生量を換算し、これを
積算することによつて、DPF５におけるパテイ
キユレートのローデイング量を推定したものを記
憶する。 ECU９の判定部としてのCPUは、上述の第１
のメモリにおけるエンジン回転数積算値が60万回
転以上となつたとき、第２のメモリにおける走行
距離が200マイル以上となつたとき、第３のメモ
リにおける運時期積算値が10時間以上となつたと
き、あるいは第４のメモリにおけるパテイキユレ
ートのローデイング量が30ｇ以上となつたとき
に、DPF５が再生を開始するように制御する。
なお、各メモリにおける記憶値と判定値との組合
わせで、再生開始を制御してもよい。 さらに、ECU９の再生状態検出部としての
CPUは、温度センサ１４〜１６からの各検出温
度が表１に示すような各判定条件を満したとき、
再生状態を検出したと判定する。 この再生状態検出部での判定は、第３図に示す
ような自燃時におけるDPF５の上流排ガス温度
（DPF入口温度）Tinの特性曲線ａ、DPF５の内
部温度Tfの特性曲線ｂおよびDPF５の下流排ガ
ス温度（DPF出力温度）Toutの特性曲線ｃに基
づいて行なわれるようになつていて、DPF入口
温度Tinが400℃以上のときDPF５の燃焼（自燃
を含む。）が開始し、DPF５が燃焼している間
は、ほぼTf≧Tout≧Tinの関係が保たれる。 このようにして、再生状態検出部では、再生開
始および再生状態（再生中）であることが検出さ
れるほか、温度センサ１５からのフイルタ温度
Tfの低下により再生終了を検出でき、燃焼して
いない状態も当然にことながら検出できる。 なお、再生状態検出部は、再生制御装置
（ECU）９によるDPF５の再生を検出することも
できる。 ECU９の再生時期初期値設定部としてのCPU
は、上述の再生状態検出部からの再生状態検出信
号を受け

【表】

【表】 て、運転履歴記憶部としての第１〜第４のメモリ
［以下、これらのメモリをまとめて「カウンタＡ」
と呼ぶ。］に初期値を設定する。 運転履歴がデイーゼルエンジンＥの作動時間で
あり、かつ表１の状態に示すDPF入口排ガス
温度Tinを検出する場合における第３のメモリと
してのカウンタＡへの初期値の設定および再生時
期の判定のための処理フローを、第４図に則して
説明する。 この処理フローは、イグニツシヨンがオンの間
行なわれるようになつていて（ステツプa1）、ま
ず、カウンタＡにデイーゼルエンジンＥの運転履
歴積算値である作動時間を加算し（ステツプ
a2）、この作動時間（記憶値）が設定時間（ここ
では、10時間）以上であるかどうかを判定する
（ステツプa3）。 そして、作動時間が設定時間以上であれば、再
生制御装置（ECU）９による制御により再生補
助機構を構成する燃料噴射制御手段１８を作動さ
せて、DPF５へ高温排ガスを供給し、DPF５を
再生させる。 作動時間が設定時間未満であれば、温度センサ
１４により排温Ｔを、すなわち、DPF入口排ガ
ス温度Tinを検出し（ステツプa4）、排温Ｔが400
℃未満であれば（ステツプa5）、再度ステツプa2
からの処理が実行される。 排温Ｔが400℃以上であれば、運転履歴補助記
憶部としてのカウンタＢに作動時間を加算し（ス
テツプa6）、ついで、排温Ｔを検出し（ステツプ
a7）、排温Ｔを平均化する（カウンタa8）。 この演算を、設定時間（ここでは、１分間）経
過するまで行なうことにより（カウンタa9）、
DPF入口排ガス温度Tinの設定時間内の平均排温
を求め、この平均排温が400℃以上であれば（ス
テツプa10）、DPF５の自燃が行なわれている
（すなわち、再生状態である）と判定しと、運転
履歴記憶部としてのカウンタＡをリセツト（初期
値ゼロ）とし（ステツプa11）、運転履歴補助記
憶部としてのカウンタＢをリセツトして（ステツ
プa12）、ステツプa2からの処理を再度実行する。 平均排温が400℃未満であれば、カウンタＡの
作動時間にカウンタＢの演算時間を加算してカウ
ンタＡに設定し直すとともに（ステツプa13）、
カウンタＢをリセツトして（ステツプa14）、ス
テツプa2からの処理を再度実行する。 このようにして、表１の状態に示す温度セン
サ１４からのDPF入口排ガス温度Tinによる再生
状態の検出がデイーゼルエンジン目の作動時間に
基づいて行なうことができるのであり、DPF入
口排ガス温度Tinの平均値をとつて演算を行なつ
ているので、その温度検出値（瞬時値）に大きな
変動がある場合にも再生状態を適切に検出するこ
とができるのである。 ところで、運転履歴としてエンジン回転数Ｎの
積算値を用いるときには、カウンタＡを第１のメ
モリとし、ステツプa3においてカウンタＡの記
憶値と設定回転数（60万回転）との比較が行なわ
れ、カウンタＢには、排温Ｔの平均値を求めてい
る間のエンジン回転数が記憶されて、別途設けら
れたカウンタＤによりステツプa9における設定
時間の経過を判断するようにする。 なお、この場合に、カウンタＤを設けずに、ス
テツプa9において、設定エンジン回転数とカウ
ンタＢの記憶値との比較が行なわれるようにして
もよい。 また、運転履歴として走行距離を用いる場合に
は、カウンタＡを第２のメモリとして、ステツプ
a3においてカウンタＡの記憶値と設定走行距離
（200マイル）との比較が行なわれ、カウンタＢに
は、排温Ｔの平均値を求めている間の走行距離が
記憶されて、別途設けてられたカウンタＤによる
ステツプa9における設定時間の経過を判断する
ようにする。 なお、この場合に、カウンタＤを設けずに、ス
テツプa9において、設定走行距離とカウンタＢ
の記憶値との比較が行なわれるようにしてもよ
い。 また、第５図に示すように、運転履歴がデイー
ゼルエンジンＥの作動時間であり、かつ表１の状
態に示すDPF５のフイルタ内温度Tfを検出す
る場合における第３のメモリとしてのカウンタＡ
への初期値の設定および再生時期の判定のための
処理フローについて説明する。 この処理フローは、イグニツシヨンキーがオン
の間行なわれるようになつていて（ステツプ
b1）、まず、カウンタＡにデイーゼルエンジンＥ
の運転履歴積算値である作動時間を加算し（ステ
ツプb2）、この作動時間（記憶値）が設定時間
（ここでは、10時間）以上であるかどうかを判定
する（ステツプb3）。 そして、作動時間が設定時間以上であれば、再
生制御装置（ECU）９による制御により再生補
助機構を構成する燃料噴射制御手段１８を作動さ
せて、DPF５へ高温排ガスを供給し、DPF５を
再生させる。 作動時間が設定時間未満であれば、温度センサ
１５により排温Ｔを、すなわちDPF５のフイル
タ内温度Tfを検出し（ステツプb4）、排温Ｔが
600℃未満であれば（ステツプb5）、再度ステツ
プb2からの処理が実行される。 排温Ｔが600℃以上であれば、DPF５の自燃が
行なわれている（すなわち、再生状態である）と
判定し、運転履歴記憶部としてのカウンタＡをリ
セツト（初期値ゼロ）として（ステツプb6）、ス
テツプb2からの処理を再度実行する。 このようにして、表１の状態に示す温度セン
サ１５からのDPF５のフイルタ内温度Tfによる
再生状態を検出を、デイーゼルエンジルＥの作動
時間に基づいて行なうことができるのである。 なお、運転履歴としてエンジン回転数Ｎの積算
値および走行距離を上述のごとく用いてもよい。 さらに、第６図に示すように、運転履歴がデイ
ーゼルエンジンＥの作動時間であり、かつ表１の
状態，に示すDPF５の入口（上流）排ガス
温度Tinおよびフイルタ内温度TfまたはDPF５
の出口（下流）排ガス温度Tout（以下；Tfまた
はToutを「T′」として示す。）を検出する場合に
おける第３のメモリとしてのカウンタＡへの初期
値の設定および再生時期の判定のための処理フロ
ーについて説明する。 この処理フローは、イグニツシヨンキーがオン
の間行なわれるようになつていて（ステツプc1）、
まず、カウンタＡにデイーゼルエンジンＥの運転
履歴積算値である作動時間を加算し（ステツプ
c2）、この作動時間（記憶値）が設定時間（ここ
では、10時間）以上であるかどうかを判定する
（ステツプc3）。 そして、作動時間が設定時間以上であれば、再
生制御装置（ECU）９による制御により再生補
助機構を構成する燃料噴射制御手段１８を作動さ
せて、DPF５へ高温排ガスを供給し、DPF５を
再生させる。 作動時間が設定時間未満であれば、温度センサ
１４により排温Ｔを、すなわち、DPF入口排ガ
ス温度Tinを検出し（ステツプc4）、ついで温度
センサ１５からのフイルタ内温度Tfまたは温度
センサ１６からのDPF出口排ガス温度Toutの一
方の温度T′を検出し（ステツプc5）、温度差
（T′−Tin）が０℃未満であれば（ステツプc6）、
再度ステツプc2からの処理が実行される。 温度差が０℃以上であれば、DPF５の自燃が
行なわれている（すなわち、再生状態である）と
判定し、運転履歴記憶部としてのカウンタＡをリ
セツト（初期値ゼロ）とし（ステツプc7）、ステ
ツプc2からの処理を再度実行する。 このようにして、表１の状態，に示す温度
センサ１４からのDPF５の入口排ガス温度Tin
と、温度センサ１５；１６からのDPF５のフイ
ルタ内温度TfまたはDPF５の出口排ガス温度
Toutのいずれか一方に温度T′とによる再生状態
の検出を、デイーゼルエンジンＥの作動時間に基
づいて行なうことができるのである。 なお、運転履歴としてエンジン回転数Ｎの積算
値および走行距離を上述のごとく用いてもよい。 さらに、運転履歴としてパテイキユレートのロ
ーデイング量を用いる場合には、カウンタＡを第
４のメモリとして、ステツプc3においてカウンタ
Ａの記憶値と設定ローデイング量（30ｇ）との比
較が行なわれるようにする。 ステツプc7におけるカウンタＡのリセツトは、
現在のローデイング量とパテイキユレートの自燃
量の推定量との減算によつて行なわれる。 すなわち、デイーゼルパテイキユレートの自燃
量は、次のようにして求められる。 まず、デイーゼルパテイキユレートの発熱量
Q′は、次式で与えられる。 Q′＝Σ｛Wa×Ｃ×ΔT×Δt／Ｋ｝ ここで、Q′はデイーゼルパテイキユレートの
発熱量(J)、Waは単位時間当りの排ガス流量
（Kg／sec）、Ｃは排ガスの比熱｛定数；Ｊ／
（Kg／deg）｝、ΔTはDPF前後の排ガス温度差
（deg）、Δtは時間（sec）、Ｋはデイーゼルパテイ
キユレートの排ガス温度を上昇させるのに用いら
れる割合（定数）をそれぞれ示している。 ついで、自燃したデイーゼルパテイキユレート
（Pct）量は次式で与えられる。 Wp＝Q′／ｑ ここで、Wpは自燃したパテイキユレート量
（Kg）、ｑは単位質量当りの発熱量（定数；Ｊ／
Kg）をそれぞれ示している。 このようにして求められたデイーゼルパテイキ
ユレートの自燃量をエンジル運転履歴による積算
値に相当するデイーゼルパテイキユレートのロー
デイング量から減算して、現在のデイーゼルパテ
イキユレートのローデイング量が新たにカウンタ
Ａに設定されるのである。 なお、前述の各実施例において使用された温度
や時間の具体的な値は例示である。 以上詳述したように、本発明のデイーゼルパテ
イキユレートフイルタの再生装置によれば、デイ
ーゼルエンジンの排気通路に同デイーゼルエンジ
ンの燃焼室から排出されるパテイキユレートを捕
集すべく配設された深部捕集型デイーゼルパテイ
キユレートフイルタと、同デイーゼルパテイキユ
レートフイルタへ酸素ガスを含んだパテイキユレ
ート燃焼用高温ガスを供給しうる再生補助機構
と、同再生補助機構の作動を制御する再生制御装
置とをそなえ、上記デイーゼルパテイキユレート
フイルタの再生状態を検出すべく同デイーゼルパ
テイキユレートフイルタの内部、入口部および出
口部の少なくとも１箇所に温度センサが設けられ
るとともに、上記再生制御装置に、上記デイーゼ
ルエンジンの運転履歴を記憶する運転履歴記憶部
と、同運転履歴記憶部の記憶値に基づいて上記再
生補助機構の作動時期を判定する判定部と、上記
温度センサからの検出信号に基づき上記パテイキ
ユレートの自然発火による自燃によつて上記フイ
ルタが再生状態にあることを検出したとき上記運
転履歴記憶部の記憶値を運転履歴初期値に設定す
る再生時期初期値設定部とが設けられるという簡
素な構成で、次のような効果ないし利点を得るこ
とができる。 (1) デイーゼルエンジンの運転履歴に応じて、デ
イーゼルパテイキユレートフイルタ内のパテイ
キユレートのローデイング量を正確に推定する
ことができる。 (2) 上記第１項により、パテイキユレートの再生
時期を正確に検出することができる。 (3) 再生時期が遅れることがなくなるので、パテ
イキユレート燃焼時のオーバーヒートがなくな
り、したがつて、DPFのメルトやクラツクが
防止される。 (4) 自然焼が行なわれたと判断したときに、運転
履歴記憶部の記憶値を運転履歴初期値に設定す
るために、単に運転履歴記憶部の記憶値、すな
わち運転時間の累積、走行距離の累積またはエ
ンジル回転数の累積等のみの信号によつてフイ
ルタを再生する装置に比べて、不要な再生作動
を行なわなくてよいので、効率良い適切な再生
が行なわれる。 (5) 低コストの装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としてのデイーゼルパテ
イキユレートフイルタの再生装置を示すもので、
第１図はその全体構成図、第２図はそのブロツク
図、第３図はその作用を示すグラフ、第４〜６図
はいずれもその制御要領を示すフローチヤートで
ある。 １…シリンダブロツク、２…シリンダヘツド、
３…吸気通路、４…排気通路、５…深部捕集型デ
イーゼルパテイキユレートフイルタ（DPF）、６
…マフラー、７…ターボチヤージヤ、８…保温
管、９…再生制御装置としての電子制御装置
（ECU）、１０…圧力センサ、１１，１２…電磁
式三方切換弁、１１ａ，１２ａ…ソレノイド、１
３…エアフイルタ、１４〜１６…温度センサ、１
７…噴射ポンプ、１８…再生補助機構を構成する
燃料噴射制御手段（燃料噴射時期調整装置）、１
９…噴射ポンプレバー開度センサ、２０…エンジ
ン回転数センサ、２１…吸気絞り弁、２２…圧力
応動装置、２２ａ…ロツド、２２ｂ…ダイアフラ
ム、２２ｃ…圧力室、２３…エアフイルタ、２４
…大気通路、２５…バキユームポンプ、２６…バ
キユーム通路、２７，２８…電磁弁、２７ａ，２
８ａ…ソレノイド、２７ｂ，２８ｂ…弁体、２９
…EGR通路、３０…EGR弁、３１…圧力応動装
置、３１ａ…ロツド、３１ｂ…ダイアフラム、３
１ｃ…圧力室、３２…エアフイルタ、３３…大気
通路、３４…バキユーム通路、３５〜３７…電磁
弁、３５ａ，３６ａ，３７ａ…ソレノイド、３５
ｂ，３６ｂ，３７ｂ…弁体、３８…圧力センサ、
３９…ポジシヨンセンサ、４０…通路、４１…エ
アフイルタ、４２…車速センサ、４３…クロツ
ク、Ａ…運転履歴記憶部としてのカウンタ、Ｂ…
運転履歴補助記憶部としてのカウンタ、Ｅ…デイ
ーゼルエンジン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ デイーゼルエンジンの排気通路に同デイーゼ
   ルエンジンの燃焼室から排出されるパテイキユレ
   ートを捕集すべく配設された深部捕集型デイーゼ
   ルパテイキユレートフイルタと、同デイーゼルパ
   テイキユレートフイルタへ酸素ガスを含んだパテ
   イキユレート燃焼用高温ガスを供給しうる再生補
   助機構と、同再生補助機構の作動を制御する再生
   制御装置とをそなえ、上記デイーゼルパテイキユ
   レートフイルタの再生状態を検出すべく同デイー
   ゼルパテイキユレートフイルタの内部、入口部お
   よび出口部の少なくとも１箇所に温度センサが設
   けられるとともに、上記再生制御装置に、上記デ
   イーゼルエンジンの運転履歴を記憶する運転履歴
   記憶部と、同運転履歴記憶部の記憶値に基づいて
   上記再生補助機構の作動時期を判定する判定部
   と、上記温度センサからの検出信号に基づき、上
   記パテイキユレートの自然発火による自燃によつ
   て上記フイルタが再生状態にあることを検出した
   とき上記運転履歴記憶部の記憶値を運転履歴初期
   値に設定する再生時期初期値設定部とが設けられ
   たことを特徴とする、デイーゼルパテイキユレー
   トフイルタの再生装置。