JPH11132026A - 内燃機関用排気ガスフィルタ装置の捕集量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディーゼル機関からの排気ガス中の微粒子を
捕集するフィルタ手段による捕集量を正確に検出するこ
と。 【解決手段】 フィルタ手段５の排気ガス上流側に、圧
力センサ１７を、切換え弁１４を介して接続し、ディー
ゼル機関１の運転中に、たとえば（Ｗ１＋Ｗ２）＝１時
間毎に、Ｗ２＝２秒間だけ、圧力センサを大気に接続
し、残余の時間Ｗ１は圧力センサをフィルタ手段よりも
上流側に接続する。圧力センサによって検出される大気
圧ＰＭ０と排気ガスの圧力ＰＭとの圧力差（ＰＭ−ＰＭ
０）に対応して、捕集量を検出演算する。寒冷時に圧力
センサ内に残留している水が凍結せずに正常に圧力セン
サが動作しているかを判断するために、前記圧力差（Ｐ
Ｍ−ＰＭＩＮＴ）と、作動カウンタによるディーゼル機
関の運転時間Ｗ４と、排気ガスの温度Ｔを、レベル弁別
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関な
どの内燃機関から排出される排気ガス中に含まれている
微粒子を捕集するフィルタ装置における捕集量を検出す
るための装置に関し、またそのフィルタ装置を再生処理
するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】典型的な先行技術は、図１２に示されて
いる。ディーゼル機関からの排気ガスの排気流路を形成
する排気管１の途中には、ＤＰＦ（Diesel Particulate
Filter）と呼ばれるフィルタ装置２が介在され、排気ガ
ス中のパーティキュレートである微粒子が、ハウジング
内のフィルタ手段３によって捕集される。微粒子は、主
として炭素から成る。

【０００３】フィルタ手段３に捕集された微粒子の捕集
量を検出するために、フィルタ手段３の上流側に管路４
が接続され、排気ガスの圧力を検出する圧力センサ７が
接続される。管路４にはまた、開閉弁５を介して空気ポ
ンプ６が接続される。ディーゼル機関の回転運転中に
は、圧力センサ７によって上述のように排気ガスの圧力
を常時検出し、この運転中における検出圧力と基準圧力
である大気圧との圧力差が、予め定める値以上になった
とき、表示灯を点灯し、フィルタ手段３による微粒子の
捕集量が多くなったことを表示する。操作者は、ディー
ゼル機関の運転を停止し、フィルタ装置２のフィルタ手
段３よりも上流側に設けてある電気ヒータである加熱手
段８を動作させるとともに、開閉弁５を開き、空気ポン
プ６を動作させて燃焼用空気を供給する。これによって
フィルタ手段３によって捕集された微粒子を燃焼して、
フィルタ手段３を再生する。

【０００４】前記圧力差が小さく、したがって微粒子の
捕集量が少ないほど、加熱手段８の通電時間を長くし、
少ない微粒子を確実に予熱、着火して燃焼させる。これ
とは逆に、前記圧力差が大きく、したがって捕集量が多
くなるほど、加熱手段８の通電時間を短くし、これによ
って燃焼し始めた微粒子は、加熱手段８が遮断された後
においても、微粒子自体で確実に燃焼する。

【０００５】先行技術では、基準圧力を検出するため
に、運転中のディーゼル機関が停止した直後における圧
力センサ７の検出圧力を、メモリにストアしておき、次
回のディーゼル機関の運転時における基準圧力として用
いる。イグニションスイッチのオン時に、したがってデ
ィーゼル機関の運転直前に、圧力センサ７によって検出
した圧力を基準圧力とすることもできるけれども、そう
すると、イグニションスイッチがオンされたごく短時間
の経過の後にディーゼル機関が始動されたとき、その始
動時の検出圧力を基準圧力として誤って検出するおそれ
がある。このことを避けるために、上述のようにディー
ゼル機関の運転の停止直後における検出圧力を、検出し
て、その検出圧力を、次回の運転のために、基準圧力で
ある大気圧としてメモリにストアしておく。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この先行技術では、デ
ィーゼル機関の停止直後の検出圧力と、その後の次回の
ディーゼル機関の運転時に用いられるべき実際の大気圧
とは、ディーゼル機関の運転特性の変化および気温など
の周囲の環境の変化などに起因して、数十〜数百ｍｍＨ
ｇ程度、異なることがある。したがってたとえば微粒子
の捕集量が多いにもかかわらず、前記圧力差が小さく、
捕集量が少ないものと誤って検出されるおそれがある。
このとき、フィルタ装置２の再生のために、加熱手段８
には、少ない捕集量に対応した比較的長時間、電力が供
給されることになる。そのため、セラミックなどの材料
から成るフィルタ手段３は、溶損して損傷してしまう。

【０００７】したがって本発明の第１の目的は、微粒子
の捕集量を正確に検出することができるようにした内燃
機関用排気ガスフィルタ装置の捕集量検出装置を提供す
ることである。

【０００８】先行技術の他の問題は、寒冷時における圧
力センサ７の誤動作に起因する。ディーゼル機関の故障
診断は、ダイアグチェックと略称され、このダイアグチ
ェックの実施は、ディーゼル機関の始動後、運転が安定
した後の比較的長い時間である３０分経過してから行わ
れている。これに対して微粒子の捕集量の検出は、比較
的短時間の運転が繰返し行われる運転態様があり得るの
で、ディーゼル機関の始動後、１分間経過してから行わ
れる。圧力センサ７内に存在する水は、寒冷時に凍結
し、ディーゼル機関の始動後の前記１分経過時には、そ
の凍結はなくなっておらず、したがって圧力センサ７の
出力信号が表す検出圧力は不正確である。ディーゼル機
関の始動後、前述のように３０分経過した時点では、圧
力センサ７内における水の凍結はなくなっており、その
圧力センサ７によって検出される圧力は正確である。

【０００９】したがって先行技術では、凍結に起因した
圧力センサ７の誤検出によって、その誤って検出された
圧力が低く、したがって微粒子の捕集量が少ないものと
して検出されると、実際には捕集量が多いにもかかわら
ず、加熱手段８の通電時間は比較的長時間設定される。
したがってフィルタ手段３の温度が高くなりすぎて、フ
ィルタ手段３が損傷されてしまう。

【００１０】本発明の第２の目的は、排気ガスの圧力を
検出する圧力センサが、寒冷時の凍結などに起因して出
力する誤った検出値を用いないようにして、フィルタ手
段の損傷を防ぐことができるようにした内燃機関用排ガ
スフィルタ装置の再生処理装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１，２の本発明
は、後述の図１〜図４、図１０および図１１に対応し、
前述の本発明の第１の目的を達成することができる。さ
らに請求項６，９の本発明によって、前記第１の目的を
達成することができる。さらに請求項１０における請求
項６，９に記載された内燃機関用排気ガスフィルタ装置
の捕集量検出装置を用いる再生処理装置であり、この再
生処理装置は、本発明の第２の目的を達成することがで
きる。

【００１２】本発明は、内燃機関からの排気ガスの排気
流路の途中に設けられ、排気ガスに含まれる微粒子を捕
集するフィルタ手段を備える内燃機関用排気ガスフィル
タ装置の捕集量検出装置において、圧力センサと、圧力
センサを、排気流路のフィルタ手段よりも上流、および
大気に選択的に切換えて接続する切換え弁とを含むこと
を特徴とする内燃機関用排気ガスフィルタ装置の捕集量
検出装置である。

【００１３】本発明に従えば、たとえば三方弁などの切
換え弁によって、圧力センサをディーゼル機関などの内
燃機関の排気ガスを導く排気流路のフィルタ手段よりも
上流に接続し、これによって内燃機関の運転中における
フィルタ手段上流側の排気ガスの圧力を検出する。この
内燃機関の運転中または運転の停止中に、切換え弁によ
って圧力センサを大気に切換える。これによって圧力セ
ンサは大気圧を、基準圧力として検出する。こうして内
燃機関の運転直前または運転中における大気圧を、圧力
センサによって検出することができる。

【００１４】内燃機関の運転中におけるフィルタ手段よ
りも上流側の排気ガスの検出圧力と、検出された大気圧
である基準圧力との差に基づき、フィルタ手段に捕集さ
れているパーティキュレートと呼ばれる炭素などの微粒
子の捕集量を検出することができる。たとえば、その圧
力差が予め定める値ΔＰ０１以上であるとき、またはた
とえば前記圧力差に基づいて演算処理を行うことによっ
て、捕集量が多いものとして検出することができる。

【００１５】こうして微粒子の正確な捕集量を検出する
ことができるので、その捕集された微粒子を燃焼するに
あたり、フィルタ手段を損傷するおそれは回避される。

【００１６】また本発明は、処理手段をさらに含み、こ
の処理手段は、予め定める第１の時間（Ｗ１＋Ｗ２）毎
に、第１の時間（Ｗ１＋Ｗ２）よりも短い第２の時間Ｗ
２だけ切換え弁によって圧力センサを、大気に接続して
第１圧力検出値ＰＭ０を得、残余の時間Ｗ１では排気流
路のフィルタ手段よりも上流に接続して第２圧力検出値
ＰＭを得、第１および第２圧力検出値ＰＭ０，ＰＭに基
づいて、微粒子の捕集量を検出演算することを特徴とす
る。

【００１７】本発明に従えば、マイクロコンピュータな
どの処理手段によって、切換え弁は、内燃機関の運転中
において、第１の時間（Ｗ１＋Ｗ２）、たとえば約１時
間毎に、第２の時間Ｗ２、たとえば１秒または２秒だ
け、圧力センサを大気に接続し、これによって大気圧で
ある基準圧力を第１圧力検出値ＰＭ０として取得するこ
とができる。残余の時間Ｗ１では、内燃機関の運転中に
おけるフィルタ手段よりも上流側の排気ガスの圧力を第
２圧力検出値ＰＭとして取得することができる。こうし
て得られた第１および第２圧力検出値に基づいて、たと
えばこれらの第１および第２圧力検出値の減算をして得
た差ΔＰに基づいて、または他の演算処理を行って得た
値に基づいて、微粒子の捕集量を演算して検出すること
ができる。こうして基準圧力である第１圧力検出値ＰＭ
０を、第１の時間（Ｗ１＋Ｗ２）毎に、周期的に得るこ
とができるので、微粒子の捕集量をさらに正確に検出す
ることができる。

【００１８】請求項３〜１０の本発明は、後述の図５〜
図９の実施の形態に対応し、前述の本発明の第２の目的
を達成する。

【００１９】また本発明は、内燃機関からの排気ガスの
排気流路の途中に設けられ、排気ガスに含まれる微粒子
を捕集するフィルタ手段を備える内燃機関用排気ガスフ
ィルタ装置の捕集量検出装置において、排気流路のフィ
ルタ手段よりも上流の圧力ＰＭを検出する圧力センサ
と、内燃機関の作動中、その作動時間Ｗ４を計測する作
動カウンタと、圧力センサによって検出される排気ガス
の圧力ＰＭと予め定める圧力ＰＭＩＮＴとの差が予め定
める値ΔＰ０以上であり、かつ作動カウンタによる作動
時間Ｗ４が予め定める時間Ｚ以上経過したとき、微粒子
の捕集量を検出演算する処理手段とを含むことを特徴と
する内燃機関用排気ガスフィルタ装置の捕集量検出装置
である。

【００２０】本発明に従えば、図５に関連して後述され
るように、たとえば大気温度が−１０〜−２０℃よりも
低い寒冷時に、圧力センサ内に残存している水が凍結
し、これによって圧力センサは、正確な圧力に対応した
出力を導出しないおそれがあり、このような誤った圧力
センサからの出力に基づいて、微粒子の捕集量を演算し
て検出することを防ぐために、圧力センサの検出圧力Ｐ
Ｍと、基準圧力である予め定める圧力ＰＭＩＮＴ、たと
えば大気圧ＰＭ０との差ΔＰが予め定める値ΔＰ０以上
であり、しかも内燃機関が運転されて作動中に、その内
燃機関の始動からの作動時間Ｗ４または内燃機関の作動
継続中における作動時間Ｗ４を、作動カウンタで計測
し、その作動時間Ｗ４が予め定める時間Ｚ、たとえば１
分以上経過したとき、圧力センサの出力を用いて微粒子
の捕集量を検出演算する。

【００２１】フィルタ手段に微粒子が捕集され、その捕
集量が比較的少ないときには、内燃機関の作動中におけ
る圧力センサによって検出されるフィルタ手段の上流側
の排気ガスの検出圧力ＰＭと、予め定める圧力ＰＭＩＮ
Ｔであるたとえば大気圧ＰＭ０との差ΔＰは、たとえば
５ｍｍＨｇである。微粒子の捕集量がさらに多くなる
と、前記差ΔＰは、たとえば２００〜６００ｍｍＨｇ以
上になる。前記差ΔＰがもう１つの予め定める値ΔＰ０
１、たとえば６００ｍｍＨｇ以上になったとき、フィル
タ手段の再生処理を行うべきことを表す表示灯などの表
示手段を駆動するようにしてもよい。前記予め定める値
ΔＰ０は、たとえば上述の６００ｍｍＨｇに定められて
もよく、またはもっと低い値に定められてもよい。

【００２２】前記圧力差ΔＰが予め定める値ΔＰ０以上
であるとき、圧力センサは、寒冷時においても正常な圧
力検出動作を行うことができる状態であるものと想定
し、さらに内燃機関が始動されてから前記予め定める時
間Ｚ以上経過することによって、内燃機関が安定して運
転され、この状態で、圧力センサの検出圧力を用いて、
微粒子の捕集量を検出演算する。これによって微粒子の
捕集量を正確に検出することができる。

【００２３】圧力センサが、寒冷時などにおいて誤動作
し、したがって前記圧力差ΔＰが予め定める値ΔＰ０以
上ではないとき、すなわち前記圧力差ΔＰが予め定める
値ΔＰ０未満であるとき、内燃機関の始動後、前記予め
定める時間Ｚの経過のたび毎に、前記圧力差ΔＰが予め
定める値ΔＰ０以上であるかどうかが判断され、そうで
あるとき初めて、圧力センサの出力が正確であるものと
想定して、微粒子の捕集量の検出演算を行う。

【００２４】また本発明は、内燃機関からの排気ガスの
排気流路の途中に設けられ、排気ガスに含まれる微粒子
を捕集するフィルタ手段を備える内燃機関用排気ガスフ
ィルタ装置の捕集量検出装置において、排気流路のフィ
ルタ手段よりも上流の圧力ＰＭを検出する圧力センサ
と、内燃機関の排気ガスの温度を検出する温度センサ
と、圧力センサによって検出される排気ガスの圧力ＰＭ
と予め定める圧力ＰＭＩＮＴとの差が予め定める値ΔＰ
０以上であり、かつ温度センサによる検出温度Ｔが予め
定める温度Ｔ０以上であるとき、微粒子の捕集量を検出
演算する処理手段とを含むことを特徴とする内燃機関用
排気ガスフィルタ装置の捕集量検出装置である。

【００２５】本発明に従えば、図６に関連して後述され
るように、圧力センサによって請求項３の発明と同様
に、フィルタ手段よりも上流の排気ガスの圧力ＰＭを検
出し、さらに本発明では、排気ガスの温度を温度センサ
によって検出し、こうして圧力差が予め定める値ΔＰ０
以上であり、しかも温度センサによる検出温度Ｔが予め
定める温度Ｔ０、たとえば２００℃以上であるとき、寒
冷時であっても、圧力センサ内の水の凍結が生じておら
ず、したがって圧力センサによる検出圧力が正確である
ものと想定することができる。こうして圧力センサの検
出出力を用いて、排気ガスに含まれる微粒子の捕集量を
正確に検出演算することができる。

【００２６】また本発明は、内燃機関からの排気ガスの
排気流路の途中に設けられ、排気ガスに含まれる微粒子
を捕集するフィルタ手段を備える内燃機関用排気ガスフ
ィルタ装置の捕集量検出装置において、排気流路のフィ
ルタ手段よりも上流の圧力ＰＭを検出する圧力センサ
と、内燃機関の作動中、その作動時間Ｗ４を計測する作
動カウンタと、内燃機関の排気ガスの温度を検出する温
度センサと、圧力センサによって検出される排気ガスの
圧力ＰＭと予め定める圧力ＰＭＩＮＴとの差が予め定め
る値ΔＰ０以上であり、かつ作動カウンタによる作動時
間Ｗ４が予め定める時間Ｚ以上経過し、かつ温度センサ
による検出温度Ｔが予め定める温度Ｔ０以上であると
き、微粒子の捕集量を検出演算する処理手段とを含むこ
とを特徴とする内燃機関用排気ガスフィルタ装置の捕集
量検出装置である。

【００２７】本発明に従えば、図７に関連して後述され
るように、請求項３，４の発明と同様に、圧力センサと
作動カウンタと温度センサとの各出力を用い、センサに
よる排気ガスの圧力差ΔＰが予め定める値ΔＰ０以上で
あり、内燃機関の始動後の作動時間Ｗ４が予め定める時
間Ｚ以上経過しており、さらに排気ガスの検出温度Ｔが
予め定める温度Ｔ０以上であるとき、初めて、寒冷時で
あっても圧力センサの検出出力が正確であるものと想定
する。その圧力センサの出力を用いて微粒子の捕集量の
検出演算を行う。前記圧力差が予め定める値ΔＰ０以上
であるかどうかおよび検出温度Ｔが予め定める温度Ｔ０
以上であるかどうかは、前記予め定める時間Ｚ経過する
たび毎に、判断する。

【００２８】また本発明は、圧力センサを、排気流路の
フィルタ手段よりも上流、および大気に選択的に切換え
て接続する切換え弁をさらに備え、処理手段は、予め定
める第１の時間（Ｗ１＋Ｗ２）毎に、第１の時間（Ｗ１
＋Ｗ２）よりも短い第２の時間Ｗ２だけ切換え弁によっ
て圧力センサを、大気に接続して第１圧力検出値ＰＭ０
を得、残余の時間Ｗ１では排気流路のフィルタ手段より
も上流に接続して第２圧力検出値ＰＭを得、第１および
第２圧力検出値ＰＭ０，ＰＭの差ΔＰが、予め定める再
生処理しきい値ΔＰ０１以上であるとき、フィルタ手段
の再生処理をすべきことを表す信号を出力することを特
徴とする。

【００２９】本発明に従えば、前述の請求項１，２と同
様にして、圧力センサを用いてフィルタ手段の上流側の
排気ガスの圧力を検出するだけでなく、内燃機関の運転
中に、第１の時間（Ｗ１＋Ｗ２）毎に切換え弁の働きに
よって圧力センサは内燃機関の運転中における大気圧を
第１圧力検出値ＰＭ０として検出することができる。前
述の請求項３〜５の各発明に従って、圧力センサが、寒
冷時であっても凍結が解除されて正常に動作することが
確認されているとき、圧力センサによって検出される大
気圧である第１圧力検出値ＰＭ０と、運転中の排気ガス
の第２圧力検出値ＰＭとに基づき、それらの圧力差（Ｐ
Ｍ−ＰＭ０）が、予め定める再生処理しきい値ΔＰ０
１、たとえば前述のように６００ｍｍＨｇ以上であると
き、フィルタ手段の再生処理をすべきことを表す信号を
出力する。これによってたとえば表示灯などの表示手段
を動作させることができる。

【００３０】また本発明は、内燃機関からの排気ガスの
排気流路の途中に設けられ、排気ガスに含まれる微粒子
を捕集するフィルタ手段を備える内燃機関用排気ガスフ
ィルタ装置の捕集量検出装置において、内燃機関の作動
中、その作動時間Ｗ４を計測する作動カウンタと、内燃
機関の排気ガスの温度を検出する温度センサと、作動カ
ウンタによる作動時間Ｗ４が予め定める時間Ｚ以上経過
し、かつ温度センサによる検出温度Ｔが予め定める温度
Ｔ０以上であるとき、微粒子の捕集量を検出演算する処
理手段とを含むことを特徴とする内燃機関用排気ガスフ
ィルタ装置の捕集量検出装置である。

【００３１】本発明に従えば、図８に関連して後述され
るように、作動カウンタと温度センサとの出力によっ
て、内燃機関の始動から予め定める時間Ｚ以上経過し、
または内燃機関の作動中に予め定める時間Ｚ経過するた
び毎に、かつ検出温度Ｔが予め定める温度Ｔ０以上であ
るとき、圧力センサは、寒冷時であっても、水の凍結に
よる誤検出を生じることはなく、その圧力センサによっ
て検出される排気ガスの圧力、さらには大気圧の検出出
力が正確であるものと想定することができる。こうして
圧力センサの出力に基づき、微粒子の捕集量を検出演算
することが正確に可能になる。

【００３２】また本発明は、内燃機関からの排気ガスの
排気流路の途中に設けられ、排気ガスに含まれる微粒子
を捕集するフィルタ手段を備える内燃機関用排気ガスフ
ィルタ装置の捕集量検出装置において、内燃機関の排気
ガスの温度を検出する温度センサと、温度センサによる
検出温度Ｔが予め定める温度Ｔ０以上であるとき、微粒
子の捕集量を検出演算する処理手段とを含むことを特徴
とする内燃機関用排気ガスフィルタ装置の捕集量検出装
置である。

【００３３】本発明に従えば、図９に関連して後述され
るように、温度センサによって検出される排気ガスの温
度が、予め定める温度Ｔ０以上であるとき、排気ガスの
圧力、さらには大気圧を検出する圧力センサが、寒冷時
であっても、水の凍結による誤検出を生じることなく、
正確に圧力検出が可能であるものと想定し、この圧力セ
ンサの出力に基づいて、微粒子の捕集量を正確に検出演
算することができる。

【００３４】請求項４，５，７，８において、微粒子の
捕集量を検出するためには、圧力センサを請求項１〜３
に示される構成によって用い、あるいはまたその他の構
成によって、微粒子の捕集量を検出演算するようにして
もよい。

【００３５】また本発明は、圧力センサと、圧力センサ
を、排気流路のフィルタ手段よりも上流、および大気に
選択的に切換えて接続する切換え弁と、処理手段は、予
め定める第１の時間（Ｗ１＋Ｗ２）毎に、第１の時間
（Ｗ１＋Ｗ２）よりも短い第２の時間Ｗ２だけ切換え弁
によって圧力センサを、大気に接続して第１圧力検出値
ＰＭ０を得、残余の時間Ｗ１では排気流路のフィルタ手
段よりも上流に接続して第２圧力検出値ＰＭを得、第１
および第２圧力検出値ＰＭ０，ＰＭの差が、予め定める
再生処理しきい値ΔＰ０１以上であるとき、フィルタ手
段の再生処理をすべきことを表す信号を出力する処理手
段とを含むことを特徴とする。

【００３６】本発明に従えば、前述の請求項１，２に関
連して述べたように、第１の時間（Ｗ１＋Ｗ２）毎に、
切換え弁によって圧力センサを大気に第２の時間Ｗ２だ
け接続してディーゼル機関などの内燃機関の運転直前ま
たは運転中における大気圧を第１圧力検出値ＰＭ０とし
て検出し、残余の時間Ｗ１では切換え弁によって圧力セ
ンサを排気流路のフィルタ手段よりも上流に接続して排
気ガスの圧力を第２圧力検出値ＰＭとして得ることがで
きる。こうして両圧力検出値ＰＭ０，ＰＭの圧力差（Ｐ
Ｍ−ＰＭ０）が、予め定める再生処理しきい値ΔＰ０１
以上であるとき、フィルタ手段に微粒子が多く捕集され
たものと判断する。こうして微粒子の捕集量を正確に検
出することができる。

【００３７】また本発明は、請求項２〜９のうちの１つ
に記載の内燃機関用排気ガスフィルタ装置の捕集量検出
装置と、処理手段の出力に応答し、捕集量を表示する表
示手段と、手動操作される操作スイッチと、前記排気流
路のフィルタ手段よりも上流に、微粒子の燃焼用空気を
供給する空気ポンプと、フィルタに捕集された微粒子を
燃焼するために加熱する加熱手段と、操作スイッチの出
力に応答し、空気ポンプと加熱手段とを動作させて、捕
集された微粒子を燃焼する制御手段とを含むことを特徴
とする内燃機関用排気ガスフィルタ装置の再生処理装置
である。

【００３８】本発明の再生処理装置に従えば、請求項２
〜９の捕集量検出装置によってフィルタ手段に捕集され
た微粒子の捕集量を正確に検出し、その捕集量を、表示
手段で、たとえば表示灯によって、またはその捕集量を
数値などのキャラクタで、さらには音声などで表示す
る。運転者などの操作者は、表示手段によって表示され
る捕集量が多くなったとき、操作スイッチを手動操作
し、これによって空気ポンプを動作させてフィルタ手段
に燃焼用空気を供給するとともに、その捕集された微粒
子を、電気ヒータなどの加熱手段によって加熱し、燃焼
させる。こうしてフィルタ手段の再生処理を行うことが
できる。

【００３９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
全体の構成を示すブロック図である。内燃機関であるた
とえばディーゼル機関１からの排気ガスは、排気流路２
を介してフィルタ装置３に導かれる。フィルタ装置３
は、排気流路２に接続されるハウジング４と、ハウジン
グ４内に設けられるフィルタ手段５とを含み、フィルタ
手段５によって排気ガス中のパーティキュレートである
炭素の微粒子を捕集する。ハウジング４内には、電気ヒ
ータなどの加熱手段６が設けられ、フィルタ手段５によ
って捕集された微粒子を加熱して燃焼させる。フィルタ
手段５は、たとえばセラミックなどの材料から成る。フ
ィルタ手段５からの排気ガスは、微粒子が捕集されて浄
化され、排気流路７から大気放散される。

【００４０】ハウジング４のフィルタ手段５よりも上流
側の部屋８には、送給管９が接続され、開閉弁１０を介
して空気ポンプ１１から、再生処理時に燃焼用空気が供
給される。この送給管９にはまた、管路１２が分岐さ
れ、三方弁である切換え弁１４が接続される。切換え弁
１４には、圧力導入管２７を介して圧力センサ１５が接
続され、また大気に開放した管１６が接続される。切換
え弁１４は、圧力センサ１５を、送給管９、したがって
フィルタ手段５よりも排気ガスの上流側に接続し、これ
によって圧力センサ１５によって排気ガスの圧力を検出
することができ、このとき切換え弁１４は管１６を遮断
する。切換え弁１４はまた、圧力センサ１５を、大気に
開放した管１６に接続し、これによって圧力センサ１５
は大気圧を検出することができ、このとき切換え弁１４
は、送給管９に接続された管路１２を遮断する。

【００４１】フィルタ装置３のハウジング４内でフィル
タ手段５の上流側の部屋８にはまた、加熱手段６のほか
に、温度を検出する温度センサ１７が設けられる。

【００４２】ディーゼル機関１を始動するために、モー
タ１８が設けられる。モータ１８には、バッテリ１９か
ら、イグニションスイッチ２０を介して始動時に電力が
供給される。イグニションスイッチ２０からはまた、各
種の電子機器などの負荷装置２１に電力が供給される。

【００４３】マイクロコンピュータなどによって実現さ
れる処理回路２２には、圧力センサ１５および温度セン
サ１７の出力が与えられ、さらにモータ１８に電力が供
給されたかどうかを表す信号が、ライン２３を介して与
えられる。処理回路２２は、切換え弁１４の接続状態を
切換えるとともに、加熱手段６を駆動する駆動回路２４
を制御する。さらに処理回路２２には、メモリ２５が接
続される。メモリ２５には、後述のカウンタ４０，４
１，４３，４４，４５が設けられる。さらにフィルタ手
段５による微粒子の捕集量を表示するために表示手段２
６が設けられる。

【００４４】図２は、圧力センサ１５の構成を示す断面
図である。ステム２８には、キャップ２９がかぶせられ
て気密な空間３０が形成される。ステム２８上には、電
気絶縁性シリコン製台座３１が固定されており、この台
座３１上に、シリコン半導体チップ３２が固定される。
このチップ３２には、ボンディングワイヤ３３，３４を
介してリード線３５，３６が接続される。リード線３
５，３６は、絶縁物３７を介してステム２８を挿通す
る。圧力導入管２７の端部は、ステム２８および台座３
１に形成された圧力導入孔３８を介してチップ３２に臨
む。空間３０は、真空に保たれる。こうして圧力導入管
２７内の圧力に対応してチップ３２が変形し、リード線
３５，３６間の電気抵抗が変化する。これによってリー
ド線３５，３６間の電気抵抗は、圧力導入管２７の圧力
に対応する。圧力導入管２７は、前述のように切換え弁
１４に接続される。

【００４５】図３は、処理回路２２の動作を説明するた
めのフローチャートである。内燃機関１を始動するため
に、イグニションスイッチ２０を導通し、これによって
モータ１８が内燃機関１を回転駆動する。ステップｓ１
からステップｓ２に移り、内燃機関１の出力軸が回転し
ているかどうかは、回転センサ３９によって検出され
る。回転センサ３９に代えて、内燃機関１の出力軸によ
って駆動されて発電するジェネレータなどが用いられて
もよい。ステップｓ２において、回転センサ３９の出力
によって内燃機関１が運転していることが判断される
と、次のステップｓ３では、第１カウンタ４０によっ
て、その始動時からの内燃機関１の作動時間が計測され
る。第１カウンタ４０によって、図４に示されるように
第１の時間（Ｗ１＋Ｗ２）毎に、内燃機関１の始動直後
から、刻時動作が行われる。カウンタ４０による時間
が、時間Ｗ１経過すると、次のステップｓ４では、切換
え弁１４は、第２カウンタ４１によって、図４に示され
るように第２の時間Ｗ２だけ、圧力センサ１５の圧力導
入管２７を管１６に接続して圧力センサ１５を大気に接
続する。前記時間Ｗ１は、たとえば１時間であり、第２
の時間Ｗ２は、たとえば１秒または２秒である。前記時
間Ｗ１では、切換え弁１４は、圧力センサ１５の圧力導
入管２７を、管路１２に接続し、圧力センサ１５によっ
てフィルタ手段５の上流側の排気ガスの圧力を検出す
る。

【００４６】ステップｓ４では、圧力センサ１５によっ
て上述のように切換え弁１４を介して大気圧を検出す
る。次のステップｓ５では、その圧力センサ１５によっ
て検出された大気圧の大気圧力検出値ＰＭ０を、メモリ
２５にストアして更新して学習する。

【００４７】ステップｓ６において前記時間Ｗ１計測後
の時間Ｗ２が、第２カウンタ４１によって計測される
と、次のステップｓ７では、第１カウンタ４０をクリア
し、ステップｓ８では前記時間Ｗ１において、圧力セン
サ１５によってフィルタ手段５の上流側の排気ガスの圧
力を検出する。こうしてステップｓ９では、圧力センサ
１５によって検出された大気圧ＰＭ０と、内燃機関１の
運転開始直前または運転中における排気ガスの圧力値で
ある第２圧力検出値ＰＭとに基づいて、たとえばそれら
の圧力差（ＰＭ−ＰＭ０）に対応した微粒子の捕集量を
検出演算する。こうして検出された捕集量を、予め定め
る値でレベル弁別することによって、フィルタ手段５の
再生処理を行うべきことが判断されると、表示手段２６
を駆動する。

【００４８】前述のステップｓ３において、第１の時間
Ｗ１が経過しないときには、ステップｓ１１に移る。こ
のステップｓ１１では、カウンタ４１をクリアするとと
もに、切換え弁１４は、圧力センサ１５を送給管９に接
続して排気ガスの圧力を検出させる。

【００４９】表示手段２６によって、捕集量が多くな
り、フィルタ手段５の再生処理を行うべきことが表示さ
れると、操作者は、操作スイッチ４２を押圧などして手
動操作する。これによって処理回路２２は、それまで閉
じていた開閉弁１０を開き、空気ポンプ１１を駆動する
とともに、加熱手段６を駆動手段２４によって駆動して
加熱する。こうしてフィルタ手段５によって捕集された
微粒子を加熱燃焼して再生処理する。加熱手段６に電力
を供給する時間は、検出された捕集量が多いほど、短く
設定される。捕集量が少ないときには、加熱手段６に電
力を供給する時間を長くして、微粒子の着火燃焼を確実
にする。

【００５０】図５〜図９に関連してそれぞれ説明される
本発明の実施の各形態では、圧力センサ１５が寒冷時に
圧力を正確に検出せず、誤動作を生じているとき、その
ような誤検出の出力に基づいて微粒子の捕集量を誤って
検出することを防ぐ。

【００５１】図５〜図９の実施の各形態では、図１にお
ける切換え弁１４が省略され、圧力センサ１５の圧力導
入管２７は、送給管９に管路１２を介して直接に接続さ
れる。これによって圧力センサ１５は、フィルタ手段５
よりも上流側の圧力を常に検出している。本発明の実施
の他の形態では、前述のように切換え弁１４が設けら
れ、内燃機関１の運転中に、圧力センサ１５によって大
気圧を間欠的に検出するようにしてもよい。

【００５２】図２に示される圧力センサ１５において、
排気ガスに含まれる水が圧力導入管２７から圧力導入孔
３８内に入り込み、圧力を検出するチップ３２に付着す
ることがある。この水が寒冷時に凍結すると、チップ３
２が圧力に応じて変形せず、したがってそのリード線３
５，３６からの出力は、圧力導入管２７内の圧力に正確
に対応しなくなり、不定となる。以下に述べる図５〜図
９の実施の各形態では、このような圧力センサ１５に残
存する水の凍結に起因した圧力の誤検出を防いで、圧力
センサ１５からの出力が、大気圧または排気ガスの各圧
力を正確に検出していると想定される状態においての
み、その圧力センサ１５の出力を用いて微粒子の捕集量
の検出を行う。

【００５３】図５は、本発明の実施の他の形態における
処理回路２２の動作を説明するためのフローチャートで
ある。ステップｒ１からステップｒ２に移り、処理回路
２２はライン２３を介するイグニションスイッチ２０の
導通を検出する。イグニションスイッチ２０が導通され
ることによって、ステップｒ２からステップｒ３に移
り、第３カウンタ４３がクリアして刻時動作を行う。さ
らにステップｒ４では、圧力センサ１５によって検出し
た圧力ＰＭを、最初の圧力値ＰＭＩＮＴとしてメモリ２
５にストアする。

【００５４】ステップｒ４で検出される圧力センサ１５
の圧力値ＰＭＩＮＴは、内燃機関１の始動直前であっ
て、その内燃機関１が始動していない状態におけるフィ
ルタ装置３のハウジング４内の部屋８の圧力であり、こ
の部屋８の圧力は、大気圧に等しい。こうして最初の圧
力値ＰＭＩＮＴとして、大気圧が設定される。

【００５５】ステップｒ５では、内燃機関１の始動後に
おいて、圧力センサ１５によって検出されるフィルタ手
段５よりも上流側の排気ガスの現在の圧力ＰＭと、前述
のようにメモリ２５にストアして設定した大気圧である
最初の圧力ＰＭＩＮＴとの差を演算し、その圧力差（Ｐ
Ｍ−ＰＭＩＮＴ）が、予め定める値ΔＰ０以上であるか
を判断する。 ｜ＰＭＩＮＴ−ＰＭ｜ ≧ ΔＰ０ …（１）

【００５６】式１が成立するときには、圧力センサ１５
が、寒冷時においても残存している水が凍結しておら
ず、正常に動作し、その圧力センサ１５の検出圧力は正
確なものであると想定することができる。前記予め定め
る値ΔＰ０は、フィルタ手段５に微粒子がほとんど捕集
されていない状態では、たとえば５ｍｍＨｇであり、捕
集量が増大すると、たとえば２００〜６００ｍｍＨｇと
なる。本発明の実施の一形態では、前記予め定める値Δ
Ｐ０は、たとえば６００ｍｍＨｇに定める。

【００５７】ステップｒ５において、前述の式１が成立
しないときには、次のステップｒ１４に移り、第３カウ
ンタ４３によって計測される時間Ｗ３が、内燃機関１の
始動後から予め定める時間Ｗ０３以上経過したか、すな
わち式２が成立するかどうかが判断される。 Ｗ３ ≧ Ｗ０３ …（２）

【００５８】予め定める時間Ｗ０３は、たとえば３０分
であってもよい。内燃機関１の始動後、前記予め定める
時間Ｗ０３経過した後には、すなわち式２が成立すると
きには、次のステップｒ１５に移り、内燃機関１に関連
する図１に示される構成の故障診断を行う。この故障診
断は、ダイアグと略称される。内燃機関１の始動から前
記予め定める時間Ｗ０３を経過した時点では、内燃機関
１の始動前に圧力センサ１５内に残存している水が凍結
していたとしても、すでにその凍結は解除されている。
したがって前記の式１が成立せず、かつ内燃機関１の始
動後、前記予め定める時間Ｗ０３経過した時点では、ス
テップｒ１５において、圧力センサ１５は故障している
ものと診断することができる。内燃機関１の始動後、予
め定める時間Ｗ０３経過していないときには、ステップ
ｒ１４から、次のステップｒ１５の故障診断をすること
なく、次のステップｒ１８以降に移る。

【００５９】ステップｒ５において、前述の式１が成立
したときには、次のステップｒ６に移り、第３カウンタ
４３をクリアするとともに、もう１つの作動カウンタ４
４をクリアする。ステップｒ７では、式１が成立したこ
とを表すために、論理「１」を、フラグＸＰＭＯＫにス
トアして、フラグＸＰＭＯＫを立てる。

【００６０】ステップｒ８において、内燃機関１の運転
中であることが、たとえば回転センサ３９またはそれに
よって駆動されるジェネレータの出力によって判断され
ると、次のステップｒ９に移り、作動カウンタ４４が時
間経過に伴ってカウントアップする。ステップｒ８にお
いて内燃機関１が運転されていなければ、ステップｒ１
０では、作動カウンタ４４はクリアされる。

【００６１】ステップｒ１１においてフラグＸＰＭＯＫ
が論理「１」であるかどうかが判断され、そうであれ
ば、次のステップｒ１２に移り、作動カウンタ４４によ
って計測される内燃機関１の作動時間Ｗ４が予め定める
時間Ｚ以上経過したか、すなわち式３が成立するかどう
かが判断される。 Ｗ４ ≧ Ｚ …（３）

【００６２】予め定める時間Ｚは、たとえば１分であっ
てもよい。内燃機関１の始動後、予め定める時間Ｚ以上
経過すると、ステップｒ１２からステップｒ１３に移
り、捕集量の検出が行われる。

【００６３】この捕集量の検出のために、圧力センサ１
５の出力が用いられてもよい。たとえば圧力センサ１５
によって内燃機関１の始動直前に検出された第１の圧力
検出値ＰＭ０と、内燃機関１の運転中に圧力センサ１５
によって検出された第２の圧力検出値ＰＭとの圧力差
（ＰＭ−ＰＭ０）が、予め定める再生処理しきい値ΔＰ
０１以上であれば、処理回路２２は、表示手段２６を駆
動して操作者に、フィルタ装置３の再生処理をすべきこ
とを、表示出力する。こうして図５の実施の形態では、
圧力センサ１５の出力が、前述の式１を満たすととも
に、内燃機関１の始動後、式２が成立することによって
初めて、フィルタ装置３における微粒子の捕集量の検出
を行うようにしたので、寒冷時に圧力センサ１５内に残
存する水が凍結している状態で圧力センサ１５の誤検出
に基づく捕集量の検出を行うことが回避される。

【００６４】図６は、本発明の実施の他の形態の処理回
路２２の動作を説明するためのフローチャートである。
図６の動作は、前述の図５の動作に類似し、ステップｒ
１〜ｒ７，ｒ１１，ｒ１３〜ｒ１５は、前述の実施の形
態と同様である。この実施の形態では、フィルタ装置３
のハウジング４内でフィルタ手段５の上流側で部屋８内
に設けられた温度センサ１７の出力を用いる。ステップ
ｒ１１において、圧力センサ１５の出力が、前述の式１
を満たしてフラグＸＰＭＯＫが論理「１」であることが
判断されると、次のステップｒ２１に移る。このステッ
プｒ２１では、温度センサ１７によって検出される温度
Ｔが、予め定める温度Ｔ０以上であるか、すなわち式４
が成立するかが判断される。 Ｔ ≧ Ｔ０ …（４）

【００６５】温度Ｔ０は、たとえば２００℃であっても
よい。こうして圧力センサ１５によって検出される排気
ガスの圧力ＰＭと予め定める圧力ＰＭＩＮＴとの差が予
め定める値ΔＰ０以上であり、すなわち式１が成立し、
かつ温度センサ１７による検出温度Ｔが予め定める温度
Ｔ０以上であるとき、すなわち式４が成立するとき、ス
テップｒ１３において微粒子の捕集量の検出演算が行わ
れる。そのほかの構成と動作は、前述の図５に関連して
述べた構成と動作と同様である。

【００６６】図７は、本発明の実施の他の形態の処理回
路２２の動作を説明するためのフローチャートである。
この実施の形態では、ステップｒ１〜ｒ１２，ｒ１３〜
ｒ１５は、前述の図５に関連して述べた動作と同様であ
り、またステップｒ２１は、前述の図６における動作と
同様である。図７において、ステップｒ１２では、ステ
ップｒ１１において前述の式１が成立してフラグＸＰＭ
ＯＫが論理「１」であるとき、その作動カウンタ４４に
よる作動時間Ｗ４に関して、式３が成立するかどうかが
判断され、その後、ステップｒ２１では、温度センサ１
７に関して式４が成立するかどうかが判断される。こう
して式１、式３および式４の全てが成立するとき、ステ
ップｒ１３において捕集量の検出演算が行われる。

【００６７】図８は、本発明の実施の他の形態の処理回
路２２の動作を説明するためのフローチャートである。
ステップｒ１〜ｒ３，ｒ８〜ｒ１０，ｒ１２〜ｒ１５で
は、前述の図５に関連して述べた実施の形態と同様であ
り、さらにステップｒ２１は、前述の図６の実施の形態
と同様である。ステップｒ３では、第３カウンタ４３お
よび作動カウンタ４４がクリアされる。第３カウンタ４
３の計測時間Ｗ３が、予め定める時間Ｗ０３以上である
とき、すなわち前述の式２が成立するとき、ステップｒ
１５に移り、故障診断が行われ、圧力センサ１５の以上
が検出される。式２が成立しないときには、ステップｒ
８に移り、内燃機関１の作動中であるかどうかが判断さ
れ、内燃機関１が運転中であれば、ステップｒ９におい
て作動カウンタ４４のカウントアップが行われる。

【００６８】次のステップｒ１２では、作動カウンタ４
４による計測時間Ｗ４が、予め定める時間Ｚ以上である
かどうかが判断され、すなわち式３が成立するかどうか
が判断される。式３が成立するときには、次のステップ
ｒ２１に移り、温度センサ１７によって検出される温度
Ｔが、予め定める温度Ｔ０以上であるかどうかが判断さ
れ、すなわち式４が成立するかどうかが判断される。こ
うして前述の式３および式４が成立するとき、ステップ
ｒ１３において捕集量の検出演算が行われる。

【００６９】図９は、本発明の実施のさらに他の形態の
処理回路２２の動作を説明するためのフローチャートで
ある。図９におけるステップｒ１〜ｒ３，ｒ８〜ｒ１０
およびｒ１４，ｒ１５は、前述の図８の実施の形態と同
様である。ステップｒ３では、作動カウンタ４４をクリ
アするとともに、もう１つの第５カウンタ４５をクリア
する。その後、ステップｒ１４，ｒ１５が達成されて故
障診断が行われる。ステップｒ８では、内燃機関１が作
動中であるかどうかが判断され、作動中であれば、ステ
ップｒ９において第５カウンタ４５がたとえば１秒毎に
カウントアップされる。すなわち第５カウンタ４５の計
数値ＣＨＡＩＫＩを１秒毎に＋１だけインクリメントし
て計数する。内燃機関１が運転されていなければ、ステ
ップｒ１０では第５カウンタ４５がクリアされる。

【００７０】ステップｒ２１において、温度センサ１７
の検出温度Ｔが、予め定める温度Ｔ０以上であるかどう
かが判断され、すなわち前述の式４が成立するかどうか
が判断される。式４が成立するときには、ステップｒ３
２に移り、第５カウンタ４５の計数値である時間Ｗ５
が、予め定める値Ｗ０５以上であるかどうか、すなわち
式５が成立するかどうかが判断される。 ＣＨＡＩＫＩ ≧ Ｗ０５ …（５） 予め定める値Ｗ０５は、たとえば１分であってもよい。

【００７１】ステップｒ２１において、前述の式４が成
立しなければ、ステップｒ３３において第５カウンタ４
５のストア内容である計数値ＣＨＡＩＫＩを、零にクリ
アする。こうして温度センサ１７によって検出される検
出温度Ｔが、予め定める温度Ｔ０以上であって、すなわ
ち式４が成立し、その状態が継続するとき、第５カウン
タ４５によって計数される予め定める時間Ｗ０５毎に、
ステップｒ１３において、捕集量の検出が繰返し行われ
る。

【００７２】図５、図７および図８の実施の形態では、
内燃機関１の運転時間が１分経過するたび毎に、捕集量
検出のための条件が成立したかどうかが繰返し判断され
ることになる。したがってその捕集量検出のための条件
が成立すれば直ちに、捕集量の検出演算が行われること
になり、こうして圧力センサ１５による捕集量検出のた
めの動作を、誤検出を生じることなく、内燃機関１の始
動後、できるだけ早い時点から、繰返し行うことができ
る。

【００７３】図１０は、本発明の実施のさらに他の形態
の処理回路２２の動作を説明するためのフローチャート
である。ステップｕ１〜ｕ３は、前述の図５に関連して
述べた本発明の実施の一形態におけるステップｒ１〜ｒ
３と同様である。次のステップｕ４では、圧力センサ１
５によって検出された初期の圧力ＰＭＩＮＴが、１気圧
である１０１３ｈｐａを超えているかどうかが判断さ
れ、超えていれば、すなわち式６が成立すれば、次のス
テップｕ５に移る。 ＰＭＩＮＴ ＞ １０１３ｈｐａ …（６）

【００７４】ステップｕ５では、内燃機関１の運転中に
おいて圧力センサ１５によって検出される圧力ＰＭが、
初期圧力ＰＭＩＮＴとの差が、予め定める再生処理しき
い値ΔＰ０１以上であるかどうかが判断され、すなわち
式７が成立するかどうかが判断される。 ｜ＰＭＩＮＴ−ＰＭ｜ ≧ ΔＰ０１ …（７）

【００７５】式７が成立することがステップｕ５で判断
されたとき、ステップｕ６に移り、捕集量の検出演算が
行われる。ΔＰ０１は、たとえば６００ｍｍＨｇであっ
てもよい。

【００７６】図１１は、本発明の実施の他の形態のフィ
ルタ装置３付近の構成を示すブロック図である。フィル
タ装置３のハウジング４には、そのフィルタ手段５の上
流側の部屋８と下流側の部屋４８とに、接続管４９，５
０が接続される。これらの接続管４９，５０には、前述
の切換え弁１４と同様な切換え弁５１が接続される。切
換え弁５１には、圧力センサ１５の圧力導入管２７が接
続される。こうして圧力センサ１５は、第１の時間（Ｗ
１＋Ｗ２）毎に、第２の時間Ｗ２だけ上流側の接続管５
０に接続されて大気圧を検出することができ、残余の時
間Ｗ１では、圧力センサ１５は接続管４９に接続され、
フィルタ手段５の上流側の排気ガスの圧力を検出する。
このような図１１に示される構成に関連して、本発明が
上述のように実施される。

【００７７】

【発明の効果】請求項１の本発明によれば、ディーゼル
機関などの運転直前または運転中における大気圧を、圧
力センサによって検出することができ、またその圧力セ
ンサによって内燃機関からの排気ガスの圧力を検出する
ことができる。こうして得られた圧力センサからの各出
力によって、フィルタ手段に捕集された微粒子の捕集量
を正確に検出することができる。

【００７８】請求項２の本発明によれば、切換え弁が周
期的に切換え動作され、圧力センサは、第１の時間（Ｗ
１＋Ｗ２）毎に、それよりも短い第２の時間Ｗ２だけ大
気圧を検出し、残余の時間Ｗ１では排気ガスの圧力を検
出し、こうして得られた圧力センサからの各出力に基づ
いて、微粒子の捕集量を周期的に得ることができるの
で、微粒子の捕集量をさらに正確に検出することができ
る。

【００７９】請求項３の本発明によれば、寒冷時に、圧
力センサ内に残存している水がたとえ凍結したとして
も、そのようなときには、圧力センサおよび作動カウン
タの各出力に基づき、圧力センサの出力は不正確である
ものとして用いず、その凍結が解除されて正常に圧力セ
ンサが動作する状態となると、そのことが圧力センサの
出力および作動カウンタの出力によって判断することが
できる。こうして圧力センサが正常に動作する状態にお
ける圧力センサの出力を用いて、フィルタ手段による微
粒子の捕集量を検出演算することができる。

【００８０】請求項４の本発明によれば、圧力センサが
正常に動作するかどうかを、その圧力センサと温度セン
サとの各出力によって判断し、こうして圧力センサの出
力が正確であるときにのみ、微粒子の捕集量の検出演算
を行うことができる。

【００８１】請求項５の本発明によれば、圧力センサと
作動カウンタと温度センサとの三者の出力に基づき、圧
力センサの出力が正確であるときにのみ、微粒子の捕集
量の検出演算を行うことができる。

【００８２】請求項６の本発明によれば、圧力センサ
が、寒冷時であっても、凍結が解除されて正常に動作す
るときにのみ、その圧力センサの出力に基づいて、微粒
子の捕集量の検出演算を行うことができる。

【００８３】請求項７の本発明によれば、寒冷時におい
ても、作動カウンタと温度センサとの出力に基づいて圧
力センサの出力が正確であるときにのみ、微粒子の捕集
量の検出演算を行うことができる。

【００８４】請求項８の本発明によれば、排気ガスの温
度を検出する温度センサの出力に基づいて、圧力センサ
の出力が正確であるときにのみ、微粒子の捕集量の検出
演算を行うことができる。

【００８５】請求項９の本発明によれば、圧力センサに
よって大気圧を内燃機関の運転直前または運転中に検出
することができるので、圧力差（ＰＭ−ＰＭ０）に基づ
き、微粒子の捕集量を正確に検出演算することができ
る。

【００８６】請求項１０の再生処理装置によれば、表示
手段によって微粒子の捕集量を正確に表示し、また寒冷
時においても、圧力センサが正確に動作するときにの
み、その圧力の検出出力を用い、捕集量を検出すること
ができ、操作者は表示手段の表示に基づき、操作スイッ
チを操作し、空気ポンプによって燃焼用空気を供給する
とともに、加熱手段によって微粒子を加熱して燃焼し、
こうして寒冷時の凍結などに起因して圧力センサの誤っ
た検出値を用いることなく、フィルタ手段の損傷を防い
で、フィルタ手段の再生処理を行うことができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の全体の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】圧力センサ１５の構成を示す断面図である。

【図３】処理回路２２の動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【図４】切換え弁１４の切換え動作を示す図である。

【図５】本発明の実施の他の形態における処理回路２２
の動作を説明するためのフローチャートである。

【図６】本発明の実施の他の形態の処理回路２２の動作
を説明するためのフローチャートである。

【図７】本発明の実施の他の形態の処理回路２２の動作
を説明するためのフローチャートである。

【図８】本発明の実施の他の形態の処理回路２２の動作
を説明するためのフローチャートである。

【図９】本発明の実施のさらに他の形態の処理回路２２
の動作を説明するためのフローチャートである。

【図１０】本発明の実施のさらに他の形態の処理回路２
２の動作を説明するためのフローチャートである。

【図１１】本発明の実施の他の形態のフィルタ装置３付
近の構成を示すブロック図である。

【図１２】典型的な先行技術を示す図である。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ２ 排気流路 ３ フィルタ装置 ４ ハウジング ５ フィルタ手段 ６ 加熱手段 ７ 排気流路 ８，４８ 部屋 ９ 送給管 １０ 開閉弁 １１ 空気ポンプ １２ 管路 １４，５１ 切換え弁 １５ 圧力センサ １７ 温度センサ １８ モータ １９ バッテリ ２０ イグニションスイッチ ２１ 負荷装置 ２２ 処理回路 ２４ 駆動回路 ２６ 表示手段 ２７ 圧力導入管 ３８ 圧力導入孔 ３９ 回転センサ ４０ 第１タイマ ４１ 第２タイマ ４２ 操作スイッチ ４３ 第３カウンタ ４４ 作動カウンタ ４５ 第５カウンタ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関からの排気ガスの排気流路の途
   中に設けられ、排気ガスに含まれる微粒子を捕集するフ
   ィルタ手段を備える内燃機関用排気ガスフィルタ装置の
   捕集量検出装置において、 圧力センサと、 圧力センサを、排気流路のフィルタ手段よりも上流、お
   よび大気に選択的に切換えて接続する切換え弁とを含む
   ことを特徴とする内燃機関用排気ガスフィルタ装置の捕
   集量検出装置。
2. 【請求項２】 処理手段をさらに含み、 この処理手段は、 予め定める第１の時間（Ｗ１＋Ｗ２）毎に、第１の時間
   （Ｗ１＋Ｗ２）よりも短い第２の時間Ｗ２だけ切換え弁
   によって圧力センサを、大気に接続して第１圧力検出値
   ＰＭ０を得、 残余の時間Ｗ１では排気流路のフィルタ手段よりも上流
   に接続して第２圧力検出値ＰＭを得、 第１および第２圧力検出値ＰＭ０，ＰＭに基づいて、微
   粒子の捕集量を検出演算することを特徴とする請求項１
   記載の内燃機関用排気ガスフィルタ装置の捕集量検出装
   置。
3. 【請求項３】 内燃機関からの排気ガスの排気流路の途
   中に設けられ、排気ガスに含まれる微粒子を捕集するフ
   ィルタ手段を備える内燃機関用排気ガスフィルタ装置の
   捕集量検出装置において、 排気流路のフィルタ手段よりも上流の圧力ＰＭを検出す
   る圧力センサと、 内燃機関の作動中、その作動時間Ｗ４を計測する作動カ
   ウンタと、 圧力センサによって検出される排気ガスの圧力ＰＭと予
   め定める圧力ＰＭＩＮＴとの差が予め定める値ΔＰ０以
   上であり、かつ作動カウンタによる作動時間Ｗ４が予め
   定める時間Ｚ以上経過したとき、微粒子の捕集量を検出
   演算する処理手段とを含むことを特徴とする内燃機関用
   排気ガスフィルタ装置の捕集量検出装置。
4. 【請求項４】 内燃機関からの排気ガスの排気流路の途
   中に設けられ、排気ガスに含まれる微粒子を捕集するフ
   ィルタ手段を備える内燃機関用排気ガスフィルタ装置の
   捕集量検出装置において、 排気流路のフィルタ手段よりも上流の圧力ＰＭを検出す
   る圧力センサと、 内燃機関の排気ガスの温度を検出する温度センサと、 圧力センサによって検出される排気ガスの圧力ＰＭと予
   め定める圧力ＰＭＩＮＴとの差が予め定める値ΔＰ０以
   上であり、かつ温度センサによる検出温度Ｔが予め定め
   る温度Ｔ０以上であるとき、微粒子の捕集量を検出演算
   する処理手段とを含むことを特徴とする内燃機関用排気
   ガスフィルタ装置の捕集量検出装置。
5. 【請求項５】 内燃機関からの排気ガスの排気流路の途
   中に設けられ、排気ガスに含まれる微粒子を捕集するフ
   ィルタ手段を備える内燃機関用排気ガスフィルタ装置の
   捕集量検出装置において、 排気流路のフィルタ手段よりも上流の圧力ＰＭを検出す
   る圧力センサと、 内燃機関の作動中、その作動時間Ｗ４を計測する作動カ
   ウンタと、 内燃機関の排気ガスの温度を検出する温度センサと、 圧力センサによって検出される排気ガスの圧力ＰＭと予
   め定める圧力ＰＭＩＮＴとの差が予め定める値ΔＰ０以
   上であり、かつ作動カウンタによる作動時間Ｗ４が予め
   定める時間Ｚ以上経過し、かつ温度センサによる検出温
   度Ｔが予め定める温度Ｔ０以上であるとき、微粒子の捕
   集量を検出演算する処理手段とを含むことを特徴とする
   内燃機関用排気ガスフィルタ装置の捕集量検出装置。
6. 【請求項６】 圧力センサを、排気流路のフィルタ手段
   よりも上流、および大気に選択的に切換えて接続する切
   換え弁をさらに備え、 処理手段は、予め定める第１の時間（Ｗ１＋Ｗ２）毎
   に、第１の時間（Ｗ１＋Ｗ２）よりも短い第２の時間Ｗ
   ２だけ切換え弁によって圧力センサを、大気に接続して
   第１圧力検出値ＰＭ０を得、 残余の時間Ｗ１では排気流路のフィルタ手段よりも上流
   に接続して第２圧力検出値ＰＭを得、 第１および第２圧力検出値ＰＭ０，ＰＭの差ΔＰが、予
   め定める再生処理しきい値ΔＰ０１以上であるとき、フ
   ィルタ手段の再生処理をすべきことを表す信号を出力す
   ることを特徴とする請求項３〜５のうちの１つに記載の
   内燃機関用排気ガスフィルタ装置の捕集量検出装置。
7. 【請求項７】 内燃機関からの排気ガスの排気流路の途
   中に設けられ、排気ガスに含まれる微粒子を捕集するフ
   ィルタ手段を備える内燃機関用排気ガスフィルタ装置の
   捕集量検出装置において、 内燃機関の作動中、その作動時間Ｗ４を計測する作動カ
   ウンタと、 内燃機関の排気ガスの温度を検出する温度センサと、 作動カウンタによる作動時間Ｗ４が予め定める時間Ｚ以
   上経過し、かつ温度センサによる検出温度Ｔが予め定め
   る温度Ｔ０以上であるとき、微粒子の捕集量を検出演算
   する処理手段とを含むことを特徴とする内燃機関用排気
   ガスフィルタ装置の捕集量検出装置。
8. 【請求項８】 内燃機関からの排気ガスの排気流路の途
   中に設けられ、排気ガスに含まれる微粒子を捕集するフ
   ィルタ手段を備える内燃機関用排気ガスフィルタ装置の
   捕集量検出装置において、 内燃機関の排気ガスの温度を検出する温度センサと、 温度センサによる検出温度Ｔが予め定める温度Ｔ０以上
   であるとき、微粒子の捕集量を検出演算する処理手段と
   を含むことを特徴とする内燃機関用排気ガスフィルタ装
   置の捕集量検出装置。
9. 【請求項９】 圧力センサと、 圧力センサを、排気流路のフィルタ手段よりも上流、お
   よび大気に選択的に切換えて接続する切換え弁と、 処理手段は、 予め定める第１の時間（Ｗ１＋Ｗ２）毎に、第１の時間
   （Ｗ１＋Ｗ２）よりも短い第２の時間Ｗ２だけ切換え弁
   によって圧力センサを、大気に接続して第１圧力検出値
   ＰＭ０を得、残余の時間Ｗ１では排気流路のフィルタ手
   段よりも上流に接続して第２圧力検出値ＰＭを得、 第１および第２圧力検出値ＰＭ０，ＰＭの差が、予め定
   める再生処理しきい値ΔＰ０１以上であるとき、フィル
   タ手段の再生処理をすべきことを表す信号を出力する処
   理手段とを含むことを特徴とする請求項７または８記載
   の内燃機関用排気ガスフィルタ装置の捕集量検出装置。
10. 【請求項１０】 請求項２〜９のうちの１つに記載の内
    燃機関用排気ガスフィルタ装置の捕集量検出装置と、 処理手段の出力に応答し、捕集量を表示する表示手段
    と、 手動操作される操作スイッチと、 前記排気流路のフィルタ手段よりも上流に、微粒子の燃
    焼用空気を供給する空気ポンプと、 フィルタに捕集された微粒子を燃焼するために加熱する
    加熱手段と、 操作スイッチの出力に応答し、空気ポンプと加熱手段と
    を動作させて、捕集された微粒子を燃焼する制御手段と
    を含むことを特徴とする内燃機関用排気ガスフィルタ装
    置の再生処理装置。