JPWO2011118464A1 - ディーゼルエンジンの排気処理装置 - Google Patents

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Abstract

本発明の課題は、DPF再生時にDPFの熱損傷を防止することができるディーゼルエンジンの排気処理装置を提供することにある。この課題解決のため、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段7でDPF自動再生処理の禁止が選択された場合には、DPF再生制御手段4がDPF自動再生処理の実施のキャンセル処理を開始することができるようにし、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段7でDPF自動再生処理の許可が選択された場合には、DPF再生制御手段4が、DPF自動再生処理のキャンセル状態を解除して、キャンセルされていたDPF自動再生処理の実施を開始させることができるようにした。

Description

本発明は、ディーゼルエンジンの排気処理装置に関し、詳しくは、DPF再生時にDPFが熱損傷するのを防止することができるディーゼルエンジンの排気処理装置に関する。
尚、本発明で用いる用語中、DPFはディーゼル・パティキュレート・フィルタ、PMは排気ガスに含まれる粒子状物質、DOCはディーゼル酸化触媒の略称である。
従来、DPFに堆積するPMの堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値に至ったことに基づいて、DPF再生制御手段がDPF自動再生処理の実施を開始させることにより、DPF自動再生手段でDPFを通過する排気の温度を上昇させ、排気の熱でDPFに溜まったPMを焼却除去するとともに、DPF自動再生処理の禁止操作に基づいて、DPFがDPF自動再生処理の実施条件を満たしているにも拘わらず、DPF再生制御手段がDPF自動再生処理の実施をキャンセルするキャンセル処理を開始することができるようにしたものがある。
この種の排気処理装置によれば、DPF自動再生処理によりDPFを繰り返し使用することができるとともに、DPF自動再生処理が不適当な状況下では、再生キャンセル操作手段のキャンセル操作により、DPF自動再生処理をキャンセルすることができる利点がある。
しかし、この従来技術では、DPF自動再生処理のキャンセル状態を自由に解除することができないため、問題がある。
特開平5−187221号公報(図1、図2参照)
《問題》 DPF再生時にDPFが熱損傷する場合がある。
DPF自動再生処理のキャンセル状態を自由に解除することができないため、キャンセル期間が長期化し、キャンセル中に過剰に堆積したPMがDPF再生時に一時に燃焼して、DPFが過熱し、DPFが熱損傷する場合がある。
本発明の課題は、DPF再生時にDPFの熱損傷を防止することができるディーゼルエンジンの排気処理装置を提供することにある。
請求項1に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図1に例示するように、DPF(1)に堆積するPMの堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)に至ったことに基づいて、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の実施を開始(S3)させることにより、DPF自動再生手段(3)でDPF(1)を通過する排気(11)の温度を上昇させ、排気(11)の熱でDPF(1)に溜まったPMを焼却除去するとともに、DPF自動再生処理の禁止操作に基づいて、DPF(1)がDPF自動再生処理の実施条件を満たしているにも拘わらず、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の実施をキャンセルするキャンセル処理を開始(S10)することができるようにした、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、
図1に例示するように、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)を設け、
図2に例示するように、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の禁止が選択された場合には、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の実施のキャンセル処理を開始(S10)することができるようにし、
図2に例示するように、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の許可が選択された場合には、DPF再生制御手段(4)が、DPF自動再生処理のキャンセル状態を解除して、キャンセルされていたDPF自動再生処理の実施を開始(S3)させることができるようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
(請求項1に係る発明)
請求項1に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 DPF再生時にDPFの熱損傷を防止することができる。
図2に例示するように、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の許可が選択された場合には、DPF再生制御手段(4)が、DPF自動再生処理のキャンセル状態を解除して、キャンセルされていたDPF自動再生処理の実施を開始(S3)させることができるようにしたので、キャンセル期間が長期化するのを防止することができる。これにより、キャンセル期間中に過剰に堆積したPMがDPF再生時に一時に燃焼する不具合を防止して、DPF再生時にDPF(1)の熱損傷を防止することができる。
(請求項2に係る発明)
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 DPF再生時にDPFの熱損傷を防止することができる。
図2に例示するように、DPF自動再生処理のキャンセル状態の積算時間がキャンセル状態の許容積算時間(T3)を超過した場合には、DPF再生制御手段(4)がキャンセル状態の許容積算時間超過の報知手段(41)でキャンセル状態の許容積算時間超過の報知を開始(S15)するので、キャンセル状態の累積によってDPF(1)にPMが過剰に堆積する前に、これを迅速に報知することができ、運転者にDPF自動再生処理の許可を選択させる等の措置を喚起させ、DPF(1)にPMが過剰に堆積するのを防止することができる。このため、過剰に溜まったPMがDPF再生時に一時に燃焼することに起因するDPF(1)の熱損傷を防止することができる。
(請求項3に係る発明)
請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 DPF自動再生処理の実施の完了後に新たに積算されるキャンセル状態の積算時間を新たなPM堆積推定値の指標として適正に利用することができる。
図2に例示するように、DPF自動再生処理の実施を完了(S6)した場合には、DPF再生制御手段(4)がキャンセル状態の積算時間演算手段(17)のキャンセル状態の積算時間をリセット(S7)するので、役割を終えたキャンセル状態の積算時間は消失し、DPF自動再生処理の実施の完了後に新たに積算されるキャンセル状態の積算時間を新たなPM堆積推定値の指標として適正に利用することができる。
(請求項4に係る発明)
請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 キャンセル状態でのPM堆積をも積算した正確なPM堆積推定値に基づいてDPF自動再生処理を実施することができる。
DPF自動再生処理の実施の場合も、DPF自動再生処理のキャンセル状態の場合も、DPF再生制御手段(4)がDPF(1)のPM堆積推定値を積算するので、図2に例示するように、キャンセルされていたDPF自動再生処理の実施を再開させ、或いは開始させても、キャンセル状態でのPM堆積をも積算した正確なPM堆積推定値に基づいてDPF自動再生処理を実施することができる。
(請求項5に係る発明)
請求項5に係る発明は、請求項1から請求項4のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 DPF自動再生処理の許可や禁止の選択操作の間違いを防止することができる。
図3に例示するように、DPF自動再生処理の実施を開始(S3)する場合には、DPF再生制御手段(4)が自動再生報知手段(52)でDPF自動再生処理の実施の報知を開始(S4)し、DPF自動再生処理の実施のキャンセル処理を開始(S10)する場合には、DPF再生制御手段(4)がキャンセル状態の報知手段(51)でキャンセル状態の報知を開始(S11)するので、運転者がDPF自動再生処理の現状確認を容易に行うことができ、DPF自動再生処理の許可や禁止の選択操作の間違いを防止することができる。
(請求項6に係る発明)
請求項6に係る発明は、請求項1から請求項5のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 DPF再生時にDPFの熱損傷を防止することができる。
図2に例示するように、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の禁止を選択した場合には、DPF(1)の堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)よりも低いDPF自動生成処理の許可選択勧告値(J2)に至ったことに基づいて、DPF再生制御手段(4)が、DPF自動再生処理の許可選択勧告の報知手段(55)でDPF自動再生処理の許可選択勧告の報知を開始(S24)するので、DPF(1)の堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)に至る前に運転者にDPFの自動再生の許可を選択するよう勧告し、DPF(1)にPMが過剰に堆積するのを防止することができる。このため、過剰に溜まったPMがDPF再生時に一時に燃焼することに起因するDPF(1)の熱損傷を防止することができる。
(請求項7に係る発明)
請求項7に係る発明は、請求項1から請求項6のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》キャンセル状態が長くても、PMを支障なく焼却除去できる。
図2に例示するように、DPF自動再生処理のキャンセル状態の積算時間がリセット待ち時間(T4)を超過した場合には、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の実施の積算時間をリセット(S16)するので、リセット(S16)前にカウントされていたDPF自動再生処理の実施の積算時間がカウントされなかったことになり、リセット(S16)後のDPF自動再生処理の実施中に再カウントされる。このため、DPF自動再生処理の実施後、長いキャンセル状態が続き、その間にDPFにPMが再度堆積しても、リセット(S16)後の再カウントで十分な時間をかけてPMを焼却除去でき、キャンセル状態が長くても、PMを支障なく焼却除去できる。
(請求項8に係る発明)
請求項8に係る発明は、請求項1から請求項7のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》キャンセル状態が長くても、PMを支障なく焼却除去できる。
図3、図4に例示するように、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の禁止が選択されている場合には、DPF(1)に堆積するPMの堆積推定値の増加速度がDPF自動再生処理の許可選択勧告の速度(V)を越えたことに基づいて、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の許可選択勧告の報知手段(55)でDPF自動再生の許可選択勧告の報知を開始(S13)(S24)するので、DPF(1)が多量に堆積する前に運転者にDPFの自動再生の許可を選択するよう勧告することができる。このため、過剰に溜まったPMがDPF再生時に一時に燃焼することに起因するDPF(1)の熱損傷を防止することができる。
(請求項9に係る発明)
請求項9に係る発明は、請求項1から請求項8のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 DPF自動再生処理の許可や禁止の選択操作の間違いを防止することができる。
図1に示すように、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の禁止を選択した場合には、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の禁止選択報知手段(53)でDPF自動再生処理の禁止選択を報知し、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の許可を選択した場合には、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の許可選択報知手段(54)でDPF自動再生処理の許可選択を報知するので、運転者が選択状態の確認を容易に行うことができ、DPF自動再生処理の許可や禁止の選択操作の間違いを防止することができる。
本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの排気処理装置の模式図である。 図1の排気処理装置で用いるDPF再生制御手段による制御のタイムチャートである。 図1の排気処理装置で用いるDPF再生制御手段による制御のフローチャートの一部である。 図3のフローチャートの続きである。
図1〜図4は本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの排気処理装置を説明する図で、この実施形態では、排気処理装置を備えたコモンレール式の多気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
図1に示すディーゼルエンジンの概要は、次の通りである。
シリンダブロック(18)の上部にシリンダヘッド(19)を組み付け、シリンダブロック(18)の前部にエンジン冷却ファン(20)を配置し、シリンダブロック(18)の後部にはフライホイール(21)を配置し、フライホイール(21)にロータプレート(22)を取り付けている。また、シリンダブロック(18)の後部には動弁カム軸(23)に取り付けたセンサプレート(24)を配置している。シリンダヘッド(19)の一側には排気マニホルド(25)を配置し、この排気マニホルド(25)に過給機(26)を連通させている。この過給機(26)のタービン(15)の下流にDPF(1)を収容したDPF収容ケース(16)を配置している。DPF収容ケース(16)にはDOC(10)も収容している。シリンダヘッド(19)には気筒毎にインジェクタ(27)を配置し、各インジェクタ(27)はコモンレール(28)に接続している。各インジェクタ(27)には電磁弁(29)が設けられている。コモンレール(28)には燃料サプライポンプ(30)を介して燃料タンク(31)を接続している。
エンジンの目標回転数設定手段(32)とエンジンの回転数検出手段(33)とクランク角検出手段(34)と気筒判別手段(35)とをエンジン制御手段(14)を介してインジェクタ(27)の電磁弁(29)に連係させている。エンジンの目標回転数設定手段(32)は、調速レバー(47)の設定位置からエンジンの目標回転数を電圧値として出力するポテンショメータである。エンジンの回転数検出手段(33)とクランク角検出手段(34)はロータプレート(22)の外周に臨ませたピックアップコイルで、ロータプレート(22)の外周に一定間隔で多数設けた歯の数を検出し、エンジンの回転数とクランク角を検出する。気筒判別手段(35)は、センサプレート(24)に設けた突起の検出により、各気筒の燃焼サイクルがいかなる行程にあるかを判別するためのセンサである。エンジン制御手段(14)は、エンジンECUである。ECUは、電子制御ユニットの略称である。
エンジン制御手段(14)は、エンジンの目標回転数とエンジンの回転数の偏差を小さくするように、インジェクタ(27)の電磁弁(29)の開弁タイミングと開弁継続時間を制御し、インジェクタ(27)から燃焼室に所定の噴射タイミングで所定量の燃料のメイン噴射を行わせる。
排気処理装置の構成は、次の通りである。
図1に示すように、DPF(1)と、DPF(1)に堆積するPMのPM堆積量推定手段(2)と、DPF自動再生手段(3)と、DPF再生制御手段(4)と、記憶手段(5)と、キャンセル積算時間演算手段(17)と、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)と、DPF自動再生処理の許可選択報知手段(54)と、DPF自動再生処理の禁止選択報知手段(53)と、自動再生報知手段(52)と、キャンセル状態報知手段(51)と、DPF自動再生処理の許可選択勧告の報知手段(55)、キャンセル積算時間超過報知手段(41)とを備えている。
DPF(1)は、セラミックのハニカム担体で、隣合うセル(1a)の端部を交互に目封じたウォールフローモノリスである。セル(1a)の内部とセル(1a)の壁(1b)を排気(11)が通過し、セル(1a)の壁(1b)でPMを捕捉する。
PM堆積量演算手段(2)は、エンジン制御手段(14)の所定の演算部であり、エンジン負荷、エンジン回転数、DPF上流側排気温度センサ(36)による検出排気温度、DPF上流側排気圧センサ(38)によるDPF上流側の排気圧、差圧センサ(37)によるDPF(1)の上流と下流の差圧等に基づいて、予め実験的に求めたマップデータからPM堆積推定量を演算する。
DPF自動再生手段(3)は、コモンレールシステム(9)とDPF(1)の上流に配置したDOC(10)の組み合わせから成り、コモンレールシステム(9)のインジェクタ(27)からメイン噴射後に行うポスト噴射により、排気中に未燃燃料を混入させ、この未燃燃料をDOC(10)により排気中の酸素で酸化燃焼させて、DPF(1)を通過する排気(11)の温度を上昇させる。
DOC(10)は、セラミックのハニカム担体で、酸化触媒を担持させ、セル(10a)の両端を開口したフロースルー構造で、セル(10a)の内部を排気(11)が通過するようになっている。
DPF自動再生手段(3)は、排気管内に燃料を噴射するインジェクタとDOC(10)の組み合わせから成るものや、DPF(1)の入口に配置した電熱ヒータから成るものでもよい。
DPF再生制御手段(4)は、エンジン制御手段(14)に設けられている。記憶手段(5)は、エンジン制御手段(14)に設けたメモリである。DPF自動再生処理の実施の積算時間の値、キャンセル積算時間演算手段(17)で演算されたキャンセル積算時間の値、PM堆積推定値は、いずれも記憶手段(5)に記憶され、エンジン停止中も記憶は保持される。DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)は、切り替えレバーであり、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択を行うことができるようになっている。
PM堆積量演算手段(2)とキャンセル積算時間演算手段(17)とは、いずれもエンジン制御手段(14)の演算部である。
DPF自動再生処理の許可選択報知手段(54)と、DPF自動再生処理の禁止選択報知手段(53)と、自動再生報知手段(52)と、キャンセル状態報知手段(51)と、DPF自動再生処理の許可選択勧告の報知手段(55)と、キャンセル積算時間超過報知手段(41)とは、いずれもエンジンを搭載した機械のダッシュボードの表示パネルに配置される電光表示部である。
図1に示すように、DPF(1)に堆積するPMの堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)に至ったことに基づいて、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の実施を開始(S3)させることにより、DPF自動再生手段(3)でDPF(1)を通過する排気(11)の温度を上昇させ、排気(11)の熱でDPF(1)に溜まったPMを焼却除去するとともに、DPF自動再生処理の禁止操作に基づいて、DPF(1)がDPF自動再生処理の実施条件を満たしているにも拘わらず、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の実施をキャンセルするキャンセル処理を開始(S10)することができるようにしている。
この実施形態では、DPF自動再生処理の実施は、DPF(1)に堆積するPMの堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)に至り、DPF自動再生処理の実施を開始(S3)してからDPF自動再生処理の実施積算時間がDPF自動再生処理の完了時間(T5)に至るまでの間に実施される。これがDPF自動再生処理の実施条件である。
DPF自動再生処理の実施中は、排気(11)の温度を上昇させ、排気(11)でDPF(1)に溜まったPMを焼却除去する。
この実施形態で、DPF自動再生処理の実施のキャンセル処理とは、DPF(1)が自動再生処理の実施条件を満たしているにも拘わらず、DPF再生処理の禁止が選択されているために、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理をキャンセルする処理をいう。
このため、キャンセル処理は、次のような場合に開始(S10)される。
すなわち、図2の左側のグラフに示すように、DPF自動再生処理の許可が選択され、PM堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)に到達し、DPF自動再生処理の実施が開始(S3)された後、DPF自動再生処理の実施の積算時間がDPF自動再生の完了時間(T5)に至る前に、DPF自動再生処理の禁止が選択された場合に、キャンセル処理は開始(S10)される。
また、図2の右側のグラフに示すように、DPF自動再生処理の禁止が選択された後、PM堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)に到達した場合にもキャンセル処理は開始(10)される。
また、図2の右側のグラフに示すように、キャンセル状態の後、DPFの自動再生処理の許可が選択され、DPF自動再生処理の実施が開始(S3)された後、DPF自動再生処理の実施の積算時間がDPF自動再生の完了時間(T5)に至る前に、DPF自動再生処理の禁止が選択された場合にも、キャンセル処理は開始(S10)される。
DPF自動再生処理のキャンセルは、このエンジンを搭載した機械を室内や公園等、排気ガス規制がより厳格に適用される環境で使用する状況下で用いられ、排気ガスをより清浄で低温な状態に保つ。
図1に示すように、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)を設け、図2に示すように、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の禁止が選択された場合には、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の実施のキャンセル処理を開始(S10)することができるようにしている。
図2に示すように、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の許可が選択された場合には、DPF再生制御手段(4)が、DPF自動再生処理のキャンセル状態を解除して、キャンセルされていたDPF自動再生処理の実施を開始(S3)させることができるようにしている。
図1に示すように、DPF自動再生処理のキャンセル状態の積算時間を演算するキャンセル状態の積算時間演算手段(17)と、キャンセル状態の許容積算時間超過の報知手段(41)とを備え、図2に示すように、DPF自動再生処理のキャンセル状態の積算時間がキャンセル状態の許容積算時間(T3)を超過した場合には、DPF再生制御手段(4)がキャンセル状態の許容積算時間超過の報知手段(41)でキャンセル状態の許容積算時間超過の報知を開始(S15)する。
図2に示すように、DPF自動再生処理の実施を完了(S6)した場合には、DPF再生制御手段(4)がキャンセル状態の積算時間演算手段(17)のキャンセル状態の積算時間をリセット(S7)する。
DPF自動再生処理の実施の場合も、DPF自動再生処理のキャンセル状態の場合も、DPF再生制御手段(4)がDPF(1)のPM堆積推定値を積算している。
図3に示すように、DPF自動再生処理の実施を開始(S3)する場合には、DPF再生制御手段(4)が自動再生報知手段(52)でDPF自動再生処理の実施の報知を開始(S4)し、DPF自動再生処理の実施のキャンセル処理を開始(S10)する場合には、DPF再生制御手段(4)がキャンセル状態の報知手段(51)でキャンセル状態の報知を開始(S11)する。
図2に示すように、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の禁止を選択した場合には、DPF(1)の堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)よりも低いDPF自動生成処理の許可選択勧告値(J2)に至ったことに基づいて、DPF再生制御手段(4)が、DPF自動再生処理の許可選択勧告の報知手段(55)でDPF自動再生処理の許可選択勧告の報知を開始(S24)する。
図2に示すように、DPF自動再生処理の実施を開始(S3)してからDPF自動再生処理の実施の積算時間がDPF自動再生処理の完了時間(T5)に至ったことに基づいて、DPF再生制御手段(4)が、DPF自動再生手段(3)によるDPF自動再生処理の実施を完了(S6)させるに当たり、次のようにしている。
図1に示すように、DPF自動再生処理のキャンセル状態の積算時間を演算するキャンセル状態の積算時間演算手段(17)を設け、図2に示すように、DPF自動再生処理のキャンセル状態の積算時間がリセット待ち時間(T4)を超過した場合には、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の実施積算時間をリセット(S11)する。
この実施形態では、リセット待ち時間(T4)をキャンセル状態の許容積算時間(T3)と同じ値にしているが、これと異なる値、例えば、これよりも低い値に設定してもよい。
図1に示すように、DPF自動再生処理の許可選択勧告の報知手段(55)を設け、図3、図4に示すように、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の禁止が選択されている場合には、DPF(1)に堆積するPMの堆積推定値の増加速度がDPF自動再生処理の許可選択勧告の速度(V)を越えたことに基づいて、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の許可選択勧告の報知手段(55)でDPF自動再生の許可選択勧告の報知を開始(S13)(S24)する。
図1に示すように、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の禁止を選択した場合には、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の禁止選択報知手段(53)でDPF自動再生処理の禁止選択を報知し、DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の許可を選択した場合には、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の許可選択報知手段(54)でDPF自動再生処理の許可選択を報知する。
DPF再生制御手段(4)による制御の流れは、次の通りである。
図3に示すように、ステップ(S1)でDPF自動再生処理の禁止が選択されているか否かを判定し、判定が否定の場合、すなわち、DPF自動再生処理の許可が選択されている場合には、ステップ(S2)でPM堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)に至ったか否かを判定する。
ステップ(S2)での判定が否定の場合、ステップ(S1)に戻り、ステップ(S2)での判定が肯定の場合、ステップ(S3)で自動再生処理の実施を開始し、ステップ(S4)で自動再生処理の実施の報知を開始し、ステップ(S5)で自動再生処理の実施の積算時間がDPF自動再生処理の完了時間(T5)に至ったか否かを判定する。
ステップ(S5)での判定が肯定の場合、ステップ(S6)で自動再生処理の実施とその報知を完了し、ステップ(S7)でキャンセル状態の積算時間をリセットし、ステップ(S8)でキャンセル状態の積算時間の超過の報知がある場合はこれを終了し、ステップ(S1)に戻る。
ステップ(S5)での判定が否定の場合、ステップ(S9)で自動再生処理の禁止が選択されているか否かが判定され、判定が否定の場合にはステップ(S5)に戻り、判定が肯定の場合には自動再生処理の実施のキャンセル処理を開始し、ステップ(S11)でキャンセル状態の報知を開始し、ステップ(S12)に進む。
ステップ(S12)では、PM堆積推定値の増加速度が許可選択勧告の速度(V)を越えたか否かが判定され、判定が肯定の場合には、ステップ(S13)で自動再生処理の許可選択の勧告の報知を開始し、ステップ(S14)でキャンセル状態の積算時間がキャンセル状態の許容積算時間(T3)、並びにリセット待ち時間(T4)を超過したか否かが判定される。ステップ(S12)での判定が否定の場合には、ステップ(S13)を飛び越えてステップ(S14)に進む。
ステップ(S14)での判定が肯定の場合、ステップ(S15)でキャンセル状態の積算時間超過の報知を開始し、ステップ(S16)でDPF自動再生処理の実施の積算時間をリセットし、ステップ(S17)でDPF自動再生処理の禁止が選択されているか否かを判定する。
ステップ(S17)では判定が否定されるまで判定を繰り返し、判定が否定されると、ステップ(S18)でDPF自動再生処理の許可選択勧告の報知がある場合はこれを終了し、ステップ(S19)でDPF自動再生の実施のキャンセル処理を終了し、ステップ(S20)でキャンセル状態の報知を終了し、ステップ(S3)に戻る。
ステップ(S14)での判定が否定の場合には、ステップ(S21)で自動再生処理の禁止が選択されているか否かを判定し、判定が否定の場合には、ステップ(S18)に進み、ステップ(S21)での判定が肯定の場合にはステップ(S14)に戻る。
ステップ(S1)での判定が肯定の場合、すなわち、DPF自動再生処理の禁止が選択された場合、ステップ(S22)でPM堆積推定値の増加速度が許可選択勧告の速度(V)を越えたか否かが判定され、判定が否定の場合、ステップ(S23)でDPF(1)のPM堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)よりも低いDPF自動生成処理の許可選択勧告値(J2)に至ったか否かが判定され、判定が肯定の場合には、ステップ(S24)に進む。ステップ(S23)での判定が否定の場合には、ステップ(S1)に戻る。ステップ(S22)での判定が肯定の場合には、ステップ(S23)を飛び越してステップ(S24)に進む。
ステップ(S24)で自動再生処理の許可選択勧告の報知を開始し、ステップ(S25)で自動再生処理の禁止が選択されているか否かが判定され、判定が否定の場合には、ステップ(S26)で自動再生処理の許可選択勧告の報知を終了し、ステップ(S1)に戻る。ステップ(S25)での判定が肯定の場合、ステップ(S27)でPM堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)に至ったか否かを判定し、判定が肯定の場合には、ステップ(S10)に移行し、ステップ(S27)での判定が否定の場合には、ステップ(S25)に戻る。
DPF再生制御手段(4)による制御の具体例は、次の通りである。
図2の左側のグラフに示すように、DPF自動再生処理の許可が選択されている場合、DPF(1)のPM堆積量の推定値がDPF自動再生開始基準値(J3)に到達すると、DPF自動再生処理を開始(S)し、自動再生処理の実施の積算時間を積算を開始する。次に、DPF自動再生処理の禁止が選択されると、DPF自動再生処理をキャンセル状態とし、キャンセル積算時間を積算する。DPF自動再生の禁止が選択されている場合に、PM堆積推定値の増加速度がDPF自動再生処理の許可選択勧告の速度(V)を越えると、DPF自動再生の許可選択勧告の報知を開始(S13)する。
次に、エンジンが停止されると、キャンセル積算時間(T1)を記憶手段(5)に記憶したまま保持する。次に、エンジンが始動されると、キャンセル積算時間(T1)に新たなキャンセル時間(T2)を積算する。次に、自動再生処理の許可が選択されると、キャンセル状態を解除し、DPF自動再生処理を開始する。この時点のキャンセル積算時間(T2)は、記憶手段(5)に記憶したまま保持する。
次に、自動再生処理の実施積算時間がDPF自動再生処理の完了時間(T5)に到達した場合には、DPF自動再生処理を終了(S6)する。この場合、記憶手段(5)に記憶したまま保持しているキャンセル積算時間(T2)を0にリセット(S7)する。DPF自動再生処理を終了(S6)した時点では、DPF(1)のPM堆積推定値は0に近い終了値(J1)まで下降している。
図2の右側にグラフに示すように、DPF自動再生処理の禁止が選択され、PM堆積推定値がDPF自動再生処理の許可選択勧告値(J2)に至った場合には、DPF自動再生処理の許可選択勧告の報知を開始(S24)し、PM堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)に到達すると、キャンセル処理を開始(S10)し、DPF自動再生処理の許可が選択されると、DPF自動再生処理を開始(S3)し、その後、DPF自動再生処理の禁止が選択されると、キャンセル処理を開始(S10)する。DPF自動再生の禁止が選択されている場合に、PM堆積推定値の増加速度がDPF自動再生処理の許可選択勧告の速度(V)を越えると、DPF自動再生の許可選択勧告の報知を開始(S13)する。
その後、DPF自動再生処理の許可が選択されると、DPF自動再生処理を開始(S3)し、その後、自動再生処理の禁止が選択されると、キャンセル処理(S8)を開始する。キャンセル状態の場合には、キャンセル積算時間を積算する。DPF自動再生の実施の場合には、DPF自動再生の実施時間を積算する。そして、キャンセル時間の積算時間がキャンセル状態の許容積算時間(T3)、並びにリセット待ち時間(T4)を超過した場合には、キャンセル状態の許容積算時間の超過の報知を開始(S15)するとともに、DPF自動再生処理の実施積算時間を0にリセット(S16)する。
尚、DPF(1)のPM堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)に到達するまでは、DPF自動再生処理が行われるべき状態ではないため、自動再生処理の禁止が選択されていても、DPF自動再生処理の実施のキャンセル処理は開始されず、キャンセル状態の積算時間の演算も開始されない。その後、DPF(1)のPM堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)に到達すると、DPF自動再生処理の実施が開始されるべき状態となり、先になされていたDPF自動再生の禁止の選択に基づいて、DPF自動再生処理の実施がキャンセル状態となり、キャンセル積算時間の演算がなされる。
(1) DPF
(3) DPF自動再生手段
(4) DPF再生制御手段
(7) DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段
(11) 排気
(17) キャンセル積算時間演算手段
(41) キャンセル状態の許容積算時間超過の報知手段
(51) キャンセル状態報知手段
(52) 自動再生報知手段
(54) DPF自動再生処理の許可選択報知手段
(55) DPF自動再生処理の許可選択勧告の報知手段
(J2) DPF自動再生処理の許可選択勧告値
(J3) DPF自動再生処理の開始値
(V) DPF自動再生処理の許可選択勧告の速度
(T1) キャンセル積算時間
(T2) キャンセル積算時間
(T3) キャンセル状態の許容積算時間
(T4) リセット待ち時間
(T5) DPF自動再生処理の完了時間
(S3) DPF自動再生処理の実施を開始
(S4) DPF自動再生処理の実施の報知を開始
(S6) DPF自動再生処理の実施を完了
(S7) キャンセル状態の積算時間をリセット
(S10) キャンセル処理を開始
(S11) キャンセル状態の報知を開始
(S13) DPF自動再生の許可選択勧告を報知
(S15) キャンセル状態の許容積算時間の超過の報知を開始
(S16) DPF自動再生処理の実施積算時間をリセット
(S24) DPF自動再生処理の許可選択勧告の報知を開始

Claims (9)

  1. DPF(1)に堆積するPMの堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)に至ったことに基づいて、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の実施を開始(S3)させることにより、DPF自動再生手段(3)でDPF(1)を通過する排気(11)の温度を上昇させ、排気(11)の熱でDPF(1)に溜まったPMを焼却除去するとともに、DPF自動再生処理の禁止操作に基づいて、DPF(1)がDPF自動再生処理の実施条件を満たしているにも拘わらず、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の実施をキャンセルするキャンセル処理を開始することができるようにした、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)を設け、
    DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の禁止が選択された場合には、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の実施のキャンセル処理を開始(S10)することができるようにし、
    DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の許可が選択された場合には、DPF再生制御手段(4)が、DPF自動再生処理のキャンセル状態を解除して、キャンセルされていたDPF自動再生処理の実施を開始(S3)させることができるようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  2. 請求項1に記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    DPF自動再生処理のキャンセル状態の積算時間を演算するキャンセル状態の積算時間演算手段(17)と、キャンセル状態の許容積算時間超過の報知手段(41)とを備え、
    DPF自動再生処理のキャンセル状態の積算時間がキャンセル状態の許容積算時間(T3)を超過した場合には、DPF再生制御手段(4)がキャンセル状態の許容積算時間超過の報知手段(41)でキャンセル状態の許容積算時間超過の報知を開始(S15)する、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  3. 請求項2に記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    DPF自動再生処理の実施を完了(S6)した場合には、DPF再生制御手段(4)がキャンセル状態の積算時間演算手段(17)のキャンセル状態の積算時間をリセット(S7)する、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    DPF自動再生処理の実施の場合も、DPF自動再生処理のキャンセル状態の場合も、DPF再生制御手段(4)がDPF(1)のPM堆積推定値を積算する、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  5. 請求項1から請求項4のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    DPF自動再生処理の実施を開始(S3)する場合には、DPF再生制御手段(4)が自動再生報知手段(52)でDPF自動再生処理の実施の報知を開始(S4)し、DPF自動再生処理の実施のキャンセル処理を開始(S10)する場合には、DPF再生制御手段(4)がキャンセル状態の報知手段(51)でキャンセル状態の報知を開始(S11)する、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  6. 請求項1から請求項5のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    DPF自動再生処理の許可選択勧告の報知手段(55)を設け、
    DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の禁止を選択した場合には、
    DPF(1)の堆積推定値がDPF自動再生処理の開始値(J3)よりも低いDPF自動生成処理の許可選択勧告値(J2)に至ったことに基づいて、DPF再生制御手段(4)が、DPF自動再生処理の許可選択勧告の報知手段(55)でDPF自動再生処理の許可選択勧告の報知を開始(S24)する、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  7. 請求項1から請求項6のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    DPF自動再生処理の実施を開始(S3)してからDPF自動再生処理の実施の積算時間がDPF自動再生処理の完了時間(T5)に至ったことに基づいて、DPF再生制御手段(4)が、DPF自動再生手段(3)によるDPF自動再生処理の実施を完了(S6)させるに当たり、
    DPF自動再生処理のキャンセル状態の積算時間を演算するキャンセル状態の積算時間演算手段(17)を設け、
    DPF自動再生処理のキャンセル状態の積算時間がリセット待ち時間(T4)を超過した場合には、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の実施積算時間をリセット(S16)する、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  8. 請求項1から請求項7のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    DPF自動再生処理の許可選択勧告の報知手段(55)を設け、
    DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の禁止が選択されている場合には、DPF(1)に堆積するPMの堆積推定値の増加速度がDPF自動再生処理の許可選択勧告の速度(V)を越えたことに基づいて、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の許可選択勧告の報知手段(55)でDPF自動再生の許可選択勧告の報知を開始(S13)(S24)する、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  9. 請求項1から請求項8のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の禁止を選択した場合には、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の禁止選択報知手段(53)でDPF自動再生処理の禁止選択を報知し、
    DPF自動再生処理の許可と禁止の選択手段(7)でDPF自動再生処理の許可を選択した場合には、DPF再生制御手段(4)がDPF自動再生処理の許可選択報知手段(54)でDPF自動再生処理の許可選択を報知する、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
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