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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