KR101770533B1

KR101770533B1 - 엔진의 배기 정화 시스템

Info

Publication number: KR101770533B1
Application number: KR1020167017596A
Authority: KR
Inventors: 고 다카야나기; 게이스케 오쿠다; 료 사세
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2017-08-22
Also published as: WO2013108439A1; IN2014DN03330A; JP2013148045A; US9724643B2; KR20160084861A; EP2806124B1; US20140308170A1; EP2806124A1; EP2806124A4; CN104024590A; KR20140063883A

Abstract

DPF(34)의 PM 퇴적 상태를 복수의 평가 지표에 근거하여 복수의 평가 스테이지로 랭크별 분류하고, 현재 스테이지 판단 수단(52a)에 의한 현재의 평가 스테이지의 판단과, 평가 스테이지 판정 수단(52b)에 의한 현재의 평가 스테이지의 랭크업의 검토가 반복하여 행해지도록 구성된 엔진(2)의 배기 정화 시스템에 있어서, 이상 검지 수단(52d)에 의해 각종 센서의 이상이 검지된 경우에는, 현재 스테이지 판단 수단(52a)에 의해 판단된 현재의 평가 스테이지 대신에, 현재 스테이지 재판정 수단(52c)에 의해 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정한다.

Description

엔진의 배기 정화 시스템{ENGINE EXHAUST PURIFICATION SYSTEM}

본 발명은 DPF를 구비한 엔진의 배기 정화 시스템에 관한 것으로, 상세하게는, DPF에 퇴적된 PM을 연소 제거하는 타이밍을 제어하는 기술에 관한 것이다.

디젤 엔진의 배기 가스 중에 포함되는 파티큘레이트 매터(particulate matter)(배기 미립자, 이하 간단히 PM이라고 한다)의 제거에 유효한 기술로서, 디젤 파티큘레이트 필터(diesel particulate filter)(이하, 간단히 DPF라고 한다)가 알려져 있다. DPF는 필터를 이용한 PM 포집 장치로서, 엔진의 배기 통로에 설치되어, 엔진으로부터 배출되는 그을음(soot) 등의 PM을 필터에 의해 포집하여, 배기 가스로부터 제거하는 장치이다. DPF에 의해 포집된 PM의 일부는 운전 중의 엔진으로부터 배출되는 고온의 배기 가스에 의해 연소되지만, 나머지의 PM은 DPF의 필터에 퇴적되어 간다. 그렇지만, DPF가 포집할 수 있는 PM의 양에는 한계가 있고, PM의 퇴적이 과도하게 진행되면 PM 포집 능력의 저하, 엔진 출력의 저하 등을 초래할 우려가 있다. 이 때문에, DPF에 있어서는, 필터에 퇴적되어 있는 PM을 연소시켜 필터를 재생시키는 재생 처리를 적절한 타이밍에 실시할 필요가 있다.

재생 처리를 실시하는 적절한 타이밍을 파악하기 위해서는, DPF에 있어서의 PM 퇴적 상태를 정밀하게 추정할 필요가 있다. PM 퇴적 상태를 과소하게 평가한 경우는 재생 처리를 실시하는 타이밍이 늦어져 버려서, PM의 과도한 퇴적에 의한 엔진 출력의 저하 등이 발생하는 것 외에, 재생 처리시의 과도한 온도 상승에 의해 DPF가 손상될 가능성이 있다. 또한 반대로, PM 퇴적 상태를 과잉 평가한 경우는 재생 처리의 실시 빈도가 높아져 버려서, 연비의 악화나 오일 희석(oil dilution) 등의 문제가 발생하여 버린다.

DPF에 있어서의 PM 퇴적 상태를 정밀하게 추정하고, 적절한 타이밍에 재생 처리를 실시하기 위한 기술이 본 출원인에 의해 개시되어 있다(특허 문헌 1). 이러한 특허 문헌 1에서는, DPF의 PM 퇴적 상태를 포집 스테이지라고 불리는 개념으로 파악하여 평가하고, PM 퇴적 상태에 따라 구분된 6개의 포집 스테이지로 분류한다. 또한, 도 15에 나타내는 바와 같이, 포집 스테이지의 랭크에 따라 실시되는 재생 처리의 내용이 미리 정해져 있다.

이 특허 문헌 1에 있어서, 포집 스테이지는 도 16에 나타낸 플로차트에 근거하여 결정된다. 즉, 도 16의 플로차트에서는, 단계 S51에 있어서 현재의 포집 스테이지를 판단하고, 단계 S52로 진행한다. 여기서, 단계 S51에 있어서의 현재의 포집 스테이지란, 도 16에 있어서의 플로차트의 1주기 전에 결정한 포집 스테이지를 의미하고, ECU에 기억되어 있는 것이다.

현재의 포집 스테이지 X가 1~6의 어느 하나로 판단되면(S52), 단계 S53에 있어서, (1) PM 퇴적량의 추정치, (2) 누적 운전 시간, (3) 누적 연료 소비량, (4) DPF 보정 차압의 4개의 평가 지표를 각각의 임계치 Qx, Tx, Qfx, dPx와 비교하고, 이들 4개의 지표의 어느 하나가 임계치를 상회한 상태가 일정 시간 이상 계속된 경우에는, 단계 S55에 있어서 포집 스테이지 번호가 1개 가산된다. 또, 단계 S54에 있어서, 현재 DPF 재생 중으로 판단된 경우에는, 포집 스테이지 번호의 가산은 행해지지 않는다.

이와 같은 특허 문헌 1에 의하면, PM 퇴적 상태를 상기 (1)~(4)의 4개의 평가 지표에 의해 종합적으로 평가하고 있기 때문에, 1개의 지표에 의해 PM 퇴적 상태를 평가하는 경우에 비하여, PM 퇴적 상태를 정밀하게 추정할 수 있다. 또한, 분류되는 포집 스테이지의 랭크에 따라, 실시되는 재생 처리의 내용이 미리 정해져 있기 때문에, PM 퇴적 상태에 따른 적절한 타이밍에 적당한 재생 처리가 실시되도록 되어 있다.

(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 2011-163199호 공보 (특허 문헌 2) 일본 특허 공개 2002-295234호 공보 (특허 문헌 3) 일본 특허 제 3985098호 공보 (특허 문헌 4) 일본 특허 제 4606939호 공보

그런데, 상술한 특허 문헌 1에 있어서의 상기 (1)~(4)의 4개의 평가 지표는 온도 센서, DPF 차압 센서, 에어 플로 미터 등의 각종 센서로부터의 출력치를 바탕으로 산출된다. 이 때문에, 이들 센서가 고장을 일으킨 경우에는, 상기 (1)~(4)의 4개의 평가 지표가 잘못 산출되어 버려, 포집 스테이지가 잘못 평가되어 버릴 우려가 있다.

특허 문헌 2~4에는, 센서가 고장을 일으킨 경우에, 고장을 일으킨 센서를 사용하지 않고서 DPF의 PM 퇴적 상태를 판정하는 기술이 개시되어 있다. 그렇지만, 특허 문헌 2~4에 개시되어 있는 기술은 애초에 PM 퇴적 상태를 1개의 지표에 의해 평가하는 기술이고, 특허 문헌 1과는 다른 기술이기 때문에, 이들을 특허 문헌 1에 그대로 적용할 수는 없다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 과제를 감안하여 이루어진 발명으로서, 필터의 PM 퇴적 상태의 평가 지표의 산출에 이용되는 센서에 이상이 인지된 경우에도, PM 퇴적 상태를 정밀하게 추정하고, 적절한 타이밍에 적당한 재생 처리를 실시할 수 있는 엔진의 배기 정화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술에 있어서의 과제 및 목적을 달성하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 엔진의 배기 정화 시스템은 엔진으로부터 배기 통로에 배출된 배기 가스 중의 PM을 포집하는 DPF와, 그 DPF의 PM 퇴적 상태를 복수의 평가 지표에 근거하여 복수의 평가 스테이지로 랭크별 분류하는 PM 퇴적 상태 평가 수단을 구비하고, 그 PM 퇴적 상태 평가 수단은 현재의 평가 스테이지를 판단하는 현재 스테이지 판단 수단과, 상기 복수의 평가 지표 중 소정수의 평가 지표가 임계치를 상회한 경우에 현재의 평가 스테이지를 다음 랭크의 평가 스테이지로 랭크업하는 평가 스테이지 판정 수단을 포함하고, 상기 현재 스테이지 판단 수단에 의한 현재의 평가 스테이지의 판단과, 상기 평가 스테이지 판정 수단에 의한 현재의 평가 스테이지의 랭크업의 검토가 반복하여 행해지도록 구성된 엔진의 배기 정화 시스템에 있어서, 상기 PM 퇴적 상태 평가 수단은 상기 복수의 평가 지표를 산출하기 위해 이용되는 각종 센서의 이상을 검지하는 이상 검지 수단과, 그 이상 검지 수단에 의해 이상이 검지된 센서는 이용하지 않고서 현재의 평가 스테이지를 재판정하는 현재 스테이지 재판정 수단을 갖고 있고, 상기 이상 검지 수단에 의해 상기 각종 센서의 이상이 검지된 경우에는, 상기 현재 스테이지 판단 수단에 의해 판단된 현재의 평가 스테이지 대신에, 상기 현재 스테이지 재판정 수단에 의해 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에서는, DPF의 PM 퇴적 상태를 복수의 평가 지표에 근거하여 복수의 평가 스테이지로 랭크별 분류하고, 현재 스테이지 판단 수단에 의한 현재의 평가 스테이지의 판단과, 평가 스테이지 판정 수단에 의한 현재의 평가 스테이지의 랭크업의 검토가 반복하여 행해지도록 구성된 엔진의 배기 정화 시스템에 있어서, 이상 검지 수단에 의해 각종 센서의 이상이 검지된 경우에는, 현재 스테이지 판단 수단에 의해 판단된 현재의 평가 스테이지 대신에, 현재 스테이지 재판정 수단에 의해 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정한다.

따라서, 센서가 고장을 일으킨 경우에도, 현재 스테이지 재판정 수단에 의해 현재의 평가 스테이지가 재판정되기 때문에, 센서 고장시에 있어서의 PM 퇴적 상태의 추정 정확도를 향상시킬 수 있다.

상기 발명에 있어서, 상기 이상 검지 수단에 의해 상기 각종 센서의 이상이 검지된 경우에는, 상기 현재 스테이지 재판정 수단에 의해, 그 이상이 검지된 센서의 출력치를 바탕으로 하는 평가 지표는 이용하지 않고서, 그 이외의 평가 지표를 이용하여 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 이상이 검지된 센서의 출력치를 바탕으로 하는 평가 지표는 이용하지 않고서, 그 이외의 평가 지표를 이용하여 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정하기 때문에, 센서 고장시에 있어서의 PM 퇴적 상태의 추정 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한 이때, 상기 발명에 있어서, 상기 이상 검지 수단에 의해 상기 각종 센서의 이상이 검지된 경우에는, 그 이상이 검지된 센서의 출력치를 바탕으로 하는 평가 지표는 이용하지 않고서, 그 이외의 평가 지표를 이용하여 상기 평가 스테이지 판정 수단에 의한 현재의 평가 스테이지의 랭크업의 검토가 행해지는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 이상이 검지된 센서의 출력치를 바탕으로 하는 평가 지표는 이용하지 않고서, 그 이외의 평가 지표를 이용하여 평가 스테이지 판정 수단에 의한 현재의 평가 스테이지의 랭크업의 검토가 행해지기 때문에, 센서 고장시에 있어서의 PM 퇴적 상태의 추정 정확도를 보다 한층 향상시킬 수 있다.

또한 상기 발명에 있어서, 상기 이상 검지 수단에 의해 상기 각종 센서 중 하나인 급기 유량계에 이상이 검지된 경우에는, 상기 현재 스테이지 재판정 수단에 의해, 그 이상이 검지된 급기 유량계에서 측정된 급기 유량 대신에, 대체 수단에 의해 산출된 급기 유량을 바탕으로 하여 평가 지표를 산출하고, 그 평가 지표와, 그 이외의 평가 지표를 이용하여 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 급기 유량계에 이상이 검지된 경우에는, 그 급기 유량계에서 측정된 급기 유량 대신에, 대체 수단에 의해 산출된 급기 유량에 의해 평가 지표를 산출하고, 그 평가 지표와 그 이외의 평가 지표를 이용하여 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정하기 때문에, 급기 유량계 고장시에 있어서의 PM 퇴적 상태의 추정 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한 이때, 상기 발명에 있어서, 상기 이상 검지 수단에 의해 상기 각종 센서 중 하나인 급기 유량계에 이상이 검지된 경우에는, 그 이상이 검지된 급기 유량계에서 측정된 급기 유량 대신에, 대체 수단에 의해 산출된 급기 유량을 바탕으로 하여 평가 지표를 산출하고, 그 평가 지표와, 그 이외의 평가 지표를 이용하여 상기 평가 스테이지 판정 수단에 의한 현재의 평가 스테이지의 랭크업의 검토가 행해지는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 급기 유량계에 이상이 검지된 경우에는, 그 급기 유량계에서 측정된 급기 유량 대신에, 대체 수단에 의해 산출된 급기 유량에 의해 평가 지표를 산출하고, 그 평가 지표와 그 이외의 평가 지표를 이용하여 평가 스테이지 판정 수단에 의한 현재의 평가 스테이지의 랭크업의 검토가 행해지기 때문에, 급기 유량계 고장시에 있어서의 PM 퇴적 상태의 추정 정확도를 보다 한층 향상시킬 수 있다.

상기 발명에 있어서의 대체 수단은 상기 엔진의 상류측에 접속되어 있는 급기 매니폴드부의 압력 및 온도를 측정하는 압력ㆍ온도 측정 수단과, 그 측정된 압력 및 온도로부터 급기 유량을 산출하는 급기 유량 산출 수단으로 구성할 수 있다.

또한, 상기 엔진의 엔진 회전수 및 연료 분사량을 산출하는 회전수ㆍ분사량 산출 수단과, 상기 내연 기관의 엔진 회전수 및 연료 분사량과 급기 유량의 관계로 이루어지는 맵으로부터 급기 유량을 산출하는 급기 유량 산출 수단으로 구성할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 필터의 PM 퇴적 상태의 평가 지표의 산출에 이용되는 센서에 이상이 인지된 경우에도, PM 퇴적 상태를 정밀하게 추정하고, 적절한 타이밍에 적절한 재생 처리를 실시할 수 있는 엔진의 배기 정화 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 엔진의 배기 정화 시스템이 적용되는 디젤 엔진의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 PM 퇴적 상태 추정 수단의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 평가 지표의 하나인 PM 퇴적량에 의해 포집 스테이지를 6개로 구분한 그래프이다.
도 4는 제 1 실시형태에 있어서의 PM 퇴적 상태 추정 수단의 작용을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 제 1 실시형태에 있어서의 현재 스테이지 재판정 수단의 작용을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 제 1 실시형태에 있어서의 이상 검지 수단의 작용을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 제 1 실시형태에 있어서의 평가 지표와 각종 센서의 출력치의 관계를 나타낸 블록도이다.
도 8은 제 2 실시형태에 있어서의 PM 퇴적 상태 추정 수단의 작용을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 제 2 실시형태에 있어서의 현재 스테이지 재판정 수단의 작용을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 제 2 실시형태에 있어서의 평가 지표와 각종 센서의 출력치의 관계를 나타낸 블록도이다.
도 11은 제 3 실시형태에 있어서의 PM 퇴적 상태 추정 수단의 작용을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 제 3 실시형태에 있어서의 현재 스테이지 재판정 수단의 작용을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은 제 3 실시형태에 있어서의 평가 지표와 각종 센서의 출력치의 관계를 나타낸 블록도이다.
도 14는 제 3 실시형태에 있어서의 대체 수단의 작용을 설명하기 위한 블록도이다.
도 15는 포집 스테이지와 실시되는 재생 처리 내용의 관계를 나타낸 표이다.
도 16은 특허 문헌 1에 있어서의 포집 스테이지 결정의 흐름을 나타낸 흐름도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 도면에 근거하여 보다 상세히 설명한다.

단, 본 발명의 범위는 이하의 실시형태로 한정되는 것이 아니다. 이하의 실시형태에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은 특별히 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 그것으로만 한정하는 취지가 아닌, 단순한 설명예에 지나지 않는다.

도 1은 본 발명의 엔진의 배기 정화 시스템이 적용되는 디젤 엔진의 전체 구성도이다. 우선, 도 1을 참조하여, 본 발명의 배기 정화 시스템을 디젤 엔진에 적용한 경우의 전체 구성에 대하여 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 배기 정화 시스템이 적용되는 디젤 엔진에는, 엔진(2), 엔진(2)에 공급되는 급기 가스(공기)가 흐르는 급기 통로(6) 및 급기 매니폴드(4), 엔진(2)으로부터 배출된 배기 가스가 흐르는 배기 통로(10) 및 배기 매니폴드(8), 급기 통로(6) 및 배기 통로(10)에 배치된 각종 센서 및 ECU(50) 등이 마련되어 있다.

배기 통로(10)에는, DOC(산화 촉매)(32)와, 그 DOC(32)의 하류측에 있는 DPF(34)로 이루어지는 배기 정화 장치(30)가 마련되어 있다. DOC(32)는 배기 가스 중의 탄화수소(HC)나 일산화탄소(CO)를 산화 제거함과 아울러, 배기 가스 중의 일산화질소(NO)를 산화시켜 이산화질소(NO₂)를 생성하는 기능을 갖는다. DPF(34)는 상술한 바와 같이 배기 가스 중에 포함되는 그을음 등의 PM을 필터로 포집하여 배기 가스로부터 제거하는 장치이다.

또한, 배기 통로(10)와 급기 통로(6)의 사이에는 터보차저(12)가 마련되어 있다. 이 터보차저(12)는 배기 통로(10)에 배치되어 있는 배기 터빈(12b)과, 급기 통로(6)에 배치되어 있는 컴프레서(12a)를 갖고 있고, 그 컴프레서(12a)는 배기 터빈(12b)에 의해 동축 구동되도록 되어 있다. 또한, 급기 통로(6)에는 인터쿨러(14) 및 스로틀 밸브(16)가 마련되어 있다. 그리고, 컴프레서(12a)로부터 토출된 급기 가스는 인터쿨러(14)에서 대기와 열교환되어 냉각된 후, 스로틀 밸브(16)에 의해 급기 가스의 유량이 조절되고, 그 후, 급기 매니폴드(4)를 거쳐서 엔진(2)의 연소실에 유입되도록 되어 있다.

또한, 디젤 엔진에는, 연료의 분사 시기 및 분사량을 제어하여 엔진(2)의 연소실에 분사하는 커먼 레일 연료 분사 장치(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 그리고, 그 커먼 레일 연료 분사 장치의 커먼 레일로부터 연료 분사 밸브에 대하여, 소정의 분사 시기에 소정량의 연료가 공급되도록, ECU(50)로부터 커먼 레일 연료 분사 장치에 제어 신호가 입력되도록 되어 있다. 또, 도면 중의 부호 22는 ECU(50)로부터 커먼 레일 연료 분사 장치에 입력되는 제어 신호의 입력 위치를 나타내고 있다.

또한, 배기 통로(10)의 배기 매니폴드(8)의 직하류 위치로부터는 EGR관(23)이 분기하고 있고, 급기 매니폴드(4)에 접속하고 있다. 또한, EGR관(23)에는, EGR 밸브(24)가 배치되어 있고, EGR 밸브(24)를 개폐 제어하는 것에 의해, 엔진(2)으로부터 배출된 배기 가스의 일부가 EGR관(23)을 지나서 엔진(2)에 재순환하도록 되어 있다.

엔진(2)으로부터 배출된 배기 가스는 배기 매니폴드(8) 및 배기 통로(10)를 지나서, 상술한 배기 터빈(12b)을 구동하여 컴프레서(12a)를 동축 구동시킨다. 그리고, 배기 통로(10)를 지난 후, 상술한 배기 정화 장치(30)의 DOC(32) 및 DPF(34)에 흐르도록 되어 있다.

또한, 배기 통로(10)에 마련되어 있는 배기 정화 장치(30)에는, DOC(32)의 입구 온도를 검지하는 DOC 입구 온도 센서(36) 및 DPF(34)의 입구 온도, 출구 온도를 각각 검지하는 DPF 입구 온도 센서(38), DPF 출구 온도 센서(42)가 마련되어 있다. 이들, DOC 입구 온도 센서(36), DPF 입구 온도 센서(38), DPF 출구 온도 센서(42)에 의해 측정된 온도 데이터는, 예컨대 전압 신호로서 ECU(50)에 입력되도록 되어 있다. 또한, DPF(34)의 출입구의 차압을 검지하는 DPF 차압 센서(40)도 마련되어 있고, 그 DPF 차압 센서(40)에서 측정된 차압도, 예컨대 전압 신호로서 ECU(50)에 입력되도록 되어 있다.

또한, 급기 통로(6)의 컴프레서(12a)보다 상류측에는, 급기 가스의 유량을 검지하는 에어 플로 미터(26)(급기 유량계) 및 급기 가스의 온도를 검지하는 흡기 온도 센서(28)가 마련되어 있다. 그리고, 이들 에어 플로 미터(26) 및 흡기 온도 센서(28)의 측정치는, 예컨대 전압 신호로서 ECU(50)에 입력되도록 되어 있다. 또한, 급기 통로(6)의 스로틀 밸브(16)보다 하류측에는, 급기 절대 압력을 검지하는 급기 절대 압력 센서(18) 및 급기 온도를 검지하는 급기 온도 센서(20)가 마련되어 있고, 이들 급기 절대 압력 센서(18) 및 급기 온도 센서(20)의 측정치도, 예컨대 전압 신호로서 ECU(50)에 입력되도록 되어 있다.

또한, ECU(50)에서는, 상술한 각종 센서로부터의 입력치를 바탕으로 EGR 밸브(24) 및 스로틀 밸브(16)의 목표 개방도를 연산하고, EGR 밸브(24) 및 스로틀 밸브(16)의 개방도를 제어한다. 또한, ECU(50)에는 케이블(44)을 통하여 도시하지 않는 크랭크 센서, 캠 센서, 가속 센서, 스로틀 센서 등의 각종 센서로부터의 입력 신호가 들어가고, 엔진 회전수 및 연료 분사량이 산출되도록 되어 있다. 또한, ECU(50)는 케이블(46)을 거쳐서 도시하지 않는 차체 ECU 등과 접속되어 있다. 또한, ECU(50)에는, 후술하는 대체 수단(60)으로부터 급기 가스의 유량에 관한 신호가 입력되도록 되어 있다.

ECU(50)는 중앙 처리 장치(CPU), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM) 및 I/O 인터페이스 등으로 이루어지는 마이크로컴퓨터로 구성되어 있다. 상술한 센서류로부터의 각종 신호는 I/O 인터페이스를 거쳐서 CPU에 입력된다. CPU에서는, ROM에 기억되어 있는 제어 프로그램에 따라서, 각종 제어를 실행하도록 구성되어 있다. 그리고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 그 ECU(50)에 의해, 본 발명의 PM 퇴적 상태 추정 수단(52)이 구성되어 있다.

본 발명의 PM 퇴적 상태 추정 수단(52)은 DPF(34)에 있어서의 PM 퇴적 상태를 복수의 평가 지표에 근거하여 복수의 평가 스테이지로 랭크별 분류하는 수단이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서는, DPF(34)에 있어서의 PM 퇴적 상태를 PM 퇴적량 등에 따라, 예컨대 6개의 포집 스테이지(평가 스테이지)로 구분하여 평가한다. 도 3에 나타내는 그래프는 상술한 ECU(50)에 미리 기억되어 있다. 또, 도 3의 그래프는 평가 지표의 하나인 PM 퇴적량에 의해 포집 스테이지를 6개로 구분한 그래프이지만, 후술하는 다른 평가 지표(누적 운전 시간, 누적 연료 분사량, DPF 보정 차압)에 있어서도 동일한 그래프가 작성되고 있고, ECU(50)에 미리 기억되어 있다.

또, 여기서 DPF 보정 차압이란, DPF에 있어서의 PM 퇴적량이 동일하더라도 DPF의 전후 차압은 배기 가스의 체적 유량에 따라 변화하기 때문에, 배기 가스의 체적 유량과 기준 가스량의 비에 의해 표준 상태에서의 DPF 전후의 차압으로 환산한 것이다.

도 2는 본 발명의 PM 퇴적 상태 추정 수단(52)의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 PM 퇴적 상태 추정 수단(52)은 현재의 포집 스테이지를 판단하는 현재 스테이지 판단 수단(52a)과, 상기 복수의 평가 지표 중 소정수의 평가 지표가 임계치를 상회한 경우에, 현재의 포집 스테이지를 다음 랭크의 평가 스테이지로 랭크업하는 평가 스테이지 판정 수단(52b)을 포함한다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 현재 스테이지 판단 수단(52a)에 의한 현재의 포집 스테이지의 판단과, 평가 스테이지 판정 수단(52b)에 의한 현재의 포집 스테이지의 랭크업의 검토가 반복하여 행해지도록 구성되어 있다.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 PM 퇴적 상태 추정 수단(52)은 상기 복수의 평가 지표를 산출하기 위해 이용되는 각종 센서의 이상을 검지하는 이상 검지 수단(52d)과, 이상 검지 수단(52d)에 의해 이상이 검지된 센서는 이용하지 않고서 현재의 포집 스테이지를 재판정하는 현재 스테이지 재판정 수단(52c)을 갖고 있다. 그리고, 이상 검지 수단(52d)에 의해 각종 센서의 이상이 검지된 경우에는, 현재 스테이지 판단 수단(52a)에 의해 판단된 현재의 포집 스테이지 대신에, 현재 스테이지 재판정 수단(52c)에 의해 현재의 포집 스테이지를 새롭게 재판정하도록 구성되어 있다.

또한, 이상 검지 수단(52d)에 의해 각종 센서의 이상이 검지된 경우에는, 현재 스테이지 재판정 수단(52c)에 의해, 이상이 검지된 센서의 출력치를 바탕으로 하는 평가 지표는 이용하지 않고서, 그 이외의 평가 지표를 이용하여 현재의 포집 스테이지를 새롭게 재판정하도록 구성되어 있다. 또한, 이상 검지 수단(52d)에 의해 각종 센서의 이상이 검지된 경우에는, 이상이 검지된 센서의 출력치를 바탕으로 하는 평가 지표는 이용하지 않고서, 그 이외의 평가 지표를 이용하여 평가 스테이지 판정 수단(52c)에 의한 현재의 포집 스테이지의 랭크업의 검토가 행해지도록 구성되어 있다.

<제 1 실시형태>

이와 같이 구성되어 있는 본 발명의 PM 퇴적 상태 추정 수단(52)의 작용에 대하여, 도 4~도 6에 나타낸 플로차트에 근거하여 설명한다.

우선, 도 4에 나타낸 바와 같이, 단계 S11에서, 상술한 현재 스테이지 판단 수단(52a)에 의해, 현재의 포집 스테이지가 판단된다. 단계 S11에 있어서의 현재의 포집 스테이지란, 도 2에 있어서의 플로차트의 1주기 전에 결정된 포집 스테이지를 의미하고, ECU(50)에 기억되어 있는 것이다.

그리고, 단계 S12에서, 상술한 이상 검지 수단(52d)에 의해, 각종 센서에 대한 이상 판정이 행해진다. 즉, 도 6의 플로차트에 나타낸 바와 같이, 단계 S31에서 이상 판정 조건을 만족하고 있는지 여부가 판정된다. 그 판정은, 예컨대 센서로부터 출력되는 신호가 전압 신호인 경우에는, 전압의 크기가 소정 범위에 들어가고 있는지 여부로 판정한다. 또, 센서로부터 출력되는 신호가 전류나 저항인 경우도 마찬가지로, 전류나 저항의 크기에 의해 판정한다. 그리고, 센서로부터 출력된 신호의 값이 소정 범위 내에 들어가고 있는 경우(S31에 있어서 아니오)는 센서는 정상이라고 판단한다. 한편, 센서로부터 출력된 신호의 값이 소정 범위 내에 들어가지 않고 있는 경우(S31에 있어서 예)는 단계 S32에서 타이머를 카운트하고, 단계 S33에서 카운트한 타이머가 이상 판정 확정 시간을 초과했는지 여부를 판정한다. 그리고, 이상 판정 확정 시간을 초과하고 있는 경우는 센서의 이상이 확정된 것으로 판단한다. 한편, 이상 판정 확정 시간을 초과하지 않고 있는 경우는 단계 S31로 되돌아가, 상술한 흐름을 반복한다.

그리고, 단계 S12에서 센서의 이상이 확정된 경우(S12에 있어서 예)는 단계 S13에서 운전자 등에 경고를 발한 후, S14에서, 상술한 단계 S11에 있어서 판단한 현재의 포집 스테이지 단계를 일단 클리어한다. 그리고, 단계 S15에서, 이상이 검지된 센서의 출력치를 바탕으로 하는 평가 지표를 무효화한다. 이러한 무효화 처리에 대하여, DPF 입구 온도 센서(38) 및 DPF 출구 온도 센서(42)의 2개의 센서에 이상이 검지된 경우를 예로 하여, 도 7을 바탕으로 설명한다.

도 7에 나타낸 바와 같이, ECU(50)에 입력된 각종 센서의 출력치를 바탕으로 하여 복수의 평가 지표가 산출된다. 예컨대, 엔진 회전수 및 연료 분사량으로부터 PM 배출량이 연산에 의해 구해짐과 아울러, 엔진 회전수, DPF 입구 온도, DPF 출구 온도, O2 농도, 급기 유량, 연료 분사량으로부터 PM 재생량이 연산에 의해 구해지고, 이들 PM 배출량과 PM 재생량의 차분을 시시각각 적산하는 것에 의해, PM 퇴적량의 추정치가 산출된다. 또한 예컨대, 도 7에 나타낸 바와 같이, DPF 입구 온도, DPF 출구 온도, DPF 차압, 급기 유량, 연료 분사량으로부터 DPF 보정 차압이 산출된다. 또, 본 실시형태에서는, PM 퇴적량 추정치 및 DPF 보정 차압에 더하여, 엔진(2)의 누적 운전 시간과 누적 연료 소비량의 2개를 더한 4개의 평가 지표를 이용하고 있다. 그리고, 단계 S20에서, 상술한 현재 스테이지 재판정 수단(52c)에 의해, 상기 4개의 평가 지표 중 이상이 검지된 센서의 출력치인 DPF 입구 온도 및 DPF 출구 온도를 바탕으로 산출되는 PM 퇴적량 추정치 및 DPF 보정 차압은 이용하지 않고서, 누적 운전 시간과 누적 연료 소비량의 2개의 평가 지표를 이용하여, 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정한다.

즉, 상술한 무효화 처리란, 이상이 검지된 센서의 출력치를 바탕으로 하는 평가 지표에 대해서는, 이후의 PM 퇴적 상태의 추정에 있어서 이것을 이용하지 않도록 하는 것을 의미한다.

또, 상술한 O2 농도는, 예컨대 O2 센서 등에 의해 측정하는 것도 가능하지만, 본 실시형태에서는, 배기 가스의 압력이나 온도, 연료 분사량, EGR 환류율 등을 바탕으로 하여, ECU(50)에서 산출하고 있다.

도 5는 단계 S20에 있어서의 현재 포집 스테이지 재판정에 따른 플로차트이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 현재의 포집 스테이지의 재판정에서는, 우선 단계 S21에서 가장 낮은 스테이지인 포집 스테이지 1을 초기치로 하고, 단계 S22에서, 누적 운전 시간과 누적 연료 소비량의 2개의 평가 지표를 이용하여, 포집 스테이지의 랭크업의 검토가 행해진다. 그리고, 예컨대, 2개의 평가 지표 중 어느 하나의 지표가 임계치를 초과하고, 또한 그 상태가 소정 시간 이상 계속되고 있는 경우(S22에 있어서 예)는 단계 S23에 있어서 DPF 재생 중이 아닌 것을 확인한 후, 단계 S24에서 포집 스테이지를 하나 랭크업한다. 그리고, 단계 S22로 되돌아가, 다시, 포집 스테이지의 랭크업의 검토를 반복한다. 이와 같이 하여, 누적 운전 시간과 누적 연료 소비량의 2개의 평가 지표 중 모두가 임계치를 하회하기까지 상기 흐름을 반복함으로써, 현재의 포집 스테이지가 재판정되고, 단계 S16에 있어서의 포집 스테이지로 이행한다.

한편, 단계 S12에 있어서 각종 센서에 이상이 검지되지 않은 경우는 단계 S11에서 판단된 현재의 포집 스테이지가 그대로 단계 S16에 있어서의 포집 스테이지가 된다.

그리고, 단계 S17 이후에 있어서, 상술한 평가 스테이지 판정 수단(52b)에 의해, 단계 S16에 있어서의 포집 스테이지의 랭크업의 검토가 행해진다. 즉, 단계 S17에서, 상기 4개의 평가 지표를 이용하여, 단계 S16에 있어서의 포집 스테이지의 랭크업의 검토가 행해진다. 이러한 검토는, 예컨대, 4개의 평가 지표 중 적어도 1개의 평가 지표가 임계치를 초과하고, 또한 그 상태가 소정 시간 이상 계속되고 있는지 여부로 판정한다. 또한 이때, 도 4에 나타낸 바와 같이, 이상이 검지된 센서의 출력치인 DPF 입구 온도 및 DPF 출구 온도를 바탕으로 산출되는 PM 퇴적량 추정치 및 DPF 보정 차압은 이용하지 않고서, 누적 운전 시간과 누적 연료 소비량의 2개의 평가 지표를 이용하여 랭크업의 검토를 행하도록 함으로써, 센서 고장시에 있어서의 PM 퇴적 상태의 추정 정확도를 향상시킬 수 있다.

그리고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 누적 운전 시간과 누적 연료 소비량의 2개의 평가 지표 중 어느 하나의 평가 지표가 임계치를 초과하고, 또한 그 상태가 소정 시간 이상 계속되고 있는 경우(S17에 있어서 예)는 단계 S18에 있어서 DPF 재생 중이 아닌 것을 확인한 후, 단계 S19에서 포집 스테이지를 하나 랭크업하고, 흐름을 종료한다. 한편, 단계 S17에 있어서, 어느 평가 지표도 임계치를 초과하지 않고 있거나, 또는 임계치를 초과한 상태의 계속 시간이 소정 시간 미만인 경우(S17에 있어서 아니오)는 그대로 흐름을 종료한다. 또, 도 4~도 6에 나타낸 흐름은 엔진(2)이 운전되고 있는 동안은 소정 시간 및/또는 소정의 타이밍(예컨대 소정의 주행 거리)마다 반복되도록 구성되어 있다.

이와 같이 본 발명의 엔진의 배기 정화 시스템에서는, DPF(34)의 PM 퇴적 상태를 4개의 평가 지표(PM 퇴적량 추정치, DPF 보정 차압, 누적 운전 시간, 누적 연료 소비량)에 근거하여, 예컨대 6개의 포집 스테이지(평가 스테이지)로 랭크별 분류하고, 현재 스테이지 판단 수단(52a)에 의한 현재의 포집 스테이지의 판단과, 평가 스테이지 판정 수단(52b)에 의한 현재의 평가 스테이지의 랭크업의 검토가 반복하여 행해지도록 구성되어 있다. 그리고, 이상 검지 수단(52d)에 의해 각종 센서의 이상이 검지된 경우에는, 현재 스테이지 판단 수단(52a)에 의해 판단된 현재의 포집 스테이지 대신에, 현재 스테이지 재판정 수단(52c)에 의해, 이상이 검지된 센서의 출력치를 바탕으로 하는 평가 지표는 이용하지 않고서, 그 이외의 평가 지표를 이용하여 현재의 포집 스테이지를 새롭게 재판정하도록 구성되어 있다.

따라서, 센서가 고장을 일으킨 경우라도, 이상이 검지된 센서의 출력치를 바탕으로 하는 평가 지표는 이용하지 않고서, 그 이외의 평가 지표를 이용하여 현재의 포집 스테이지를 새롭게 재판정하기 때문에, 센서 고장시에 있어서의 PM 퇴적 상태의 추정 정확도를 향상시킬 수 있도록 되어 있다.

또한 상술한 바와 같이, 이상 검지 수단(52d)에 의해 각종 센서의 이상이 검지된 경우에는, 이상이 검지된 센서의 출력치를 바탕으로 하는 평가 지표는 이용하지 않고서, 그 이외의 평가 지표를 이용하여 평가 스테이지 판정 수단(52b)에 의한 현재의 평가 스테이지의 랭크업의 검토가 행해지도록 구성되어 있기 때문에, 센서 고장시에 있어서의 PM 퇴적 상태의 추정 정확도를 보다 한층 향상시킬 수 있도록 되어 있다.

또, 본 실시형태의 설명에서는, DPF(34)의 PM 퇴적 상태를 4개의 평가 지표에 근거하여 6개의 포집 스테이지(평가 스테이지)로 랭크별 분류하는 경우를 예로 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. DPF(34)의 PM 퇴적 상태는 적어도 복수의 평가 지표에 근거하여 분류되면 되고, 평가 지표의 수는 4개로 한정되지 않는다. 또한, 분류되는 포집 스테이지(평가 스테이지)의 수도 6개로는 한정되는 것이 아니다.

<제 2 실시형태>

상술한 실시형태에서는, DPF 입구 온도 센서(38) 및 DPF 출구 온도 센서(42)의 2개의 센서에 이상이 검지된 경우를 예로 하여 설명했지만, 본 실시형태에서는, DPF 차압 센서(40)에 이상이 검지된 경우에 대하여, 도 8~10을 바탕으로 하여 설명한다. 또, 본 실시형태는 상술한 실시형태와 기본적으로는 동일하게 구성되어 있고, 같은 구성에는 같은 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 10에 나타낸 바와 같이, DPF 차압 센서(40)의 출력치인 DPF 차압은 4개의 평가 지표의 하나인 DPF 보정 차압을 산출할 때의 바탕이 되고 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 단계 S20에서, 상술한 현재 스테이지 재판정 수단(52c)에 의해, 상기 4개의 평가 지표 중 이상이 검지된 센서의 출력치인 DPF 차압은 이용하지 않고서, PM 퇴적량 추정치, 누적 운전 시간 및 누적 연료 소비량의 3개의 평가 지표를 이용하여, 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정한다.

또한, 본 실시형태에서는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 단계 S17 이후에 있어서, 상술한 평가 스테이지 판정 수단(52b)에 의해, 이상이 검지된 센서의 출력치인 DPF 차압은 이용하지 않고서, PM 퇴적량 추정치, 누적 운전 시간 및 누적 연료 소비량의 3개의 평가 지표를 이용하여, 단계 S16에 있어서의 포집 스테이지의 랭크업의 검토를 행한다.

이와 같이, 본 발명의 엔진의 배기 정화 시스템은 복수의 평가 지표를 산출하기 위해 이용되는 각종 센서 중 적어도 하나의 센서에 이상이 검지된 경우에 있어서 적용할 수 있는 시스템이다.

<제 3 실시형태>

다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 대하여, 도 11~도 13을 바탕으로 설명한다. 또, 본 실시형태는 상술한 실시형태와 기본적으로는 동일하게 구성되어 있고, 같은 구성에는 같은 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.

상술한 실시형태에서는, 이상 검지 수단(52d)에 의해 각종 센서의 이상이 검지된 경우에는, 현재 스테이지 재판정 수단(52c)에 의해, 이상이 검지된 센서의 출력치를 바탕으로 하는 평가 지표는 이용하지 않고서, 그 이외의 평가 지표를 이용하여 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정하고, 또한, 평가 스테이지 판정 수단(52b)에 의한 현재의 평가 스테이지의 랭크업의 검토를 행하고 있었다.

그렇지만 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 도 11~도 13에 나타낸 바와 같이, 이상 검지 수단(52d)에 의해 각종 센서 중 하나인 에어 플로 미터(26)(급기 유량계)에 이상이 검지된 경우에는, 현재 스테이지 재판정 수단(52c)에 의해, 이상이 검지된 에어 플로 미터(26)에서 측정된 급기 유량 대신에, 도 13에 나타낸 바와 같이, 대체 수단(60)에 의해 산출된 급기 유량을 바탕으로 하여 평가 지표(PM 퇴적량 추정치, DPF 보정 차압)를 산출하고, 이들 PM 퇴적량 추정치 및 DPF 보정 차압과, 누적 운전 시간 및 누적 연료 분사량을 이용하여 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정함과 아울러, 평가 스테이지 판정 수단(52b)에 의한 현재의 평가 스테이지의 랭크업의 검토가 행해지도록 구성되어 있더라도 좋다.

즉, 도 11에 나타낸 바와 같이, 단계 S15'에서, 에어 플로 미터(26)에서 측정된 급기 유량 대신에 대체 수단(60)에 의해 급기 유량의 대체치를 산출하고, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 단계 S20에서, 상술한 현재 스테이지 재판정 수단(52c)에 의해, 그 급기 유량의 대체치를 바탕으로 하여 산출한 PM 퇴적량 추정치 및 DPF 보정 차압을 포함하는 4개의 평가 지표를 이용하여, 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정한다. 또한, 도 11에 나타낸 바와 같이, 단계 S17' 이후에 있어서, 상술한 평가 스테이지 판정 수단(52b)에 의해, 상기 그 급기 유량의 대체치를 바탕으로 하여 산출한 PM 퇴적량 추정치 및 DPF 보정 차압을 포함하는 4개의 평가 지표를 이용하여, 단계 S16에 있어서의 포집 스테이지의 랭크업의 검토를 행하도록 되어 있다.

이와 같은 본 실시형태의 엔진의 배기 정화 시스템에 의하면, 에어 플로 미터(26)(급기 유량계)에 이상이 검지된 경우에는, 그 에어 플로 미터(26)에서 측정된 급기 유량 대신에, 대체 수단(60)에 의해 산출된 급기 유량에 의해 PM 퇴적량 추정치 및 DPF 보정 차압을 산출하고, 그 PM 퇴적량 추정치 및 DPF 보정 차압과, 누적 운전 시간 및 누적 연료 분사량을 이용하여 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정하기 때문에, 급기 유량계 고장시에 있어서의 PM 퇴적 상태의 추정 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태의 엔진의 배기 정화 시스템에 의하면, 에어 플로 미터(26)(급기 유량계)에 이상이 검지된 경우에는, 그 에어 플로 미터(26)에서 측정된 급기 유량 대신에, 대체 수단(60)에 의해 산출된 급기 유량에 의해 PM 퇴적량 추정치 및 DPF 보정 차압을 산출하고, 그 PM 퇴적량 추정치 및 DPF 보정 차압과, 누적 운전 시간 및 누적 연료 분사량을 이용하여 평가 스테이지 판정 수단에 의한 현재의 평가 스테이지의 랭크업의 검토가 행해지기 때문에, 급기 유량계 고장시에 있어서의 PM 퇴적 상태의 추정 정확도를 보다 한층 향상시킬 수 있도록 되어 있다.

본 실시형태의 엔진의 배기 정화 시스템에 있어서의 대체 수단(60)으로서는, 상술한 급기 절대 압력 센서(18) 및 급기 온도 센서(20)(압력ㆍ온도 측정 수단)와, 그 측정된 압력 및 온도로부터 급기 유량의 대체치를 산출하는 ECU(50)(급기 유량 산출 수단)로 구성할 수 있다.

즉, 에어 플로 미터(26)에 이상이 인지된 경우에는, EGR 밸브(24)를 전부 닫고, ECU(50)에 있어서, 급기 절대 압력 센서(18) 및 급기 온도 센서(20)에서 측정된 급기 매니폴드(4)의 절대 압력 및 온도에 의해, 하기 식 (1), (2)에 근거하여, 급기 유량을 산출할 수 있다.

G_cyl=(ρㆍV_strkㆍN_e/60)ㆍ(2／I_cyc)ㆍN_cylㆍE_v … (1)

ρ=P/RT … (2)

(여기서, G_cyl은 급기 유량, ρ는 급기 밀도, P는 급기 매니폴드부의 절대 압력, T는 급기 매니폴드부의 온도, R은 기체 상태 상수, V_strk는 1기통당 행정 용적, N_e는 엔진 회전수, I_cyc는 스트로크, N_cyl은 실린더의 수, E_v는 체적 효율로 별도 맵으로부터 산정되는 것이다.)

또한, 본 실시형태의 엔진의 배기 정화 시스템에 있어서의 대체 수단(60)으로서는, 엔진(2)의 엔진 회전수 및 연료 분사량을 산출하기 위해 필요한 각종 센서 및 ECU(50)(회전수ㆍ분사량 산출 수단)와, 엔진(2)의 엔진 회전수 및 연료 분사량과 급기 유량의 관계로부터 급기 유량을 산출하는 ECU(50)(급기 유량 산출 수단)로 구성할 수도 있다.

즉, 에어 플로 미터(26)에 이상이 인지된 경우에는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 상술한 도시하지 않는 크랭크 센서, 캠 센서, 가속 센서, 스로틀 센서 등의 각종 센서로부터의 입력 신호에 근거하여, ECU(50)에 있어서 산출된 엔진 회전수 및 연료 분사량을 입력 데이터로 하는 급기 유량 맵(62)에 의해, 급기 유량의 대체치가 산출되도록 되어 있다. 또, 급기 유량 맵(62)은 실험 등을 행하는 것에 의해 작성되어, ECU(50)의 ROM에 미리 기억되어 있는 것으로 한다.

이상, 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위에서의 다양한 변경이 가능하다.

본 발명은 DPF를 구비한 엔진의 배기 정화 시스템, 상세하게는, DPF에 퇴적된 PM을 연소 제거하는 타이밍을 적절히 제어할 수 있는 엔진의 배기 정화 시스템으로서 이용할 수 있다.

Claims

엔진으로부터 배기 통로에 배출된 배기 가스 중의 PM(particulate matter)을 포집하는 DPF(diesel particulate filtet)와, 상기 DPF의 PM 퇴적 상태를 복수의 평가 지표에 근거하여 복수의 평가 스테이지로 랭크별 분류하는 PM 퇴적 상태 평가 수단을 구비하고, 상기 PM 퇴적 상태 평가 수단은 현재의 평가 스테이지를 판단하는 현재 스테이지 판단 수단과, 상기 복수의 평가 지표 중 소정수의 평가 지표가 임계치를 상회한 경우에, 현재의 평가 스테이지를 다음 랭크의 평가 스테이지로 랭크업하는 평가 스테이지 판정 수단을 포함하고, 상기 현재 스테이지 판단 수단에 의한 현재의 평가 스테이지의 판단과, 상기 평가 스테이지 판정 수단에 의한 현재의 평가 스테이지의 랭크업의 검토가 반복하여 행해지도록 구성된 엔진의 배기 정화 시스템에 있어서,
상기 PM 퇴적 상태 평가 수단은 상기 복수의 평가 지표를 산출하기 위해 이용되는 각종 센서의 이상을 검지하는 이상 검지 수단과, 상기 이상 검지 수단에 의해 이상이 검지된 센서는 이용하지 않고서 현재의 평가 스테이지를 재판정하는 현재 스테이지 재판정 수단을 갖고 있고,
상기 이상 검지 수단에 의해 상기 각종 센서의 이상이 검지된 경우에는, 상기 현재 스테이지 판단 수단에 의해 판단된 현재의 평가 스테이지 대신에, 상기 현재 스테이지 재판정 수단에 의해, 그 이상이 검지된 센서의 출력치를 바탕으로 하는 평가 지표를 무효화하고, 그 이외의 적어도 2 이상의 평가 지표를 이용하여 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정함과 아울러, 상기 현재의 평가 스테이지를 새롭게 재판정하는 때에, 지금까지의 스테이지 판단을 한번 리셋해서 가장 랭크가 낮은 스테이지를 초기치로 해서 현재의 평가 스테이지를 재판정하도록 구성되고,
상기 복수의 평가 지표는, 상기 엔진으로부터 배출된 배기 가스 중에 포함되는 PM 배출량과 상기 DPF에 있어서의 PM 재생량의 차분을 시시각각 적산함으로써 산출되는 PM 퇴적량 추정치를 적어도 포함하고,
상기 각종 센서는, 상기 PM 배출량을 산출하기 위해 이용되는 센서, 및 상기 PM 재생량을 산출하기 위해 이용되는 센서를 포함하는, 상기 PM 퇴적량 추정치를 산출하기 위해 이용되는 복수의 센서를 포함하고,
상기 이상 검지 수단에 의해 상기 PM 재생량을 산출하기 위해 이용되는 센서의 이상이 검지된 경우에는, 상기 PM 배출량을 산출하기 위해 이용되는 센서의 이상이 검지되지 않은 경우에도, 상기 PM 퇴적량 추정치를 무효화하는
것을 특징으로 하는 엔진의 배기 정화 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 이상 검지 수단에 의해 상기 각종 센서의 이상이 검지된 경우에는, 그 이상이 검지된 센서의 출력치를 바탕으로 하는 평가 지표는 이용하지 않고서, 그 이외의 적어도 2 이상의 평가 지표를 이용하여 상기 평가 스테이지 판정 수단에 의한 현재의 평가 스테이지의 랭크업의 검토가 행해지는 것을 특징으로 하는 엔진의 배기 정화 시스템.