WO2011099366A1 - エンジンの排気浄化装置及び方法、並びにエンジンの排気浄化装置に係るフィルタの再生システム - Google Patents

エンジンの排気浄化装置及び方法、並びにエンジンの排気浄化装置に係るフィルタの再生システム Download PDF

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圭祐 奥田
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三菱重工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an exhaust purification apparatus and method for an engine having a filter that is provided in an exhaust passage of an engine and that collects particulates in exhaust gas and performs forced regeneration to remove the collected particulates by heating to remove fuel. Further, the present invention relates to a filter regeneration system according to the exhaust emission control device of the engine.
  • the engine control unit (Engine Control Unit: ECU) is automatically operated when soot accumulates above a certain level in the DPF.
  • Automatic playback playback during operation
  • manual playback in which the user notifies the playback timing by means of lamp lighting / flashing, etc. and the user performs playback by operating the switch, etc. are generally implemented. .
  • an over-deposition state may occur, and in the case of an over-deposition state, the limp home mode is entered, and the engine output is reduced and the regeneration is prohibited. .
  • a service base such as a dealer or repair shop
  • the over-deposition state is released by cleaning or replacement.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a technique for determining the regeneration temperature and the regeneration time in accordance with the PM deposition amount of the DPF.
  • Patent Document 3 discloses that when the DPF is over-deposited and enters the limp home mode, PM (Particulate Matter) is not increased.
  • PM Porate Matter
  • Patent Document 4 discloses that when the DPF is over-deposited, the electric heating means and the air supply means are controlled. A technique for regenerating DPF by incinerating PM deposited on DPF is disclosed.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 are not related to the overdeposition state, and the DPF cannot be regenerated in the overdeposition state.
  • Patent Document 3 can provide a necessary torque without increasing PM in the case of an overdeposition state, but cannot release the overdeposition state.
  • Patent Document 4 needs to newly provide an electric heating means such as an electric heating device, increase in manufacturing cost due to an increase in the number of parts, limitation of placement location, expression of possibility of new failure, etc. The problem remains.
  • an exhaust purification device for an engine having a filter that is provided in an exhaust passage of an engine and collects particulates in exhaust gas the soot collected by the filter is accumulated more than a predetermined amount. It is an object of the present invention to provide an engine exhaust purification device and method capable of regenerating the filter without adding new parts even in an “overdeposited state”. It is another object of the present invention to provide a filter regeneration system according to the engine exhaust gas purification apparatus.
  • the control means is configured such that the fine particles accumulated on the filter become equal to or larger than a predetermined amount larger than a predetermined amount of a normal regeneration start condition, or the fine particles accumulated on the filter If it is less than the specified amount and the elapsed time from the previous regeneration of the filter reaches a defined time greater than the predetermined time of the normal regeneration start condition, and When the fuel supply amount reaches a specified supply amount larger than the predetermined supply amount of the normal regeneration start condition, the over-deposition state determining means for determining that the amount of collected particulates to the
  • the indicating means is connected to the control means, and the switch is connected to the first means.
  • the DPF can be regenerated at the second regeneration temperature even in an over-deposited state. Therefore, since the filter can be regenerated even in an over-deposited state, there is no need to replace or remove the filter when the over-deposited state occurs, greatly reducing the effort involved in releasing the over-deposited state. Can be reduced.
  • control means has a deposit amount calculating means for estimating the amount of particulates deposited on the filter from the operating state of the engine, and the second regeneration temperature corresponds to the amount of particulates deposited on the filter.
  • the filter may be set to a temperature lower than a limit temperature at which no excessive temperature rise occurs in the filter.
  • control means is a case where it is determined by the over-deposition state determination means that over-deposition has occurred, and the amount of fine particles deposited on the filter estimated by the estimated amount calculation means during regeneration of the filter
  • the second regeneration temperature may be changed with time according to the time change.
  • the second regeneration temperature can be made as high as possible according to the state of particulates deposited on the filter being regenerated. . Therefore, the regeneration time at the second regeneration temperature, which is lower than the first regeneration temperature, can be shortened as much as possible, and the time for canceling the overdeposition state can be set appropriately. Thereby, the risk of oil dilution that the oil used in the engine, which increases as the regeneration of the filter becomes longer, dilutes can be reduced.
  • the second regeneration temperature does not cause an excessive temperature rise in the filter during regeneration when the amount of fine particles collected by the filter is a prescribed amount that is a criterion for determination in the over-deposition state determining means. It may be set to a constant value below the limit temperature. Thereby, although it takes a regeneration time, the over-deposition state can be canceled by performing the regeneration at the second regeneration temperature more safely.
  • the control means is a case where the over-deposition state determination means determines that over-deposition occurs, and the amount of fine particles deposited on the filter estimated by the accumulation amount calculation means by the regeneration of the filter is When the amount of fine particles collected by the filter is equal to or less than a prescribed amount that is a criterion for determination in the over-deposition state determination means, the switch may be forcibly switched to the first regeneration temperature.
  • the amount of particulates deposited on the filter is reduced to an amount that can be regenerated at the first regeneration temperature.
  • the control means may prohibit the regeneration of the filter when the fine particles accumulated on the filter reach a certain amount larger than the specified amount.
  • the fixed amount is set to a deposition amount that causes an excessive temperature rise during regeneration even by the second regeneration temperature. Thereby, the safety
  • particulates in exhaust gas are collected by a filter provided in an exhaust passage of the engine, and the particulates collected by the filter
  • a method for purifying the exhaust of an engine in which the regeneration of the filter is performed by injecting fuel at a time when it does not contribute to combustion in the combustion chamber of the engine when it becomes equal to or greater than a predetermined amount, and performing combustion with an oxidation catalyst When the amount of fine particles deposited on the filter exceeds a specified amount greater than a predetermined amount of the normal regeneration start condition, and the amount of fine particles accumulated on the filter is less than the specified amount, the elapsed time from the previous regeneration of the filter.
  • the regeneration temperature for regeneration of the filter is the first regeneration during normal regeneration.
  • An instruction means for forcibly switching the switch to a second regeneration temperature is connected to a switch capable of switching between a temperature and a second regeneration temperature that is lower than the temperature during normal regeneration, and A regeneration temperature for regeneration of the filter is set as a second regeneration temperature.
  • the amount of particulates accumulated on the filter is estimated from the operating state of the engine, and the second regeneration temperature corresponds to the amount of particulates deposited on the filter, and does not cause excessive temperature rise in the filter during regeneration. It is good to set below the limit temperature.
  • the second regeneration temperature is a case where it is determined that the over-deposition state is present, and during the regeneration of the filter, the second regeneration temperature may be changed over time according to the temporal change of the amount of fine particles deposited on the filter.
  • the second regeneration temperature does not cause an excessive temperature rise in the filter during regeneration of the filter when the accumulation amount of fine particles on the filter is the prescribed amount that is a criterion for determining the overdeposition state. It may be set to a constant value below the limit temperature.
  • the amount of fine particles accumulated on the filter is determined based on the amount of fine particles accumulated on the filter.
  • the switch may be forcibly switched to the first regeneration temperature when the reference amount is below the reference amount.
  • the temperature when the filter is regenerated at the second regeneration temperature, the temperature may be raised to the regeneration temperature at a slower temperature increase rate than when the filter is regenerated at the first regeneration temperature.
  • the maximum temperature reached inside the filter can be suppressed, an excessive temperature rise can be prevented, and the DPF can be regenerated more safely.
  • the oil used for the engine is replaced.
  • the regeneration time is prolonged and the oil dilution risk that the oil used in the engine is diluted increases. Therefore, by exchanging the oil after completion of regeneration of the filter at the second regeneration temperature, it is possible to prevent occurrence of trouble due to oil dilution of the engine after completion of regeneration.
  • a filter provided in the exhaust passage of the engine that collects particulates in the exhaust gas and performs forced regeneration to remove the collected particulates by heating, and a filter disposed upstream of the filter.
  • An engine exhaust purification device having an oxidation catalyst for raising the temperature and a regeneration control means for regenerating the filter by regenerating the particulates deposited on the filter, the control means in the filter When the collected particulates exceed a specified amount larger than a predetermined amount of the normal regeneration starting condition, and the particulates deposited on the filter are less than the prescribed amount, and the elapsed time from the previous regeneration of the filter is normal.
  • An over-deposition state determination unit that determines that the amount of collected fine particles in the filter is over-deposition, a regeneration temperature for regeneration of the filter, a first regeneration temperature during normal regeneration, and a normal regeneration time And a switch that can switch between a second regeneration temperature that is lower than the temperature at which the over-deposition state determination means determines that over-deposition is present and is connected to the control means and the switch Instructing means capable of forcibly switching to the second regeneration temperature and a server communicable with the instructing means are provided.
  • the control means Transmission of the read information relating to the engine to the server, switching the switch to perform reproduction at the second reproduction temperature, and information to the server indicating that reproduction has been performed after completion of the reproduction And performing signal.
  • the server verifies whether or not to permit switching of the switch by the instructing means by collating information relating to the engine transmitted from the instructing means with a database held therein,
  • the permission information may be transmitted to the instruction means, and the instruction means may switch the switch based on the permission information from the server.
  • the holder of the instruction means can collect the work fee from the user of the vehicle equipped with the exhaust emission control device of the engine by performing the regeneration operation of the filter using the instruction means. . Further, the holder of the server receives the information from the instruction unit, transmits permission information to the instruction unit, and receives information indicating that the reproduction has been performed from the instruction unit, whereby the instruction unit It is possible to reliably grasp the usage status of. In addition, since the information related to the engine and the information indicating that the regeneration has been performed are received from the instruction means, it is possible to grasp the usage status of the engine and the exhaust purification device, the regeneration status of the filter, and the like in the market.
  • the instructing means displays a prompt to replace the engine oil, and replaces the oil when the engine oil is replaced based on the display. Information to that effect may be transmitted to the server.
  • the oil is surely replaced after the regeneration of the filter at the second regeneration temperature is completed, and troubles due to the oil dilution of the engine after the regeneration can be prevented.
  • the server may charge a predetermined service fee to a user of the instruction unit based on information transmitted from the instruction unit. Since the service fee is collected based on the information transmitted from the instruction unit, the service fee can be reliably collected from the holder of the instruction unit.
  • an “over-deposition state” in which the soot collected by the filter accumulates a predetermined amount or more. Even in this case, it is possible to provide an engine exhaust purification device and method that can regenerate the filter without adding new parts, and a filter regeneration system according to the engine exhaust purification device. .
  • FIG. 1 is a configuration diagram around an engine to which an exhaust emission control device according to a first embodiment is applied.
  • 3 is a flowchart according to a DPF regeneration procedure in the first embodiment. It is the table
  • FIG. It is the graph which put together the relationship between the collection stage division
  • 3 is a flowchart relating to determination of a collection stage in the first embodiment. It is a figure which concerns on calculation of each parameter which concerns on the collection stage judgment in Example 1.
  • FIG. It is a figure which shows the logic of control of slow reproduction
  • FIG. 1 is a configuration diagram around an engine to which the exhaust emission control device according to the first embodiment is applied.
  • An air supply passage 6 is joined to the engine 2 via an air supply manifold 4, and an exhaust passage 10 is connected to the engine 2 via an exhaust manifold 8.
  • the air supply passage 6 is provided with a compressor 12 a of a turbocharger 12.
  • the compressor 12a is coaxially driven by a turbine 12b described later.
  • An intercooler 14 that performs heat exchange between the intake air flowing through the air supply passage 6 and the atmosphere is provided downstream of the compressor 12a in the air supply passage 6.
  • a throttle valve 16 for adjusting the flow rate of intake air flowing through the air supply passage 6 is provided downstream of the intercooler 14 in the air supply passage 6.
  • An air flow meter 26 that detects the supply air flow rate and an intake air temperature sensor 28 that detects the intake air temperature are provided on the upstream side of the compressor 12 a in the supply air passage 6, and detected values of the air flow meter 26 and the intake air temperature sensor 28. Is taken into an ECU (engine control unit) 50.
  • An air supply absolute pressure sensor 18 for detecting the air supply absolute pressure and an air supply temperature sensor 20 for detecting the air supply temperature are provided downstream of the throttle valve 16 in the air supply passage 6. Detection values of the absolute pressure sensor 18 and the supply air temperature sensor 20 are taken into the ECU 50.
  • a turbine 12b of a turbocharger 12 is provided in the exhaust passage 10.
  • the turbine 12 b is driven by exhaust gas from the engine 2.
  • the exhaust passage 10 is connected to an EGR passage 23 that recirculates part of the exhaust gas (EGR gas) to the supply side.
  • the EGR passage 23 is provided with an EGR control valve 24 that controls the flow rate of EGR gas flowing through the EGR passage 23.
  • An exhaust purification device 30 that performs exhaust aftertreatment is provided on the exhaust passage 10 downstream of the turbine 12b.
  • the exhaust purification device 30 detoxifies hydrocarbon (HC) and carbon monoxide (CO) in the exhaust gas by the action of the oxidation catalyst, oxidizes NO in the exhaust gas to NO 2 , and collects the soot collected by the DPF 34.
  • DOC (oxidation catalyst) 32 and DOC 32 having the function of burning and removing soot and the function of raising the exhaust gas temperature by the oxidation reaction heat of the unburned components in the exhaust gas when the soot collected in the DPF 34 is forcibly regenerated And a DPF 34 that collects soot in the exhaust gas.
  • the exhaust purification device 30 is provided with a DOC inlet temperature sensor 36 for detecting the inlet temperature of the DOC 32, a DPF inlet temperature sensor 38 for detecting the inlet temperature and the outlet temperature of the DPF, and a DPF outlet temperature sensor 42, respectively.
  • the detected values of the DOC inlet temperature sensor 36, the DPF inlet temperature sensor 38, and the DPF outlet temperature sensor 42 are taken into the ECU 50.
  • a DPF differential pressure sensor 40 that detects the differential pressure at the entrance and exit of the DPF 34 is provided, and the detection value of the DPF differential pressure sensor 40 is also taken into the ECU 50.
  • the engine 2 is provided with an injector, a rail pressure sensor, a fuel temperature sensor, a crank sensor, a cam sensor, a water temperature sensor, a hydraulic switch, and the like as parts that exchange information with the ECU 50. These parts are collectively indicated by 22 in FIG. Further, the ECU 50 calculates the target opening degree of the EGR control valve 24 and the throttle valve 18 based on each of the above-described values and controls the opening degree of the EGR control valve 24 and the throttle valve 18. Further, the ECU 50 receives an accelerator input signal through the cable 44, and is connected to a vehicle body ECU (not shown) through the cable 46.
  • the DPF 34 constituting the exhaust purification device 30 collects soot that is particulates (PM) in the exhaust gas, and there is a limit to the amount of soot accumulated. Therefore, it is necessary to remove the soot accumulated on the DPF 34 and perform regeneration.
  • FIG. 2 is a flowchart according to the regeneration procedure of the DPF 34 according to the first embodiment.
  • step S1 the ECU 50 determines whether or not the current state of the DPF 34 is an over-deposition state, that is, whether or not it is the collection stage 5 or 6.
  • FIG. 3 is a table summarizing the collection stage in the first embodiment. If the collection stage is the collection stage 1, it is not necessary to regenerate the DPF 34, the stage 2 needs to automatically regenerate the DPF, the stages 3 and 4 need to perform manual regeneration of the DPF, and the stage 5 is slowly described later. Regeneration is required, and stage 6 is in a state where DPF cannot be regenerated.
  • FIG. 4 is a graph summarizing the relationship between the collection stage classification and the soot accumulation amount of the DPF 34 in the first embodiment.
  • the vertical axis represents the collection stage
  • the horizontal axis represents the soot accumulation amount of the DPF 34.
  • the collection stage is determined by the soot accumulation amount of the DPF 34, and the collection stage becomes larger as the soot accumulation amount is larger.
  • the soot accumulation amount is Q2 [g / L] or less
  • the collection stage 1 when the soot accumulation amount is Q3 [g / L] or less, the collection stage 2 and the soot accumulation amount are Q4.
  • the collection stage 3 when the soot accumulation amount is Q5 [g / L] or less, the collection stage 4; when the soot accumulation amount is Q6 [g / L] or less, the collection stage 5 and the soot accumulation amount are It is the collection stage 6 above Q6 [g / L].
  • Such a graph is stored in the ECU 50 in advance.
  • FIG. 5 is a flowchart relating to determination of the collection stage in the first embodiment, and the ECU 50 determines the collection stage according to the flowchart shown in FIG. 5.
  • the current collection stage is determined in step S51, and the process proceeds to step S52.
  • the current collection stage in step S51 means the collection stage determined one cycle before the flowchart in FIG. 5 and is stored in the ECU 50.
  • step S53 soot accumulation amount estimated value ⁇ Qx, cumulative operation time ⁇ Tx, cumulative fuel consumption amount ⁇ Qfx, DPF correction differential pressure ⁇ dPx, In addition, it is determined whether or not the state has continued for a predetermined time.
  • FIG. 6 is a diagram related to calculation of each parameter according to the collection stage determination in the first embodiment.
  • reference numeral 101 denotes a soot estimated amount calculation, which means calculation of an estimated value of the soot amount accumulated in the DPF 34.
  • the engine exhaust speed is calculated at 102 using the detected values of the engine speed, the fuel injection amount to the engine, and the excess oxygen ratio, and at 103, the engine speed is calculated.
  • the soot regeneration amount is calculated using detected values of the fuel injection amount, the exhaust gas flow rate, the DOC inlet temperature, the DPF inlet temperature, and the DPF outlet temperature.
  • the calculated values of the soot discharge amount and the soot regeneration amount calculated in 104 are added, integrated in 105, and divided by the capacity of the DPF 34 in 106 to obtain an estimated value [g / L] of the soot accumulation amount. It is done. Then, at 100, the soot accumulation amount obtained at 106 is equal to or greater than Qx corresponding to the collection stage X determined at step S51 in FIG. Judgment is made using the graph as shown in FIG.
  • a graph similar to that shown in FIG. 4 is stored in the ECU 50 in advance for the accumulated operation time from the previous regeneration of the DPF 34, the accumulated fuel consumption from the previous regeneration of the DPF 34, and the corrected differential pressure before and after the DPF. ing. From the cumulative operation time calculated at 111, the cumulative fuel consumption calculated from the fuel injection amount to the engine at 121, the fuel injection amount, the supply air flow rate, the DPF inlet temperature, the DPF outlet temperature, and the DPF differential pressure at 131 Whether the calculated differential pressure difference is equal to or greater than Tx, Qfx, dPx corresponding to the collection stage X determined in step S51 in FIG. The determination is made using a graph similar to the graph shown in FIG.
  • the corrected differential pressure is standard based on the ratio between the exhaust gas deposition flow rate and the reference gas amount because the differential pressure across the DPF 34 varies with the exhaust gas deposition flow rate even if the soot accumulation amount on the DPF 34 is the same. It is converted into a differential pressure before and after the DPF 34 in the state.
  • step S53 shown in FIG. 5 the soot accumulation amount estimated value, the accumulated operation time, the accumulated fuel consumption amount, and the DPF correction differential pressure are calculated, and the calculated values are set to predetermined amounts (Qx, Tx, Qfx, dPX). ) It is determined whether or not the above state continues for a certain period of time. In step S53, when any one of the estimated soot accumulation value, the accumulated operation time, the accumulated fuel consumption amount, and the DPF corrected differential pressure continues to be equal to or greater than the predetermined value for the predetermined time. Judge as YES.
  • step S53 the process is terminated as it is, and the current collection stage determined in step S51 is determined as the collection stage.
  • step S53 the process proceeds to a step S54 to determine whether or not the current state is that the DPF 34 is being regenerated. If YES in step S54, that is, if the DPF 34 is currently being regenerated, the process is terminated, and the current collection stage determined in step S51 is determined as the collection stage. If NO in step S54, that is, if the DPF 34 is not currently being regenerated, the process proceeds to step S55, where the collection stage obtained by adding 1 to the current collection stage determined in step S51 is determined, and the process ends.
  • step S ⁇ b> 1 in the flowchart shown in FIG. 2 if the determined collection stage is 5 or 6, it is determined as an over-deposition state and YES If the collection stage is 1 to 4, it is determined that the over-deposition state is not established, and the process proceeds to NO.
  • step S1 If NO is determined in step S1, the process is terminated as it is. If YES is determined in the step S1, the process proceeds to a step S2.
  • step S2 the output of the engine is limited by an instruction from the ECU 50, and a warning lamp (not shown) provided in the driver's seat or the like is used to notify a user such as a driver that the DPF 34 is in an over-deposited state.
  • step S2 ends, the process proceeds to step S3.
  • step S3 When step S3 is completed, service personnel are dispatched from the service base that received the communication in step S4.
  • a vehicle or the like on which the engine purification device 30 according to this embodiment is mounted may be brought into the service base. The service person determines whether the DPF 34 is in the collection stage 5 state.
  • step S4 If YES in step S4, that is, if it is determined to be the collection stage 5, the process proceeds to step S5.
  • step S5 the service person connects the ECU 50 to the service tool that he / she brings. The service tool will be described later.
  • step S6 the service staff slowly regenerates the DPF using the service tool.
  • the slow reproduction will be described.
  • the inlet temperature of the DPF is controlled to be about 600 ° C., but the slow regeneration is performed over a long time at a low temperature such as 530 ° C. to prevent overheating. Is what you do.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the logic of the slow reproduction control.
  • the switch 203 for regeneration control is on the 201 side.
  • the target is a DPF inlet temperature of 600 ° C.
  • 206 is compared with the detected value of the DPF inlet temperature
  • 207 is PID calculation. Then, at 208, the late post-injection amount of fuel related to the regeneration of the DPF is determined.
  • the service tool 204 When playing back slowly, connect the service tool 204 to the switch 203.
  • the service tool 204 is connected, and an intention to perform slow playback such as pressing a slow playback start button displayed on the operation screen of the service tool 204 is shown.
  • the service tool 204 can acquire information about the engine 2 and the exhaust emission control device 30 including information on the collection stage from the ECU 50, and the information can be communicated with the service tool 204 by a communication means such as LAN or wireless.
  • the server 205 that has received the information checks the information against an internal database to determine whether or not to permit switching of the switch by the instruction means, and transmits permission information to the service tool.
  • the service tool 204 slowly turns on the reproduction flag.
  • the ECU 50 recognizes that the regeneration is slow and switches the regeneration control switch to the map 202 side for slowly determining the target temperature of the DPF inlet according to the regeneration.
  • the service tool 204 writes data (software parameters) to the ECU, monitors the ECU state, and reads the data through communication with the ECU 50. At this time, the ECU model number, software Identify the unique number of the version of the injector. The service tool 204 also performs data download from the server and data read from the ECU by communicating with the server 205 via a LAN or wireless communication. Further, during slow regeneration or ash maintenance, the ECU, engine, injector, DPF identification number, and data stored in the ECU's non-volatile memory (operating state of the engine / DPF by the user) are read and uploaded to the server.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the PM limit accumulation amount and the DPF inlet control temperature when the DPF 34 is regenerated.
  • the vertical axis indicates the PM limit deposition amount
  • the PM limit deposition amount means the maximum soot deposition amount that allows the regeneration of the DPF 34 to be performed stably without excessive temperature rise.
  • the horizontal axis indicates the DPF inlet control temperature. From FIG. 8, it can be seen that there is a negative first-order correlation between the PM limit accumulation amount and the DPF inlet control temperature. That is, as the amount of soot accumulated on the DPF increases, the DPF inlet control temperature must be lowered.
  • FIG. 9 shows the change over time in the decrease in the amount of accumulated PM due to the inlet temperature of the DPF when the DPF 34 is regenerated.
  • the vertical axis represents the amount of PM deposited on the DPF
  • the horizontal axis represents the regeneration time.
  • the inlet temperature of the DPF is 530 ° C., 570 ° C., 580 ° C., 590 ° C., 600 ° C., 610 ° C., 620 ° C.
  • regeneration from the same PM deposit amount in 630 degreeC is shown.
  • FIG. 9 shows that the lower the DPF inlet temperature, the longer the regeneration.
  • the first method is to always set and control the inlet temperature of the DPF 34 to a temperature corresponding to the soot accumulation amount.
  • the temperature corresponding to the soot accumulation amount is a temperature equal to or lower than the DPF inlet control temperature in which the soot accumulation amount at that time is the PM limit accumulation amount.
  • the target temperature of the DPF 34 during regeneration changes according to the soot accumulation amount.
  • the second method is to make the inlet temperature of the DPF 34 constant at a safe low temperature regardless of the soot accumulation amount such as 530 ° C., for example. Thereby, although it takes a reproduction time, the reproduction can be performed more safely. Therefore, in the map indicated by 202 in FIG. 7, when the first method is used, the map indicating the target value of the DPF inlet control temperature according to the soot accumulation amount uses the second method. In this case, a specified value (for example, 530 ° C.) of the target value of the DPF inlet control temperature at the time of DPF regeneration is stored instead of the map.
  • a specified value for example, 530 ° C.
  • step S6 when the regeneration is started slowly in step S6, the process proceeds to step S7 (a) or step S7 (b), and the target temperature at the DPF inlet is set to the map shown in FIG.
  • step S8 regeneration is continued slowly until the soot accumulation amount estimated value reaches below the manual regeneration possible threshold value.
  • step S7 (b) corresponds to the first method described above
  • step S7 (a) corresponds to the second method described above, and either can be selected.
  • step S8 if the soot accumulation amount estimated value reaches below the manual regeneration possible threshold value by slow regeneration, the process proceeds to step S9 (a), and the ECU automatically switches from slow regeneration to normal manual regeneration. Further, instead of step S9 (b), the regeneration can be ended slowly in step S9 (b), and the manual regeneration can be started in step S10.
  • the manual regeneration possible threshold means the maximum value of the estimated soot accumulation amount at which manual regeneration can be performed, and corresponds to Q5 [g / L] in FIG.
  • FIG. 10 is a graph for explaining switching from slow regeneration to manual regeneration.
  • the vertical axis indicates the PM deposition amount [g / L]
  • the horizontal axis indicates the regeneration time.
  • PM deposition amount a [g / L] PM deposition is performed. Reproduction is performed slowly until the amount decreases below a [g / L] (reproduction time of about 27 minutes in FIG. 10), and thereafter manual regeneration is performed.
  • step S9 (a) or step S9 (b) when manual regeneration is started in step S9 (a) or step S9 (b) ⁇ step S10, the estimated value of the soot accumulation amount is less than the prescribed regeneration completion threshold value and the regeneration time Manual regeneration is continued until becomes longer than the prescribed regeneration completion threshold, and the manual regeneration is completed in step S12.
  • step S12 When the regeneration is completed in step S12, a message prompting the service tool to change oil is displayed in step S13.
  • step S4 the case of YES in step S4, that is, the case of the collection stage 5 has been described.
  • the collection stage 6 is an area where the soot accumulation amount on the DPF 34 is too large to be slowly regenerated. Therefore, in step S14, the service person removes the DPF or removes the DPF to remove the soot for cleaning.
  • step S15 the service tool is connected to the ECU 50, and the soot accumulation amount is reset by the service tool. A prompt message appears.
  • step S16 When a message prompting oil change is displayed on the service tool in step S13 or step S15, the service staff performs oil change in step S16. This is because there is a possibility that oil dilution (dilution) may occur due to slow regeneration or replacement or cleaning of the DPF.
  • step S16 When the service person performs oil change in step S16, the service person proceeds to step S17 and presses the oil change completion button displayed on the service tool.
  • the oil change completion button is provided in order to carry out the oil change with certainty.
  • the oil change completion button is not pressed, the operation of the engine is limited.
  • step S17 When the service person presses the oil change completion button in step S17, the service tool is connected to the server 205 in step S18, information is uploaded to the server in step S19, and the service tool is removed from the ECU 50 in step S20 to complete the service. Then, the process ends.
  • the DPF can be regenerated by slow regeneration in the collection mode 5 even in an over-deposited state. As a result, the opportunity for cleaning by exchanging or removing the DPF can be reduced.
  • control is performed at a safe temperature that does not cause excessive temperature rise even in an overdeposited state, even when the DPF is regenerated in an overdeposited state, the DPF can be prevented from being damaged.
  • the regeneration time can be shortened, and the oil dilution risk due to the regeneration of the DPF can be reduced.
  • the owner of the server can reliably grasp the usage status of the service tool.
  • the server user must ensure that the service tool user pays a service fee according to the usage status. Can be collected.
  • the configuration around the engine is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, and the procedure related to the DPF regeneration procedure is the same as the procedure in the first embodiment shown in the flowchart of FIG. Since it is the same, the description is omitted.
  • FIGS. 3 to 10 described in the first embodiment and also in the second embodiment.
  • the target temperature is increased to the determined target temperature at a speed slower than normal regeneration. That is, a rate limit is applied to the target temperature.
  • FIG. 12 is a graph showing the relationship between the maximum temperature inside the DPF and the rate of temperature increase.
  • the vertical axis represents the maximum temperature inside the DPF
  • the horizontal axis represents the target temperature temperature increase rate.
  • the final target temperature and the temperature at the start of temperature increase are the same.
  • the maximum temperature reached in the DPF varies depending on the rate of temperature increase. That is, it can be seen that the slower the rate of temperature rise, the lower the DPF internal temperature. Therefore, by applying a rate limit to the target temperature and slowing the rate of temperature rise, the maximum temperature reached inside the DPF can be suppressed, excessive temperature rise can be prevented, and regeneration of the DPF can be performed more safely. it can.
  • FIG. 11 is a graph showing the relationship between the DPF inlet temperature and the elapsed time from the start of regeneration.
  • the vertical axis represents the DPF inlet temperature
  • the horizontal axis represents the elapsed time from the start of regeneration.
  • the graph indicated by a represents the time change of the target speed when the rate of temperature increase is not limited
  • a ′ represents the time change of the actual temperature change at the DPF inlet in that case.
  • the graph indicated by b represents the time change of the target speed when the rate of temperature increase is rate-limited
  • b ′ represents the time change of the actual temperature change at the DPF inlet in that case. .
  • the rate limit When the rate limit is not applied to the target temperature indicated by a ′, the actual temperature at the DPF inlet exceeds the target temperature and causes an overshoot, but the rate limit is applied to the target temperature indicated by b ′. In some cases, the actual temperature at the DPF inlet does not cause overshoot. Therefore, by applying a rate limit to the target temperature and slowing the rate of temperature increase, it is possible to prevent the actual temperature of the DPF inlet from overshooting and exceeding the target temperature, and the excessive temperature increase. On the other hand, the DPF can be regenerated more safely.
  • the soot collected by the filter is in an “over-deposition state” in which a predetermined amount or more is accumulated.
  • the present invention can be used as an exhaust gas purification apparatus and method for an engine capable of regenerating the filter without adding new parts.
  • it can also be used as a filter regeneration system according to the engine exhaust gas purification apparatus.

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Abstract

エンジンの排気通路に設けられるフィルタと、前記フィルタに堆積した微粒子を再生処理してフィルタの再生を実施する再生制御手段と、を有するエンジンの排気浄化装置において、前記制御手段は、前記フィルタに堆積した微粒子が過堆積状態となった時に、前記フィルタへの前記微粒子の捕集量が過堆積であると判断する過堆積状態判定手段と、前記フィルタの再生温度を、通常再生時における第１の再生温度と、第１の再生温度よりも低温である第２の再生温度とを切替可能なスイッチを備え、前記指示手段は、過堆積状態である場合に、前記スイッチを強制的に切り替えて第２の再生温度とする指示手段を接続できるように構成されている。

Description

エンジンの排気浄化装置及び方法、並びにエンジンの排気浄化装置に係るフィルタの再生システム
　本発明は、エンジンの排気通路に設けられ、排気ガス中の微粒子を捕集し、捕集した微粒子を加熱により燃料除去する強制再生が実施されるフィルタを有するエンジンの排気浄化装置並びに方法に係るものであり、さらに該エンジンの排気浄化装置に係るフィルタの再生システムに係るものである。
　ディーゼルエンジンの排気ガスを浄化処理する排気浄化装置として、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ　Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ｆｉｌｔｅｒ）を使用する排気浄化装置が知られている。このような、ＤＰＦを使用する排気浄化装置においては、ＤＰＦで排気ガス中の微粒子（ＰＭ）であるスス（ｓｏｏｔ）を捕集して排出している。
　ＤＰＦには捕集したｓｏｏｔの堆積量に限界がある。そこで、ＤＰＦにｓｏｏｔが堆積し過ぎた状態、所謂「過堆積状態」になることを防止するために、ＤＰＦに一定以上ｓｏｏｔが堆積した場合にエンジンコントロールユニット（Ｅｎｇｉｎｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）が自動的に再生を行う自動再生（稼動時再生）や、ユーザーにランプ点灯・点滅などの手段で再生時期を知らせてユーザーがスイッチ操作などにより再生を行う手動再生を行うことが一般的に実施されている。
　しかし、前述の自動再生や手動再生といった手段を講じても過堆積状態となることがあり、過堆積状態となった場合にはリンプホームモードとなり、エンジンの出力低減と再生禁止の動作が行われる。このような状態となった場合、この状態を解除するために、前記エンジンが搭載される車両をディーラーや修理工場などのサービス拠点に持ち込み、該サービス拠点にて過堆積状態となったＤＰＦを取り外して洗浄又は交換することで過堆積状態を解除することが現状においては行われている。
　しかしながら、ＤＰＦが過堆積状態となった場合に、オンロード車にあっては前記サービス拠点まで容易に車両を移動・運搬することが可能であるが、オフロード車にあっては前記サービス拠点まで車両を移動・運搬することは容易ではない。これは、前記サービス拠点の数の制約や使用場所、移動方法などの制約を受けるためである。
　そこで、ＤＰＦの再生に係る技術として、特許文献１及び特許文献２には、ＤＰＦのＰＭ堆積量に応じて再生温度及び再生時間を決定する技術が開示されている。
　また、ＤＰＦが過堆積状態となった場合の対応に関する技術として、特許文献３には、ＤＰＦが過堆積状態となってリンプホームモードになった場合には、ＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ｍａｔｔｅｒ）を増加させず、必要なトルクを出せるように運転方法を制御する技術が開示されている。
　また、ＤＰＦが過堆積状態となった場合にもＤＰＦを再生することができる技術として、特許文献４には、ＤＰＦが過堆積状態となった場合には、電熱手段及び給気手段を制御してＤＰＦに堆積したＰＭを焼却することで、ＤＰＦを再生する技術が開示されている。
特許第４００８８６７号公報 特開２００７－２３９７４０号公報 特開２００７－２１８１９６号公報 特開２０００－３８９１７号公報
　しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示された技術は、過堆積状態に関するものではなく、過堆積状態においてＤＰＦの再生をできるものではない。
　また、特許文献３に開示された技術は、過堆積状態になった場合にＰＭを増加させずに、必要なトルクを出すことはできるが、過堆積状態を解除することができるものではない。
　また、特許文献４に開示された技術は、電熱装置などの電熱手段を新たに設ける必要があり、部品点数の増加による製造コストの増加、配置場所の制限、新たな故障の可能性の発現などの課題が残る。
　上記課題を解決するため本発明においては、エンジンの排気通路に設けられ、排気ガス中の微粒子を捕集するフィルタを有するエンジンの排気浄化装置において、前記フィルタが捕集したｓｏｏｔが所定以上堆積した「過堆積状態」となった場合においても、新たな部品を追加することなく、前記フィルタの再生が可能なエンジンの排気浄化装置並びに方法を提供することを目的とする。また、併せて前記エンジンの排気浄化装置に係るフィルタの再生システムを提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するためのエンジンの排気浄化装置に係る発明として、本発明においては、エンジンの排気通路に設けられ、排気ガス中の微粒子を捕集し、捕集した微粒子を加熱により燃料除去する強制再生が実施されるフィルタと、該フィルタの上流側に配設されフィルタの温度を上昇させるための酸化触媒と、前記フィルタに堆積した微粒子を再生処理してフィルタの再生を実施する再生制御手段と、を有するエンジンの排気浄化装置において、前記制御手段は、前記フィルタに堆積した微粒子が通常再生開始条件の所定量より大きな規定量以上となった時、又は前記フィルタに堆積した微粒子が前記規定量未満であって、前記フィルタの前回再生からの経過時間が通常再生開始条件の所定時間より大きな規定時間に達した場合、及び燃料供給量が通常再生開始条件の所定供給量より大きな規定供給量に達した場合に、夫々前記フィルタへの前記微粒子の捕集量が過堆積であると判断する過堆積状態判定手段と、前記フィルタの再生に係る再生温度を、通常再生時における第１の再生温度と、該通常再生時における温度よりも低温である第２の再生温度とを切替可能なスイッチとを備え、前記過堆積状態判定手段により過堆積であると判断された場合に、前記スイッチを強制的に切り替えて第２の再生温度とする指示手段を接続できるように構成されていることを特徴とする。
　これにより、前記フィルタに堆積した微粒子が前記規定量以上となった場合、即ち「過堆積状態」である場合には、前記指示手段を前記制御手段に接続して、前記スイッチを前記第１の再生温度よりも低温である前記第２の再生温度に切り替えることで過堆積状態においても第２の再生温度にてＤＰＦの再生が可能となる。従って、過堆積状態であっても前記フィルタの再生が可能となるため、過堆積状態になった場合にフィルタの交換又は取り外し洗浄を行う必要がなくなり、過堆積状態の解除に係る手間を大幅に低減することができる。
　また、前記制御手段は、前記エンジンの運転状態から前記フィルタに堆積した微粒子量を推定する堆積量演算手段を有し、前記第２の再生温度は、前記フィルタに堆積した微粒子量に対応して、再生時に前記フィルタにおいて過昇温を起こさない限界温度以下に設定されるとよい。
　これにより、過堆積状態でも過昇温を起こすことなく前記フィルタを再生し、過堆積状態を解除することができる。従って、再生に係る安全性が高く、しかも前記フィルタの溶損などの被害を防止することができる。
　また、前記制御手段は、前記過堆積状態判定手段によって過堆積であると判断された場合であって、前記フィルタの再生中に、前記推定量演算手段によって推定された前記フィルタに堆積した微粒子量の時間変化に応じて、前記第２の再生温度を時間変化させるとよい。
　前記第２の再生温度を前記フィルタに堆積した微粒子量に応じて変化させることで、再生中のフィルタへの微粒子の堆積状態に応じて第２の再生温度を出来る限り高い温度とすることができる。従って、前記第１の再生温度よりも低温である第２の再生温度による再生時間を出来る限り短くすることができ、過堆積状態の解除に係る時間を適切に設定することができる。これにより、前記フィルタの再生が長時間化するほど高まるエンジンに使用されるオイルが希薄化するオイルダイリューションのリスクを低減することができる。
　また、前記第２の再生温度は、前記フィルタに捕集された微粒子の量が前記過堆積状態判定手段における判断の基準となる規定量の場合に、再生時に前記フィルタにおいて過昇温を起こさない限界温度以下の一定値に設定されるとよい。
　これにより、再生時間はかかるものの、より安全に第２の再生温度による再生を実施して過堆積状態を解除することができる。
　前記制御手段は、前記過堆積状態判定手段によって過堆積であると判断された場合であって、前記フィルタの再生により、前記堆積量演算手段により推定された前記フィルタに堆積した微粒子量が、前記フィルタに捕集された微粒子の量が前記過堆積状態判定手段における判断の基準となる規定量以下となった場合に、前記スイッチを強制的に切り替えて第１の再生温度とするとよい。
　このようにして、前記第２の再生温度によって再生することで、前記フィルタへの微粒子の堆積量が前記第１の再生温度によって再生することが可能な量まで減少した後は、より高温の第１の再生温度によって再生することで、前記フィルタの再生全体に要する時間を短縮化することができる。
　また、前記制御手段は、前記フィルタに堆積した微粒子が前記規定量よりも大きな一定量に達したとき、前記フィルタの再生を禁止するとよい。
　前記一定量は、前記第２の再生温度によっても再生時に過昇温を起こす堆積量に設定する。これにより、前記第２の再生温度による再生における安全性がより高くなる。
　また、課題を解決するためのエンジンの排気浄化方法に関する発明として、本発明においては、エンジンの排気通路に設けられたフィルタによって排気ガス中の微粒子を捕集し、前記フィルタに捕集された微粒子が所定量以上となったときに、エンジンの燃焼室での燃焼に寄与しない時期に燃料を噴射して酸化触媒での燃焼を行わせて前記フィルタの再生を実施するエンジンの排気浄化方法において、前記フィルタに堆積した微粒子が通常再生開始条件の所定量より大きな規定量以上となった時、又前記フィルタに堆積した微粒子が前記規定量未満であって、前記フィルタの前回再生からの経過時間が通常再生開始条件の所定時間より大きな規定時間に達した場合、及び燃料供給量が通常再生開始条件の所定供給量より大きな規定供給量に達した場合に、夫々前記フィルタへの前記微粒子の捕集量が過堆積状態であると判断し、過堆積と判断した場合に、前記フィルタの再生に係る再生温度を通常再生時における第１の再生温度と、該通常再生時における温度よりも低温である第２の再生温度とを切替可能なスイッチに、前記スイッチを強制的に切り替えて第２の再生温度とする指示手段を接続して、前記フィルタの再生に係る再生温度を第２の再生温度とすることを特徴とする。
　また、前記エンジンの運転状態から前記フィルタに堆積した微粒子量を推定し、前記第２の再生温度は、前記フィルタに堆積した微粒子量に対応して、再生時に前記フィルタにおいて過昇温を起こさない限界温度以下に設定するとよい。
　前記第２の再生温度は、前記過堆積状態であると判断された場合であって、前記フィルタの再生中に、前記フィルタに堆積した微粒子量の時間変化に応じて、時間変化させるとよい。
　また、前記第２の再生温度は、前記フィルタへの微粒子の堆積量が前記過堆積状態の判断の基準となる前記規定量の場合に、前記フィルタの再生時に前記フィルタにおいて過昇温を起こさない限界温度以下の一定値に設定されるとよい。
　また、前記過堆積であると判断され第２の再生温度によって前記フィルタの再生を行うことにより、前記フィルタに堆積した微粒子量が、前記フィルタに堆積した微粒子の量が前記過堆積状態の判断の基準となる前記規定量以下となった場合に、前記スイッチを強制的に切り替えて第１の再生温度とするとよい。
　また、前記第２の再生温度によって前記フィルタの再生を行う場合、前記第１の再生温度によって前記フィルタの再生を行う場合よりも遅い昇温速度で、再生温度まで昇温させるとよい。
　これにより、前記フィルタ内部の最大到達温度を抑え、過昇温を防止することができ、より安全にＤＰＦの再生を実施することができる。
　さらに、前記フィルタの入口の実際の温度がオーバーシュートを起こしてしまうことを防止でき、過昇温に対してより安全にＤＰＦの再生を行うことができる。
　また、前記第２の再生温度による前記フィルタの再生終了後、前記エンジンに使用されるオイルを交換することを特徴とする。
　前記第２の再生温度、即ち低温で前記フィルタの再生を行うことで再生時間が長時間化し、前記エンジンに使用されるオイルが希薄化してしまうオイルダイリューションリスクが高まる。そのため、前記第２の再生温度による前記フィルタの再生終了後に前記オイルを交換することで、前記再生終了後のエンジンのオイルダイリューションによるトラブルの発生を防止することができる。
　また、エンジンの排気通路に設けられ、排気ガス中の微粒子を捕集し、捕集した微粒子を加熱により燃料除去する強制再生が実施されるフィルタと、該フィルタの上流側に配設されフィルタの温度を上昇させるための酸化触媒と、前記フィルタに堆積した微粒子を再生処理してフィルタの再生を実施する再生制御手段と、を有するエンジンの排気浄化装置を備え、前記制御手段は、前記フィルタに捕集された微粒子が通常再生開始条件の所定量より大きな規定量以上となった時、又前記フィルタに堆積した微粒子が前記規定量未満であって、前記フィルタの前回再生からの経過時間が通常再生開始条件の所定時間より大きな規定時間に達した場合、及び燃料供給量が通常再生開始条件の所定供給量より大きな規定供給量に達した場合に、夫々前記フィルタへの前記微粒子の捕集量が過堆積であると判断する過堆積状態判定手段と、前記フィルタの再生に係る再生温度を、通常再生時における第１の再生温度と、該通常再生時における温度よりも低温である第２の再生温度とを切替可能なスイッチとを有し、前記過堆積状態判定手段により過堆積であると判断された場合に制御手段に接続されるとともに前記スイッチを強制的に切り替えて第２の再生温度とすることができる指示手段と、該指示手段と通信可能なサーバと、を設け、前記指示手段は、前記制御手段に接続されると、前記制御手段から読み取った前記エンジンに係る情報の前記サーバへの送信と、前記スイッチを切り替えて前記第２の再生温度による再生を実施し、該再生終了後に再生を実施した旨の情報のサーバへの送信を行うことを特徴とする。
　また、前記サーバは、前記指示手段から送信されたエンジンに係る情報を内部に保有するデータベースと照合して前記指示手段による前記スイッチの切替を許諾するか否かを判断して許諾する場合には許諾情報を前記指示手段に送信し、前記指示手段は、前記サーバからの許諾情報に基づいて前記スイッチを切り替るとよい。
　これにより、前記指示手段の保持者は、前記指示手段を使用して前記フィルタの再生作業を行うことで、前記エンジンの排気浄化装置を搭載した車両の使用者から作業料を徴収することができる。
　また、前記サーバの保持者は、前記指示手段からの情報を受けて前記指示手段に許諾情報を送信するとともに、前記指示手段から前記再生を実施した旨の情報を受信することで、前記指示手段の使用状況を確実に把握することができる。また、前記指示手段からエンジンに係る情報及び前記再生を実施した旨の情報を受信するため、市場におけるエンジンや排気浄化装置の使用状況、フィルタの再生状況等を把握することができる。
　また、前記指示手段は、前記第２の再生温度による再生終了後に、前記エンジンのオイルを交換を促す表示がされるとともに、前記表示に基づいて前記エンジンのオイルを交換した場合にオイルを交換した旨の情報を前記サーバに送信するものであるとよい。
　これにより、確実に前記第２の再生温度による前記フィルタの再生終了後に前記オイルを交換することとなり、前記再生終了後のエンジンのオイルダイリューションによるトラブルの発生を防止することができる。
　また、前記サーバは、前記指示手段から送信された情報に基づいて所定のサービス料を前記指示手段の使用者に請求するものであるとよい。
　前記指示手段から送信された情報に基づいて前記サービス料を徴収するため、前記指示手段の保持者からサービス料を確実に徴収することができる。
　本発明によれば、エンジンの排気通路に設けられ、排気ガス中の微粒子を捕集するフィルタを有するエンジンの排気浄化装置において、前記フィルタが捕集したｓｏｏｔが所定以上堆積した「過堆積状態」となった場合においても、新たな部品を追加することなく、前記フィルタの再生が可能なエンジンの排気浄化装置並びに方法、及び前記エンジンの排気浄化装置に係るフィルタの再生システムを提供することができる。
実施例１における排気浄化装置が適用されるエンジン周辺の構成図である。 実施例１におけるＤＰＦの再生の手順に係るフローチャートである。 実施例１における捕集ステージについてまとめた表である。 実施例１における捕集ステージ区分とＤＰＦ３４のｓｏｏｔ堆積量の関係をまとめたグラフである。 実施例１における捕集ステージの決定に係るフローチャートである。 実施例１における捕集ステージ判断に係る各パラメータの算出に係る図である。 ゆっくり再生の制御のロジックを示す図である。 ＤＰＦの再生時におけるＰＭ限界堆積量とＤＰＦ入口制御温度の関係を示したグラフである。 ＤＰＦの再生時におけるＤＰＦの入口温度による、ＰＭ堆積量の減少の時間変化を示したものである。 ゆっくり再生から手動再生への切換えについて説明するためのグラフである。 ＤＰＦ入口温度と再生開始からの経過時間の関係を表したグラフである。 ＤＰＦ内部の最大温度と昇温速度の関係を示したグラフである。
　以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
　図１は、実施例１における排気浄化装置が適用されるエンジン周辺の構成図である。
　エンジン２には、給気マニホールド４を介して給気通路６が合流されるとともに、排気マニホールド８を介して排気通路１０が接続されている。
　給気通路６には、ターボチャージャ１２のコンプレッサ１２ａが設けられている。コンプレッサ１２ａは後述するタービン１２ｂに同軸駆動されるものである。給気通路６のコンプレッサ１２ａよりも下流側には、給気通路６を流れる吸入空気と大気で熱交換を行うインタークーラ１４が設けられている。また、給気通路６のインタークーラ１４よりも下流側には、給気通路６内を流通する吸入空気の流量を調節するスロットルバルブ１６が設けられている。
　給気通路６のコンプレッサ１２ａよりも上流側には、給気流量を検知するエアフローメータ２６、吸気温度を検知する吸気温度センサ２８が設けられており、エアフローメータ２６及び吸気温度センサ２８の検知値はＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）５０に取り込まれる。また、給気通路６のスロットルバルブ１６よりも下流側には、給気絶対圧力を検知する給気絶対圧力センサ１８及び給気温度を検知する給気温度センサ２０が設けられており、給気絶対圧力センサ１８及び給気温度センサ２０の検知値はＥＣＵ５０に取り込まれる。
　排気通路１０には、ターボチャージャ１２のタービン１２ｂが設けられている。タービン１２ｂは、エンジン２からの排気ガスにより駆動されるものである。また、排気通路１０には、排気の一部（ＥＧＲガス）を給気側へ再循環させるＥＧＲ通路２３が接続されている。ＥＧＲ通路２３には、ＥＧＲ通路２３を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ制御弁２４が設けられている。
　排気通路１０のタービン１２ｂよりも下流側には、排気の後処理をする排気浄化装置３０が設けられている。排気浄化装置３０は、酸化触媒の作用により排ガス中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を無害化するとともに排ガス中のＮＯをＮＯ２に酸化して、ＤＰＦ３４で捕集されたススを燃焼除去する機能や、ＤＰＦ３４に捕集されたススを強制再生する場合に排気ガス中の未燃成分の酸化反応熱により排気ガス温度を上昇させる機能を有するＤＯＣ（酸化触媒）３２、及びＤＯＣ３２の下流側に設けられ、排気ガス中のスス（ｓｏｏｔ）を捕集するＤＰＦ３４を含んでいる。さらに、排気浄化装置３０は、ＤＯＣ３２の入口温度を検知するＤＯＣ入口温度センサ３６、及びそれぞれＤＰＦの入口温度、出口温度を検知するＤＰＦ入口温度センサ３８、ＤＰＦ出口温度センサ４２が設けられており、ＤＯＣ入口温度センサ３６、ＤＰＦ入口温度センサ３８、ＤＰＦ出口温度センサ４２の検知値はＥＣＵ５０に取り込まれる。また、ＤＰＦ３４の出入口の差圧を検知するＤＰＦ差圧センサ４０が設けられており、ＤＰＦ差圧センサ４０の検知値もＥＣＵ５０に取り込まれる。
　また、エンジン２には、ＥＣＵ５０と情報をやり取りする部品として、インジェクタ、レール圧センサ、燃温センサ、クランクセンサ、カムセンサ、水温センサ、油圧スイッチなどが設けられている。この各部品については、図１においてはまとめて２２で表している。
　また、ＥＣＵ５０では、前述の取り込まれた各値を元にＥＧＲ制御弁２４及びスロットルバルブ１８の目標開度を演算し、ＥＧＲ制御弁２４及びスロットルバルブ１８の開度を制御する。
　さらに、ＥＣＵ５０は、ケーブル４４を通じてアクセル入力信号が取り込まれ、またケーブル４６を介して車体ＥＣＵ（不図示）などと接続されている。
　以上の構成において、排気浄化装置３０を構成するＤＰＦ３４は、排気ガス中の微粒子（ＰＭ）であるスス（ｓｏｏｔ）を捕集するものであり、そのｓｏｏｔの堆積量には限界がある。そこで、ＤＰＦ３４に堆積したｓｏｏｔを除去して再生を行う必要がある。
　本実施例におけるＤＰＦ３４の再生について図２～図１０を用いて説明する。
　図２は、実施例１に係るＤＰＦ３４の再生の手順に係るフローチャートである。
　図２において処理が開始、つまりＥＣＵ５０が稼動するとステップＳ１に進む。
　ステップＳ１で、ＥＣＵ５０は、現在のＤＰＦ３４の状態が過堆積状態であるか否か、即ち捕集ステージ５又は６であるか否かを判断する。
　ここで、前記捕集ステージについて説明する。
　図３は、実施例１における捕集ステージについてまとめた表である。捕集ステージは、捕集ステージ１であればＤＰＦ３４の再生を行う必要がなく、ステージ２はＤＰＦの自動再生、ステージ３及び４はＤＰＦの手動再生を行う必要があり、ステージ５は後述のゆっくり再生を行う必要があり、ステージ６はＤＰＦの再生ができない状態である。
　図３にまとめた捕集ステージは、例えばＤＰＦ３４のｓｏｏｔ堆積量によって決定する事ができる。図４は、実施例１における捕集ステージ区分とＤＰＦ３４のｓｏｏｔ堆積量の関係をまとめたグラフである。図４において縦軸は捕集ステージ、横軸はＤＰＦ３４のｓｏｏｔ堆積量を表している。
　図４に示したように、捕集ステージは、ＤＰＦ３４のｓｏｏｔ堆積量によって決定され、ｓｏｏｔ堆積量が多いほど捕集ステージは大きくなる。図４に示した本実施例においては、ｓｏｏｔ堆積量がＱ２［ｇ／Ｌ］以下では捕集ステージ１、ｓｏｏｔ堆積量がＱ３［ｇ／Ｌ］以下では捕集ステージ２、ｓｏｏｔ堆積量がＱ４［ｇ／Ｌ］以下では捕集ステージ３、ｓｏｏｔ堆積量がＱ５［ｇ／Ｌ］以下では捕集ステージ４、ｓｏｏｔ堆積量がＱ６［ｇ／Ｌ］以下では捕集ステージ５、ｓｏｏｔ堆積量がＱ６［ｇ／Ｌ］以上では捕集ステージ６である。このようなグラフはＥＣＵ５０に予め記憶されている。
　図５は、実施例１における捕集ステージの決定に係るフローチャートであり、図５に示したフローチャートに従ってＥＣＵ５０では捕集ステージを決定する。
　図５において、処理が開始されると、ステップＳ５１で現在の捕集ステージを判断し、ステップＳ５２に進む。ステップＳ５１における現在の捕集ステージとは、図５におけるフローチャートの１周期前に決定した捕集ステージを意味し、ＥＣＵ５０に記憶されているものである。
　現在の捕集ステージが判断されると、ステップＳ５３で、ｓｏｏｔ堆積量推定値≧Ｑｘ、累積運転時間≧Ｔｘ、累積燃料消費量≧Ｑｆｘ、ＤＰＦ補正差圧≧ｄＰｘの何れかの状態であり、且つその状態が規定の一定時間以上継続したか否かを判断する。
　ステップＳ５３の判断について、図６を用いて説明する。
　図６は、実施例１における捕集ステージ判断に係る各パラメータの算出に係る図である。図６において、１０１はｓｏｏｔ推定量演算であり、ＤＰＦ３４に堆積したｓｏｏｔ量の推定値の演算を意味している。ｓｏｏｔ推定量演算１０１においては、１０２でエンジン回転数、エンジンへの燃料噴射量、酸素過剰率の各検知値を用いてエンジンからのｓｏｏｔ排出量を演算し、１０３でエンジン回転数、エンジンへの燃料噴射量、排気ガス流量、ＤＯＣ入口温度、ＤＰＦ入口温度、ＤＰＦ出口温度の各検知値を用いてｓｏｏｔ再生量を演算する。次いで１０４で演算されたｓｏｏｔ排出量とｓｏｏｔ再生量の演算値を加算して、１０５で積分処理し、１０６でＤＰＦ３４の容量で除算することでｓｏｏｔ堆積量の推定値［ｇ／Ｌ］が得られる。そして、１００にて、１０６で得られたｓｏｏｔ堆積量が、図５におけるステップＳ５１で判断した捕集ステージＸに対応するＱｘ以上であり、その時間が一定以上継続しているか否かを図４に示したようなグラフを用いて判断する。
　また、図４に示したものと同様のグラフを、ＤＰＦ３４の前回の再生からの累積運転時間、ＤＰＦ３４の前回の再生からの累積燃料消費量、ＤＰＦ前後の補正差圧についても予めＥＣＵ５０に記憶されている。そして、１１１で演算される累積運転時間、１２１でエンジンへの燃料噴射量から演算される累積燃料消費量、１３１で燃料噴射量、給気流量、ＤＰＦ入口温度、ＤＰＦ出口温度、ＤＰＦ差圧から演算される補正差圧が、それぞれ、図５におけるステップＳ５１で判断した捕集ステージＸに対応するＴｘ、Ｑｆｘ、ｄＰｘ以上であり、一定時間以上継続しているか否かを前述の予めＥＣＵ５０に記憶された図４に示したグラフと同様のグラフを用いて判断する。
　ここで、補正差圧とは、ＤＰＦ３４へのｓｏｏｔ堆積量が同一であってもＤＰＦ３４の前後差圧は排気ガスの堆積流量によって変化するため、排気ガス堆積流量と基準ガス量との比により標準状態でのＤＰＦ３４前後の差圧に換算したものである。
　即ち、図５に示したステップＳ５３においては、ｓｏｏｔ堆積量推定値、累積運転時間、累積燃料消費量、及びＤＰＦ補正差圧を演算し、該演算値が所定量（Ｑｘ、Ｔｘ、Ｑｆｘ、ｄＰＸ）以上である状態が一定時間継続しているか否かを判断する。なお、ステップＳ５３においては、ｓｏｏｔ堆積量推定値、累積運転時間、累積燃料消費量、及びＤＰＦ補正差圧のうち何れか１つでも、所定値以上である状態が前記所定時間継続した場合にはＹＥＳと判断する。
　図５に示したフローチャートにおいて、ステップＳ５３でＮＯと判断されるとそのまま処理を終了し、ステップＳ５１で判断された現在の捕集ステージを捕集ステージとして決定する。
　ステップＳ５３でＹＥＳと判断されると、ステップＳ５４に進み、現在の状態がＤＰＦ３４の再生中であるか否かを判断する。ステップＳ５４でＹＥＳ即ち現在ＤＰＦ３４の再生中である場合にはそのまま処理を終了し、ステップＳ５１で判断された現在の捕集ステージを捕集ステージとして決定する。ステップＳ５４でＮＯ即ち現在ＤＰＦ３４の再生中でない場合にはステップＳ５５に進み、ステップＳ５１で判断された現在の捕集ステージに１加算した捕集ステージに決定して処理を終了する。
　図５に示したフローチャートによって捕集ステージが決定されると、図２に示したフローチャートにおけるステップＳ１において、前記決定された捕集ステージが５又は６である場合は過堆積状態と判断してＹＥＳ、捕集ステージが１～４である場合には過堆積状態でないと判断してＮＯに進む。
　ステップＳ１でＮＯと判断された場合はそのまま処理を終了する。
　ステップＳ１でＹＥＳと判断された場合は、ステップＳ２に進む。
　ステップＳ２では、ＥＣＵ５０の指示により、エンジンの出力制限がされるとともに、運転席等に設けた警告ランプ（不図示）等により運転手等のユーザーにＤＰＦ３４が過堆積状態であることを知らせる。
　ステップＳ２が終了すると、ステップＳ３に進む。
　ステップＳ３では、前記警告ランプ等を確認することでＤＰＦ３４が過堆積状態であることを確認したユーザーは、ディーラー、修理工場等の後述するサービスツールを所有するサービス拠点に連絡する。
　ステップＳ３が終了すると、ステップＳ４で前記連絡を受けたサービス拠点からサービス員が派遣される。または、本実施例に係るエンジンの浄化装置３０が搭載された車両等を前記サービス拠点に持ち込んでもよい。前記サービス員は、ＤＰＦ３４が捕集ステージ５の状態であるか否か判断する。
　ステップＳ４でＹＥＳ即ち捕集ステージ５であると判断するとステップＳ５に進む。
　ステップＳ５で、前記サービス員は、ＥＣＵ５０を持参のサービスツールと接続する。サービスツールについては後述する。
　ステップＳ５が終了すると、ステップＳ６で、前記サービス員により、サービスツールを用いてＤＰＦのゆっくり再生を実施する。
　ここで、前記ゆっくり再生について説明する。
　一般的に、ＤＰＦの再生時には、ＤＰＦの入口温度は約６００℃となるように制御されるが、ゆっくり再生は過昇温を防止するために例えば５３０℃などの低温で長時間かけて再生を行うものである。
　図７は、ゆっくり再生の制御のロジックを示す図である。
　通常の再生時は、再生制御にかかるスイッチ２０３が２０１側に入っており、例えば２０１のようにＤＰＦ入口温度６００℃を目標とし、２０６でＤＰＦ入口温度の検知値と比較し、２０７でＰＩＤ演算し、２０８でＤＰＦの再生に係る燃料のレイトポスト噴射量を決定する。
　ゆっくり再生時には、スイッチ２０３にサービスツール２０４を接続する。サービスツール２０４を接続し、サービスツール２０４の操作画面に表示されるゆっくり再生の開始ボタンを押すなどゆっくり再生を実施する意思を示す。これにより、サービスツール２０４は、前記捕集ステージの情報などを含めたエンジン２及び排気浄化装置３０に関する情報をＥＣＵ５０から取得し、該情報をサービスツール２０４とＬＡＮや無線などの通信手段により通信可能なサーバ２０５に送信する。該情報を受信したサーバ２０５は、該情報と内部に保有するデータベースと照合して前記指示手段による前記スイッチの切替を許諾するか否かを判断し許諾情報を前記サービスツールに送信する。サービスツール２０４は、前記許諾情報を受信すると、ゆっくり再生フラグをＯＮにする。ゆっくり再生フラグがＯＮとなることで、ＥＣＵ５０はゆっくり再生であることを認識して、再生制御のスイッチをゆっくり再生に応じたＤＰＦ入口の目標温度を決定するマップ２０２側に切り替える。
　なお、サービスツール２０４は、ＤＰＦのゆっくり再生の他、ＥＣＵ５０との通信により、ＥＣＵへのデータの書き込み（ソフトウェア・パラメータ）、ＥＣＵ状態のモニタリング、データの読み込みを行い、このときＥＣＵの型番、ソフトのバージョン、インジェクタ固有の番号を識別する。また、サービスツール２０４は、ＬＡＮや無線通信などでサーバ２０５と通信することにより、サーバからのデータダウンロード、ＥＣＵから読み込んだデータのアップロードも行う。さらに、ゆっくり再生やＡｓｈメンテナンス時にＥＣＵ、エンジン、インジェクタ、ＤＰＦの識別番号、ＥＣＵの不揮発メモリに保存されたデータ（ユーザーでのエンジン・ＤＰＦの運転状態）を読み込みサーバにアップロードする。
　ここで、図７において２０２で示したゆっくり再生に応じたＤＰＦ入口の目標温度を決定するマップについて説明する。
　図８は、ＤＰＦ３４の再生時におけるＰＭ限界堆積量とＤＰＦ入口制御温度の関係を示したグラフである。図８において、縦軸はＰＭ限界堆積量を示しており、ＰＭ限界堆積量とは、ＤＰＦ３４の再生を過昇温なく安定して行うことができる最大のｓｏｏｔ堆積量を意味している。また図８において、横軸はＤＰＦ入口制御温度を示している。図８から、ＰＭ限界堆積量とＤＰＦ入口制御温度には、負の一次の相関関係があることが分かる。即ち、ＤＰＦへのｓｏｏｔ堆積量が多いほど、ＤＰＦ入口制御温度を低くしなければならないことを意味している。
　図９は、ＤＰＦ３４の再生時におけるＤＰＦの入口温度による、ＰＭ堆積量の減少の時間変化を示したものである。図９において、縦軸はＤＰＦへのＰＭ堆積量、横軸は再生時間を表しており、ＤＰＦの入口温度が５３０℃、５７０℃、５８０℃、５９０℃、６００℃、６１０℃、６２０℃及び６３０℃における同じＰＭ堆積量からの再生によるＰＭ堆積量の減少の時間変化を示している。図９から、ＤＰＦの入口温度が低いほど再生に時間がかかることが分かる。
　このことから、ゆっくり再生時のＤＰＦの入口温度は、２通りの方法を選択することができるといえる。
　１つ目の方法は、ＤＰＦ３４の入口温度を常にｓｏｏｔ堆積量に応じた温度に設定して制御することである。ここで、ｓｏｏｔ堆積量に応じた温度とは、その時点におけるｓｏｏｔ堆積量をＰＭ限界堆積量とするＤＰＦ入口制御温度以下の温度である。この場合、再生中におけるＤＰＦ３４の目標温度はｓｏｏｔ堆積量に応じて変化することとなる。これにより、常に安全に再生を行うことができるとともに、再生時間を可能な限り短く適切に設定することができる。
　また、２つ目の方法は、ＤＰＦ３４の入口温度を例えば５３０℃などｓｏｏｔ堆積量によらず安全な低温で一定にすることである。これにより、再生時間はかかるものの、さらに安全に再生を行うことができる。
　よって、図７において２０２で示したマップには、１つ目の方法を使用する場合にはｓｏｏｔ堆積量に応じたＤＰＦ入口制御温度の目標値が示したマップが、２つ目の方法を使用する場合にはマップに変えてＤＰＦ再生時のＤＰＦ入口制御温度の目標値の規定値（例えば５３０℃）が記憶されている。
　図２に示したフローチャートにおいて、ステップＳ６でゆっくり再生が開始されると、ステップＳ７（ａ）又はステップＳ７（ｂ）に進み、ＤＰＦ入口の目標温度を図７に示したマップ又は規定値２０２で決定して制御し、ステップＳ８でｓｏｏｔ堆積量推定値が手動再生可能閾値未満に達するまでゆっくり再生を継続する。
　ここでステップＳ７（ｂ）は前述の１つ目の方法に相当し、ステップＳ７（ａ）は前述の２つ目の方法に相当し、どちらを選択することもできる。
　ステップＳ８で、ゆっくり再生によってｓｏｏｔ堆積量推定値が手動再生可能閾値未満に達すると、ステップＳ９（ａ）に進み、ＥＣＵが自動的にゆっくり再生から通常の手動再生に切り替える。また、ステップＳ９（ｂ）に替えて、ステップＳ９（ｂ）でゆっくり再生を終了し、ステップＳ１０で手動再生を開始することもできる。ここで、手動再生可能閾値とは、手動再生を行うことができるｓｏｏｔ堆積推定量の最大値を意味し、図４におけるＱ５［ｇ／Ｌ］に相当する。
　図１０は、ゆっくり再生から手動再生への切換えについて説明するためのグラフである。図１０において、縦軸はＰＭ堆積量［ｇ／Ｌ］、横軸は再生時間を示している。例えば図２におけるフローチャートのステップＳ７（ａ）でＤＰＦの入口の目標温度を５３０℃で一定に制御し、前記手動再生可能閾値がＰＭ堆積量ａ［ｇ／Ｌ］である場合には、ＰＭ堆積量がａ［ｇ／Ｌ］未満に減少する（図１０においては再生時間約２７分）まではゆっくり再生を行い、それ以降は手動再生を行う。
　図２に示したフローチャートにおいて、ステップＳ９（ａ）又はステップＳ９（ｂ）→ステップＳ１０で手動再生が開始されると、ｓｏｏｔ堆積量の推定値が規定の再生完了閾値よりも少なく、且つ再生時間が規定の再生完了閾値よりも長くなるまで手動再生を継続し、ステップＳ１２で手動再生を完了する。
　ステップＳ１２で再生が完了すると、ステップＳ１３でサービスツールにオイル交換を促すメッセージが表示される。
　ここまでステップＳ４においてＹＥＳ即ち捕集ステージ５の場合について説明したが、ステップＳ４においてＮＯ即ち捕集ステージ６の場合はステップＳ１４に進む。
　捕集ステージ６は、ＤＰＦ３４へのｓｏｏｔ堆積量が多すぎてゆっくり再生もできない領域である。そのため、ステップＳ１４で前記サービス員はＤＰＦ交換又はＤＰＦを取り外してｓｏｏｔを除去して洗浄、ステップＳ１５で前記サービスツールをＥＣＵ５０に接続しサービスツールでｓｏｏｔ堆積量をリセットすると、サービスツールにオイル交換を促すメッセージが表示される。
　ステップＳ１３又はステップＳ１５で、サービスツールにオイル交換を促すメッセージが表示されると、ステップＳ１６で前記サービス員がオイル交換を実施する。ゆっくり再生又はＤＰＦの交換若しくは洗浄によるオイルダイリューション（希薄化）が生じる可能性があるためである。
　ステップＳ１６でサービス員がオイル交換を実施すると、サービス員はステップＳ１７に進みサービスツールに表示されるオイル交換完了ボタンを押す。該オイル交換完了ボタンは、オイル交換を確実に実施するために設けられるものであり、該オイル交換完了ボタンを押さない場合にはエンジンの動作が制限される。
　ステップＳ１７でサービス員がオイル交換完了ボタンを押すと、ステップＳ１８でサービスツールをサーバ２０５に接続し、ステップＳ１９でサーバに情報をアップロードして、ステップＳ２０でサービスツールをＥＣＵ５０から取り外してサービスを完了し、処理を終了する。
　本実施例によれば、過堆積状態であっても、捕集モード５ではゆっくり再生によってＤＰＦを再生することができる。これにより、ＤＰＦの交換又は取り外して洗浄する機会を減少することができる。
　また、過堆積状態であっても過昇温を起こさない安全な温度で制御するため、過堆積状態におけるＤＰＦの再生であってもＤＰＦの溶損を防止することができる。
　さらに、ＤＰＦ入口の温度を制御し、ＤＰＦ再生温度を制御することで再生時間を短縮することができ、ＤＰＦの再生に起因するオイルダイリューションリスクを低減することができる。
　また、ゆっくり再生、オイル交換を行った情報がサーバにアップロードされるため、サーバの保有者は、サービスツールの使用状況を確実に把握できる。また、サービスツールを使用契約を交わして貸し出している場合等、サービスツールとサーバの使用者が異なる場合には、サーバの使用者はサービスツールの使用者から使用状況に応じたサービス料を確実に徴収することができる。
　実施例２においては、エンジン周辺の構成は図１に示した実施例１の構成と同様であり、ＤＰＦの再生の手順に係る手順については、図２のフローチャートに示した実施例１における手順と同様であるので、その説明を省略する。また、実施例１において説明した図３～図１０についても実施例２においても同様である。
　実施例２においては、図７に示したマップ２０２で目標温度が決定された際に、目標温度を通常の再生よりも遅い速度で、前述の決定された目標温度まで上昇させる。即ち、前記目標温度にレートリミットをかける。
　図１２は、ＤＰＦ内部の最大温度と昇温速度の関係を示したグラフであり、縦軸はＤＰＦ内部の最大温度、横軸は前記目標温度昇温速度を表している。なお図１２において最終的な目標温度、昇温開始時の温度は同じものである。図１２に示したとおり、同じ温度から同じ温度まで前記目標温度を上昇させても、その昇温速度によりＤＰＦ内部の最大到達温度が異なることがわかる。すなわち、昇温速度が遅いほど、ＤＰＦ内部温度が低いことがわかる。従って、前記目標温度にレートリミットをかけて昇温速度を遅くすることで、ＤＰＦ内部の最大到達温度を抑え、過昇温を防止することができ、より安全にＤＰＦの再生を実施することができる。
　図１１は、ＤＰＦ入口温度と再生開始からの経過時間の関係を表したグラフである。図１１において縦軸はＤＰＦ入口温度、横軸は再生開始からの経過時間である。
　図１１において、ａで示したグラフは昇温速度にレートリミットをかけなかった場合における前記目標速度の時間変化を表しており、ａ’はその場合におけるＤＰＦ入口の実際の温度変化の時間変化を表している。また、ｂで示したグラフは昇温速度にレートリミットをかけた場合における前記目標速度の時間変化を表しており、ｂ’はその場合におけるＤＰＦ入口の実際の温度変化の時間変化を表している。ａ’で示した目標温度にレートリミットをかけなかった場合におけるＤＰＦ入口の実際の温度は、目標温度を超えてオーバーシュートを起こしているが、ｂ’で示した目標温度にレートリミットをかけた場合におけるＤＰＦ入口の実際の温度はオーバーシュートを起こしていない。
　従って、前記目標温度にレートリミットをかけて昇温速度を遅くすることで、ＤＰＦの入口の実際の温度がオーバーシュートを起こして前記目標温度を超えることを防止することができ、過昇温に対してより安全にＤＰＦの再生を行うことができる。
　本発明は、エンジンの排気通路に設けられ、排気ガス中の微粒子を捕集するフィルタを有するエンジンの排気浄化装置において、前記フィルタが捕集したｓｏｏｔが所定以上堆積した「過堆積状態」となった場合においても、新たな部品を追加することなく、前記フィルタの再生が可能なエンジンの排気浄化装置並びに方法として利用することができる。また、併せて前記エンジンの排気浄化装置に係るフィルタの再生システムとして利用することができる。

Claims (17)

  1. 　エンジンの排気通路に設けられ、排気ガス中の微粒子を捕集し、捕集した微粒子を加熱により燃料除去する強制再生が実施されるフィルタと、該フィルタの上流側に配設されフィルタの温度を上昇させるための酸化触媒と、前記フィルタに堆積した微粒子を再生処理してフィルタの再生を実施する再生制御手段と、を有するエンジンの排気浄化装置において、
    　前記制御手段は、前記フィルタに堆積した微粒子が通常再生開始条件の所定量より大きな規定量以上となった時、又は前記フィルタに堆積した微粒子が前記規定量未満であって、前記フィルタの前回再生からの経過時間が通常再生開始条件の所定時間より大きな規定時間に達した場合、及び燃料供給量が通常再生開始条件の所定供給量より大きな規定供給量に達した場合に、夫々前記フィルタへの前記微粒子の捕集量が過堆積であると判断する過堆積状態判定手段と、
    　前記フィルタの再生に係る再生温度を、通常再生時における第１の再生温度と、該通常再生時における温度よりも低温である第２の再生温度とを切替可能なスイッチとを備え、
    　前記過堆積状態判定手段により過堆積であると判断された場合に、前記スイッチを強制的に切り替えて第２の再生温度とする指示手段を接続できるように構成されていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
  2. 　前記制御手段は、
    　前記エンジンの運転状態から前記フィルタに堆積した微粒子量を推定する堆積量演算手段を有し、
    　前記第２の再生温度は、前記フィルタに堆積した微粒子量に対応して、再生時に前記フィルタにおいて過昇温を起こさない限界温度以下に設定されることを特徴とする請求項１記載のエンジンの排気浄化装置。
  3. 　前記制御手段は、
    　前記過堆積状態判定手段によって過堆積であると判断された場合であって、前記フィルタの再生中に、
    　前記推定量演算手段によって推定された前記フィルタに堆積した微粒子量の時間変化に応じて、前記第２の再生温度を時間変化させることを特徴とする請求項２記載のエンジンの排気浄化装置。
  4. 　前記第２の再生温度は、前記フィルタに捕集された微粒子の量が前記過堆積状態判定手段における判断の基準となる規定量の場合に、再生時に前記フィルタにおいて過昇温を起こさない限界温度以下の一定値に設定されることを特徴とする請求項２記載のエンジンの排気浄化装置。
  5. 　前記制御手段は、
    　前記過堆積状態判定手段によって過堆積であると判断された場合であって、前記フィルタの再生により、前記堆積量演算手段により推定された前記フィルタに堆積した微粒子量が、前記フィルタに捕集された微粒子の量が前記過堆積状態判定手段における判断の基準となる規定量以下となった場合に、前記スイッチを強制的に切り替えて第１の再生温度とすることを特徴とする請求項２～４何れかに記載のエンジンの排気浄化装置。
  6. 　前記制御手段は、
    　前記フィルタに堆積した微粒子が前記規定量よりも大きな一定量に達したとき、前記フィルタの再生を禁止することを特徴とする請求項２～５何れかに記載のエンジンの排気浄化装置。
  7. 　エンジンの排気通路に設けられたフィルタによって排気ガス中の微粒子を捕集し、前記フィルタに捕集された微粒子が所定量以上となったときに、エンジンの燃焼室での燃焼に寄与しない時期に燃料を噴射して酸化触媒での燃焼を行わせて前記フィルタの再生を実施するエンジンの排気浄化方法において、
    　前記フィルタに堆積した微粒子が通常再生開始条件の所定量より大きな規定量以上となった時、又は前記フィルタに堆積した微粒子が前記規定量未満であって、前記フィルタの前回再生からの経過時間が通常再生開始条件の所定時間より大きな規定時間に達した場合、及び燃料供給量が通常再生開始条件の所定供給量より大きな規定供給量に達した場合に夫々前記フィルタへの前記微粒子の捕集量が過堆積であると判断する過堆積状態判定手段と、
    　前記フィルタの再生に係る再生温度を、通常再生時における第１の再生温度と、該通常再生時における温度よりも低温である第２の再生温度とを切替可能なスイッチとを備え、前記過堆積状態判定手段により過堆積であると判断された場合に、前記スイッチを強制的に切り替えて第２の再生温度とする指示手段を接続できるように構成されている又は前記フィルタに捕集された微粒子が前記規定量未満であって前記フィルタの前回再生からの経過時間若しくは燃料供給量が通常再生開始条件の所定時間若しくは所定供給量より大きな規定時間若しくは規定供給量に達した場合に前記フィルタへの前記微粒子の捕集量が過堆積状態であると判断し、
    　過堆積と判断した場合に、前記フィルタの再生に係る再生温度を通常再生時における第１の再生温度と、該通常再生時における温度よりも低温である第２の再生温度とを切替可能なスイッチに、前記スイッチを強制的に切り替えて第２の再生温度とする指示手段を接続して、前記フィルタの再生に係る再生温度を第２の再生温度とすることを特徴とするエンジンの排気浄化方法。
  8. 　前記エンジンの運転状態から前記フィルタに堆積した微粒子量を推定し、
    　前記第２の再生温度は、前記フィルタに堆積した微粒子量に対応して、再生時に前記フィルタにおいて過昇温を起こさない限界温度以下に設定することを特徴とする請求項７記載のエンジンの排気浄化方法。
  9. 　前記第２の再生温度は、前記過堆積状態であると判断された場合であって、前記フィルタの再生中に、前記フィルタに堆積した微粒子量の時間変化に応じて、時間変化させることを特徴とする請求項８記載のエンジンの排気浄化方法。
  10. 　前記第２の再生温度は、前記フィルタへの微粒子の堆積量が前記過堆積状態の判断の基準となる前記規定量の場合に、前記フィルタの再生時に前記フィルタにおいて過昇温を起こさない限界温度以下の一定値に設定されることを特徴とする請求項８記載のエンジンの排気浄化方法。
  11. 　前記過堆積であると判断され第２の再生温度によって前記フィルタの再生を行うことにより、前記フィルタに堆積した微粒子量が、前記フィルタに堆積した微粒子の量が前記過堆積状態の判断の基準となる前記規定量以下となった場合に、前記スイッチを強制的に切り替えて第１の再生温度とすることを特徴とする請求項８～１０何れかに記載のエンジンの排気浄化方法。
  12. 　前記第２の再生温度によって前記フィルタの再生を行う場合、前記第１の再生温度によって前記フィルタの再生を行う場合よりも遅い昇温速度で、再生温度まで昇温させることを特徴とする請求項８～１１何れかに記載のエンジンの排気浄化方法。
  13. 　前記第２の再生温度による前記フィルタの再生終了後、前記エンジンに使用されるオイルを交換することを特徴とする請求項８～１２何れかに記載のエンジンの排気浄化方法。
  14. 　エンジンの排気通路に設けられ、排気ガス中の微粒子を捕集し、捕集した微粒子を加熱により燃料除去する強制再生が実施されるフィルタと、該フィルタの上流側に配設されフィルタの温度を上昇させるための酸化触媒と、前記フィルタに堆積した微粒子を再生処理してフィルタの再生を実施する再生制御手段と、を有するエンジンの排気浄化装置を備え、
    前記再生制御手段は、
    　前記フィルタに堆積した微粒子が通常再生開始条件の所定量より大きな規定量以上となった時、又は前記フィルタに堆積した微粒子が前記規定量未満であって、前記フィルタの前回再生からの経過時間が通常再生開始条件の所定時間より大きな規定時間に達した場合、及び燃料供給量が通常再生開始条件の所定供給量より大きな規定供給量に達した場合に夫々前記フィルタへの前記微粒子の捕集量が過堆積であると判断する過堆積状態判定手段と、
    　前記フィルタの再生に係る再生温度を、通常再生時における第１の再生温度と、該通常再生時における温度よりも低温である第２の再生温度とを切替可能なスイッチとを有し、
    　前記過堆積状態判定手段により過堆積であると判断された場合に制御手段に接続されるとともに前記スイッチを強制的に切り替えて第２の再生温度とすることができる指示手段と、該指示手段と通信可能なサーバと、を設け、
    　前記指示手段は、前記制御手段に接続されると、前記制御手段から読み取った前記エンジンに係る情報の前記サーバへの送信と、前記スイッチを切り替えて前記第２の再生温度による再生を実施し、該再生終了後に再生を実施した旨の情報のサーバへの送信を行うことを特徴とするエンジンの排気浄化装置に係るフィルタの再生システム。
  15. 　前記サーバは、前記指示手段から送信されたエンジンに係る情報を内部に保有するデータベースと照合して前記指示手段による前記スイッチの切替を許諾するか否かを判断して許諾する場合には許諾情報を前記指示手段に送信し、
    　前記指示手段は、前記サーバからの許諾情報に基づいて前記スイッチを切り替ることを特徴とする請求項１４記載のエンジンの排気浄化装置に係るフィルタの再生システム。
  16. 　前記指示手段は、前記第２の再生温度による再生終了後に、前記エンジンのオイルを交換を促す表示がされるとともに、前記表示に基づいて前記エンジンのオイルを交換した場合にオイルを交換した旨の情報を前記サーバに送信するものであることを特徴とする請求項１４又は１５記載のエンジンの排気浄化装置に係るフィルタの再生システム。
  17. 　前記サーバは、前記指示手段から送信された情報に基づいて所定のサービス料を前記指示手段の使用者に請求するものであることを特徴とする請求項１４～１６何れかに記載のエンジンの排気浄化装置に係るフィルタの再生システム。
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