WO2017073799A1 - 排気ガス浄化システムおよび排気ガス浄化方法 - Google Patents

排気ガス浄化システムおよび排気ガス浄化方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purification system and an exhaust gas purification method.
  • a Diesel Particulate Filter In a diesel engine, a Diesel Particulate Filter (DPF) is provided in the exhaust pipe to remove particulate matter (Particulate Matter: PM) contained in the exhaust gas.
  • the DPF collects PM such as soot contained in the exhaust gas and discharges the exhaust gas with reduced PM to the outside air.
  • PM particulate Matter
  • the regeneration of the DPF includes natural regeneration in which PM accumulated when the exhaust gas temperature is high and forced regeneration that is performed when the amount of PM deposition exceeds a predetermined reference value.
  • the engine operating state is adjusted to increase the exhaust temperature, and further, the external dosing that injects fuel in the front stage of the DPF or the internal dosing that injects the fuel into the cylinder of the engine is performed.
  • the burned PM is forcibly burned.
  • the amount of accumulated PM collected in the DPF cannot be measured while the engine is operating, and is thus calculated by estimation.
  • the calculation of the PM deposition amount has been performed by detecting the differential pressure between the inlet and the outlet of the exhaust gas of the DPF and calculating the PM deposition amount based on this differential pressure.
  • forced regeneration was implemented when PM deposition amount exceeded a fixed amount.
  • PM101 collected in the cell constituting the DPF is uniformly deposited in the cell, but when the amount of PM101 increases, the PM101 deposited in the cell peels off in some places. The PM 102 peeled off may cause cell blockage.
  • the differential pressure of the DPF is increased, and forced regeneration is performed even though the actual PM accumulation amount is not required to be forced regeneration.
  • Patent Document 1 uses a model in which the amount of PM burned in the DPF is subtracted from the amount of PM in the exhaust gas input to the DPF, and the amount of PM accumulated in the DPF is estimated and used.
  • a technique for performing forced regeneration processing is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a technique for performing a forced regeneration process of a DPF when the rate of decrease in the differential pressure of the DPF exceeds a specified value.
  • An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification system and an exhaust gas purification method that can prevent melting of the cells and can efficiently burn the particulate matter deposited in the filter. It is in.
  • the exhaust gas purification system of the present invention comprises: A filter that collects particulate matter in engine exhaust, A differential pressure detector for detecting a differential pressure between an inlet and an outlet of the filter; A flow rate detector for detecting the flow rate of exhaust gas flowing through the filter; A regeneration temperature setting unit configured to set a regeneration processing temperature of the filter based on detection results of the differential pressure detection unit and the flow rate detection unit; A regeneration processing unit that performs regeneration processing of the filter based on the regeneration processing temperature set by the regeneration temperature setting unit; The regeneration temperature setting unit sets a first regeneration processing temperature at which regeneration processing is started by the regeneration processing unit, and a differential pressure detected by the differential pressure detection unit at a predetermined exhaust gas flow rate is a predetermined pressure. A second regeneration processing temperature that is higher than the first regeneration processing temperature is set when the value is equal to or lower than the threshold value.
  • the regeneration temperature setting unit when the regeneration temperature setting unit is at a predetermined exhaust gas flow rate, the first regeneration at a low temperature is performed until the differential pressure detected by the differential pressure detection unit becomes equal to or less than a predetermined threshold value.
  • the filter is regenerated by setting the processing temperature, and when the differential pressure is equal to or lower than a predetermined threshold value, the second regeneration processing temperature, which is a high temperature, is set and the filter regeneration processing is performed. Therefore, the particulate matter in the cell can be burned at a high temperature after burning the high density portion of the particulate matter in the cell that is blocked by a low temperature, so that the filter can be used without increasing the combustion temperature.
  • the cell can be prevented from being melted and the particulate matter deposited on the filter can be burned efficiently.
  • the exhaust gas purification system of the present invention comprises: A filter that collects particulate matter in engine exhaust, A differential pressure detector for detecting a differential pressure between an inlet and an outlet of the filter; A flow rate detector for detecting the flow rate of exhaust gas flowing through the filter; A differential pressure deposition amount calculation unit that calculates a differential pressure deposition amount of particulate matter deposited in the filter based on detection results of the differential pressure detection unit and the flow rate detection unit; A regeneration temperature setting unit for setting the regeneration processing temperature of the filter based on the differential pressure deposition amount of the particulate matter calculated by the differential pressure deposition amount calculation unit; A regeneration processing unit that performs regeneration processing of the filter based on the regeneration processing temperature set by the regeneration temperature setting unit; The regeneration temperature setting unit sets a first regeneration processing temperature at which regeneration processing is started by the regeneration processing unit unit and the differential pressure deposition amount of the particulate matter calculated by the differential pressure deposition amount calculation unit is a predetermined amount. A second regeneration processing temperature that is higher than the first regeneration processing temperature is set when the value is equal to
  • the exhaust gas purification system of the present invention comprises: A filter that collects particulate matter in engine exhaust, A differential pressure detector for detecting a differential pressure between an inlet and an outlet of the filter; A flow rate detector for detecting the flow rate of exhaust gas flowing through the filter; A differential pressure deposition amount calculation unit that calculates a differential pressure deposition amount of particulate matter deposited in the filter based on detection results of the differential pressure detection unit and the flow rate detection unit; Model deposition amount calculation that calculates a model deposition amount using a particulate matter deposition model when the temporal change rate of the differential pressure deposition amount calculated by the differential pressure deposition amount calculation unit is larger than a predetermined value.
  • a particulate matter deposition amount calculation unit that calculates a particulate matter deposition amount based on the differential pressure deposition amount calculated by the differential pressure deposition amount calculation unit and the model deposition amount calculated by the model deposition amount calculation unit; , A regeneration temperature setting unit for setting the regeneration processing temperature of the filter based on the differential pressure deposition amount of the particulate matter calculated by the differential pressure deposition amount calculation unit; A regeneration processing unit that performs regeneration processing of the filter based on the regeneration processing temperature set by the regeneration temperature setting unit; The regeneration temperature setting unit sets a first regeneration processing temperature at which regeneration processing is started by the regeneration processing unit, and the particulate matter deposition amount calculated by the particulate matter deposition amount calculation unit is a predetermined threshold value or less. Then, a second regeneration processing temperature higher than the first regeneration processing temperature is set.
  • the model deposition amount is calculated using the granular material deposition model.
  • a particulate matter deposition amount calculation unit that calculates a particulate matter deposition amount based on the differential pressure deposition amount calculated by the differential pressure deposition amount calculation unit and the model deposition amount calculated by the model deposition amount calculation unit;
  • the regeneration temperature setting unit when the differential pressure deposition amount calculated by the differential pressure estimation amount calculation unit is less than the particulate matter deposition amount calculated by the particulate matter deposition amount calculation unit, It is preferable to set the regeneration processing temperature.
  • the accumulation model used by the model accumulation amount calculation unit is a model that subtracts the amount of particulate matter combusted in the filter from the amount of particulate matter in the exhaust gas input to the filter.
  • the particulate matter accumulation amount calculation unit multiplies the differential pressure accumulation amount calculated by the differential pressure accumulation amount calculation unit by a first coefficient on condition that the sum of the first coefficient and the second coefficient takes a constant value.
  • the model deposition amount calculated by the model deposition amount calculation unit is multiplied by a second coefficient, and the added value is calculated as the particulate matter deposition amount.
  • the regeneration temperature setting unit performs a transition from the first regeneration process temperature to the second regeneration process temperature over a predetermined time.
  • the exhaust gas purification method of the present invention comprises: A procedure for detecting the differential pressure between the inlet and outlet of a filter that collects particulate matter in the exhaust gas of the engine; Detecting a flow rate of exhaust gas flowing through the filter; Based on the detected differential pressure and flow rate, if the differential pressure detected by the differential pressure detection unit is less than or equal to a predetermined threshold at a predetermined exhaust gas flow rate, the first regeneration at the start of the regeneration process is performed. And a step of setting a second regeneration processing temperature higher than the processing temperature and performing the regeneration processing of the filter.
  • the flowchart which shows the effect
  • the graph which shows the dependence to the exhaust gas flow volume of the 1st coefficient (alpha) in the said embodiment.
  • the graph showing the area
  • the graph showing the time change of the differential pressure accumulation amount by the cell obstruction
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a diesel engine 1 including an exhaust gas purification device 9 according to an embodiment of the present invention.
  • a diesel engine 1 filters an engine body 2 in which a plurality of combustion chambers are formed, and inhaled air using a filter to prevent foreign matters such as dust from entering the combustion chamber.
  • An air supply manifold 4A is attached between the engine body 2 and the air supply line 4 so that the air supplied from the air supply line 4 is distributed to the combustion chambers inside the engine body 2.
  • An exhaust manifold 5 ⁇ / b> A is attached between the engine body 2 and the exhaust pipe 5 so that the exhaust gases discharged from the combustion chambers inside the engine body 2 collectively flow into the exhaust pipe 5.
  • the air supply line 4 is provided with an aftercooler 13 for cooling the air compressed by the exhaust turbine supercharger 7.
  • the cooling mechanism 6 includes a pump 14 driven by a crankshaft (not shown) housed in the engine body 2. Cooling water pumped by the pump 14 cools parts that require cooling, such as the engine main body 2, the exhaust turbine supercharger 7, and an oil cooler (not shown), and is then air-cooled by a radiator 15 provided in the cooling mechanism 6. .
  • the cooling function of the aftercooler 13 and the radiator 15 is promoted by a fan 16 that is provided in the engine body 2 and is rotationally driven by a crankshaft or the like (not shown).
  • the exhaust turbine supercharger 7 is supplied to the turbine 17 provided in the middle of the exhaust pipe 5, the compressor 18 provided in the middle of the air supply pipe 4 and connected to the turbine 17, and the turbine 17. And a variable turbo nozzle 19 for controlling the flow rate of the exhaust gas.
  • the exhaust turbine supercharger 7 controls the rotation speed of the turbine 17 by controlling the opening degree of the variable turbo nozzle 19.
  • the compressor 18 is driven by the rotation of the turbine 17 and supercharging of the air to the engine body 2 is performed.
  • the variable turbo nozzle 19 is exhausted to the exhaust gas purification device 9 side via the bypass 20 when fully closed.
  • variable turbo nozzle 19 when the variable turbo nozzle 19 is opened, the exhaust gas is supplied to the turbine impeller 17A for work, and when the variable turbo nozzle 19 is fully closed, the exhaust gas is supplied to the exhaust gas purification device 9 side via the bypass 20.
  • the exhaust temperature is increased by reducing the work on the turbine impeller 17A.
  • the exhaust gas recirculation system 8 includes an exhaust gas recirculation passage 8A that communicates the exhaust manifold 5A and the air supply line 4.
  • the exhaust gas recirculation passage 8 ⁇ / b> A extracts a part of the exhaust gas from the exhaust manifold 5 ⁇ / b> A and recirculates it to the air supply line 4.
  • An exhaust gas recirculation (EGR) valve 8B that opens and closes the exhaust gas recirculation passage 8A and an EGR cooler 8C that cools the exhaust gas from the exhaust manifold 5A are provided in the exhaust gas recirculation passage 8A.
  • EGR exhaust gas recirculation
  • the exhaust gas recirculation system 8 recirculates a part of the exhaust gas to the supply manifold 4A via the exhaust recirculation passage 8A, thereby reducing the oxygen concentration in the supply air and lowering the combustion temperature of the engine body 2. . Thereby, the amount of nitrogen oxides contained in the exhaust gas can be reduced.
  • the exhaust gas purifying device 9 as an exhaust gas purifying system is provided on the downstream side of the turbine 17 and removes PM contained in the exhaust gas.
  • a diesel oxidation catalyst Diesel Oxidant Catalyst (DOC) 21, DPF 22, differential pressure sensor 23, and temperature sensor 24 are provided.
  • the DOC 21 and the DPF 22 are provided inside the cylindrical exhaust pipe, the DOC 21 is provided on the upstream side of the exhaust pipe, and the DPF 22 is provided on the downstream side of the exhaust pipe.
  • a dosing nozzle 25 ⁇ / b> A that injects dosing fuel supplied from the dosing fuel supply device 25 is disposed between the turbine 17 and the exhaust gas purification device 9. This dosing fuel injection is performed when forced regeneration is instructed.
  • the DOC 21 is made of Pt (platinum) or the like, and oxidizes and removes soluble organic components (SOF) contained in CO (carbon monoxide), HC (hydrocarbon), and PM contained in exhaust gas. .
  • SOF soluble organic components
  • the DOC 21 oxidizes NO (nitrogen monoxide) contained in the exhaust gas to change it to NO 2 (nitrogen dioxide), and further oxidizes the dosing fuel injected from the dosing nozzle 25A, thereby exhaust gas temperature. To raise.
  • the DPF 22 collects PM.
  • the DPF 22 is configured using silicon carbide or the like as a base material. PM contained in the exhaust gas is collected when passing through fine holes formed in the DPF 22. As shown in FIG. 1, in the DPF 22, cells having fine flow paths along the flow direction of exhaust gas are densely arranged in a cylindrical exhaust pipe.
  • the DPF 22 of the present embodiment is a wall flow type DPF in which cells whose upstream end portions are sealed and cells whose downstream end portions are sealed are alternately arranged.
  • the collected PM is oxidized (burned) by oxygen contained in the exhaust gas and NO 2 generated in the DOC 21 on condition that the exhaust gas has a temperature at which the oxidation reaction can proceed. .
  • the differential pressure sensor 23 is disposed on the upstream side of the DPF 22, and a pressure sensor 23A that detects the pressure on the upstream side of the DPF 22, and a pressure sensor 23B that is disposed on the downstream side of the DPF 23 and detects the pressure on the downstream side of the DPF 22.
  • a differential pressure detection unit 23C that outputs a differential pressure obtained by subtracting the pressure detected by the pressure sensor 23B from the pressure detected by the pressure sensor 23A to the regeneration control unit 11.
  • the temperature sensor 24 is disposed on the upstream side of the DPF 22, detects the exhaust temperature at the inlet of the DPF 22, and outputs it to the regeneration control unit 11 as the DPF temperature.
  • the engine controller 10 includes a fuel injection amount, a fuel injection timing, an EGR valve 8B, and a variable turbo nozzle 19 in accordance with input values of input means such as an accelerator pedal (not shown) that are requested by an operator.
  • input means such as an accelerator pedal (not shown) that are requested by an operator.
  • the diesel engine 1 includes an engine rotation speed sensor 1A, a supply air pressure sensor 1B, an exhaust pressure sensor 1C, a turbine rotation speed sensor 1D, and a flow rate sensor 1E, and the output of each sensor is input to the engine controller 10.
  • the diesel engine 1 includes an engine rotation speed sensor 1A, a supply air pressure sensor 1B, an exhaust pressure sensor 1C, a turbine rotation speed sensor 1D, and a flow rate sensor 1E, and the output of each sensor is input to the engine controller 10.
  • the engine rotation speed sensor 1A detects the rotation speed of a crankshaft (not shown) of the engine body 2 and outputs a signal indicating the rotation speed of a crankshaft (not shown) to the engine controller 10.
  • the supply air pressure sensor 1B detects the supply air pressure between the outlet passage of the compressor 18 and the supply air manifold 4A, and outputs it to the engine controller 10.
  • the exhaust pressure sensor 1 ⁇ / b> C detects the exhaust pressure between the exhaust manifold 5 ⁇ / b> A and the inlet passage of the turbine 17 and outputs the exhaust pressure to the engine controller 10.
  • the turbine rotation speed sensor 1D detects the rotation speed of the turbine 17 and outputs the rotation speed of the turbine 17 to the engine controller 10.
  • the flow sensor 1E detects the flow rate of air supplied from the air cleaner 3 and outputs the flow rate of air supplied from the air cleaner 3 to the engine controller 10.
  • the engine controller 10 as the regeneration processing unit controls the fuel injection amount, the fuel injection timing, the EGR valve 8B, and the variable turbo nozzle 19 according to an instruction from the regeneration control unit 11 to increase the exhaust temperature, and then dosing Forced regeneration control is performed by injecting dosing fuel from the nozzle 25A.
  • the engine controller 10 suppresses the fuel injection amount and raises the exhaust temperature by closing the EGR valve 8B and the variable turbo nozzle 19 respectively.
  • the regeneration control unit 11 includes the exhaust gas flow rate information, PM generation amount information, PM combustion amount information obtained from the engine controller 10, the differential pressure detected by the differential pressure sensor 23, and the temperature sensor. Based on the DPF temperature detected by 24, the PM accumulation amount PMs accumulated in the DPF 22 is estimated, and when the PM accumulation amount PMs exceeds a predetermined threshold value PMth, the regeneration instruction unit 12 is notified. Further, the regeneration control unit 11 causes the engine controller 10 to perform manual forced regeneration when a manual regeneration instruction is issued from the regeneration instruction unit 12. When the manual forced regeneration ends, the regeneration control unit 11 notifies the regeneration instruction unit 12 to that effect.
  • the regeneration instructing unit 12 is provided on a display panel in the vicinity of the driver's seat and capable of input / output operation. When notified from the regeneration control unit 11, the regeneration instructing unit 12 displays a warning for prompting a manual regeneration instruction and also performs a manual regeneration instruction. When the operation is performed, a manual regeneration instruction is output to the regeneration control unit 11. In addition, when there is a notification of termination of the manual forced regeneration instruction, the regeneration instruction unit 12 displays and outputs that effect.
  • the regeneration control unit 11 includes a differential pressure accumulation amount calculation unit 26, a model accumulation amount calculation unit 27, a differential pressure accumulation amount time change rate calculation unit 28, a PM accumulation amount calculation unit (particulate shape).
  • the differential pressure accumulation amount calculation unit 26 receives the differential pressure of the DPF 22 from the differential pressure sensor 23, the DPF temperature from the temperature sensor 24, and the exhaust gas flow rate information from the engine controller 10.
  • the exhaust gas flow rate information is an exhaust gas volume flow rate input to the DPF 22.
  • the engine controller 10 serving as a flow rate detection unit detects an intake air mass flow rate detected by the flow rate sensor 1E and an exhaust mass flow rate estimated from the fuel injection amount detected by the fuel injection amount sensor, which is not shown in FIG.
  • the added mass flow rate is output to the differential pressure accumulation amount calculation unit 26.
  • the differential pressure accumulation amount calculation unit 26 converts the exhaust gas mass flow rate into an exhaust volume flow rate based on the DPF temperature output from the temperature sensor 24.
  • the differential pressure accumulation amount calculation unit 26 has a three-dimensional map showing the relationship between the converted exhaust gas flow rate QV, the differential pressure DP, and the PM accumulation amount, and the converted exhaust gas flow rate and the difference that are the detection results. Using the pressure as an input value, the PM deposition amount is output. Specifically, as shown in FIG. 3, the three-dimensional map stores the relationship between the exhaust gas flow rate QV and the differential pressure DP with the PM accumulation amount as a parameter. When the exhaust gas flow rate QV is constant, the PM deposition amount increases as the differential pressure DP increases. Further, when the differential pressure DP is constant, the PM deposition amount decreases as the exhaust gas flow rate QV increases. For example, as shown in FIG.
  • the differential pressure deposition amount calculation unit 26 outputs the estimated PM deposition amount as the differential pressure deposition amount PMa to the PM deposition amount calculation unit 29 and the differential pressure deposition amount time change rate calculation unit 28.
  • PM generation amount information and PM combustion amount information from the engine controller 10 and DPF temperature from the temperature sensor 24 are input to the model accumulation amount calculation unit 27.
  • the engine controller 10 outputs the PM generation amount information indicating the PM generation amount in the exhaust gas estimated based on the fuel injection amount, the air-fuel ratio, and the like, the NO 2 generation amount estimated to be output from the DOC 21, and the DOC 21.
  • PM combustion amount information indicating the amount of generated O 2 is output to the model accumulation amount calculation unit 27.
  • the model accumulation amount calculation unit 27 subtracts the PM combustion amount as the particulate matter amount combusted by the DPF 22 from the PM generation amount as the particulate matter amount generated from the diesel engine 1 and input to the DPF 22.
  • the deposition model M for estimating the PM deposition amount is used.
  • the deposition model M calculates the PM deposition rate.
  • PM combustion amount calculation unit 27A by NO 2 is a NO 2 generation amount outputted from the engine controller 10, based on the DPF temperature, PM deposited on the DPF22 which has been determined by actually measured or the like, oxidized by NO 2
  • the PM combustion rate by NO 2 is calculated using the one stored in the map or the like as the (combustion) reaction rate.
  • PM combustion amount calculation unit 27B by the O 2 is provided with O 2 generation amount outputted from the engine controller 10, based on the DPF temperature, PM deposited on the DPF22 which has been determined by actually measured or the like, oxidized by O 2
  • a PM combustion rate by O 2 is calculated using a reaction rate (combustion) stored in a map or the like.
  • the PM generation amount output from the engine controller 10 is a PM generation speed
  • the calculator 27C subtracts the PM combustion speed by NO 2 and the PM combustion speed by O 2 from the PM generation speed. Is output to the integrating unit 27D.
  • the accumulating unit 27D accumulates the PM accumulation amount based on the input PM accumulation rate, and outputs the accumulated PM accumulation amount to the PM accumulation amount calculating unit 29 as a model accumulation amount PMb.
  • the PM deposition amount calculation unit 29 as the particulate matter deposition amount calculation unit is input from the differential pressure deposition amount PMa input from the differential pressure deposition amount calculation unit 26 and the model deposition amount calculation unit 27.
  • the PM deposition amount (particulate matter deposition amount) PMs is calculated as an addition value obtained by multiplying the model deposition amount PMb by a weighting coefficient.
  • the PM deposition amount PMs is expressed by the following equation (1) as a first coefficient ⁇ (0 ⁇ ⁇ ⁇ 1).
  • PMs ⁇ ⁇ PMa + (1 ⁇ ) ⁇ PMb (1)
  • the differential pressure accumulation amount PMa is multiplied by a first coefficient ⁇ which is a weighting coefficient
  • the model accumulation amount PMb is multiplied by a second coefficient (1 ⁇ ) which is a weighting coefficient
  • a constant value of “1” is set.
  • the distribution ratio between the differential pressure deposition amount PMa and the model deposition amount PMb is determined by the first coefficient ⁇ . If the first coefficient ⁇ is 1, the PM deposition amount PMs is the value of the differential pressure deposition amount PMa, and if the first coefficient ⁇ is 0, the PM deposition amount PMs is the value of the model deposition amount PMb.
  • the PM accumulation amount calculation unit 29 includes a coefficient determination unit 29A that determines the first coefficient ⁇ .
  • the coefficient determining unit 29A receives the exhaust gas flow rate information from the engine controller 10 and the DPF temperature from the temperature sensor 24, calculates the exhaust gas flow rate in the DPF 22 converted and corrected by the DPF temperature, and calculates the exhaust gas flow rate.
  • the first coefficient ⁇ is set to 1
  • the first coefficient ⁇ is set to 0.
  • the differential pressure deposition amount time change rate calculation unit 28 calculates a differential pressure deposition amount time change rate ⁇ PMa that is a time change rate of the differential pressure deposition amount PMa input from the differential pressure deposition amount calculation unit 26, and a coefficient determination unit 29A. To the coefficient correction unit 29B.
  • the coefficient determination unit 29A corrects the value of the first coefficient ⁇ to ⁇ ′ smaller than 1 when the differential pressure accumulation amount time change rate ⁇ PMa exceeds the threshold value ⁇ PMath.
  • the regeneration temperature setting unit 30 sets the first regeneration process temperature at the start of regeneration of the DPF 22 to a second regeneration process temperature that is higher than the first regeneration process temperature based on a predetermined condition. Set to. Specifically, the regeneration temperature setting unit 30 detects the combustion temperature of the dosing fuel injected from the dosing nozzle 25A by the temperature sensor 24, determines whether or not the detected temperature has reached the target temperature, and the dosing nozzle The fuel injection amount from 25A is adjusted. As shown in FIG. 5, when the regeneration process is performed at the normal regeneration process temperature at the time point t2, the PM density increases in the portion where the PM accumulated in the DPF 22 is dropped and the cell is blocked. Therefore, as PM combustion proceeds, the actual combustion temperature that responds becomes higher than the target value based on the normal regeneration processing temperature. An increase in the combustion temperature in the DPF 22 causes melting of the cells constituting the DPF 22, and the DPF 22 itself is damaged.
  • the regeneration temperature setting unit 30 starts the regeneration process of the DPF 22 at the first regeneration process temperature lower than the normal regeneration process temperature at the time t2, and the time t3 when the predetermined condition is satisfied.
  • the second regeneration processing temperature normal regeneration temperature
  • the predetermined condition is that the differential pressure deposition amount PMa input from the differential pressure deposition amount calculation unit 26 is equal to or less than a predetermined threshold PMth, and the differential pressure deposition amount PMa is calculated by the equation (1). This is a case where the particulate matter deposition amount is less than the PM deposition amount PMs.
  • the regeneration temperature setting unit 30 determines that the cell blockage as shown in FIG. 14 described above has been eliminated, and sets the first regeneration process temperature to the second regeneration process temperature.
  • the transition to the second regeneration processing temperature is performed on the condition that the differential pressure deposition amount PMa is equal to or less than the predetermined threshold PMth and less than the PM deposition amount PMs as the predetermined condition.
  • the present invention is not limited to this.
  • a transition may be made to the second regeneration processing temperature as a predetermined condition.
  • the transition from the first regeneration processing temperature to the second regeneration processing temperature by the regeneration temperature setting unit 30 is gradually increased over a certain time ⁇ t as shown in FIG. Accordingly, since the transition from the first regeneration processing temperature to the second regeneration processing temperature can be performed without causing a sudden temperature change in the DPF 22, it is possible to reliably prevent the cells of the DPF 22 from being melted.
  • the transition from the first regeneration processing temperature to the second regeneration processing temperature may be performed linearly, but may be discretely raised in fine steps.
  • the differential pressure accumulation amount calculation unit 26 calculates the differential pressure accumulation amount PMa (procedure S1). Subsequently, the differential pressure accumulation amount time change rate calculation unit 28 calculates the differential pressure accumulation amount time change rate ⁇ PMa based on the calculated differential pressure accumulation amount PMa (step S2). Further, the model accumulation amount calculation unit 27 calculates a model accumulation amount PMb (step S3). Note that steps S1 to S3 are not necessarily in this order, and may be processed in parallel or in reverse order.
  • the coefficient determination unit 29A of the PM accumulation amount calculation unit 29 executes a coefficient determination process (step S4). Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 9, the coefficient determination unit 29A determines whether or not the exhaust gas flow rate QV exceeds a threshold value QVth (step S41). When the exhaust gas flow rate QV does not exceed the threshold value QVth (S41: No), the coefficient determination unit 29A sets the value of the first coefficient ⁇ to 0 and ends the coefficient determination process (step S42).
  • the coefficient determination unit 29A determines whether or not the differential pressure accumulation amount time change rate ⁇ PMa exceeds a predetermined threshold value ⁇ PMath (procedure). S43). When the differential pressure accumulation amount time change rate ⁇ PMa does not exceed the predetermined threshold value ⁇ PMath (S43: No), the coefficient determination unit 29A sets the value of the first coefficient ⁇ to 1 and ends the coefficient determination process (procedure) S44). On the other hand, when the differential pressure accumulation amount time change rate ⁇ PMa exceeds the predetermined threshold value ⁇ PMath (S43: Yes), the coefficient correction unit 29B corrects the first coefficient ⁇ to ⁇ ′ and ends the coefficient determination process. (Procedure S45).
  • the coefficient determination unit 29A determines whether the exhaust gas flow rate QV is larger than a predetermined threshold value QVth, thereby setting the first coefficient ⁇ to 0, 1, ⁇ . Decide on one of the following.
  • the exhaust gas flow rate QV does not exceed the predetermined threshold value QVth, as shown in FIG. 11, the exhaust gas flow rate QV is in the region R1, and in this case, the coefficient determination unit 29A sets the first coefficient ⁇ to 0. decide.
  • the first coefficient ⁇ is set to 0 because the estimation accuracy of the differential pressure deposition amount PMa is low in the region R1, and therefore the PM deposition amount PMs is estimated as the model deposition amount PMb in this region R1. .
  • the coefficient determination unit 29A sets the first coefficient ⁇ to 1.
  • ⁇ ′ is determined.
  • the coefficient determination unit 29A determines the first coefficient ⁇ to be 1.
  • the differential pressure DP in the DPF 22 When determining whether or not a cell blockage has occurred, as shown in FIG. 12, when a cell blockage occurs at a certain time t1, the differential pressure DP in the DPF 22 rapidly increases as shown in the middle graph of FIG. To do. Accordingly, as shown in the upper graph of FIG. 12, the differential pressure accumulation amount PMa indicated by the broken line calculated from the differential pressure DP also rises rapidly, and the actual PM accumulation amount indicated by the solid line and the differential pressure accumulation amount PMa. A difference of ⁇ S occurs during When the differential pressure accumulation amount PMa exceeds the threshold value PMth, the regeneration process is performed even if the actual PM accumulation amount does not reach the threshold value PMth.
  • the coefficient correction unit 29B determines whether or not a cell blockage occurs depending on whether or not the differential pressure accumulation amount time change rate ⁇ PMa exceeds a predetermined threshold value ⁇ PMath, as in the lower graph of FIG. Then, the value of the first coefficient ⁇ is corrected to a predetermined value ⁇ ′ (0 ⁇ ′ ⁇ 1), and the coefficient determination unit 29A determines the corrected ⁇ ′ as the first coefficient ⁇ .
  • the PM accumulation amount calculation unit 29 substitutes the determined value of the first coefficient ⁇ into the above-described equation (1), and the PM accumulation amount PMs is calculated (step S5).
  • the PM accumulation amount calculation unit 29 determines whether or not the PM accumulation amount PMs has reached a predetermined threshold value PMth (procedure S6). When it is determined that the predetermined threshold value PMth has not been reached (S6: No), the procedure from S1 is repeated.
  • the regeneration temperature setting unit 30 determines whether or not PM collapse in the cell of the DPF 22 has occurred (step S7). Whether the PM collapse has occurred is determined by whether or not the differential pressure accumulation amount PMa exceeds a predetermined threshold value PMth and the differential pressure accumulation amount time change rate ⁇ PMa exceeds a predetermined threshold value ⁇ PMath, as in the coefficient determination process. Done. If it is determined that PM collapse has not occurred (S7: No), the regeneration temperature setting unit 30 outputs the setting for performing the normal regeneration process shown in FIG. 5 to the regeneration instruction unit 12 (step S8).
  • the regeneration temperature setting unit 30 sets the first regeneration processing temperature (step S9). As shown in FIG. 8, the regeneration instruction unit 12 instructs the engine controller 10 to perform a regeneration process based on the first regeneration processing temperature (step S10). After the regeneration process based on the first regeneration process temperature is started, the regeneration temperature setting unit 30 determines whether or not the differential pressure abnormality has been resolved (procedure S11). As shown in FIG. 13, after the time t2 when the differential pressure deposition amount PMa suddenly increases, the determination as to whether or not the differential pressure abnormality has been resolved is performed, and the differential pressure deposition amount PMa falls below a predetermined threshold PMth and the differential pressure deposition amount.
  • the time point t2 at which the differential pressure accumulation amount PMa suddenly rises may be the same time point as t1 in FIG. 12, but when the differential pressure threshold value PMth1 at the start of the regeneration process is provided as shown in FIG. The start time of processing.
  • the regeneration temperature setting unit 30 continues the regeneration process using the first regeneration process temperature.
  • the regeneration temperature setting unit 30 sets the second regeneration process temperature, changes the regeneration process temperature (step S12), and the regeneration instruction unit 12 Instructs the engine controller 10 to perform regeneration at the second regeneration processing temperature (step S13).
  • the regeneration control unit 11 determines whether the sequentially calculated PM deposition amount PMs is equal to or less than a predetermined value (procedure S14). When the PM accumulation amount PMs does not become the predetermined value or less (S14: No), the regeneration temperature setting unit 30 continues the regeneration at the second regeneration processing temperature. When the PM accumulation amount PMs becomes equal to or less than the predetermined value, the regeneration control unit 11 ends the regeneration process (procedure S15).
  • the regeneration control unit 11 performs the regeneration process at the first regeneration processing temperature until the cell blockage is resolved, and if it is determined that the cell blockage is resolved, the second regeneration is performed.
  • Regeneration processing at the processing temperature can be performed, and all PM deposited in the DPF 22 can be burned.
  • the regeneration process at the first regeneration process temperature at a low temperature it is possible to avoid a rapid temperature increase due to combustion of a high density part of PM due to the cell blockage, It is possible to prevent melting of the DPF 22 cell.
  • the model accumulation amount PMb is calculated by subtracting the PM combustion amount combusted by the DPF from the PM generation amount generated from the diesel engine 1, but the present invention is not limited to this. I can't.
  • the model deposition amount may be calculated based on a model of the PM deposition amount by another method.
  • the determination of the cell blockage cancellation is determined as the cell blockage cancellation when the differential pressure deposition amount PMa is equal to or less than the predetermined threshold PMth and less than the PM deposition amount PMs.
  • the determination of cell blockage cancellation may be performed only when the threshold value is equal to or less than a predetermined threshold value.
  • the cell blockage elimination is determined based on the differential pressure accumulation amount PMa.
  • the present invention is not limited to this, and when the differential pressure itself is equal to or less than a predetermined threshold, it is determined that the cell blockage is eliminated. Also good.
  • the specific structure and shape of the present invention may be other structures and the like as long as the object of the present invention can be achieved.
  • Engine controller 11 ... Regeneration control unit, 12 ... Regeneration instruction unit, 13 ... After cooler, 14 ... Pump, 15 ... Radiator, 16 ... Fan, 17 ... Turbine , 17A ... turbine wheel, 18 ... compressor, 19 ... variable turbo nozzle, 20 ... bypass, 23 ... differential pressure sensor, 23A ... pressure Sensor, 23B ... pressure sensor, 23C ... differential pressure detection unit, 24 ... temperature sensor, 25 ... dosing fuel supply device, 25A ... dosing nozzle, 26 ... differential pressure accumulation amount calculation unit, 27 ... model accumulation amount calculation unit, 27A ... PM combustion amount calculation unit based on NO 2 , 27B ... PM combustion amount calculation unit based on O 2 , 27C ... calculator, 27D ... integration unit, 28 ... differential pressure deposition amount time change rate calculation unit, 29 ... PM deposition amount calculation unit ( Particulate matter accumulation amount calculation unit), 29A... Coefficient determination unit, 29B... Coefficient correction unit, 30.

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Abstract

排気ガス浄化システム（９）は、フィルタ（２２）の入口および出口間の差圧を検出する差圧検出部（２３）と、フィルタ（２２）内を流れる排気ガスの流量を検出する流量検出部と、差圧検出部（２３）および流量検出部の検出結果に基づいて、フィルタ（２２）内に堆積した粒子状物質の差圧堆積量を算出する差圧堆積量算出部（２７）と、算出された粒子状物質の差圧堆積量に基づいて、フィルタ（２２）の再生処理温度を設定する再生温度設定部（３０）と、設定された再生処理温度に基づいて、フィルタ（２２）の再生処理を行う再生処理部（１０）と、を備え、再生温度設定部（３０）は、再生処理を開始する第１の再生処理温度を設定し、差圧堆積量算出部（２７）により算出された粒子状物質の差圧堆積量が、所定の閾値以下となったら、第１の再生処理温度よりも高い第２の再生処理温度を設定する。

Description

排気ガス浄化システムおよび排気ガス浄化方法
　本発明は、排気ガス浄化システムおよび排気ガス浄化方法に関する。
　ディーゼルエンジンでは、排気ガス中に含まれる粒子状物質（Particulate Matter：ＰＭ）を除去するため、排気管路中にDiesel Particulate Filter（ＤＰＦ）が設けられる。ＤＰＦは、排気ガス中に含まれるススなどのＰＭを捕集し、ＰＭが低減された排気ガスを外気に排出する。ＤＰＦにより捕集したＰＭが多くなると、フィルタ機能が低下するため、ＤＰＦでは、捕集したＰＭを燃焼させる再生処理が行われる。
　ＤＰＦの再生には、排気ガスの温度が高いときに堆積したＰＭが自然に燃焼する自然再生と、ＰＭ堆積量が所定の基準値を超えたときに行う強制再生とがある。ＤＰＦの強制再生では、排気温度を高めるようにエンジンの運転状態を調整し、さらにＤＰＦの前段において燃料を噴射する外部ドージング、またはエンジンのシリンダ内に燃料を噴射する内部ドージングを行うことにより、堆積したＰＭを強制的に燃焼させる。
　ここで、ＤＰＦに捕集されるＰＭ堆積量は、エンジン運転中は実測することができないため、推定によって算出される。従来、ＰＭ堆積量の算出は、ＤＰＦの排気ガスの入口および出口間の差圧を検出し、この差圧に基づいてＰＭ堆積量を算出していた。そして、ＰＭ堆積量が一定の量を超えた場合に、強制再生を実施していた。
　しかしながら、図１４に示すように、ＤＰＦを構成するセル内に捕集されたＰＭ１０１は、セル内において、一様に堆積するが、ＰＭ１０１が多くなると、セル内に堆積したＰＭ１０１が所々で剥がれ落ち、剥がれたＰＭ１０２によってセル閉塞を生じることがある。セル閉塞が生じると、ＤＰＦの差圧は、大きくなり、実際のＰＭ堆積量が、強制再生が必要な程ではないにも拘わらず、強制再生が行われてしまう。
　このため、特許文献１には、ＤＰＦに入力される排気ガス内のＰＭ量から、ＤＰＦ内で燃焼されるＰＭ量を減算するモデルを用い、ＤＰＦに堆積するＰＭ量を推定し、これを用いて強制再生処理を行う技術が開示されている。
　また、特許文献２には、ＤＰＦの差圧の低下率が規定の値以上となったときに、ＤＰＦの強制再生処理を行う技術が開示されている。
特開２０１２－１９７７０５号公報 特開２００５－７６４６２号公報
　しかしながら、セル閉塞が生じている部分では、ＰＭの密度が高く、そのまま強制再生を行うと、ＰＭの燃焼温度が非常に高くなり、セルが溶損してしまう可能性がある。前記特許文献１および前記特許文献２に記載の技術では、このような場合におけるセルの溶損を防止することができない。
　本発明の目的は、セルの溶損を防止することができ、かつフィルタ内に堆積した粒子状物質を、効率的に燃焼させることのできる、排気ガス浄化システムおよび排気ガス浄化方法を提供することにある。
　本発明の排気ガス浄化システムは、
　エンジンの排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
　前記フィルタの入口および出口間の差圧を検出する差圧検出部と、
　前記フィルタ内を流れる排気ガスの流量を検出する流量検出部と、
　前記差圧検出部および前記流量検出部の検出結果に基づいて、前記フィルタの再生処理温度を設定する再生温度設定部と、
　前記再生温度設定部により設定された再生処理温度に基づいて、前記フィルタの再生処理を行う再生処理部と、を備え、
　前記再生温度設定部は、前記再生処理部により再生処理を開始する第１の再生処理温度を設定し、所定の排気ガス流量のときに、前記差圧検出部により検出される差圧が所定の閾値以下となったら、前記第１の再生処理温度よりも高い第２の再生処理温度を設定することを特徴とする。
　本発明によれば、再生温度設定部が、所定の排気ガス流量のときに、前記差圧検出部により検出される差圧が所定の閾値以下となるまでは、低い温度である第１の再生処理温度に設定して、フィルタの再生処理を行い、差圧が、所定の閾値以下となったら、高い温度である第２の再生処理温度に設定して、フィルタの再生処理を行う。したがって、低い温度により閉塞されたセルの粒子状物質の密度の高い部分を燃焼させた後、高い温度によりセル内の粒子状物質を燃焼させることができるため、燃焼温度を上昇させることなく、フィルタのセルの溶損を防止することができ、かつフィルタに堆積した粒子状物質を効率的に燃焼させることができる。
　本発明の排気ガス浄化システムは、
　エンジンの排気ガス中の粒子物質を捕集するフィルタと、
　前記フィルタの入口および出口間の差圧を検出する差圧検出部と、
　前記フィルタ内を流れる排気ガスの流量を検出する流量検出部と、
　前記差圧検出部および前記流量検出部の検出結果に基づいて、前記フィルタ内に堆積した粒子状物質の差圧堆積量を算出する差圧堆積量算出部と、
　前記差圧堆積量算出部により算出された粒子状物質の差圧堆積量に基づいて、前記フィルタの再生処理温度を設定する再生温度設定部と、
　前記再生温度設定部により設定された再生処理温度に基づいて、前記フィルタの再生処理を行う再生処理部と、を備え、
　前記再生温度設定部は、前記再生処理部により再生処理を開始する第１の再生処理温度を設定し、前記差圧堆積量算出部により算出された粒子状物質の差圧堆積量が、所定の閾値以下となったら、前記第１の再生処理温度よりも高い第２の再生処理温度を設定することを特徴とする。
　本発明の排気ガス浄化システムは、
　エンジンの排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
　前記フィルタの入口および出口間の差圧を検出する差圧検出部と、
　前記フィルタ内を流れる排気ガスの流量を検出する流量検出部と、
　前記差圧検出部および前記流量検出部の検出結果に基づいて、前記フィルタ内に堆積した粒子状物質の差圧堆積量を算出する差圧堆積量算出部と、
　前記差圧堆積量算出部により算出された差圧堆積量の時間変化率が、所定の値よりも大きいときに、粒子状物質の堆積モデルを用いて、モデル堆積量を算出するモデル堆積量算出部と、
　前記差圧堆積量算出部により算出された差圧堆積量、および前記モデル堆積量算出部により算出されたモデル堆積量に基づいて、粒子状物質堆積量を算出する粒子状物質堆積量算出部と、
　前記差圧堆積量算出部により算出された粒子状物質の差圧堆積量に基づいて、前記フィルタの再生処理温度を設定する再生温度設定部と、
　前記再生温度設定部により設定された再生処理温度に基づいて、前記フィルタの再生処理を行う再生処理部と、を備え、
　前記再生温度設定部は、前記再生処理部により再生処理を開始する第１の再生処理温度を設定し、前記粒子状物質堆積量算出部により算出された粒子状物質堆積量が、所定の閾値以下となったら、前記第１の再生処理温度よりも高い第２の再生処理温度を設定することを特徴とする。
　本発明では、前記差圧堆積量算出部により算出された差圧堆積量の時間変化率が、所定の値よりも大きいときに、粒状物質の堆積モデルを用いて、モデル堆積量を算出するモデル堆積量算出部と、
　前記差圧堆積量算出部により算出された差圧堆積量、および前記モデル堆積量算出部により算出されたモデル堆積量に基づいて、粒子状物質堆積量を算出する粒子状物質堆積量算出部と、を備え、
　前記再生温度設定部は、前記差圧推定量算出部により算出された差圧堆積量が、前記粒子状物質堆積量算出部により算出された粒子状物質堆積量未満となったら、前記第２の再生処理温度を設定するのが好ましい。
　本発明では、前記モデル堆積量算出部により用いられる堆積モデルは、前記フィルタに入力される前記排気ガス内の粒子状物質量から、前記フィルタ内で燃焼される粒子状物質量を減算するモデルであり、
　前記粒子状物質堆積量算出部は、第１係数および第２係数の和が一定値を取ることを条件に、前記差圧堆積量算出部により算出された差圧堆積量に第１係数を乗算し、前記モデル堆積量算出部により算出されたモデル堆積量に第２係数を乗算し、これらの加算値を前記粒子状物質堆積量として算出するのが好ましい。
　本発明では、前記再生温度設定部は、前記第１の再生処理温度から前記第２の再生処理温度への遷移を、所定の時間かけて行うのが好ましい。
　本発明の排気ガス浄化方法は、
　エンジンの排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタの入口および出口間の差圧を検出する手順と、
　前記フィルタ内を流れる排気ガスの流量を検出する手順と、
　検出された差圧および流量に基づいて、所定の排気ガス流量のときに、前記差圧検出部により検出される差圧が所定の閾値以下となったら、再生処理を開始時の第１の再生処理温度よりも、高い第２の再生処理温度を設定し、前記フィルタの再生処理を行う手順と、を実施することを特徴とする。
本発明の実施形態に係る排気ガス浄化システムを備えたディーゼルエンジンの概要構成を示す模式図。 前記実施形態における再生制御部の構成を示すブロック図。 ＰＭ堆積量をパラメータとした排気ガス流量と差圧との関係を示すグラフ。 前記実施形態におけるモデル堆積量算出部の構成を示すブロック図。 従来の再生処理による目標温度とＤＰＦの温度との関係を示すグラフ。 前記実施形態の再生処理による目標温度とＤＰＦの温度との関係を示すグラフ。 前記実施形態の作用を示すフローチャート。 前記実施形態の作用を示すフローチャート。 前記実施形態の作用を示すフローチャート。 前記実施形態における第１係数αの排気ガス流量への依存性を示すグラフ。 前記実施形態における差圧堆積量およびモデル堆積量を使用する領域を表すグラフ。 前記実施形態におけるＤＰＦのセル閉塞による差圧堆積量、差圧、差圧堆積量時間変化率の時間的変化を表すグラフ。 前記実施形態における第１の再生処理温度から第２の再生処理温度に遷移させることを説明するためのグラフ。 ＤＰＦのセルが閉塞する状態を示す断面図。
　［１］ディーゼルエンジン１の全体構成
　図１は、本発明の実施形態に係る排気ガス浄化装置９を含むディーゼルエンジン１の概要構成を示す模式図である。図１において、ディーゼルエンジン１は、内部に複数の燃焼室が形成されたエンジン本体２と、吸入される空気を、フィルタを用いて濾過し、埃などの異物が燃焼室に混入するのを防止するエアクリーナ３と、エンジン本体２内部の各燃焼室に給気を供給する給気管路４と、エンジン本体２内部の各燃焼室から排出された排気ガスを排出する排気管路５と、冷却機構６と、排気タービン過給機７と、排気ガス再循環システム８と、排気ガス浄化装置９と、エンジンコントローラ１０と、再生制御部１１と、再生指示部１２とを備える。
　エンジン本体２と給気管路４との間には、給気管路４からの給気がエンジン本体２内部の各燃焼室に分配されるように、給気マニホールド４Ａが取り付けられている。エンジン本体２と排気管路５との間には、エンジン本体２内部の各燃焼室から排出された排気ガスがまとめて排気管路５に流入するように、排気マニホールド５Ａが取り付けられている。
　給気管路４には、排気タービン過給機７によって圧縮された空気を冷却するためのアフタークーラ１３が設けられている。冷却機構６は、エンジン本体２内に収められた図示しないクランクシャフト等により駆動されるポンプ１４を備える。
　ポンプ１４によって圧送された冷却水は、エンジン本体２、排気タービン過給機７、図示しないオイルクーラ等の冷却が必要な部位を冷却した後、冷却機構６に設けられたラジエータ１５によって空冷される。
　アフタークーラ１３およびラジエータ１５は、エンジン本体２に設けられ、かつ、図示しないクランクシャフト等によって回転駆動されるファン１６によって、その冷却作用が促進される。
　排気タービン過給機７は、排気管路５の途中に設けられたタービン１７と、給気管路４の途中に設けられ、タービン１７に連結されて駆動されるコンプレッサ１８と、タービン１７に供給される排気ガスの流速を制御する可変ターボノズル１９とを備える。
　排気タービン過給機７は、可変ターボノズル１９の開度を制御することにより、タービン１７の回転数を制御する。タービン１７の回転によってコンプレッサ１８が駆動し、エンジン本体２への給気過給が行われる。なお、可変ターボノズル１９は、全閉時には、バイパス路２０を介して排気ガス浄化装置９側に排気するようにしている。
　すなわち、可変ターボノズル１９が開時には、排気ガスをタービン翼車１７Ａに供給して仕事をさせ、可変ターボノズル１９が全閉時には、排気ガスを、バイパス路２０を介して排気ガス浄化装置９側に出力して、タービン翼車１７Ａへの仕事を小さくして排気温度を高めるようにしている。
　排気ガス再循環システム８は、排気マニホールド５Ａと給気管路４とを連通する排気再循環通路８Ａを備える。排気再循環通路８Ａは、排気マニホールド５Ａから排気ガスの一部を抽出して給気管路４に再循環させる。排気再循環通路８Ａには、排気再循環通路８Ａを開閉するExhaust Gas Recirculation（ＥＧＲ）バルブ８Ｂと、排気マニホールド５Ａからの排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ８Ｃとが設けられている。排気ガス再循環システム８は、排気再循環通路８Ａを介して排気ガスの一部を給気マニホールド４Ａに還流させることによって、給気中の酸素濃度を低下させ、エンジン本体２の燃焼温度を下げる。これにより、排気ガス中に含まれる窒素酸化物の量を低減させることができる。
　［２］排気ガス浄化装置９の構造
　排気ガス浄化システムとしての排気ガス浄化装置９は、タービン１７の下流側に設けられ、排気ガスに含まれるＰＭを除去するものであり、ディーゼル酸化触媒（Diesel Oxidant Catalyst：ＤＯＣ）２１、ＤＰＦ２２、差圧センサ２３、温度センサ２４を備える。
　ＤＯＣ２１およびＤＰＦ２２は、円筒状の排気管路内部に設けられ、排気管路の上流側にＤＯＣ２１が設けられ、排気管路の下流側にＤＰＦ２２が設けられる。
　また、タービン１７と排気ガス浄化装置９との間には、ドージング燃料供給装置２５から供給されるドージング燃料を噴射するドージングノズル２５Ａが配置される。このドージング燃料の噴射は、強制再生が指示された場合に行われる。
　ＤＯＣ２１は、Ｐｔ（白金）などによって構成され、排気ガスに含まれるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、ＰＭに含まれる可溶性有機成分（Soluble Organic Fraction：ＳＯＦ）を酸化して除去する。また、ＤＯＣ２１は、排気ガスに含まれるＮＯ（一酸化窒素）を酸化して、ＮＯ２（二酸化窒素）に変化させ、さらにはドージングノズル２５Ａから噴射されたドージング燃料を酸化することによって排気ガス温度を上昇させる。
　ＤＰＦ２２は、ＰＭを捕集する。ＤＰＦ２２は、炭化珪素等を基材として構成される。
　排気ガスに含まれるＰＭは、ＤＰＦ２２に形成された微細な孔を通過する際に捕集される。ＤＰＦ２２は、図１に示すように、排気ガスの流れ方向に沿った微細流路を有するセルが円筒状の排気管路内に密集配置される。本実施形態のＤＰＦ２２は、上流側端部を目封じさせたセルと、下流側端部を目封じさせたセルとを交互に配置したウォールフロー型ＤＰＦである。
　捕集されたＰＭは、排気ガスが酸化反応を進行させることができる温度であることを条件として、排気ガスに含まれる酸素およびＤＯＣ２１において生成されたＮＯ２によって酸化（燃焼）されることになる。
　差圧センサ２３は、ＤＰＦ２２の上流側に配置され、ＤＰＦ２２の上流側の圧力を検出する圧力センサ２３Ａと、ＤＰＦ２３の下流側に配置され、ＤＰＦ２２の下流側の圧力を検出する圧力センサ２３Ｂと、圧力センサ２３Ａが検出した圧力から圧力センサ２３Ｂが検出した圧力を減算した差圧を再生制御部１１に出力する差圧検出部２３Ｃとを備える。
　温度センサ２４は、ＤＰＦ２２の上流側に配置され、ＤＰＦ２２の入口の排気温度を検出し、ＤＰＦ温度として再生制御部１１に出力する。
　［３］エンジンコントローラ１０の構造
　エンジンコントローラ１０は、図示しないアクセルペダルなどのオペレータの要求に応じた入力手段の入力値に応じて、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、ＥＧＲバルブ８Ｂ、可変ターボノズル１９を調整して、エンジン回転数やトルク制御を行う。
　ディーゼルエンジン１は、エンジン回転速度センサ１Ａと、給気圧センサ１Ｂと、排気圧センサ１Ｃと、タービン回転速度センサ１Ｄと、流量センサ１Ｅとを備え、各センサの出力が、エンジンコントローラ１０に入力される。
　エンジン回転速度センサ１Ａは、エンジン本体２の図示しないクランクシャフトの回転速度を検出し、図示しないクランクシャフトの回転速度を示す信号を、エンジンコントローラ１０に出力する。
　給気圧センサ１Ｂは、コンプレッサ１８の出口通路と給気マニホールド４Ａとの間の給気圧力を検出し、エンジンコントローラ１０に出力する。
　排気圧センサ１Ｃは、排気マニホールド５Ａとタービン１７の入口通路との間の排気圧力を検出し、排気圧力をエンジンコントローラ１０に出力する。
　タービン回転速度センサ１Ｄは、タービン１７の回転速度を検出し、タービン１７の回転速度をエンジンコントローラ１０に出力する。
　流量センサ１Ｅは、エアクリーナ３から供給される空気の流量を検出し、エアクリーナ３から供給される空気の流量をエンジンコントローラ１０に出力する。
　また、再生処理部としてのエンジンコントローラ１０は、再生制御部１１からの指示によって、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、ＥＧＲバルブ８Ｂ、可変ターボノズル１９を制御して、排気温度を上昇させ、その後ドージングノズル２５Ａからドージング燃料を噴射することによって、強制再生制御を行う。特に、エンジンコントローラ１０は、強制再生を行う場合、燃料噴射量を抑え、ＥＧＲバルブ８Ｂ、可変ターボノズル１９をそれぞれ閉にすることによって排気温度を上昇させる。
　［４］再生制御部１１の構造
　再生制御部１１は、エンジンコントローラ１０から得られる排気ガス流量情報、ＰＭ発生量情報、ＰＭ燃焼量情報、差圧センサ２３により検出される差圧、および温度センサ２４により検出されるＤＰＦ温度に基づいて、ＤＰＦ２２に堆積するＰＭ堆積量ＰＭｓを推定し、ＰＭ堆積量ＰＭｓが所定の閾値ＰＭｔｈを超える場合に、再生指示部１２に通知する。また、再生制御部１１は、再生指示部１２からの手動再生指示があった場合に、エンジンコントローラ１０に手動強制再生を行わせる。再生制御部１１は、手動強制再生が終了した場合、その旨を再生指示部１２に通知する。
　再生指示部１２は、運転席近傍に設けられた入出力操作が可能な表示パネルに設けられ、再生制御部１１から通知があった場合、手動再生指示を促す警告表示を行うとともに、手動再生指示の操作があった場合に、手動再生指示を再生制御部１１に出力する。また、再生指示部１２は、手動強制再生指示の終了通知があった場合、その旨を表示出力する。
　再生制御部１１は、図１および図２に示すように、差圧堆積量算出部２６、モデル堆積量算出部２７、差圧堆積量時間変化率算出部２８、ＰＭ堆積量算出部（粒子状物質堆積量算出部）２９、および再生温度設定部３０を備える。
　差圧堆積量算出部２６には、差圧センサ２３からのＤＰＦ２２の差圧と、温度センサ２４からのＤＰＦ温度と、エンジンコントローラ１０からの排気ガス流量情報とが入力される。排気ガス流量情報は、ＤＰＦ２２に入力される排気ガス体積流量である。
　流量検出部としてのエンジンコントローラ１０は、流量センサ１Ｅが検出した給気質量流量と、図１では図示を略したが、燃料噴射量センサが検出した燃料噴射量から推定される排気質量流量とを加算した質量流量を、差圧堆積量算出部２６に出力する。差圧堆積量算出部２６は、排気ガスの質量流量を、温度センサ２４から出力されたＤＰＦ温度に基づいて、排気体積流量に変換する。
　差圧堆積量算出部２６は、変換された排気ガス流量ＱＶと、差圧ＤＰと、ＰＭ堆積量との関係を示す三次元マップを有し、検出結果となる変換された排気ガス流量および差圧を入力値として、ＰＭ堆積量を出力する。具体的には、図３に示すように、三次元マップは、ＰＭ堆積量をパラメータとした排気ガス流量ＱＶと差圧ＤＰとの関係を記憶している。排気ガス流量ＱＶが一定の場合、差圧ＤＰの増大に伴ってＰＭ堆積量は増大する。また、差圧ＤＰが一定の場合、排気ガス流量ＱＶの増大に伴ってＰＭ堆積量は減少する。たとえば、図３に示すように、排気ガス流量がＱＶ１で、差圧がＤＰ１～ＤＰ４の場合、それぞれＰＭ堆積量は、Ｐ１～Ｐ４となる。すなわち、ＰＭ堆積量は、Ｐ１よりＰ４のほうが大きい。そして、差圧堆積量算出部２６は、推定したＰＭ堆積量を差圧堆積量ＰＭａとして、ＰＭ堆積量算出部２９および差圧堆積量時間変化率算出部２８に出力する。
　モデル堆積量算出部２７には、図４に示すように、エンジンコントローラ１０からのＰＭ発生量情報およびＰＭ燃焼量情報と、温度センサ２４からのＤＰＦ温度とが入力される。エンジンコントローラ１０は、燃料噴射量や空燃比などをもとに推定した排気ガス内のＰＭ発生量を示すＰＭ発生量情報と、ＤＯＣ２１から出力されると推定したＮＯ２発生量およびＤＯＣ２１から出力されるＯ２発生量を示すＰＭ燃焼量情報とを、モデル堆積量算出部２７に出力する。
　モデル堆積量算出部２７は、ディーゼルエンジン１から発生し、ＤＰＦ２２に入力される粒子状物質量としてのＰＭ発生量から、ＤＰＦ２２により燃焼される粒子状物質量としてのＰＭ燃焼量を減算することによって、ＰＭ堆積量を推定する堆積モデルＭを用いる。なお、堆積モデルＭは、ＰＭ堆積速度を算出している。
　ＮＯ２によるＰＭ燃焼量算出部２７Ａは、エンジンコントローラ１０から出力されたＮＯ２発生量と、ＤＰＦ温度とに基づいて、あらかじめ実測等で求めておいたＤＰＦ２２に堆積したＰＭが、ＮＯ２によって酸化（燃焼）される反応速度をマップ等で記憶しておいたものを用い、ＮＯ２によるＰＭ燃焼速度を算出する。
　Ｏ２によるＰＭ燃焼量算出部２７Ｂは、エンジンコントローラ１０から出力されたＯ２発生量と、ＤＰＦ温度とに基づいて、あらかじめ実測等で求めておいたＤＰＦ２２に堆積したＰＭが、Ｏ２によって酸化（燃焼）される反応速度をマップ等で記憶しておいたものを用い、Ｏ２によるＰＭ燃焼速度を算出する。
　ここで、エンジンコントローラ１０から出力されるＰＭ発生量は、ＰＭ発生速度であり、演算器２７Ｃは、ＰＭ発生速度からＮＯ２によるＰＭ燃焼速度、およびＯ２によるＰＭ燃焼速度を減算したＰＭ堆積速度を、積算部２７Ｄに出力する。積算部２７Ｄは、入力されたＰＭ堆積速度に基づいて、ＰＭ堆積量を積算し、この積算したＰＭ堆積量をモデル堆積量ＰＭｂとしてＰＭ堆積量算出部２９に出力する。
　図２に戻り、粒子状物質堆積量算出部としてのＰＭ堆積量算出部２９は、差圧堆積量算出部２６から入力された差圧堆積量ＰＭａと、モデル堆積量算出部２７から入力されたモデル堆積量ＰＭｂとに対して重み係数をかけた加算値としてＰＭ堆積量（粒子状物質堆積量）ＰＭｓを算出する。ＰＭ堆積量ＰＭｓは、第１係数α（０≦α≦１）として次式（１）で表される。
　ＰＭｓ＝α・ＰＭａ＋（１－α）・ＰＭｂ…（１）
　すなわち、差圧堆積量ＰＭａに重み係数である第１係数αを乗算し、モデル堆積量ＰＭｂに重み係数である第２係数（１－α）を乗算し、それぞれの和を取ったときに、一定値の「１」となるようにしている。換言すれば、第１係数αによって、差圧堆積量ＰＭａとモデル堆積量ＰＭｂとの配分比を決定している。第１係数αが１であれば、ＰＭ堆積量ＰＭｓは、差圧堆積量ＰＭａの値となり、第１係数αが０であれば、ＰＭ堆積量ＰＭｓは、モデル堆積量ＰＭｂの値となる。
　また、ＰＭ堆積量算出部２９は、第１係数αを決定する係数決定部２９Ａを有する。係数決定部２９Ａには、エンジンコントローラ１０からの排気ガス流量情報と、温度センサ２４からのＤＰＦ温度とが入力され、ＤＰＦ温度で変換補正したＤＰＦ２２における排気ガス流量を算出し、この排気ガス流量の値が、所定の閾値ＱＶｔｈを超えた場合には、第１係数αを１に設定し、排気ガス流量の値が閾値ＱＶｔｈ未満である場合には、第１係数αを０に設定する。
　差圧堆積量時間変化率算出部２８は、差圧堆積量算出部２６から入力される差圧堆積量ＰＭａの時間変化率である差圧堆積量時間変化率ΔＰＭａを算出し、係数決定部２９Ａ内の係数修正部２９Ｂに出力する。係数決定部２９Ａは、差圧堆積量時間変化率ΔＰＭａ が閾値ΔＰＭａｔｈを超えた場合に、第１係数αの値を、１よりも小さいα’に修正する。
　図１に示すように、再生温度設定部３０は、ＤＰＦ２２の再生開始時の第１の再生処理温度を、所定の条件に基づいて、第１の再生処理温度よりも高い第２の再生処理温度に設定する。
　具体的には、再生温度設定部３０は、ドージングノズル２５Ａから噴射されたドージング燃料による燃焼温度を温度センサ２４により検出し、検出された温度が目標温度に達しているかどうかを判定し、ドージングノズル２５Ａからの燃料噴射量を調整する。
　ＤＰＦ２２内に堆積したＰＭが脱落して、セル閉塞が生じている部分は、図５に示すように、時点ｔ２で通常の再生処理温度で再生処理を行うと、ＰＭの密度が高くなっているため、ＰＭの燃焼が進むにつれ、通常の再生処理温度による目標値よりも、応答する実際の燃焼温度が高くなってしまう。ＤＰＦ２２内における燃焼温度の上昇は、ＤＰＦ２２を構成するセルの溶損を招き、ＤＰＦ２２自体が損傷してしまう。
　そこで、再生温度設定部３０は、図６に示すように、時点ｔ２では通常の再生処理温度よりも低い第１の再生処理温度によるＤＰＦ２２の再生処理を開始し、所定の条件となった時点ｔ３で、第２の再生処理温度（通常の再生温度）に切り替える。
　所定の条件とは、詳しくは、差圧堆積量算出部２６から入力される差圧堆積量ＰＭａが所定の閾値ＰＭｔｈ以下となり、かつ、差圧堆積量ＰＭａが、式（１）により算出された粒子物質堆積量であるＰＭ堆積量ＰＭｓ未満となった場合である。この条件を満たす場合に、再生温度設定部３０は、前述した図１４に示すようなセル閉塞が解消した判定し、第１の再生処理温度から第２の再生処理温度に設定する。
　なお、本実施形態では、所定の条件として、差圧堆積量ＰＭａが、所定の閾値ＰＭｔｈ以下、かつＰＭ堆積量ＰＭｓ未満となることを条件として第２の再生処理温度への遷移を行っているが、本発明はこれに限られない。たとえば、差圧検出部２３Ｃにより検出された差圧が所定の閾値以下となった場合を、所定の条件として第２の再生処理温度に遷移するように設定してもよい。
　また、再生温度設定部３０による第１の再生処理温度から第２の再生処理温度への遷移は、図６に示すように、一定の時間Δｔをかけて、徐々に上昇させていく。
　これにより、ＤＰＦ２２に急激な温度変化を生じさせることなく、第１の再生処理温度から第２の再生処理温度に遷移させることができるため、ＤＰＦ２２のセルが溶損することを確実に防止できる。
　なお、図６に示すように第１の再生処理温度から第２の再生処理温度への遷移を直線的に行ってもよいが、細かいステップで離散的に上昇させてもよい。
　［５］実施形態の作用および効果
　次に、本発明の排気ガス浄化方法となる前述した排気ガス浄化装置９の作用を、図７から図９に示すフローチャートに基づいて、説明する。
　まず、図７に示すように、差圧堆積量算出部２６は、差圧堆積量ＰＭａを算出する（手順Ｓ１）。続けて、差圧堆積量時間変化率算出部２８は、算出された差圧堆積量ＰＭａに基づいて、差圧堆積量時間変化率ΔＰＭａを算出する（手順Ｓ２）。さらに、モデル堆積量算出部２７は、モデル堆積量ＰＭｂを算出する（手順Ｓ３）。なお、手順Ｓ１から手順Ｓ３は、必ずしもこの順番である必要はなく、並列的に処理しても、順番を入れ替えてもよい。
　次に、ＰＭ堆積量算出部２９の係数決定部２９Ａは、係数決定処理を実行する（手順Ｓ４）。
　具体的には、図９のフローチャートに示すように、係数決定部２９Ａは、排気ガス流量ＱＶが閾値ＱＶｔｈを超えているか否かを判定する（手順Ｓ４１）。排気ガス流量ＱＶが閾値ＱＶｔｈを超えていない場合（Ｓ４１：Ｎｏ）、係数決定部２９Ａは、第１係数αの値を０に設定して係数決定処理を終了する（手順Ｓ４２）。
　排気ガス流量ＱＶが、閾値ＱＶｔｈを超えている場合（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、係数決定部２９Ａは、差圧堆積量時間変化率ΔＰＭａが、所定の閾値ΔＰＭａｔｈを超えているか否かを判定する（手順Ｓ４３）。差圧堆積量時間変化率ΔＰＭａが所定の閾値ΔＰＭａｔｈを超えていない場合（Ｓ４３：Ｎｏ）、係数決定部２９Ａは、第１係数αの値を１に設定して係数決定処理を終了する（手順Ｓ４４）。
　一方、差圧堆積量時間変化率ΔＰＭａが、所定の閾値ΔＰＭａｔｈを超えている場合（Ｓ４３：Ｙｅｓ）、係数修正部２９Ｂは、第１係数αをα’に修正し、係数決定処理を終了する（手順Ｓ４５）。
　具体的には、図１０に示すように、係数決定部２９Ａは、排気ガス流量ＱＶが、所定の閾値ＱＶｔｈよりも大きいか否かを判定することにより、第１係数αを０、１、α’のいずれかに決定する。
　排気ガス流量ＱＶが、所定の閾値ＱＶｔｈを超えていない場合、図１１に示すように、排気ガス流量ＱＶは、領域Ｒ１にあり、この場合、係数決定部２９Ａは、第１係数αを０に決定する。
　第１係数αを０とするのは、領域Ｒ１では、差圧堆積量ＰＭａの推定精度が低くなるため、この領域Ｒ１では、ＰＭ堆積量ＰＭｓを、モデル堆積量ＰＭｂとして推定するようにしている。
　一方、排気ガス流量ＱＶが、所定の閾値ＱＶｔｈを超えている場合、図１１に示すように排気ガス流量ＱＶは、領域Ｒ２にあり、この場合、係数決定部２９Ａは、第１係数αを１またはα’に決定する。
　領域Ｒ２においては、ＤＰＦ２２内のＰＭが再生処理行う必要がある量まで堆積している場合と、ＤＰＦ２２のセル内のＰＭの一部が剥がれ落ち、セル閉塞を生じている場合が考えられる。再生処理を行う必要がある量までＰＭが堆積している場合、係数決定部２９Ａは、第１係数αを１に決定する。
　セル閉塞が生じているか否かを判定するに際しては、図１２に示すように、ある時間ｔ１において、セル閉塞が生じると、図１２の中段のグラフのように、ＤＰＦ２２内の差圧ＤＰが急上昇する。これに伴い、図１２の上段のグラフのように、差圧ＤＰから算出される破線で示される差圧堆積量ＰＭａも急上昇し、実線で示される実際のＰＭ堆積量と、差圧堆積量ＰＭａの間にΔＳ分の乖離が生じてしまう。
　差圧堆積量ＰＭａが閾値ＰＭｔｈを超えてしまうと、実際のＰＭ堆積量が閾値ＰＭｔｈまで達していなくとも、再生処理が行われてしまう。
　そこで、係数修正部２９Ｂは、図１２の下段のグラフのように、差圧堆積量時間変化率ΔＰＭａが所定の閾値ΔＰＭａｔｈを超えているか否かによって、セル閉塞が生じているか否かを判定し、第１係数αの値を、所定の値α’（０＜α’＜１）に修正し、係数決定部２９Ａは、修正されたα’を第１係数αとして決定する。
　係数決定部２９Ａによる係数決定処理が終了したら、図７に示すように、ＰＭ堆積量算出部２９は、決定された第１係数αの値を前述した式（１）に代入し、ＰＭ堆積量ＰＭｓを算出する（手順Ｓ５）。
　ＰＭ堆積量算出部２９は、ＰＭ堆積量ＰＭｓが、所定の閾値ＰＭｔｈに達しているか否かを判定する（手順Ｓ６）。所定の閾値ＰＭｔｈに達していないと判定された場合（Ｓ６：Ｎｏ）、手順Ｓ１からを繰り返す。
　所定の閾値ＰＭｔｈに達していると判定されたら（Ｓ７：Ｙｅｓ）、再生温度設定部３０は、ＤＰＦ２２のセル内のＰＭの崩落が発生しているか否かを判定する（手順Ｓ７）。
　ＰＭ崩落発生の判定は、係数決定処理と同様に、差圧堆積量ＰＭａが、所定の閾値ＰＭｔｈを超え、かつ差圧堆積量時間変化率ΔＰＭａが、所定の閾値ΔＰＭａｔｈを超えているか否かによって行われる。ＰＭ崩落が生じていないと判定されたら（Ｓ７：Ｎｏ）、再生温度設定部３０は、図５に示される通常再生処理を行う設定を再生指示部１２に出力する（手順Ｓ８）。
　ＰＭ崩落が生じていると判定された場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、再生温度設定部３０は、第１の再生処理温度の設定を行う（手順Ｓ９）。再生指示部１２は、図８に示すように、第１の再生処理温度に基づいて、エンジンコントローラ１０に再生処理を指示する（手順Ｓ１０）。
　第１再生処理温度に基づく再生処理の開始後、再生温度設定部３０は、差圧異常が解消したか否かを判定する（手順Ｓ１１）。
　差圧異常が解消したか否かの判定は、図１３に示すように、差圧堆積量ＰＭａが急上昇する時点ｔ２以後、差圧堆積量ＰＭａが所定の閾値ＰＭｔｈを下回り、かつ差圧堆積量ＰＭａがＰＭ堆積量ＰＭｓを下回る時点ｔ３によって行われる。なお、差圧堆積量ＰＭａが急上昇する時点ｔ２は、図１２におけるｔ１と同じ時点でもよいが、図１３に示すように、再生処理開始における差圧の閾値ＰＭｔｈ１を設けた場合、時点ｔ２を再生処理の開始時点とする。
　差圧異常が解消しないと判定された場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、再生温度設定部３０は、第１の再生処理温度による再生処理を継続する。
　差圧異常が解消したと判定された場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、再生温度設定部３０は、第２の再生処理温度を設定して、再生処理温度を遷移させ（手順Ｓ１２）、再生指示部１２は、第２の再生処理温度による再生をエンジンコントローラ１０に指示する（手順Ｓ１３）。
　再生制御部１１は、逐次算出されるＰＭ堆積量ＰＭｓが所定値以下となるかを判定する（手順Ｓ１４）。ＰＭ堆積量ＰＭｓが所定値以下とならない場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、再生温度設定部３０は、第２の再生処理温度による再生を継続する。
　ＰＭ堆積量ＰＭｓが所定値以下となったら、再生制御部１１は、再生処理を終了する（手順Ｓ１５）。
　この結果、図６に示すように、再生制御部１１は、セル閉塞が解消するまでは、第１の再生処理温度による再生処理を行い、セル閉塞が解消したと判定されたら、第２の再生処理温度による再生処理を行い、ＤＰＦ２２内に堆積したＰＭを全て燃焼させることができる。
　また、セル閉塞が解消するまでは、低い温度の第１の再生処理温度による再生処理を行うことにより、セル閉塞によりＰＭの密度の高い部分の燃焼による急激な温度上昇を避けることができるため、ＤＰＦ２２のセルの溶損を防止することができる。
　［６］実施形態の変形
　なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
　前記実施形態では、モデル堆積量ＰＭｂは、ディーゼルエンジン１から発生するＰＭ発生量から、ＤＰＦで燃焼するＰＭ燃焼量を減算することによってモデル堆積量を算出していたが、本発明はこれに限られない。他の方法によるＰＭ堆積量のモデルに基づいて、モデル堆積量を算出してもよい。
　前記実施形態では、セル閉塞解消の判定に、差圧堆積量ＰＭａが、所定の閾値ＰＭｔｈ以下であり、かつＰＭ堆積量ＰＭｓ未満となったときに、セル閉塞解消と判定していたが、これに限らず、所定の閾値以下となった場合のみでセル閉塞解消の判定を行ってもよい。
　前記実施形態では、差圧堆積量ＰＭａに基づいて、セル閉塞解消を判定していたが、これに限らず、差圧自体が所定の閾値以下となった場合に、セル閉塞解消と判定してもよい。
　その他、本発明の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
　１…ディーゼルエンジン、１Ａ…エンジン回転速度センサ、１Ｂ…給気圧センサ、１Ｃ…排気圧センサ、１Ｄ…タービン回転速度センサ、１Ｅ…流量センサ、２…エンジン本体、３…エアクリーナ、４…給気管路、４Ａ…給気マニホールド、５…排気管路、５Ａ…排気マニホールド、６…冷却機構、７…排気タービン過給機、８…排気ガス再循環システム、８Ａ…排気再循環通路、８Ｂ…ＥＧＲバルブ、８Ｃ…ＥＧＲクーラ、９…排気ガス浄化装置、１０…エンジンコントローラ、１１…再生制御部、１２…再生指示部、１３…アフタークーラ、１４…ポンプ、１５…ラジエータ、１６…ファン、１７…タービン、１７Ａ…タービン翼車、１８…コンプレッサ、１９…可変ターボノズル、２０…バイパス路、２３…差圧センサ、２３Ａ…圧力センサ、２３Ｂ…圧力センサ、２３Ｃ…差圧検出部、２４…温度センサ、２５…ドージング燃料供給装置、２５Ａ…ドージングノズル、２６…差圧堆積量算出部、２７…モデル堆積量算出部、２７Ａ…ＮＯ２によるＰＭ燃焼量算出部、２７Ｂ…Ｏ２によるＰＭ燃焼量算出部、２７Ｃ…演算器、２７Ｄ…積算部、２８…差圧堆積量時間変化率算出部、２９…ＰＭ堆積量算出部（粒子状物質堆積量算出部）、２９Ａ…係数決定部、２９Ｂ…係数修正部、３０…再生温度設定部。
 

Claims (7)

  1. 　エンジンの排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
    　前記フィルタの入口および出口間の差圧を検出する差圧検出部と、
    　前記フィルタ内を流れる排気ガスの流量を検出する流量検出部と、
    　前記差圧検出部および前記流量検出部の検出結果に基づいて、前記フィルタの再生処理温度を設定する再生温度設定部と、
    　前記再生温度設定部により設定された再生処理温度に基づいて、前記フィルタの再生処理を行う再生処理部と、を備え、
    　前記再生温度設定部は、前記再生処理部により再生処理を開始する第１の再生処理温度を設定し、所定の排気ガス流量のときに、前記差圧検出部により検出される差圧が所定の閾値以下となったら、前記第１の再生処理温度よりも高い第２の再生処理温度を設定することを特徴とする排気ガス浄化システム。
  2. 　エンジンの排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
    　前記フィルタの入口および出口間の差圧を検出する差圧検出部と、
    　前記フィルタ内を流れる排気ガスの流量を検出する流量検出部と、
    　前記差圧検出部および前記流量検出部の検出結果に基づいて、前記フィルタ内に堆積した粒子状物質の差圧堆積量を算出する差圧堆積量算出部と、
    　前記差圧堆積量算出部により算出された粒子状物質の差圧堆積量に基づいて、前記フィルタの再生処理温度を設定する再生温度設定部と、
    　前記再生温度設定部により設定された再生処理温度に基づいて、前記フィルタの再生処理を行う再生処理部と、を備え、
    　前記再生温度設定部は、前記再生処理部により再生処理を開始する第１の再生処理温度を設定し、前記差圧堆積量算出部により算出された粒子状物質の差圧堆積量が、所定の閾値以下となったら、前記第１の再生処理温度よりも高い第２の再生処理温度を設定することを特徴とする排気ガス浄化システム。
  3. 　エンジンの排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
    　前記フィルタの入口および出口間の差圧を検出する差圧検出部と、
    　前記フィルタ内を流れる排気ガスの流量を検出する流量検出部と、
    　前記差圧検出部および前記流量検出部の検出結果に基づいて、前記フィルタ内に堆積した粒子状物質の差圧堆積量を算出する差圧堆積量算出部と、
    　前記差圧堆積量算出部により算出された差圧堆積量の時間変化率が、所定の値よりも大きいときに、粒子状物質の堆積モデルを用いて、モデル堆積量を算出するモデル堆積量算出部と、
    　前記差圧堆積量算出部により算出された差圧堆積量、および前記モデル堆積量算出部により算出されたモデル堆積量に基づいて、粒子状物質堆積量を算出する粒子状物質堆積量算出部と、
    　前記差圧堆積量算出部により算出された粒子状物質の差圧堆積量に基づいて、前記フィルタの再生処理温度を設定する再生温度設定部と、
    　前記再生温度設定部により設定された再生処理温度に基づいて、前記フィルタの再生処理を行う再生処理部と、を備え、
    　前記再生温度設定部は、前記再生処理部により再生処理を開始する第１の再生処理温度を設定し、前記粒子状物質堆積量算出部により算出された粒子状物質堆積量が、所定の閾値以下となったら、前記第１の再生処理温度よりも高い第２の再生処理温度を設定することを特徴とする排気ガス浄化システム。
  4. 　請求項２または請求項３に記載の排気ガス浄化システムにおいて、
    　前記差圧堆積量算出部により算出された差圧堆積量の時間変化率が、所定の値よりも大きいときに、粒子状物質の堆積モデルを用いて、モデル堆積量を算出するモデル堆積量算出部と、
    　前記差圧堆積量算出部により算出された差圧堆積量、および前記モデル堆積量算出部により算出されたモデル堆積量に基づいて、粒子状物質堆積量を算出する粒子状物質堆積量算出部と、を備え、
    　前記再生温度設定部は、前記差圧堆積量算出部により算出された差圧堆積量が、前記粒子状物質堆積量算出部により算出された粒子状物質堆積量未満となったら、前記第２の再生処理温度を設定することを特徴とする排気ガス浄化システム。
  5. 　請求項４に記載の排気ガス浄化システムにおいて、
    　前記モデル堆積量算出部により用いられる堆積モデルは、前記フィルタに入力される前記排気ガス内の粒子状物質量から、前記フィルタ内で燃焼される粒子状物質量を減算するモデルであり、
    　前記粒子状物質堆積量算出部は、第１係数および第２係数の和が一定値を取ることを条件に、前記差圧堆積量算出部により算出された差圧堆積量に第１係数を乗算し、前記モデル堆積量算出部により算出されたモデル堆積量に第２係数を乗算し、これらの加算値を前記粒子状物質堆積量として算出することを特徴とする排気ガス浄化システム。
  6. 　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の排気ガス浄化システムにおいて、
    　前記再生温度設定部は、前記第１の再生処理温度から前記第２の再生処理温度への遷移を、所定の時間をかけて行うことを特徴とする排気ガス浄化システム。
  7. 　エンジンの排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタの入口および出口間の差圧を検出する手順と、
    　前記フィルタ内を流れる排気ガスの流量を検出する手順と、
    　検出された差圧および流量に基づいて、所定の排気ガス流量のときに、前記差圧検出部により検出される差圧が所定の閾値以下となったら、再生処理を開始時の第１の再生処理温度よりも、高い第２の再生処理温度を設定し、前記フィルタの再生処理を行う手順と、を実施することを特徴とする排気ガス浄化方法。
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