JP2000170520A - 内燃機関のパティキュレート除去システム - Google Patents
内燃機関のパティキュレート除去システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブロアによる空気の背圧を計測する背圧セン
サを不要とすることによって、システムのコストダウン
を図ることのできる内燃機関のパティキュレート除去シ
ステムを提供すること。 【解決手段】 ディーゼルエンジン１の排気系に排気ガ
ス中のパティキュレートを捕集するためのフィルタ３
と、フィルタ３に空気の導入を行なう空気導入通路７
と、空気導入通路７に接続されるブロア８と、ブロア８
からの空気流量を検出する流量センサ９とを備えた内燃
機関のパティキュレート除去システムにおいて、所定の
車両運転状態時に、ブロア８から所定の駆動力で空気を
吐出させて、流量センサ９より得られる空気流量からフ
ィルタ３のパティキュレート捕集量を推定するＥＣＵ１
３とを装備する。
サを不要とすることによって、システムのコストダウン
を図ることのできる内燃機関のパティキュレート除去シ
ステムを提供すること。 【解決手段】 ディーゼルエンジン１の排気系に排気ガ
ス中のパティキュレートを捕集するためのフィルタ３
と、フィルタ３に空気の導入を行なう空気導入通路７
と、空気導入通路７に接続されるブロア８と、ブロア８
からの空気流量を検出する流量センサ９とを備えた内燃
機関のパティキュレート除去システムにおいて、所定の
車両運転状態時に、ブロア８から所定の駆動力で空気を
吐出させて、流量センサ９より得られる空気流量からフ
ィルタ３のパティキュレート捕集量を推定するＥＣＵ１
３とを装備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関のパティキ
ュレート除去システムに関し、より詳細には、ディーゼ
ルエンジンの排気系に黒煙中のディーゼル微粒子（＝パ
ティキュレート）を捕集するためのフィルタを備え、捕
集されたパティキュレートを燃焼除去（再生）する内燃
機関のパティキュレート除去システムに関する。
ュレート除去システムに関し、より詳細には、ディーゼ
ルエンジンの排気系に黒煙中のディーゼル微粒子（＝パ
ティキュレート）を捕集するためのフィルタを備え、捕
集されたパティキュレートを燃焼除去（再生）する内燃
機関のパティキュレート除去システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンは、低燃費・高出力
の特徴から輸出用・産業用・発電用等広範に使用されて
いる。一般に、ディーゼルエンジンは、燃焼温度が高く
なることにより、窒素酸化物が多いという問題点をＥＧ
Ｒ（排ガス再循環）システムで克服し、今では低燃費に
由来する排気中の二酸化炭素が少ない理由から、地球温
暖化を促進させない環境に優しいエンジンとして注目さ
れている。
の特徴から輸出用・産業用・発電用等広範に使用されて
いる。一般に、ディーゼルエンジンは、燃焼温度が高く
なることにより、窒素酸化物が多いという問題点をＥＧ
Ｒ（排ガス再循環）システムで克服し、今では低燃費に
由来する排気中の二酸化炭素が少ない理由から、地球温
暖化を促進させない環境に優しいエンジンとして注目さ
れている。
【０００３】一方、ディーゼルエンジンは、黒煙を排出
することが問題視されており、特に屋内作業等の閉所で
使用される時、パティキュレート除去の要求が高まって
いる。
することが問題視されており、特に屋内作業等の閉所で
使用される時、パティキュレート除去の要求が高まって
いる。
【０００４】そこで、本発明者はこの要求に応えるた
め、ディーゼル車の排気からパティキュレートを完全に
除去することのできる内燃機関のパティキュレート除去
システムを開発した。図１１はその内燃機関のパティキ
ュレート除去システムを概略的に示したブロック図であ
る。
め、ディーゼル車の排気からパティキュレートを完全に
除去することのできる内燃機関のパティキュレート除去
システムを開発した。図１１はその内燃機関のパティキ
ュレート除去システムを概略的に示したブロック図であ
る。
【０００５】ディーゼルエンジン１の排気系には排気管
２途中にパティキュレートを捕集するためのフィルタ
（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter ）３が設けら
れ、フィルタ３にはパティキュレートを燃焼させるヒー
タ４及びフィルタ３の温度を計測する温度センサ５が設
けられている。またフィルタ３には空気導入バルブ６が
設けられた空気導入通路７を介してブロア８が接続され
ている。また空気導入通路７にはブロア８からの空気流
量を計測する流量センサ９が介装されている。またブロ
ア８からフィルタ３への空気の背圧を計測する背圧セン
サ１０が空気導入通路７の空気導入バルブ６の出口側に
接続されている。
２途中にパティキュレートを捕集するためのフィルタ
（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter ）３が設けら
れ、フィルタ３にはパティキュレートを燃焼させるヒー
タ４及びフィルタ３の温度を計測する温度センサ５が設
けられている。またフィルタ３には空気導入バルブ６が
設けられた空気導入通路７を介してブロア８が接続され
ている。また空気導入通路７にはブロア８からの空気流
量を計測する流量センサ９が介装されている。またブロ
ア８からフィルタ３への空気の背圧を計測する背圧セン
サ１０が空気導入通路７の空気導入バルブ６の出口側に
接続されている。
【０００６】温度センサ５、流量センサ９、及び背圧セ
ンサ１０はＣＰＵ１１ａ及びＥＥＰＲＯＭ１１ｂを含ん
で構成されるＥＣＵ１１に接続され、ＥＣＵ１１は空気
導入バルブ６、ブロア８、及びヒータリレー１２に接続
されている。
ンサ１０はＣＰＵ１１ａ及びＥＥＰＲＯＭ１１ｂを含ん
で構成されるＥＣＵ１１に接続され、ＥＣＵ１１は空気
導入バルブ６、ブロア８、及びヒータリレー１２に接続
されている。
【０００７】ディーゼルエンジン１から排出される黒煙
中のパティキュレートはフィルタ３で捕集され、捕集量
は運転席前部に搭載されたディスプレイのＬＥＤ等に表
示される。運転者はその表示に基づいてパティキュレー
ト捕集量を判断し、そのパティキュレートを燃焼除去
（再生）させることができる。再生作業は、ディーゼル
エンジン１を停止させ、外部交流電源（ＡＣ２００Ｖ）
を車両に接続し、ヒータ４に通電し、ブロア８から空気
を圧送することによって１時間程度で完了する。
中のパティキュレートはフィルタ３で捕集され、捕集量
は運転席前部に搭載されたディスプレイのＬＥＤ等に表
示される。運転者はその表示に基づいてパティキュレー
ト捕集量を判断し、そのパティキュレートを燃焼除去
（再生）させることができる。再生作業は、ディーゼル
エンジン１を停止させ、外部交流電源（ＡＣ２００Ｖ）
を車両に接続し、ヒータ４に通電し、ブロア８から空気
を圧送することによって１時間程度で完了する。
【０００８】再生中のＣＰＵ１１ａ及び各機能部品の作
動機構について説明する。 ヒータリレー１２をＯＮし、ヒータ４に通電を開始す
る。 空気流入バルブ６を開けてブロア８を動作させ、パテ
ィキュレートの燃焼に必要な空気を導入する。 流量センサ９により実際に供給されている空気量を検
知し、パティキュレートの燃焼に最適な量を送るように
ブロア８を制御する。 温度センサ５によりフィルタ３の温度を検知し、パテ
ィキュレートの燃焼に最適な温度になるようにヒータリ
レー１２を制御する。
動機構について説明する。 ヒータリレー１２をＯＮし、ヒータ４に通電を開始す
る。 空気流入バルブ６を開けてブロア８を動作させ、パテ
ィキュレートの燃焼に必要な空気を導入する。 流量センサ９により実際に供給されている空気量を検
知し、パティキュレートの燃焼に最適な量を送るように
ブロア８を制御する。 温度センサ５によりフィルタ３の温度を検知し、パテ
ィキュレートの燃焼に最適な温度になるようにヒータリ
レー１２を制御する。
【０００９】以上のように、パティキュレートの燃焼の
制御では温度センサ５によるフィードバック制御、及び
流量センサ９によるフィードバック制御によって、電源
電圧に依存しない安定な燃焼エネルギーを供給すること
による燃焼熱のコントロールと空気流量の微調整とを行
ない、フィルタ３の異常過熱による破損を防止する。な
お、再生中はエンジン１が廻らないようにスタータリレ
ー（図示せず）をカットする。
制御では温度センサ５によるフィードバック制御、及び
流量センサ９によるフィードバック制御によって、電源
電圧に依存しない安定な燃焼エネルギーを供給すること
による燃焼熱のコントロールと空気流量の微調整とを行
ない、フィルタ３の異常過熱による破損を防止する。な
お、再生中はエンジン１が廻らないようにスタータリレ
ー（図示せず）をカットする。
【００１０】続いて、捕集量検出方式について説明す
る。フィルタ３の耐久性を確保するためには再生時のフ
ィルタ３の最高温度を所定値内に抑えることが必要であ
る。そのためにはフィルタ３のパティキュレート捕集量
が必要となる。
る。フィルタ３の耐久性を確保するためには再生時のフ
ィルタ３の最高温度を所定値内に抑えることが必要であ
る。そのためにはフィルタ３のパティキュレート捕集量
が必要となる。
【００１１】フィルタ３のパティキュレート捕集量はＣ
ＰＵ１１ａにより推定される。パティキュレート捕集量
は背圧センサ１０からの信号、及びＥＥＰＲＯＭ１１ｂ
に格納されている背圧と捕集量との関係を示すデータ
（図１２参照）から、補間計算により推定される。捕集
量の計算には背圧センサ１０の出力値の最高値をメモリ
した値（ピークホールド値）が用いられる。図１２
（ａ）は背圧センサ１０のセンサ特性を示したグラフで
あり、（ｂ）は背圧と捕集量との関係を示したグラフで
ある。
ＰＵ１１ａにより推定される。パティキュレート捕集量
は背圧センサ１０からの信号、及びＥＥＰＲＯＭ１１ｂ
に格納されている背圧と捕集量との関係を示すデータ
（図１２参照）から、補間計算により推定される。捕集
量の計算には背圧センサ１０の出力値の最高値をメモリ
した値（ピークホールド値）が用いられる。図１２
（ａ）は背圧センサ１０のセンサ特性を示したグラフで
あり、（ｂ）は背圧と捕集量との関係を示したグラフで
ある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の内燃機関のパティキュレート除去システムには、ブロ
ア８による供給空気量を計測する流量センサ９と、ブロ
ア８からフィルタ３への空気の背圧を計測する背圧セン
サ１０との２つのセンサが設けられている。流量センサ
９はパティキュレート燃焼の際に使用されるものであ
り、背圧センサ１０はフィルタ３のパティキュレート捕
集量を推定する際に使用されるものである。このよう
に、従来の内燃機関のパティキュレート除去システムで
はそれぞれの目的に対応した、それ専用のセンサを必要
としているので、コスト的に引き合わなくなる虞れがあ
った。
の内燃機関のパティキュレート除去システムには、ブロ
ア８による供給空気量を計測する流量センサ９と、ブロ
ア８からフィルタ３への空気の背圧を計測する背圧セン
サ１０との２つのセンサが設けられている。流量センサ
９はパティキュレート燃焼の際に使用されるものであ
り、背圧センサ１０はフィルタ３のパティキュレート捕
集量を推定する際に使用されるものである。このよう
に、従来の内燃機関のパティキュレート除去システムで
はそれぞれの目的に対応した、それ専用のセンサを必要
としているので、コスト的に引き合わなくなる虞れがあ
った。
【００１３】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、ブロアによる空気の背圧を計測する背圧センサを
不要とすることによって、システムのコストダウンを図
ることのできる内燃機関のパティキュレート除去システ
ムを提供することを目的としている。
って、ブロアによる空気の背圧を計測する背圧センサを
不要とすることによって、システムのコストダウンを図
ることのできる内燃機関のパティキュレート除去システ
ムを提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係る内燃機関のパティキュレー
ト除去システム（１）は、内燃機関の排気系に排気ガス
中のパティキュレートを捕集するためのフィルタと、該
フィルタに空気の導入を行なう空気導入通路と、該空気
導入通路に接続される空気供給手段と、該空気供給手段
からの空気流量を検出する空気流量検出手段とを備えた
内燃機関のパティキュレート除去システムにおいて、所
定の車両運転状態時に、前記空気供給手段から所定の駆
動力で空気を吐出させるように制御する第１の制御手段
と、前記空気流量検出手段より得られる空気流量から前
記フィルタのパティキュレート捕集量を推定する推定手
段とを備えていることを特徴としている。
達成するために本発明に係る内燃機関のパティキュレー
ト除去システム（１）は、内燃機関の排気系に排気ガス
中のパティキュレートを捕集するためのフィルタと、該
フィルタに空気の導入を行なう空気導入通路と、該空気
導入通路に接続される空気供給手段と、該空気供給手段
からの空気流量を検出する空気流量検出手段とを備えた
内燃機関のパティキュレート除去システムにおいて、所
定の車両運転状態時に、前記空気供給手段から所定の駆
動力で空気を吐出させるように制御する第１の制御手段
と、前記空気流量検出手段より得られる空気流量から前
記フィルタのパティキュレート捕集量を推定する推定手
段とを備えていることを特徴としている。
【００１５】エンジン回転数が安定（例えば、エンジン
停止時）している場合には、前記空気導入通路における
通気抵抗は一定になるので、このときの通気抵抗の大き
さは前記フィルタのパティキュレート捕集量によって決
まり、そのパティキュレート捕集量が多くなるに従って
大きくなる。
停止時）している場合には、前記空気導入通路における
通気抵抗は一定になるので、このときの通気抵抗の大き
さは前記フィルタのパティキュレート捕集量によって決
まり、そのパティキュレート捕集量が多くなるに従って
大きくなる。
【００１６】また、前記空気供給手段から前記フィルタ
へ一定の駆動力で空気を吐出させた場合には、前記通気
抵抗が大きくなるに従って、前記空気導入通路を流れる
空気流量は少なくなる。
へ一定の駆動力で空気を吐出させた場合には、前記通気
抵抗が大きくなるに従って、前記空気導入通路を流れる
空気流量は少なくなる。
【００１７】よって、エンジン回転数が安定していると
きに、前記空気供給手段から前記フィルタへ一定の駆動
力で空気を吐出させた場合には、パティキュレート捕集
量が多くなるに従って、前記空気導入通路を流れる空気
流量は少なくなる。逆に言うならば、前記空気導入通路
を流れる空気流量が低下するに従って、前記フィルタの
パティキュレート捕集量は増大していることになる。
きに、前記空気供給手段から前記フィルタへ一定の駆動
力で空気を吐出させた場合には、パティキュレート捕集
量が多くなるに従って、前記空気導入通路を流れる空気
流量は少なくなる。逆に言うならば、前記空気導入通路
を流れる空気流量が低下するに従って、前記フィルタの
パティキュレート捕集量は増大していることになる。
【００１８】そこで上記内燃機関のパティキュレート除
去システム（１）では、前記パティキュレート捕集量が
増大するに従って前記空気流量が低下することを利用
し、所定の車両運転状態時に、前記空気供給手段から前
記フィルタへ所定の駆動力で空気を吐出させ、前記空気
流量検出手段より得られる空気流量から前記フィルタの
パティキュレート捕集量を推定する。よって、図１１に
示した従来の内燃機関のパティキュレート除去システム
では必要であった背圧センサ１０を設けなくとも前記パ
ティキュレート捕集量を推定することができるので、シ
ステムの低コスト化を図ることができる。
去システム（１）では、前記パティキュレート捕集量が
増大するに従って前記空気流量が低下することを利用
し、所定の車両運転状態時に、前記空気供給手段から前
記フィルタへ所定の駆動力で空気を吐出させ、前記空気
流量検出手段より得られる空気流量から前記フィルタの
パティキュレート捕集量を推定する。よって、図１１に
示した従来の内燃機関のパティキュレート除去システム
では必要であった背圧センサ１０を設けなくとも前記パ
ティキュレート捕集量を推定することができるので、シ
ステムの低コスト化を図ることができる。
【００１９】また、本発明に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システム（２）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（１）において、前記所定の車両
運転状態時に、前記空気供給手段から前記所定の駆動力
で空気を吐出させた場合の前記空気流量と前記パティキ
ュレート捕集量との関係を示したデータを記憶する第１
の記憶手段を備え、前記推定手段が前記データに基づい
て前記パティキュレート捕集量を推定するものであるこ
とを特徴としている。
レート除去システム（２）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（１）において、前記所定の車両
運転状態時に、前記空気供給手段から前記所定の駆動力
で空気を吐出させた場合の前記空気流量と前記パティキ
ュレート捕集量との関係を示したデータを記憶する第１
の記憶手段を備え、前記推定手段が前記データに基づい
て前記パティキュレート捕集量を推定するものであるこ
とを特徴としている。
【００２０】上述したように、前記パティキュレート捕
集量が増大するに従って前記空気流量が低下するので、
上記内燃機関のパティキュレート除去システム（２）で
は、前記空気流量と前記パティキュレート捕集量との関
係を示したデータを記憶する前記第１の記憶手段を備
え、そのデータに基づいて前記パティキュレート捕集量
を推定することによって推定精度の向上を図っている。
集量が増大するに従って前記空気流量が低下するので、
上記内燃機関のパティキュレート除去システム（２）で
は、前記空気流量と前記パティキュレート捕集量との関
係を示したデータを記憶する前記第１の記憶手段を備
え、そのデータに基づいて前記パティキュレート捕集量
を推定することによって推定精度の向上を図っている。
【００２１】また、本発明に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システム（３）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（１）又は（２）において、前記
空気供給手段から前記所定の駆動力で空気を吐出させる
ために、前記空気供給手段に印加されるバッテリ電圧に
応じて駆動デューティ比を制御する第２の制御手段を備
えていることを特徴としている。
レート除去システム（３）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（１）又は（２）において、前記
空気供給手段から前記所定の駆動力で空気を吐出させる
ために、前記空気供給手段に印加されるバッテリ電圧に
応じて駆動デューティ比を制御する第２の制御手段を備
えていることを特徴としている。
【００２２】上記内燃機関のパティキュレート除去シス
テム（３）によれば、前記空気供給手段に印加される前
記バッテリ電圧が変動したとしても、前記空気供給手段
から前記所定の駆動力で前記フィルタへ空気を供給し続
けることができる。
テム（３）によれば、前記空気供給手段に印加される前
記バッテリ電圧が変動したとしても、前記空気供給手段
から前記所定の駆動力で前記フィルタへ空気を供給し続
けることができる。
【００２３】また、本発明に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システム（４）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（３）において、前記所定の駆動
力は、前記所定の車両運転状態時でありかつ前記パティ
キュレート捕集量が所定範囲内にある時に、前記空気供
給手段からの吐出空気流量を所定量とすることができる
バッテリ電圧と駆動デューティ比とから求められる平均
印加電圧として求められるものであり、該平均印加電圧
を記憶する第２の記憶手段を備え、前記第２の制御手段
が前記平均印加電圧に基づいて前記駆動デューティ比を
制御するものであることを特徴としている。
レート除去システム（４）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（３）において、前記所定の駆動
力は、前記所定の車両運転状態時でありかつ前記パティ
キュレート捕集量が所定範囲内にある時に、前記空気供
給手段からの吐出空気流量を所定量とすることができる
バッテリ電圧と駆動デューティ比とから求められる平均
印加電圧として求められるものであり、該平均印加電圧
を記憶する第２の記憶手段を備え、前記第２の制御手段
が前記平均印加電圧に基づいて前記駆動デューティ比を
制御するものであることを特徴としている。
【００２４】上記内燃機関のパティキュレート除去シス
テム（４）によれば、前記所定の駆動力を前記平均印加
電圧として求め、その平均印加電圧に基づいて前記駆動
デューティ比を制御するので、前記空気供給手段から確
実に前記所定の駆動力で前記フィルタへ空気を吐出させ
ることができるので、前記パティキュレート捕集量の推
定精度の向上が図られる。
テム（４）によれば、前記所定の駆動力を前記平均印加
電圧として求め、その平均印加電圧に基づいて前記駆動
デューティ比を制御するので、前記空気供給手段から確
実に前記所定の駆動力で前記フィルタへ空気を吐出させ
ることができるので、前記パティキュレート捕集量の推
定精度の向上が図られる。
【００２５】また、本発明に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システム（５）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（４）において、前記第２の記憶
手段は書換可能な記憶手段であり、前記第２の記憶手段
への書き換えが、前記所定の車両運転状態でありかつ前
記パティキュレート捕集量が所定範囲内にある時にのみ
可能となるように制御する第３の制御手段を備えている
ことを特徴としている。
レート除去システム（５）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（４）において、前記第２の記憶
手段は書換可能な記憶手段であり、前記第２の記憶手段
への書き換えが、前記所定の車両運転状態でありかつ前
記パティキュレート捕集量が所定範囲内にある時にのみ
可能となるように制御する第３の制御手段を備えている
ことを特徴としている。
【００２６】上記内燃機関のパティキュレート除去シス
テム（５）によれば、前記第２の記憶手段が書換可能な
記憶手段であるので、前記平均印加電圧を車両毎に求め
ることができるので、前記パティキュレート捕集量の推
定精度のより一層の向上が図られる。また、前記第２の
記憶手段への書き換えが所定の場合に限定されるので、
適切な前記平均印加電圧を前記第２の記憶手段に記憶さ
せておくことができる。
テム（５）によれば、前記第２の記憶手段が書換可能な
記憶手段であるので、前記平均印加電圧を車両毎に求め
ることができるので、前記パティキュレート捕集量の推
定精度のより一層の向上が図られる。また、前記第２の
記憶手段への書き換えが所定の場合に限定されるので、
適切な前記平均印加電圧を前記第２の記憶手段に記憶さ
せておくことができる。
【００２７】また、本発明に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システム（６）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（１）〜（５）のいずれかにおい
て、前記内燃機関からの排気ガスを前記フィルタへ導入
する排気管に排気シャッターが設けられ、所望期間中、
前記排気シャッターを閉じるように制御する第４の制御
手段を備えていることを特徴としている。
レート除去システム（６）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（１）〜（５）のいずれかにおい
て、前記内燃機関からの排気ガスを前記フィルタへ導入
する排気管に排気シャッターが設けられ、所望期間中、
前記排気シャッターを閉じるように制御する第４の制御
手段を備えていることを特徴としている。
【００２８】上記内燃機関のパティキュレート除去シス
テム（６）によれば、前記パティキュレート捕集量の推
定に用いる空気流量の検出期間中、前記排気シャッター
を閉じ、前記空気の漏れを防止することによって、前記
空気流量の検出精度の向上が図られる。
テム（６）によれば、前記パティキュレート捕集量の推
定に用いる空気流量の検出期間中、前記排気シャッター
を閉じ、前記空気の漏れを防止することによって、前記
空気流量の検出精度の向上が図られる。
【００２９】また、本発明に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システム（７）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（１）〜（６）のいずれかにおい
て、所望期間中、前記内燃機関へ空気の導入を行なう空
気導入管に配設されたスロットルバルブを閉じるように
制御する第５の制御手段を備えていることを特徴として
いる。
レート除去システム（７）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（１）〜（６）のいずれかにおい
て、所望期間中、前記内燃機関へ空気の導入を行なう空
気導入管に配設されたスロットルバルブを閉じるように
制御する第５の制御手段を備えていることを特徴として
いる。
【００３０】上記内燃機関のパティキュレート除去シス
テム（７）によれば、前記パティキュレート捕集量の推
定に用いる空気流量の検出期間中、前記スロットルバル
ブを閉じ、前記空気の漏れを防止することによって、前
記空気流量の検出精度の向上が図られる。また、従来か
らあるスロットルバルブを利用するので、新たに排気シ
ャッターを追加する必要がなく、コストアップを招くこ
ともない。
テム（７）によれば、前記パティキュレート捕集量の推
定に用いる空気流量の検出期間中、前記スロットルバル
ブを閉じ、前記空気の漏れを防止することによって、前
記空気流量の検出精度の向上が図られる。また、従来か
らあるスロットルバルブを利用するので、新たに排気シ
ャッターを追加する必要がなく、コストアップを招くこ
ともない。
【００３１】また、本発明に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システム（８）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（１）〜（７）のいずれかにおい
て、前記推定手段が、前記内燃機関の予熱開始から前記
内燃機関の始動までの間に検出される空気流量を用いて
前記パティキュレート捕集量を推定するものであること
を特徴としている。
レート除去システム（８）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（１）〜（７）のいずれかにおい
て、前記推定手段が、前記内燃機関の予熱開始から前記
内燃機関の始動までの間に検出される空気流量を用いて
前記パティキュレート捕集量を推定するものであること
を特徴としている。
【００３２】上記内燃機関のパティキュレート除去シス
テム（８）によれば、前記内燃機関稼働により発生する
排気の影響を受けないので、前記パティキュレート捕集
量の推定に用いる空気流量の検出精度の向上が図られ
る。また、前記内燃機関のプレヒート時間を利用するこ
とによって、前記空気流量の検出のために余分な時間を
費やす必要がないので、前記検出に要する待ち時間の発
生をなくすことができる。
テム（８）によれば、前記内燃機関稼働により発生する
排気の影響を受けないので、前記パティキュレート捕集
量の推定に用いる空気流量の検出精度の向上が図られ
る。また、前記内燃機関のプレヒート時間を利用するこ
とによって、前記空気流量の検出のために余分な時間を
費やす必要がないので、前記検出に要する待ち時間の発
生をなくすことができる。
【００３３】また、本発明に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システム（９）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（８）において、前記空気流量検
出手段が熱線式センサである場合、前記推定手段が、前
記センサへの通電開始から所定時間経過後に検出される
空気流量を用いて前記パティキュレート捕集量を推定す
るものであることを特徴としている。
レート除去システム（９）は、上記内燃機関のパティキ
ュレート除去システム（８）において、前記空気流量検
出手段が熱線式センサである場合、前記推定手段が、前
記センサへの通電開始から所定時間経過後に検出される
空気流量を用いて前記パティキュレート捕集量を推定す
るものであることを特徴としている。
【００３４】前記空気流量検出手段として熱線式センサ
を採用した場合、前記センサへの通電開始後しばらくの
間はセンサ出力電圧が安定しない場合があるが、上記内
燃機関のパティキュレート除去システム（９）によれ
ば、前記センサへの通電開始から所定時間経過後に検出
される空気流量を用いて前記パティキュレート捕集量を
推定するので、該推定を正確に行なうことができる。
を採用した場合、前記センサへの通電開始後しばらくの
間はセンサ出力電圧が安定しない場合があるが、上記内
燃機関のパティキュレート除去システム（９）によれ
ば、前記センサへの通電開始から所定時間経過後に検出
される空気流量を用いて前記パティキュレート捕集量を
推定するので、該推定を正確に行なうことができる。
【００３５】また、本発明に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システム（１０）は、上記内燃機関のパティ
キュレート除去システム（９）において、前記パティキ
ュレート捕集量の推定に用いる空気流量が検出されるま
で、前記内燃機関が廻らないように制御する第６の制御
手段を備えていることを特徴としている。
レート除去システム（１０）は、上記内燃機関のパティ
キュレート除去システム（９）において、前記パティキ
ュレート捕集量の推定に用いる空気流量が検出されるま
で、前記内燃機関が廻らないように制御する第６の制御
手段を備えていることを特徴としている。
【００３６】前記パティキュレート捕集量の推定に用い
る空気流量が検出されるまでに、前記内燃機機関が廻っ
てしまうと、排気流量の影響を受けることがあるが、上
記内燃機関のパティキュレート除去システム（１０）に
よれば、前記パティキュレート捕集量の推定に用いる空
気流量が検出されるまで、前記内燃機関が廻らないの
で、前記推定を正確に行なうことができる。
る空気流量が検出されるまでに、前記内燃機機関が廻っ
てしまうと、排気流量の影響を受けることがあるが、上
記内燃機関のパティキュレート除去システム（１０）に
よれば、前記パティキュレート捕集量の推定に用いる空
気流量が検出されるまで、前記内燃機関が廻らないの
で、前記推定を正確に行なうことができる。
【００３７】また、本発明に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システム（１１）は、上記内燃機関のパティ
キュレート除去システム（１）〜（７）のいずれかにお
いて、前記推定手段が、前記内燃機関が停止してからの
所定時間を利用して前記パティキュレート捕集量を推定
するものであることを特徴としている。
レート除去システム（１１）は、上記内燃機関のパティ
キュレート除去システム（１）〜（７）のいずれかにお
いて、前記推定手段が、前記内燃機関が停止してからの
所定時間を利用して前記パティキュレート捕集量を推定
するものであることを特徴としている。
【００３８】上記内燃機関のパティキュレート除去シス
テム（１１）によれば、前記内燃機関稼働により発生す
る排気の影響を受けないので、前記パティキュレート捕
集量の推定に用いる空気流量の検出精度の向上が図られ
る。また、前記内燃機関始動前に前記検出のための時間
を確保する必要がない。
テム（１１）によれば、前記内燃機関稼働により発生す
る排気の影響を受けないので、前記パティキュレート捕
集量の推定に用いる空気流量の検出精度の向上が図られ
る。また、前記内燃機関始動前に前記検出のための時間
を確保する必要がない。
【００３９】また、本発明に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システム（１２）は、上記内燃機関のパティ
キュレート除去システム（１）〜（７）のいずれかにお
いて、前記推定手段が、前記空気導入通路にかかる通気
抵抗が安定している時間に検出される空気流量を用いて
前記パティキュレート捕集量を推定するものであること
を特徴としている。
レート除去システム（１２）は、上記内燃機関のパティ
キュレート除去システム（１）〜（７）のいずれかにお
いて、前記推定手段が、前記空気導入通路にかかる通気
抵抗が安定している時間に検出される空気流量を用いて
前記パティキュレート捕集量を推定するものであること
を特徴としている。
【００４０】上記内燃機関のパティキュレート除去シス
テム（１２）によれば、アイドル回転時等、通気抵抗が
安定している時間を利用して前記パティキュレート捕集
量を推定するので、該推定を正確なものとすることがで
きると共に、前記内燃機関始動前、あるいは停止後に前
記検出のための時間を確保する必要がない。
テム（１２）によれば、アイドル回転時等、通気抵抗が
安定している時間を利用して前記パティキュレート捕集
量を推定するので、該推定を正確なものとすることがで
きると共に、前記内燃機関始動前、あるいは停止後に前
記検出のための時間を確保する必要がない。
【００４１】また、本発明に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システム（１３）は、内燃機関の排気系に排
気ガス中のパティキュレートを捕集するためのフィルタ
と、該フィルタ再生時にパティキュレートの燃焼用空気
の導入を行なう空気導入通路と、該空気導入通路に接続
される空気供給手段と、該空気供給手段からの空気流量
を検出する空気流量検出手段と、前記空気供給手段から
の空気の背圧を検出する背圧検出手段とを備え、該背圧
検出手段より得られる背圧から前記フィルタのパティキ
ュレート捕集量を推定する内燃機関のパティキュレート
除去システムにおいて、所定の車両運転状態時に、前記
空気供給手段から前記フィルタへ所定の駆動力で空気を
吐出させる第１の制御手段と、前記空気流量検出手段よ
り得られる空気流量から前記パティキュレート捕集量を
推定する推定手段とを備えていることを特徴としてい
る。
レート除去システム（１３）は、内燃機関の排気系に排
気ガス中のパティキュレートを捕集するためのフィルタ
と、該フィルタ再生時にパティキュレートの燃焼用空気
の導入を行なう空気導入通路と、該空気導入通路に接続
される空気供給手段と、該空気供給手段からの空気流量
を検出する空気流量検出手段と、前記空気供給手段から
の空気の背圧を検出する背圧検出手段とを備え、該背圧
検出手段より得られる背圧から前記フィルタのパティキ
ュレート捕集量を推定する内燃機関のパティキュレート
除去システムにおいて、所定の車両運転状態時に、前記
空気供給手段から前記フィルタへ所定の駆動力で空気を
吐出させる第１の制御手段と、前記空気流量検出手段よ
り得られる空気流量から前記パティキュレート捕集量を
推定する推定手段とを備えていることを特徴としてい
る。
【００４２】上記内燃機関のパティキュレート除去シス
テム（１３）によれば、前記パティキュレート捕集量の
推定を前記背圧検出手段からの情報と前記空気流量検出
手段からの情報との二重系とすることによって、前記パ
ティキュレート捕集量の推定精度の向上が図られる。ま
た、前記背圧検出手段や前記空気流量検出手段等の故障
時のフェイルセーフ機能の向上が図られる。
テム（１３）によれば、前記パティキュレート捕集量の
推定を前記背圧検出手段からの情報と前記空気流量検出
手段からの情報との二重系とすることによって、前記パ
ティキュレート捕集量の推定精度の向上が図られる。ま
た、前記背圧検出手段や前記空気流量検出手段等の故障
時のフェイルセーフ機能の向上が図られる。
【００４３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関のパ
ティキュレート除去システムの実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は実施の形態（１）に係る内燃機関
のパティキュレート除去システムを概略的に示したブロ
ック図である。
ティキュレート除去システムの実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は実施の形態（１）に係る内燃機関
のパティキュレート除去システムを概略的に示したブロ
ック図である。
【００４４】ディーゼルエンジン１の排気系には排気管
２途中にパティキュレートを捕集するためのフィルタ３
が設けられ、フィルタ３にはパティキュレートを燃焼さ
せるヒータ４及びフィルタ３の温度を計測する温度セン
サ５が設けられている。またフィルタ３には空気導入バ
ルブ６が設けられた空気導入通路７を介してブロア８が
接続されている。また空気導入通路７にはブロア８から
の空気流量を計測する流量センサ９が介装されている。
２途中にパティキュレートを捕集するためのフィルタ３
が設けられ、フィルタ３にはパティキュレートを燃焼さ
せるヒータ４及びフィルタ３の温度を計測する温度セン
サ５が設けられている。またフィルタ３には空気導入バ
ルブ６が設けられた空気導入通路７を介してブロア８が
接続されている。また空気導入通路７にはブロア８から
の空気流量を計測する流量センサ９が介装されている。
【００４５】温度センサ５、及び流量センサ９はＣＰＵ
１３ａ及びＥＥＰＲＯＭ１３ｂを含んで構成されるＥＣ
Ｕ１３に接続され、ＥＣＵ１３は空気導入バルブ６、ブ
ロア８、及びヒータリレー１２に接続されている。また
ＥＣＵ１３はブロア８に印加されるバッテリ電圧ＶBAT
を取り込むことができるようになっている。
１３ａ及びＥＥＰＲＯＭ１３ｂを含んで構成されるＥＣ
Ｕ１３に接続され、ＥＣＵ１３は空気導入バルブ６、ブ
ロア８、及びヒータリレー１２に接続されている。また
ＥＣＵ１３はブロア８に印加されるバッテリ電圧ＶBAT
を取り込むことができるようになっている。
【００４６】フィルタ３で捕集されたパティキュレート
の燃焼除去（再生）におけるＣＰＵ１３ａの制御動作に
ついては、図１１に示したＣＰＵ１１ａと同様であるの
でここではその説明を省略する。
の燃焼除去（再生）におけるＣＰＵ１３ａの制御動作に
ついては、図１１に示したＣＰＵ１１ａと同様であるの
でここではその説明を省略する。
【００４７】捕集量検出方式について説明する。フィル
タ３の耐久性を確保するためには再生時のフィルタ３の
最高温度を所定値内に抑えることが必要である。そのた
めにはフィルタ３のパティキュレート捕集量が必要とな
る。
タ３の耐久性を確保するためには再生時のフィルタ３の
最高温度を所定値内に抑えることが必要である。そのた
めにはフィルタ３のパティキュレート捕集量が必要とな
る。
【００４８】フィルタ３のパティキュレート捕集状況は
ＣＰＵ１３ａにより推定される。以下に、捕集量推定に
おけるＣＰＵ１３ａ及び各機能部品の作動機構について
説明する。
ＣＰＵ１３ａにより推定される。以下に、捕集量推定に
おけるＣＰＵ１３ａ及び各機能部品の作動機構について
説明する。
【００４９】ディーゼルエンジン１の停止時に空気導
入バルブ６を開け、そしてブロア８の平均印加電圧Ｖを
ＶN に保つように、ブロア８に印加されるバッテリ電圧
ＶBAT に応じて駆動デューティ比ＴON／Ｔを制御する
（第１の制御手段及び第２の制御手段に相当）。
入バルブ６を開け、そしてブロア８の平均印加電圧Ｖを
ＶN に保つように、ブロア８に印加されるバッテリ電圧
ＶBAT に応じて駆動デューティ比ＴON／Ｔを制御する
（第１の制御手段及び第２の制御手段に相当）。
【００５０】なお、ここでの平均印加電圧ＶN は、パテ
ィキュレート捕集量Ｙが０であるときに、ブロア８から
の吐出空気流量ＸをＸ0 とするものであり、その平均印
加電圧ＶN はＥＥＰＲＯＭ１３ｂに記憶されている。
ィキュレート捕集量Ｙが０であるときに、ブロア８から
の吐出空気流量ＸをＸ0 とするものであり、その平均印
加電圧ＶN はＥＥＰＲＯＭ１３ｂに記憶されている。
【００５１】次に空気流量Ｘとパティキュレート捕集
量Ｙとの関係を示したデータ（図２参照）に基づいて、
流量センサ９より得られる空気流量Ｘからフィルタ３の
パティキュレート捕集量Ｙを推定する（推定手段に相
当）。
量Ｙとの関係を示したデータ（図２参照）に基づいて、
流量センサ９より得られる空気流量Ｘからフィルタ３の
パティキュレート捕集量Ｙを推定する（推定手段に相
当）。
【００５２】空気流量Ｘとパティキュレート捕集量Ｙと
の関係については、「課題を解決するための手段及びそ
の効果」の項目でも説明したように、エンジン回転数が
安定しているときに、ブロア８からフィルタ３へ一定の
駆動力で空気を吐出した場合には、フィルタ３のパティ
キュレート捕集量Ｙが多くなるに従って、空気導入通路
７を流れる空気流量Ｘは少なくなる。
の関係については、「課題を解決するための手段及びそ
の効果」の項目でも説明したように、エンジン回転数が
安定しているときに、ブロア８からフィルタ３へ一定の
駆動力で空気を吐出した場合には、フィルタ３のパティ
キュレート捕集量Ｙが多くなるに従って、空気導入通路
７を流れる空気流量Ｘは少なくなる。
【００５３】図２は、ブロア８の平均印加電圧ＶがＶN
である場合の空気流量Ｘとパティキュレート捕集量Ｙと
の関係を示したグラフであり、点Ｐは空気流量ＸがＸ0
であるときパティキュレート捕集量Ｙが０であることを
示している。この空気流量Ｘとパティキュレート保守量
Ｙとの関係を示したデータはＥＣＵ１３内のＥＥＰＲＯ
Ｍ１３ｂに記憶されている。このように流量センサ９よ
り得られる空気流量ＸとＥＥＰＲＯＭ１３ｂに記憶され
ているデータとからパティキュレート捕集量Ｙが推定さ
れる。
である場合の空気流量Ｘとパティキュレート捕集量Ｙと
の関係を示したグラフであり、点Ｐは空気流量ＸがＸ0
であるときパティキュレート捕集量Ｙが０であることを
示している。この空気流量Ｘとパティキュレート保守量
Ｙとの関係を示したデータはＥＣＵ１３内のＥＥＰＲＯ
Ｍ１３ｂに記憶されている。このように流量センサ９よ
り得られる空気流量ＸとＥＥＰＲＯＭ１３ｂに記憶され
ているデータとからパティキュレート捕集量Ｙが推定さ
れる。
【００５４】上記実施の形態（１）に係る内燃機関のパ
ティキュレート除去システムによれば、パティキュレー
ト捕集量Ｙが増大するに従って、空気流量Ｘが低下する
ことを利用し、ディーゼルエンジン１の停止時に、ブロ
ア８からフィルタ３へ一定の駆動力で空気を吐出させ、
流量センサ９より得られる空気流量Ｘからフィルタ３の
パティキュレート捕集量Ｙを推定する。よって、図１１
に示した従来の内燃機関のパティキュレート除去システ
ムでは必要であった背圧センサ１０を設けなくともパテ
ィキュレート捕集量Ｙを推定することができるので、シ
ステムの低コスト化を図ることができる。また、ブロア
８に印加されるバッテリ電圧ＶBAT が変動したとして
も、一定の駆動力でフィルタ３へ空気を供給し続けるこ
とができる。
ティキュレート除去システムによれば、パティキュレー
ト捕集量Ｙが増大するに従って、空気流量Ｘが低下する
ことを利用し、ディーゼルエンジン１の停止時に、ブロ
ア８からフィルタ３へ一定の駆動力で空気を吐出させ、
流量センサ９より得られる空気流量Ｘからフィルタ３の
パティキュレート捕集量Ｙを推定する。よって、図１１
に示した従来の内燃機関のパティキュレート除去システ
ムでは必要であった背圧センサ１０を設けなくともパテ
ィキュレート捕集量Ｙを推定することができるので、シ
ステムの低コスト化を図ることができる。また、ブロア
８に印加されるバッテリ電圧ＶBAT が変動したとして
も、一定の駆動力でフィルタ３へ空気を供給し続けるこ
とができる。
【００５５】図３は実施の形態（２）に係る内燃機関の
パティキュレート除去システムの要部を概略的に示した
ブロック図である。流量センサ９、及び検査コードを入
力するための検査コード入力手段１４はＣＰＵ１３ａ及
びＥＥＰＲＯＭ１３ｂを含むＥＣＵ１３に接続され、Ｅ
ＣＵ１３はブロア８に接続されている。またＥＣＵ１３
はブロア８に印加されるバッテリ電圧ＶBAT を取り込む
ことができるようになっている。
パティキュレート除去システムの要部を概略的に示した
ブロック図である。流量センサ９、及び検査コードを入
力するための検査コード入力手段１４はＣＰＵ１３ａ及
びＥＥＰＲＯＭ１３ｂを含むＥＣＵ１３に接続され、Ｅ
ＣＵ１３はブロア８に接続されている。またＥＣＵ１３
はブロア８に印加されるバッテリ電圧ＶBAT を取り込む
ことができるようになっている。
【００５６】実施の形態（２）に係る内燃機関のパティ
キュレート除去システムにおけるＣＰＵ１３ａの動作に
ついて、図４に示したフローチャートに基づいて説明す
る。
キュレート除去システムにおけるＣＰＵ１３ａの動作に
ついて、図４に示したフローチャートに基づいて説明す
る。
【００５７】まずステップ１において、検査コード入力
手段１４からコード受信があったか否かを判断する。コ
ード受信があったと判断すれば、ステップ２に移り、一
方、コード受信がないと判断すれば、前記動作は終了す
る。
手段１４からコード受信があったか否かを判断する。コ
ード受信があったと判断すれば、ステップ２に移り、一
方、コード受信がないと判断すれば、前記動作は終了す
る。
【００５８】ステップ２では、受信コードがＥＣＵ１３
に格納されているコードと一致するか否かを判断する。
一致していると判断すれば、ステップ３に移り、空気導
入バルブ６を開け、そしてステップ４に移る。一方、一
致していないと判断すれば、前記動作は終了する。
に格納されているコードと一致するか否かを判断する。
一致していると判断すれば、ステップ３に移り、空気導
入バルブ６を開け、そしてステップ４に移る。一方、一
致していないと判断すれば、前記動作は終了する。
【００５９】ステップ４では、ブロア８を駆動デューテ
ィ比ｄで駆動させてステップ５に移り、流量センサ９か
ら得られる空気流量ＸがＸ0 であるか否かを判断する。
Ｘ0であると判断すれば、ステップ６に移り、そのとき
の駆動デューティ比ｄとバッテリ電圧ＶBAT とから平均
印加電圧ＶN を求めて、その平均印加電圧ＶN をＥＥＰ
ＲＯＭ１３ｂに記憶させる。一方、空気流量ＸがＸ0 で
ないと判断すれば、ステップ７に移る。
ィ比ｄで駆動させてステップ５に移り、流量センサ９か
ら得られる空気流量ＸがＸ0 であるか否かを判断する。
Ｘ0であると判断すれば、ステップ６に移り、そのとき
の駆動デューティ比ｄとバッテリ電圧ＶBAT とから平均
印加電圧ＶN を求めて、その平均印加電圧ＶN をＥＥＰ
ＲＯＭ１３ｂに記憶させる。一方、空気流量ＸがＸ0 で
ないと判断すれば、ステップ７に移る。
【００６０】ステップ７では、空気流量ＸがＸ0 より大
きいか否かを判断する。Ｘ0 より大きいと判断すれば、
ステップ８に移り、駆動デューティ比ｄを０．５％下降
させて（ｄ←ｄ−０．５％）、ステップ４に戻る。一
方、Ｘ0 より大きくない（小さい）と判断すれば、ステ
ップ９に移り、駆動デューティ比ｄを０．５％上昇させ
て（ｄ←ｄ＋０．５％）、ステップ４に戻る。
きいか否かを判断する。Ｘ0 より大きいと判断すれば、
ステップ８に移り、駆動デューティ比ｄを０．５％下降
させて（ｄ←ｄ−０．５％）、ステップ４に戻る。一
方、Ｘ0 より大きくない（小さい）と判断すれば、ステ
ップ９に移り、駆動デューティ比ｄを０．５％上昇させ
て（ｄ←ｄ＋０．５％）、ステップ４に戻る。
【００６１】上記実施の形態（２）に係る内燃機関のパ
ティキュレート除去システムによれば、流量センサ９よ
り得られる空気流量ＸがＸ0 となる平均印加電圧ＶN を
求め、その値をＥＥＰＲＯＭ１３ｂに記憶させておくこ
とができる。すなわち、車両毎に求められた平均印加電
圧ＶN に基づいて、パティキュレート捕集量Ｙを推定す
ることができるので、推定精度の向上を図ることができ
る。
ティキュレート除去システムによれば、流量センサ９よ
り得られる空気流量ＸがＸ0 となる平均印加電圧ＶN を
求め、その値をＥＥＰＲＯＭ１３ｂに記憶させておくこ
とができる。すなわち、車両毎に求められた平均印加電
圧ＶN に基づいて、パティキュレート捕集量Ｙを推定す
ることができるので、推定精度の向上を図ることができ
る。
【００６２】また、検査コードが一致した場合（例え
ば、工場での車両組立後の検査モード時）、すなわちデ
ィーゼルエンジン１が停止中であり、パティキュレート
捕集量Ｙが０であるときにＥＥＰＲＯＭ１３ｂへのデー
タの書き換えが行なわれるので、適切な平均印加電圧Ｖ
N をＥＥＰＲＯＭ１３ｂへ記憶させておくことができ
る。
ば、工場での車両組立後の検査モード時）、すなわちデ
ィーゼルエンジン１が停止中であり、パティキュレート
捕集量Ｙが０であるときにＥＥＰＲＯＭ１３ｂへのデー
タの書き換えが行なわれるので、適切な平均印加電圧Ｖ
N をＥＥＰＲＯＭ１３ｂへ記憶させておくことができ
る。
【００６３】また、検査コードが一致した場合に限り、
ＥＥＰＲＯＭ１３ｂへのデータの書き換えが行なわれ
る、すなわち検査コードを知らない者によって勝手に平
均印加電圧ＶN が設定されることはなく、適切な時（例
えば、工場での車両組立後の検査モード時等）に設定さ
れるようになっている。
ＥＥＰＲＯＭ１３ｂへのデータの書き換えが行なわれ
る、すなわち検査コードを知らない者によって勝手に平
均印加電圧ＶN が設定されることはなく、適切な時（例
えば、工場での車両組立後の検査モード時等）に設定さ
れるようになっている。
【００６４】また、検査モード時以外では、再生作業終
了後（エンジン停止中であり、パティキュレート捕集量
が０である時）にのみＥＥＰＲＯＭ１３ｂへのデータの
書き換えを可能とすることによって、より適切な平均印
加電圧ＶN を設定することができる。
了後（エンジン停止中であり、パティキュレート捕集量
が０である時）にのみＥＥＰＲＯＭ１３ｂへのデータの
書き換えを可能とすることによって、より適切な平均印
加電圧ＶN を設定することができる。
【００６５】図５は実施の形態（３）に係る内燃機関の
パティキュレート除去システムの要部を概略的に示した
ブロック図である。図中１５は排気シャッターを示して
おり、排気シャッター１５は排気管２に配設されてい
る。図示しないが、ＥＣＵ１３は排気シャッター１５の
駆動部に接続されており、ＥＣＵ１３はパティキュレー
ト捕集量Ｙの推定に用いる空気流量Ｘの検出期間中、排
気シャッター１５を閉じるように制御する。
パティキュレート除去システムの要部を概略的に示した
ブロック図である。図中１５は排気シャッターを示して
おり、排気シャッター１５は排気管２に配設されてい
る。図示しないが、ＥＣＵ１３は排気シャッター１５の
駆動部に接続されており、ＥＣＵ１３はパティキュレー
ト捕集量Ｙの推定に用いる空気流量Ｘの検出期間中、排
気シャッター１５を閉じるように制御する。
【００６６】上記実施の形態（３）に係る内燃機関のパ
ティキュレート除去システムによれば、空気の漏れを防
止することによって、空気流量Ｘの検出精度の向上を図
っている。
ティキュレート除去システムによれば、空気の漏れを防
止することによって、空気流量Ｘの検出精度の向上を図
っている。
【００６７】図６は実施の形態（４）に係る内燃機関の
パティキュレート除去システムの要部を概略的に示した
ブロック図である。図中１７はスロットルバルブを示し
ており、スロットルバルブ１７は吸気管１６に配設され
ている。図示しないが、ＥＣＵ１３はスロットルバルブ
１７の駆動部に接続されており、ＥＣＵ１３はパティキ
ュレート捕集量Ｙの推定に用いる空気流量Ｘの検出期間
中、スロットルバルブ１７を閉じるように制御する。
パティキュレート除去システムの要部を概略的に示した
ブロック図である。図中１７はスロットルバルブを示し
ており、スロットルバルブ１７は吸気管１６に配設され
ている。図示しないが、ＥＣＵ１３はスロットルバルブ
１７の駆動部に接続されており、ＥＣＵ１３はパティキ
ュレート捕集量Ｙの推定に用いる空気流量Ｘの検出期間
中、スロットルバルブ１７を閉じるように制御する。
【００６８】上記実施の形態（４）に係る内燃機関のパ
ティキュレート除去システムによれば、空気の漏れを防
止することによって、空気流量Ｘの検出精度の向上を図
っている。また、従来からあるスロットルバルブ１７を
利用するので、新たに排気シャッター１５を追加する必
要がなく、コストアップを招くこともない。
ティキュレート除去システムによれば、空気の漏れを防
止することによって、空気流量Ｘの検出精度の向上を図
っている。また、従来からあるスロットルバルブ１７を
利用するので、新たに排気シャッター１５を追加する必
要がなく、コストアップを招くこともない。
【００６９】上記実施の形態（１）〜（４）に係る内燃
機関のパティキュレート除去システムにおいて、パティ
キュレート捕集量Ｙを推定するのに用いる空気流量Ｘの
検出タイミングについて説明する。
機関のパティキュレート除去システムにおいて、パティ
キュレート捕集量Ｙを推定するのに用いる空気流量Ｘの
検出タイミングについて説明する。
【００７０】●第１のタイミング（図７（ａ）参照） ディーゼルエンジンの場合には、イグニッションスイッ
チのＯＮ（ｔ0 ）からエンジンの始動までの間にプレヒ
ート時間（ｔ0 〜ｔ1 ）があるので、そのプレヒート時
間を利用することによって、検出に要する待ち時間の発
生をなくすことができる。
チのＯＮ（ｔ0 ）からエンジンの始動までの間にプレヒ
ート時間（ｔ0 〜ｔ1 ）があるので、そのプレヒート時
間を利用することによって、検出に要する待ち時間の発
生をなくすことができる。
【００７１】イグニッションスイッチがＯＮされると、
グローリレーへ電力が供給されエンジンの予熱が始まる
（ｔ0 ）。その後、ブロア８に電力が供給され、ブロア
８から空気が圧送され（ｔ2 〜ｔ3 ）、そしてプレヒー
ト時間中に空気流量Ｘが検出される（ｔX1）。
グローリレーへ電力が供給されエンジンの予熱が始まる
（ｔ0 ）。その後、ブロア８に電力が供給され、ブロア
８から空気が圧送され（ｔ2 〜ｔ3 ）、そしてプレヒー
ト時間中に空気流量Ｘが検出される（ｔX1）。
【００７２】●第２のタイミング（図７（ｂ）参照） 流量センサ９として熱線式センサを採用した場合、流量
センサ９への通電開始（ｔ0 ）後しばらくの間（Δｔ
1 ）はセンサ出力電圧が安定しない場合があるので、流
量センサ９への通電開始から所定時間Δｔ2 （＞Δｔ
1 ）経過後に空気流量Ｘが検出される（ｔX2）。これに
よって、前記推定を正確に行なうことができる。
センサ９への通電開始（ｔ0 ）後しばらくの間（Δｔ
1 ）はセンサ出力電圧が安定しない場合があるので、流
量センサ９への通電開始から所定時間Δｔ2 （＞Δｔ
1 ）経過後に空気流量Ｘが検出される（ｔX2）。これに
よって、前記推定を正確に行なうことができる。
【００７３】●第３のタイミング（図７（ｃ）参照） 流量センサ９からのセンサ出力電圧が安定するまでに
（ｔ0 ＋Δｔ3 ）、予熱が完了し（ｔ1 ）、エンジンが
廻ってしまうと、排気流量の影響を受けることがある。
そこで、パティキュレート捕集量Ｙの推定に用いる空気
流量Ｘが検出（ｔX3＝ｔ0 ＋Δｔ4 ）されるまで、エン
ジンが廻らないようにスタータリレーがカットされる
（ｔ4 ）。
（ｔ0 ＋Δｔ3 ）、予熱が完了し（ｔ1 ）、エンジンが
廻ってしまうと、排気流量の影響を受けることがある。
そこで、パティキュレート捕集量Ｙの推定に用いる空気
流量Ｘが検出（ｔX3＝ｔ0 ＋Δｔ4 ）されるまで、エン
ジンが廻らないようにスタータリレーがカットされる
（ｔ4 ）。
【００７４】●第４のタイミング（図８参照） イグニッションスイッチのＯＦＦ（ｔ0 ）後に空気流量
Ｘの検出を行なう。これによって、エンジンが稼働する
ことによって発生する排気の影響を受けないので、空気
流量Ｘの検出精度の向上が図られる。また、エンジン始
動前に前記検出のための時間を確保する必要がない。
Ｘの検出を行なう。これによって、エンジンが稼働する
ことによって発生する排気の影響を受けないので、空気
流量Ｘの検出精度の向上が図られる。また、エンジン始
動前に前記検出のための時間を確保する必要がない。
【００７５】通常であれば、イグニッションスイッチが
ＯＦＦされると、メインリレーもＯＦＦとなるが、ここ
ではしばらくの間ＯＮ状態にされ、その間にブロア８に
電力が供給され、ブロア８から空気が圧送され（ｔ2 〜
ｔ3 ）、空気流量Ｘが検出される（ｔX4）。
ＯＦＦされると、メインリレーもＯＦＦとなるが、ここ
ではしばらくの間ＯＮ状態にされ、その間にブロア８に
電力が供給され、ブロア８から空気が圧送され（ｔ2 〜
ｔ3 ）、空気流量Ｘが検出される（ｔX4）。
【００７６】●第５のタイミング（図９参照） アイドル回転時等、通気抵抗が安定している時間を利用
するので、エンジン始動前、あるいは停止後に前記検出
のための時間を確保する必要がない。アイドル回転開始
直後（ｔ1 、ｔ3 ）では通気抵抗が安定していないの
で、アイドル回転開始から所定時間Δｔ（例えば、３
秒）経過後に空気流量Ｘが検出される（ｔX5）。
するので、エンジン始動前、あるいは停止後に前記検出
のための時間を確保する必要がない。アイドル回転開始
直後（ｔ1 、ｔ3 ）では通気抵抗が安定していないの
で、アイドル回転開始から所定時間Δｔ（例えば、３
秒）経過後に空気流量Ｘが検出される（ｔX5）。
【００７７】図１０は実施の形態（５）に係る内燃機関
のパティキュレート除去システムを概略的に示したブロ
ック図である。ここでは、図１１に示した内燃機関のパ
ティキュレート除去システムと同様の構成についてはそ
の説明を省略する。
のパティキュレート除去システムを概略的に示したブロ
ック図である。ここでは、図１１に示した内燃機関のパ
ティキュレート除去システムと同様の構成についてはそ
の説明を省略する。
【００７８】図中１８はＥＣＵを示しており、ＥＣＵ１
８はＣＰＵ１８ａ及びＥＥＰＲＯＭ１８ｂを含んで構成
されている。温度センサ５、流量センサ９、及び背圧セ
ンサ１０はＥＣＵ１８に接続され、ＥＣＵ１８は空気導
入バルブ６、ブロア８、及びヒータリレー１２に接続さ
れている。
８はＣＰＵ１８ａ及びＥＥＰＲＯＭ１８ｂを含んで構成
されている。温度センサ５、流量センサ９、及び背圧セ
ンサ１０はＥＣＵ１８に接続され、ＥＣＵ１８は空気導
入バルブ６、ブロア８、及びヒータリレー１２に接続さ
れている。
【００７９】実施の形態（５）に係る内燃機関のパティ
キュレート除去システムのＥＣＵ１８は、上記実施の形
態（１）〜（４）に係る内燃機関のパティキュレート除
去システムのＥＣＵ１３と同様にブロア８からフィルタ
３へ所定の駆動力で空気を吐出させた場合に、流量セン
サ９より得られる空気流量Ｘからパティキュレート捕集
量Ｙを推定する機能を備えると共に、従来の内燃機関の
パティキュレート除去システムのＥＣＵ１１と同様に背
圧センサ１０より得られる背圧値からパティキュレート
捕集量Ｙを推定する機能を備えるものである。
キュレート除去システムのＥＣＵ１８は、上記実施の形
態（１）〜（４）に係る内燃機関のパティキュレート除
去システムのＥＣＵ１３と同様にブロア８からフィルタ
３へ所定の駆動力で空気を吐出させた場合に、流量セン
サ９より得られる空気流量Ｘからパティキュレート捕集
量Ｙを推定する機能を備えると共に、従来の内燃機関の
パティキュレート除去システムのＥＣＵ１１と同様に背
圧センサ１０より得られる背圧値からパティキュレート
捕集量Ｙを推定する機能を備えるものである。
【００８０】上記実施の形態（５）に係る内燃機関のパ
ティキュレート除去システムによれば、パティキュレー
ト捕集量Ｙの推定を背圧センサ１０からの背圧値と流量
センサ９からの空気流量との二重系とし、例えば、それ
ぞれの系統から求められたパティキュレート捕集量の平
均をとったり、一方の系統に故障が生じた場合には、他
方の系統から求められたパティキュレート捕集量のみを
採用することによって、パティキュレート捕集量Ｙの推
定精度の向上が図られる。
ティキュレート除去システムによれば、パティキュレー
ト捕集量Ｙの推定を背圧センサ１０からの背圧値と流量
センサ９からの空気流量との二重系とし、例えば、それ
ぞれの系統から求められたパティキュレート捕集量の平
均をとったり、一方の系統に故障が生じた場合には、他
方の系統から求められたパティキュレート捕集量のみを
採用することによって、パティキュレート捕集量Ｙの推
定精度の向上が図られる。
【図１】本発明の実施の形態（１）に係る内燃機関のパ
ティキュレート除去システムを概略的に示したブロック
図である。
ティキュレート除去システムを概略的に示したブロック
図である。
【図２】空気流量とパティキュレート捕集量との関係を
示したグラフである。
示したグラフである。
【図３】実施の形態（２）に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システムの要部を概略的に示したブロック図
である。
レート除去システムの要部を概略的に示したブロック図
である。
【図４】実施の形態（２）に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システムにおけるＣＰＵの動作を示したフロ
ーチャートである。
レート除去システムにおけるＣＰＵの動作を示したフロ
ーチャートである。
【図５】実施の形態（３）に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システムの要部を概略的に示したブロック図
である。
レート除去システムの要部を概略的に示したブロック図
である。
【図６】実施の形態（４）に係る内燃機関のパティキュ
レート除去システムの要部を概略的に示したブロック図
である。
レート除去システムの要部を概略的に示したブロック図
である。
【図７】空気流量の検出タイミングを示したタイミング
チャートである。
チャートである。
【図８】空気流量の検出タイミングを示したタイミング
チャートである。
チャートである。
【図９】空気流量の検出タイミングを示したタイミング
チャートである。
チャートである。
【図１０】実施の形態（５）に係る内燃機関のパティキ
ュレート除去システムを概略的に示したブロック図であ
る。
ュレート除去システムを概略的に示したブロック図であ
る。
【図１１】従来の内燃機関のパティキュレート除去シス
テムを概略的に示したブロック図である。
テムを概略的に示したブロック図である。
【図１２】（ａ）は背圧センサのセンサ特性を示したグ
ラフであり、（ｂ）は背圧とパティキュレート捕集量と
の関係を示したグラフである。
ラフであり、（ｂ）は背圧とパティキュレート捕集量と
の関係を示したグラフである。
【符号の説明】 １ ディーゼルエンジン ３ フィルタ ７ 空気導入通路 ８ ブロア ９ 流量センサ １０ 背圧センサ １１、１３、１８ ＥＣＵ
Claims (13)
- 【請求項１】 内燃機関の排気系に排気ガス中のパティ
キュレートを捕集するためのフィルタと、該フィルタに
空気の導入を行なう空気導入通路と、該空気導入通路に
接続される空気供給手段と、該空気供給手段からの空気
流量を検出する空気流量検出手段とを備えた内燃機関の
パティキュレート除去システムにおいて、 所定の車両運転状態時に、前記空気供給手段から所定の
駆動力で空気を吐出させるように制御する第１の制御手
段と、前記空気流量検出手段より得られる空気流量から
前記フィルタのパティキュレート捕集量を推定する推定
手段とを備えていることを特徴とする内燃機関のパティ
キュレート除去システム。 - 【請求項２】 前記所定の車両運転状態時に、前記空気
供給手段から前記所定の駆動力で空気を吐出させた場合
の前記空気流量と前記パティキュレート捕集量との関係
を示したデータを記憶する第１の記憶手段を備え、前記
推定手段が前記データに基づいて前記パティキュレート
捕集量を推定するものであることを特徴とする請求項１
記載の内燃機関のパティキュレート除去システム。 - 【請求項３】 前記空気供給手段から前記所定の駆動力
で空気を吐出させるために、前記空気供給手段に印加さ
れるバッテリ電圧に応じて駆動デューティ比を制御する
第２の制御手段を備えていることを特徴とする請求項１
又は請求項２記載の内燃機関のパティキュレート除去シ
ステム。 - 【請求項４】 前記所定の駆動力は、前記所定の車両運
転状態時でありかつ前記パティキュレート捕集量が所定
範囲内にある時に、前記空気供給手段からの吐出空気流
量を所定量とすることができるバッテリ電圧と駆動デュ
ーティ比とから求められる平均印加電圧として求められ
るものであり、該平均印加電圧を記憶する第２の記憶手
段を備え、前記第２の制御手段が前記平均印加電圧に基
づいて前記駆動デューティ比を制御するものであること
を特徴とする請求項３記載の内燃機関のパティキュレー
ト除去システム。 - 【請求項５】 前記第２の記憶手段は書換可能な記憶手
段であり、前記第２の記憶手段への書き換えが、前記所
定の車両運転状態でありかつ前記パティキュレート捕集
量が所定範囲内にある時にのみ可能となるように制御す
る第３の制御手段を備えていることを特徴とする請求項
４記載の内燃機関のパティキュレート除去システム。 - 【請求項６】 前記内燃機関からの排気ガスを前記フィ
ルタへ導入する排気管に排気シャッターが設けられ、所
望期間中、前記排気シャッターを閉じるように制御する
第４の制御手段を備えていることを特徴とする請求項１
〜５のいずれかの項に記載の内燃機関のパティキュレー
ト除去システム。 - 【請求項７】 所望期間中、前記内燃機関へ空気の導入
を行なう空気導入管に配設されたスロットルバルブを閉
じるように制御する第５の制御手段を備えていることを
特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の内燃機
関のパティキュレート除去システム。 - 【請求項８】 前記推定手段が、前記内燃機関の予熱開
始から前記内燃機関の始動までの間に検出される空気流
量を用いて前記パティキュレート捕集量を推定するもの
であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に
記載の内燃機関のパティキュレート除去システム。 - 【請求項９】 前記空気流量検出手段が熱線式センサで
ある場合、前記推定手段が、前記センサへの通電開始か
ら所定時間経過後に検出される空気流量を用いて前記パ
ティキュレート捕集量を推定するものであることを特徴
とする請求項８記載の内燃機関のパティキュレート除去
システム。 - 【請求項１０】 前記パティキュレート捕集量の推定に
用いる空気流量が検出されるまで、前記内燃機関が廻ら
ないように制御する第６の制御手段を備えていることを
特徴とする請求項９記載の内燃機関のパティキュレート
除去システム。 - 【請求項１１】 前記推定手段が、前記内燃機関が停止
してからの所定時間を利用して前記パティキュレート捕
集量を推定するものであることを特徴とする請求項１〜
７のいずれかの項に記載の内燃機関のパティキュレート
除去システム。 - 【請求項１２】 前記推定手段が、前記空気導入通路に
かかる通気抵抗が安定している時間に検出される空気流
量を用いて前記パティキュレート捕集量を推定するもの
であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に
記載の内燃機関のパティキュレート除去システム。 - 【請求項１３】 内燃機関の排気系に排気ガス中のパテ
ィキュレートを捕集するためのフィルタと、該フィルタ
再生時にパティキュレートの燃焼用空気の導入を行なう
空気導入通路と、該空気導入通路に接続される空気供給
手段と、該空気供給手段からの空気流量を検出する空気
流量検出手段と、前記空気供給手段からの空気の背圧を
検出する背圧検出手段とを備え、該背圧検出手段より得
られる背圧から前記フィルタのパティキュレート捕集量
を推定する内燃機関のパティキュレート除去システムに
おいて、 所定の車両運転状態時に、前記空気供給手段から前記フ
ィルタへ所定の駆動力で空気を吐出させる第１の制御手
段と、前記空気流量検出手段より得られる空気流量から
前記パティキュレート捕集量を推定する推定手段とを備
えていることを特徴とする内燃機関のパティキュレート
除去システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10348290A JP2000170520A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | 内燃機関のパティキュレート除去システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10348290A JP2000170520A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | 内燃機関のパティキュレート除去システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000170520A true JP2000170520A (ja) | 2000-06-20 |
Family
ID=18396050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10348290A Withdrawn JP2000170520A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | 内燃機関のパティキュレート除去システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000170520A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002031324A1 (fr) * | 2000-10-13 | 2002-04-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispositif de controle des emissions d"echappement d"un moteur a combustion interne |
| WO2004016914A1 (ja) * | 2001-02-28 | 2004-02-26 | Bosch Automotive Systems Corporation | フィルタ制御装置 |
| US7073326B2 (en) | 2003-10-24 | 2006-07-11 | Hyundai Motor Company | Diesel particulate matter reduction system and a method thereof |
| WO2011074668A1 (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | いすゞ自動車株式会社 | Ｄｐｆ差圧検出方法及びｄｐｆ差圧検出装置 |
| JP2020033947A (ja) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1998
- 1998-12-08 JP JP10348290A patent/JP2000170520A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002031324A1 (fr) * | 2000-10-13 | 2002-04-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispositif de controle des emissions d"echappement d"un moteur a combustion interne |
| WO2004016914A1 (ja) * | 2001-02-28 | 2004-02-26 | Bosch Automotive Systems Corporation | フィルタ制御装置 |
| US7073326B2 (en) | 2003-10-24 | 2006-07-11 | Hyundai Motor Company | Diesel particulate matter reduction system and a method thereof |
| WO2011074668A1 (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | いすゞ自動車株式会社 | Ｄｐｆ差圧検出方法及びｄｐｆ差圧検出装置 |
| JP2011127509A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Isuzu Motors Ltd | Ｄｐｆ差圧検出方法及びｄｐｆ差圧検出装置 |
| JP2020033947A (ja) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP7003878B2 (ja) | 2018-08-30 | 2022-01-21 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060307 |