JP2002371829A

JP2002371829A - ディーゼルパティキュレートフィルタの再生装置

Info

Publication number: JP2002371829A
Application number: JP2001183079A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Nakamura; 秀一中村; Kazuyoshi Toyoshima; 一喜豊嶋
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はディーゼルパティキュレートフィル
タ（以下、「ＤＰＦ」という）の再生装置に関し、簡単
な構造で精度良く再生開始時期の判定ができるＤＰＦの
再生装置を提供することを目的とする。【解決手段】請求項１に係るＤＰＦの再生装置は、デ
ィーゼルエンジンの排気系の下流端側に装着したＤＰＦ
と、ＤＰＦに捕集されたパティキュレートを燃焼除去す
るフィルタ再生手段と、エンジン駆動時の所定のパラメ
ータを検出するパラメータセンサと、上記パラメータセ
ンサの検出値に基づきＤＰＦの目詰まり度合いを示す指
標たる圧損係数を演算する演算式と、ＤＰＦ再生開始時
期の判断基準となるしきい値とを記憶した制御手段とを
備え、制御手段は、上記パラメータセンサの検出値を基
に演算式で圧損係数を算出し、当該圧損係数がしきい値
を超えたときに、上記フィルタ再生手段を作動させるこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルパティ
キュレートフィルタの再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンから放出される排ガス中にはパ
ティキュレート（カーボン粒子等の微粒子成分）が多く
含まれており、ディーゼルエンジン（以下、「エンジ
ン」という）の排気浄化を実施するに当たってこのパテ
ィキュレートを除去することが不可欠とされている。

【０００３】そこで、特開平９−１３９５１号公報及び
特開平８−２７７７１０号公報等に開示されるように、
昨今、エンジンの排気系にディーゼルパティキュレート
フィルタ（以下、「ＤＰＦ」という）を装着し、このＤ
ＰＦでパティキュレートを捕集して排ガスの浄化が図ら
れている。また、パティキュレートの捕集が進むとＤＰ
Ｆに目詰まりが生じて流路抵抗が増大するため、ＤＰＦ
で捕集されたパティキュレートをヒータやバーナー等の
再生手段で燃焼除去してＤＰＦの再生が図られており、
上記特開平９−１３９５１号公報に開示された従来例で
は、排気流量とフィルタ圧損の関係からＤＰＦの再生開
始時期を判定し、特開平８−２７７７１０号公報に開示
された従来例では、排気マニホールドまたはその近傍の
排圧とＤＰＦ入口で検出した圧力との関係からＤＰＦの
再生開始時期を判定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、特開平９
−１３９５１号公報で開示された従来例は、エンジンの
吸気流量を検出する吸気流量センサと、排気温度を検出
する排気温度センサ、そして、排気系に装着した二つの
ＤＰＦの圧損を検出する排気圧センサを夫々所定位置に
装着して、これらの検出値から排気流量を制御手段で求
める構造上、制御システムが複雑で高価なものになって
しまう欠点があった。

【０００５】また、特開平８−２７７７１０号公報で開
示された従来例にあっては、排気マニホールドとＤＰＦ
間の距離が短く圧力差が小さい場合に流量測定が難し
く、精度が落ちるといった不具合が指摘されている。本
発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、簡単な構造
で精度良く再生開始時期の判定が可能なＤＰＦの再生装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、請求項１に係るＤＰＦの再生装置は、エンジンの排
気系の下流端側に装着したＤＰＦと、ＤＰＦに捕集され
たパティキュレートを燃焼除去するフィルタ再生手段
と、エンジン駆動時の所定のパラメータを検出するパラ
メータセンサと、上記パラメータセンサの検出値に基づ
きＤＰＦの目詰まり度合いを示す指標たる圧損係数を演
算する演算式と、ＤＰＦ再生開始時期の判断基準となる
しきい値とを記憶した制御手段とを備え、制御手段は、
上記パラメータセンサの検出値を基に演算式で圧損係数
を算出し、当該圧損係数がしきい値を超えたときに、上
記フィルタ再生手段を作動させることを特徴とする。

【０００７】そして、請求項２に係る発明は、請求項１
記載のＤＰＦの再生装置に於て、パラメータは、ＤＰＦ
の上流側の圧力と、ＤＰＦの上流側に設けた排気流量測
定部の圧損であることを特徴とする。また、請求項３に
係る発明は、請求項２記載のＤＰＦの再生装置に於て、
圧損係数を演算する演算式は、圧損係数＝（圧力１−標
準大気圧）／（圧力１−圧力２）であって、圧力１は、
排気流量測定部の前部に装着した圧力センサで検出され
た検出値、圧力２は、排気流量測定部の後部に装着した
圧力センサで検出された検出値、標準大気圧は、予め演
算式に設定された所定値であることを特徴としている。

【０００８】そして、請求項４に係る発明は、請求項２
または請求項３記載のＤＰＦの再生装置に於て、排気流
量測定部は、ＤＰＦの上流側排気管に装着したオリフィ
ス流量計からなり、当該オリフィス流量計は、フランジ
を介して接合する排気管と排気管との間にガスケットを
介して挟着されたオリフィスプレートと、当該オリフィ
スプレートの前後の圧力を検出する圧力センサとからな
ることを特徴としている。

【０００９】一方、請求項５に係る発明は、請求項１記
載のＤＰＦの再生装置に於て、パラメータは、ＤＰＦの
上流側の圧力と、エンジンの吸気圧と、エンジンのエン
ジン回転数であることを特徴とする。そして、請求項６
に係る発明は、請求項５記載のＤＰＦの再生装置に於
て、圧損係数を演算する演算式は、圧損係数＝（エンジ
ン最高回転数／エンジン回転数）^K×（圧力１−標準大
気圧）／圧力２であって、圧力１は、ＤＰＦの上端側に
装着した圧力センサで検出された検出値、圧力２は、エ
ンジンの吸気系に装着した圧力センサで検出された吸気
圧の絶対圧力、エンジン最高回転数及び標準大気圧は予
め設定された所定値、Ｋは、パティキュレートの一定捕
集量に於ける排気流量と圧損特性の実験データから予め
求められた１≦Ｋ≦２の指数であることを特徴としてい
る。

【００１０】（作用）請求項１に係る発明によれば、制
御手段は、パラメータセンサの検出値を基に演算式で圧
損係数を算出し、当該圧損係数がしきい値を超えたとき
にフィルタ再生手段を作動させてＤＰＦの再生を図るこ
ととなる。また、請求項２に係る発明によれば、制御手
段は、ＤＰＦの上流側の圧力と、ＤＰＦの上流側に設け
た排気流量測定部の圧損を基に演算式で圧損係数を算出
し、請求項３に係る発明によれば、制御手段は、圧損係
数＝（圧力１−標準大気圧）／（圧力１−圧力２）の演
算式で圧損係数を算出する。

【００１１】そして、請求項４に係る発明によれば、排
ガスがオリフィスプレートのオリフィスを流下すること
で圧損が生じ、オリフィスプレートの前後に圧力差が発
生する。更にまた、請求項５に係る発明によれば、制御
手段は、ＤＰＦの上流側の圧力と、エンジンの吸気圧及
びエンジン回転数を基に演算式で圧損係数を算出し、請
求項６に係る発明によれば、制御手段は、圧損係数＝
（エンジン最高回転数／エンジン回転数）^K×（圧力１
−標準大気圧）／圧力２の演算式で圧損係数を算出す
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき詳細に説明する。図１は請求項１，請求項５及び
請求項６に係るＤＰＦの再生装置の一実施形態を示し、
図に於て、１はエンジン３に装着された排気マニホール
ド、５は排気マニホールド１に接続された排気管で、排
気管５にはターボチャージャ７が装着されている。そし
て、エンジン３から放出された排ガスでターボチャージ
ャ７のタービン７ａが回転して、これに直結したコンプ
レッサ７ｂが回転することにより、圧縮された吸入空気
が吸気管９，吸気マニホールド１１を介してエンジン３
に送り込まれるようになっている。

【００１３】そして、ターボチャージャ７の下流側の排
気管５には図示しない消音器が装着されているが、消音
器はなくてもよく、その下流側排気系は２本の分岐管１
３，１５と１本のバイパス管１７に分岐されており、分
岐管１３，１５に夫々ＤＰＦ１９，２１が装着され、Ｄ
ＰＦ１９，２１の下流側は大気開放となっている。ま
た、分岐管１３，１５には、夫々、ＤＰＦ１９，２１の
下流側または上流側に電磁弁２３，２５が装着されると
共に、バイパス管１１に電磁弁２７が装着されており、
各電磁弁２３，２５，２７は、夫々、コントロールユニ
ット２９によって開閉制御されるようになっている。

【００１４】更にまた、図中、３１，３３はＤＰＦ１
９，２１のケーシング３５内に装着されたＤＰＦ再生用
の電気ヒータで、コントロールユニット２９のヒータ制
御部２９ａは、パワーユニット３７を介して両電気ヒー
タ３１，３３を作動させるようになっており、例えばコ
ントロールユニット２９の指令で電磁弁２３，２７が閉
じて電磁弁２５が開くと、エンジン１から放出された排
ガスが排気管５，分岐管１５を流下してパティキュレー
トがＤＰＦ２１で捕集され、そして、この状態で電気ヒ
ータ３１が作動すると、ＤＰＦ１９中のパティキュレー
トが燃焼除去されてＤＰＦ１９の再生が図られるように
なっている。

【００１５】そして、ＤＰＦ２１によるパティキュレー
トの捕集量が増加してフィルタ圧損が高まると、コント
ロールユニット２９は電磁弁２５を閉じ、電磁弁２３を
開いて電気ヒータ３３を作動させることで、分岐管１３
に排ガスを流下させてパティキュレートをＤＰＦ１９で
捕集させ乍ら、ＤＰＦ２１で捕集されたパティキュレー
トを燃焼除去してＤＰＦ２１の再生を図るようになって
いる。

【００１６】而して、本実施形態に係る再生装置３９
は、上述の如く電気ヒータ３１，３３でＤＰＦ１９，２
１の再生を行うに当たり、ＤＰＦ１９，２１の目詰まり
度合いを示す指標たる圧損係数を演算する演算式と、再
生開始の判断基準として設定したしきい値を用いて、Ｄ
ＰＦ１９，２１の再生開始時期を判定することを特徴と
する。

【００１７】即ち、一般にＤＰＦのフィルタ圧損を算出
するには、ＤＰＦの入口側と出口側の圧力を圧力センサ
で検出して、これらの検出値からフィルタ圧損を算出す
る。そこで、本実施形態に係る再生装置３９も、図１に
示すように分岐管１３，１５及びバイパス管１７の分岐
部の上流側に圧力センサ４１を装着し、当該圧力センサ
４１でＤＰＦ１９，２１の入口側の圧力を検出して、検
出値（圧力１）をコントロールユニット２９に入力させ
ている。

【００１８】一方、既述したようにＤＰＦ１９，２１の
下流側は大気開放となっているため、ＤＰＦ１９，２１
の出口側の圧力は大気圧に等しい。そこで、本実施形態
は、予め標準大気圧を設定してこれをコントロールユニ
ット２９に記憶させており、コントロールユニット２９
はＤＰＦ１３，１５のフィルタ圧損ΔＰを、 ΔＰ＝圧力１−標準大気圧・・・の演算式で算出するようになっている。

【００１９】また、一般にＮＡエンジン（自然吸気エン
ジン）では排気流量はエンジン回転数に比例するため、
エンジンの回転信号があれば排気流量の把握が可能であ
る。しかし、本実施形態の如きターボ付きエンジンで
は、エンジン負荷（ブースト圧）によって排気流量が変
わるため、それによる圧損補正が必要となる。そこで、
図１に示すように本実施形態は、エンジン３のブースト
圧を検出する圧力センサ４３をコンプレッサ７ｂの下流
側の吸気管９に装着して、この検出値をコントロールユ
ニット２９に入力させている。

【００２０】また、従来、回転センサで検出したエンジ
ン回転数がエンジンＥＣＵに入力され、回転センサと負
荷センサで検出された検出値を基に燃料噴射ポンプが制
御されているが、本実施形態は、既存の回転センサ４５
からコントロールユニット２９にエンジン回転数を入力
させている。そして、図２は横軸に排気流量Ｇ、縦軸に
フィルタ圧損ΔＰをとったグラフで、図示するようにパ
ティキュレートの捕集量が増えるとフィルタ圧損ΔＰが
上昇するが、ＤＰＦの目詰まり度合いを示す指標たる圧
損係数ａは、 ΔＰ＝ａＧ^K ・・・の式で算出される。

【００２１】尚、演算式に於て、Ｋはパティキュレー
トの一定捕集量に於ける排気流量と圧損特性の実験デー
タから予め求められた１≦Ｋ≦２の指数で、一般に層流
ではＫ≒１、乱流ではＫ≒２である。従って、圧損係数
ａを把握するには、演算式から明らかなようにフィル
タ圧損ΔＰを排気流量ＧのＫ乗で割る必要がある。

【００２２】そして、ターボチャージャ付きエンジンで
は、排気流量Ｇはエンジン回転数Ｎとブースト圧の絶対
圧Ｐに比例（Ｇ∝Ｎ・Ｐ）することから、本実施形態
は、圧損係数ａ＝（エンジン最高回転数／エンジン回転数Ｎ）^K×（圧力１−標準大気圧）／ブースト圧の絶対圧Ｐ・・・の演算式がコントロールユニット２９のメモリに記憶さ
れている。

【００２３】尚、「エンジン最高回転数」とは、エンジ
ン性能としてエンジン３が設定された最高回転数のこと
で、予めこの数値がコントロールユニット２９のメモリ
に記憶されている。そして、例えば電磁弁２５，２７が
閉じ、電磁弁２３が開いて排ガスが分岐管１３を流下
し、パティキュレートがＤＰＦ１９で捕集されていると
き、コントロールユニット２９は、回転センサ４５から
入力したエンジン回転数Ｎと、各圧力センサ４１，４３
からの検出値を基に、上記演算式から圧損係数ａを算
出する。

【００２４】一方、既述したエンジン３の最高回転数や
標準大気圧，指数Ｋに加え、コントロールユニット２９
のメモリには、ＤＰＦ１９，２１の再生開始時期の判断
基準となるしきい値と、図２に示す圧損上限が予め設定
記憶されており、マイクロコンピュータ２９は、算出さ
れた圧損係数ａがこのしきい値を超えた（圧損係数ａ＞
しきい値）と判定し、また、この算出過程でフィルタ圧
損ΔＰが圧損上限を超えたと判定すると、電磁弁２３を
閉じて電気ヒータ３１を作動させ、これと同時に電磁弁
２５を開放させて排ガスを分岐管１５側に流下させるよ
うになっている。

【００２５】従って、以後、排ガス中のパティキュレー
トはＤＰＦ２１で捕集され、このとき、ＤＰＦ１９に捕
集されたパティキュレートが電気ヒータ３１で燃焼除去
されてＤＰＦ１９の再生が図られることとなる。また、
各電気ヒータ３１，３３には、夫々、温度センサ４７，
４９が装着されており、これらの検出値はコントロール
ユニット２９の温度検出部２９ｂに入力されている。

【００２６】そして、コントロールユニット２３は、電
気ヒータ３１，３３の温度が所定値に達した処で通電を
停止して、電気ヒータ３１，３３の温度制御を行うよう
になっている。尚、バイパス管１７は、従来と同様、非
常時にコントロールユニット２９の指令で電磁弁２７が
開いて排ガスを流下させるようになっている。

【００２７】本実施形態はこのように構成されているか
ら、車両走行時にコントロールユニット２９は例えば電
磁弁２５，２７を閉じ、電磁弁２３を開いて排ガスを排
気管５，分岐管１３を流下させ、排ガス中のパティキュ
レートをＤＰＦ１９で捕集させる。而して、パティキュ
レートの捕集に伴い、ＤＰＦ１９のフィルタ圧損は上昇
するが、図３のステップＳ１で示すようにコントロール
ユニット２９は、走行時のエンジン回転数Ｎを回転セン
サ４３から取り込み、同時に各圧力センサ４１，４３か
らデータを取り込んで、上記演算式から圧損係数ａを
算出する。

【００２８】そして、コントロールユニット２９は、ス
テップＳ２に於て、算出された圧損係数ａとしきい値を
比較し、また、フィルタ圧損ΔＰと圧損上限とを比較す
る。そして、圧損係数ａ＞しきい値と判定し、またはフ
ィルタ圧損ΔＰが圧損上限を超えたと判定すると、コン
トロールユニット２９はステップＳ３に移行し、電磁弁
２３を閉じて電気ヒータ３１を作動させ、これと同時に
電磁弁２５を開放させて排ガスを分岐管１５側に流下さ
せる。

【００２９】従って、以後、排ガス中のパティキュレー
トはＤＰＦ２１で捕集され、このとき、ＤＰＦ１９で捕
集されたパティキュレートが電気ヒータ３１で燃焼除去
されてＤＰＦ１９の再生が図られることとなる。また、
既述したように各電気ヒータ３１，３３には、夫々、温
度センサ４７，４９が装着されているから、コントロー
ルユニット２９は、電気ヒータ３１の温度が所定値に達
した処で電気ヒータ３１への通電を停止することとな
る。

【００３０】以下、コントロールユニット２９は、同様
にエンジン回転数Ｎを回転センサ４３から取り込み、同
時に各圧力センサ４１，４３からデータを取り込んで、
演算式からＤＰＦ２１の目詰まり度合いを示す指標た
る圧損係数ａを算出して、圧損係数ａがしきい値を超え
ているか否かを判定し、また、フィルタ圧損ΔＰが圧損
上限を超えたか否かを判定し乍ら、同様のステップを経
て、ＤＰＦ２１の再生，ＤＰＦ１９の再生を順次を行っ
ていくこととなる。

【００３１】このように本実施形態に係る再生装置３９
は、２つの圧力センサ４１，４３を所定の位置に装着す
ると共に、上述した演算式と再生開始の判断基準とし
て設定したしきい値を用いて、ＤＰＦ１９，２１の再生
開始時期を判定するように構成したので、吸気流量セン
サ，排気温度センサ，排気圧センサの各検出値から排気
流量を求めて再生開始時期の判定を行う特開平９−１３
９５１号公報の従来例に比し、制御システムを簡素化し
つつ精度良く再生開始時期の判定を行うことができ、ま
た、特開平８−２７７７１０号公報の従来例の有する不
具合が発生する虞もなく、精度良く再生開始時期の判定
を行うことができることとなった。

【００３２】尚、上記実施形態は、ターボ付きエンジン
を装着した排気系に請求項１，請求項５及び請求項６に
係る発明を適用したものであるが、ＮＡエンジンを装着
した排気系にあっては、ブースト圧に代えて圧力センサ
４３でＮＡエンジンの吸気圧を検出するが、これはほぼ
大気圧に等しいので、大気圧を測定してもよく、または
圧力センサ４３を省略して圧力２を一定値としてもよ
い。

【００３３】図４は請求項１乃至請求項４に係る再生装
置の一実施形態を示し、以下、本実施形態を図４及び図
５に基づき説明するが、図１の実施形態と同一のものに
は同一符号を付してそれらの説明は省略する。図４に於
て、５１は図示しない消音器の下流側の排気管５に設け
た排気流量測定部で、図５に示すように当該排気流量測
定部５１は、フランジ５３，５５を介して接合する２本
の排気管５ａ，５ｂの間にガスケット５７を介して挟着
された１枚のオリフィスプレート５９と、当該オリフィ
スプレート５９の前後の圧力を検出するために各排気管
５ａ，５ｂに挿着された２つの圧力センサ６１，６３か
らなる所謂オリフィス流量計で、プレート材６５の中央
に１つのオリフィス６７を穿設してオリフィスプレート
５９が形成されている。

【００３４】而して、斯様に排気管５に排気流量測定部
５１を装着することにより圧損が生じて、オリフィスプ
レート５９の上流側と下流側に差圧が発生し、この圧損
は排気流量測定部５１を流下する排気流量に比例する。
そして、既述したように図１の実施形態では、ＤＰＦの
目詰まり度合いを示す指標たる圧損係数ａを、演算式
からフィルタ圧損ΔＰを排気流量ＧのＫ乗で割って求め
たが、本実施形態では、排気流量測定部５１を流下する
排気流量に応じて圧損が生じる特性を利用して、圧力セ
ンサ６１の検出値（圧力１）と圧力センサ６３の検出値
（圧力２）の差（圧力１−圧力２）でフィルタ圧損ΔＰ
を割って、ＤＰＦの圧損係数ａを求めるというものであ
る。

【００３５】そこで、本実施形態のコントロールユニッ
ト２９-1には、斯かる圧損係数ａを求める、圧損係数ａ＝（圧力１−標準大気圧）／（圧力１−圧力２）・・・の演算式がメモリに記憶されている。尚、（圧力１−標
準大気圧）は図１の実施形態と同様、フィルタ圧損ΔＰ
に相当する。

【００３６】そして、例えば電磁弁２５，２７が閉じ、
電磁弁２３が開いて排ガスが分岐管１３を流下し、パテ
ィキュレートがＤＰＦ１９で捕集されているとき、コン
トロールユニット２９-1は、圧力センサ６１，６３の検
出値を基に、上記演算式からＤＰＦ１９の目詰まり度
合いを示す指標たる圧損係数ａを算出する。一方、本実
施形態に於ても、コントロールユニット２９-1のメモリ
には標準大気圧と共に、ＤＰＦ１９，２１の再生開始時
期の判断基準となるしきい値が予め設定記憶されてお
り、マイクロコンピュータ２９-1は、算出された圧損係
数ａがこのしきい値を超えた（圧損係数ａ＞しきい値）
と判定すると、電磁弁２３を閉じて電気ヒータ３１を作
動させ、これと同時に電磁弁２５を開放させて排ガスを
分岐管１５側に流下させるようになっている。

【００３７】従って、以後、排ガス中のパティキュレー
トはＤＰＦ２１で捕集され、このとき、ＤＰＦ１９で捕
集されたパティキュレートが電気ヒータ３１で燃焼除去
されてＤＰＦ１９の再生が図られることとなる。本実施
形態に係るＤＰＦの再生装置６９はこのように構成され
ているから、車両走行時に、コントロールユニット２９
-1は例えば電磁弁２５，２７を閉じ、電磁弁２３を開い
て排ガスを排気管５，分岐管１３を流下させ、排ガス中
のパティキュレートをＤＰＦ１９で捕集させる。

【００３８】而して、パティキュレートの捕集に伴い、
ＤＰＦ１９のフィルタ圧損は上昇するが、コントロール
ユニット２９-1は、圧力センサ６１，６３からデータを
取り込んで、上記演算式から圧損係数ａを算出する。

【００３９】そして、コントロールユニット２９-1は、
算出された圧損係数ａとしきい値を比較して、圧損係数
ａ＞しきい値と判定すると、電磁弁２３を閉じて電気ヒ
ータ３１を作動させ、これと同時に電磁弁２５を開放さ
せて排ガスを分岐管１５側に流下させる。従って、以
後、排ガス中のパティキュレートはＤＰＦ２１で捕集さ
れ、このとき、ＤＰＦ１９のパティキュレートが電気ヒ
ータ３１で燃焼除去されて、ＤＰＦ１９の再生が図られ
ることとなる。

【００４０】また、各電気ヒータ３１，３３には、夫
々、温度センサ４７，４９が装着されているから、コン
トロールユニット２９は、電気ヒータ３１の温度が所定
値に達した処で電気ヒータ３１への通電を停止すること
となる。以下、コントロールユニット２９-1は、同様に
圧力センサ６１，６３からデータを取り込み、演算式
からＤＰＦ２１の目詰まり度合いを示す指標たる圧損係
数ａを算出して、圧損係数ａがしきい値を超えているか
否かを判定し乍ら、同様の工程を経てＤＰＦ２１の再
生，ＤＰＦ１９の再生を順次を行っていくこととなる。

【００４１】このように本実施形態は、排気管５に２つ
の圧力センサ６１，６３とオリフィスプレート５９から
なる排気流量測定部５１を装着して、上記演算式とし
きい値からＤＰＦ１９，２１の再生開始時期を判定する
ように構成したので、本実施形態によっても、従来に比
しＤＰＦ１９，２１の再生開始時期の判定を簡単且つ精
度良く行うことができることとなった。

【００４２】また、本実施形態は、排気流量測定部５１
を設けるに当たり、フランジ５３，５５を介して接合さ
れる排気管５ａ，５ｂの間に１枚のオリフィスプレート
５９を挟着して、その前後に圧力センサ６１，６３を挿
着すればよいため、車両に本実施形態に係る再生装置６
９を後付けする場合に、その取付けが容易である。

【００４３】尚、上述したように図４の実施形態は、排
気管５の排ガス流路中にオリフィスプレート５９を配し
て排気流量測定部５１を構成したが、斯かる構成に代
え、図６に示すように図示しない消音器の下流側の排気
管５に圧損を生じさせるサブマフラ７１を装着して、そ
の上流側と下流側の差圧を圧力センサ６１，６３で検出
させる排気流量測定部７３としてもよいし、また、図７
に示すように図示しない消音器の下流側の排気管５に圧
損を発生させるベンチュリ７５を設けて、その上流側と
下流側の差圧を圧力センサ６１，６３で検出させる排気
流量測定部７７として、図４の実施形態と同様、圧力セ
ンサ６１，６３の検出値と上記演算式及びしきい値か
らＤＰＦ１９，２１の再生開始時期を判定させてもよ
い。

【００４４】而して、これらの請求項１乃至請求項３の
各実施形態に係る再生装置７９，８１によっても、図４
の再生装置６９と同様、所期の目的を達成することが可
能である。また、図示しないが、図４乃至図７の再生装
置をＮＡエンジンに適用できることは勿論で、上述の如
き排気流量測定部５１，７３，７７と上記演算式及び
しきい値から、ＤＰＦの再生開始時期を判定することが
可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、各請求項に係る再生
装置は、ＤＰＦの目詰まり度合いを示す指標たる圧損係
数を演算する演算式と、再生開始時期の判断基準となる
しきい値を用いてＤＰＦの再生開始時期を判定させるよ
うに構成したので、従来に比し装置全体の構成を簡素化
しつつ、精度良くＤＰＦの再生開始時期の判定を行うこ
とができる利点を有する。

【００４６】また、請求項４に係る発明によれば、フラ
ンジを介して接合される排気管の間に１枚のオリフィス
プレートを挟着して、その前後に圧力センサを挿着すれ
ばよいため、車両に再生装置を後付けする場合にその取
付けが容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，請求項５及び請求項６の一実施形態
に係るＤＰＦの再生装置の概略図である。

【図２】排気流量とフィルタ圧損の関係を示すグラフで
ある。

【図３】ＤＰＦの再生開始判定のフローチャートであ
る。

【図４】請求項１乃至請求項４の一実施形態に係るＤＰ
Ｆの再生装置の概略図である。

【図５】排気流量測定部の要部拡大断面図である。

【図６】請求項１乃至請求項３の第一実施形態に係るＤ
ＰＦの再生装置の概略図である。

【図７】請求項１乃至請求項３の第二実施形態に係るＤ
ＰＦの再生装置の概略図である。

【符号の説明】

１排気マニホールド３エンジン５排気管７ターボチャージャ９吸気管１１吸気マニホールド１３，１５分岐管１９，２１ＤＰＦ２３，２５，２７電磁弁２９，２９-1 コントロールユニット３１，３３電気ヒータ３９，６９，７９，８１再生装置４１，４３，６１，６３圧力センサ４５回転センサ４５エンジンＥＣＵ４７，４９温度センサ５１，７３，７７排気流量測定部５９オリフィスプレート６７オリフィス７１サブマフラ７５ベンチュリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 46/42 Ｂ０１Ｄ 46/42 ＢＦターム(参考） 3G084 AA01 BA18 BA24 DA10 DA14 DA27 EA05 EA08 FA33 3G090 AA04 BA04 CA01 CB12 DA04 4D058 JA32 MA42 MA52 PA01 PA04 PA05 QA23 SA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディーゼルエンジンの排気系の下流端側
に装着したディーゼルパティキュレートフィルタと、ディーゼルパティキュレートフィルタに捕集されたパテ
ィキュレートを燃焼除去するフィルタ再生手段と、ディーゼルエンジン駆動時の所定のパラメータを検出す
るパラメータセンサと、上記パラメータセンサの検出値に基づきディーゼルパテ
ィキュレートフィルタの目詰まり度合いを示す指標たる
圧損係数を演算する演算式と、ディーゼルパティキュレ
ートフィルタ再生開始時期の判断基準となるしきい値と
を記憶した制御手段とを備え、制御手段は、上記パラメータセンサの検出値を基に演算
式で圧損係数を算出し、当該圧損係数がしきい値を超え
たときに、上記フィルタ再生手段を作動させることを特
徴とするディーゼルパティキュレートフィルタの再生装
置。
【請求項２】パラメータは、ディーゼルパティキュレ
ートフィルタの上流側の圧力と、ディーゼルパティキュレートフィルタの上流側に設けた
排気流量測定部の圧損であることを特徴とする請求項１
記載のディーゼルパティキュレートフィルタの再生装
置。
【請求項３】圧損係数を演算する演算式は、圧損係数＝（圧力１−標準大気圧）／（圧力１−圧力
２）であって、圧力１は、排気流量測定部の前部に装着した圧力センサ
で検出された検出値、圧力２は、排気流量測定部の後部に装着した圧力センサ
で検出された検出値、標準大気圧は、予め演算式に設定された所定値であるこ
とを特徴とする請求項２記載のディーゼルパティキュレ
ートフィルタの再生装置。
【請求項４】排気流量測定部は、ディーゼルパティキ
ュレートフィルタの上流側排気管に装着したオリフィス
流量計からなり、当該オリフィス流量計は、フランジを
介して接合する排気管と排気管との間にガスケットを介
して挟着されたオリフィスプレートと、当該オリフィス
プレートの前後の圧力を検出する圧力センサとからなる
ことを特徴とする請求項２または請求項３記載のディー
ゼルパティキュレートフィルタの再生装置。
【請求項５】パラメータは、ディーゼルパティキュレ
ートフィルタの上流側の圧力と、ディーゼルエンジンの吸気圧と、ディーゼルエンジンのエンジン回転数であることを特徴
とする請求項１記載のディーゼルパティキュレートフィ
ルタの再生装置。
【請求項６】圧損係数を演算する演算式は、圧損係数＝（エンジン最高回転数／エンジン回転数）^K
×（圧力１−標準大気圧）／圧力２であって、圧力１は、ディーゼルパティキュレートフィルタの上端
側に装着した圧力センサで検出された検出値、圧力２は、ディーゼルエンジンの吸気系に装着した圧力
センサで検出された吸気圧の絶対圧力、エンジン最高回転数及び標準大気圧は予め設定された所
定値、Ｋは、パティキュレートの一定捕集量に於ける排気流量
と圧損特性の実験データから予め求められた１≦Ｋ≦２
の指数であることを特徴とする請求項５記載のディーゼ
ルパティキュレートフィルタの再生装置。