JP3930724B2 - 排気浄化装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）は、炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯＦ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）とを主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のパティキュレートの低減対策としては、排気ガスが流通する排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備することが従来より行われている。
【０００３】
この種のパティキュレートフィルタは、コージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路については、その出口が目封じされるようになっており、各流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下流側へ排出されるようにしてある。
【０００４】
そして、排気ガス中のパティキュレートは、前記多孔質薄壁の内側表面に捕集されて堆積するので、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティキュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィルタの再生を図る必要があるが、通常のディーゼルエンジンの運転状態においては、パティキュレートが自己燃焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少ない為、例えばアルミナに白金を担持させたものに適宜な量のセリウム等の希土類元素を添加して成る酸化触媒を一体的に担持させた触媒再生型のパティキュレートフィルタの実用化が進められている。
【０００５】
即ち、このような触媒再生型のパティキュレートフィルタを採用すれば、捕集されたパティキュレートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来より低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去することが可能となるのである。
【０００６】
ただし、斯かる触媒再生型のパティキュレートフィルタを採用した場合であっても、排気温度の低い運転領域では、パティキュレートの処理量よりも捕集量が上まわってしまうので、このような低い排気温度での運転状態が続くと、パティキュレートフィルタの再生が良好に進まずに該パティキュレートフィルタが過捕集状態に陥る虞れがあり、パティキュレートの堆積量が増加してきた段階でパティキュレートフィルタより上流側の排気ガス中に燃料を添加してパティキュレートフィルタの強制再生を行うことが考えられている。
【０００７】
つまり、パティキュレートフィルタより上流側で燃料を添加すれば、その添加された燃料がパティキュレートフィルタの酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上げられてパティキュレートが燃やし尽くされ、パティキュレートフィルタの再生化が図られることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、ディーゼルエンジンの回転数と負荷（燃料噴射量）とに基づきパティキュレートの発生量を推定し、その推定されたパティキュレートの発生量を積算し、その発生量の積算値が所定の上限値に達した時点でパティキュレートフィルタの強制再生を行うことが検討されているが、実際にパティキュレートフィルタ内に堆積していくパティキュレートの量は、その発生量から燃焼による処理量を差し引いたものであるため、単純にパティキュレートの発生量を積算しただけでは、実際のパティキュレートの堆積量より多めの発生量の積算値を目安に強制再生の時期を決めていくことになり、不必要に短いインターバルで強制再生を行わなければならなくなって、強制再生に伴うエネルギーコスト（燃料添加で強制再生を行う場合には燃費、電気ヒータであれば電力費）が嵩むという不具合があった。
【０００９】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、実際の状態に近いパティキュレートの堆積量の推定を行い得るようにした排気浄化装置を提供することによって、適切なインターバルでパティキュレートフィルタの強制再生の時期を決定し得るようにすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排気ガスが流通する排気管の途中に触媒再生型のパティキュレートフィルタを装備した排気浄化装置であって、内燃機関の運転状態に基づきパティキュレートの発生量を推定する発生量推定手段と、現在の運転状態についてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にあるか否かを判定する再生領域判定手段と、該再生領域判定手段により現在の運転状態が再生領域にあると判定されている間に前記発生量推定手段により推定されたパティキュレートの発生量を除外し且つ非再生領域でのパティキュレートの発生量のみを積算してパティキュレートフィルタ内の堆積量とする堆積量推定手段とを備え、
前記発生量推定手段は、内燃機関の運転状態によってパティキュレートの発生量を推定するパティキュレートの発生量マップに、パティキュレートの発生量に影響する補正係数を掛けるよう構成され、
前記再生領域判定手段は、パティキュレートの処理量と捕集量とが略等しくなる排気温度を閾値として該閾値を実測の排気温度が所定時間以上超えた時に再生領域の判定を下し、実測の排気温度が閾値からヒステリシス分を減算した値を下まわった時に、再生領域の判定を解除するように構成されたことを特徴とするものである。
【００１１】
而して、このようにすれば、少なくともパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にて新たなパティキュレートの堆積が殆どないものと看做し、非再生領域でのパティキュレートの発生量のみを積算してパティキュレートフィルタ内の堆積量とすることで、実際の状態に近いパティキュレートの堆積量の推定が実現されることになる。
【００１２】
しかも、その推定されたパティキュレートの堆積量は、再生領域で既に堆積しているパティキュレートが燃焼する分を考慮していないので、実際の状態に近い値でありながらもパティキュレートの堆積量を溜まりがってに推定していくことになり、少なくとも実際の堆積量を下まわることがないため、既に過捕集状態に陥っているパティキュレートフィルタを未だパティキュレートの堆積量が少ないと判断してしまうような虞れが回避される。
【００１３】
また、本発明は、排気ガスが流通する排気管の途中に触媒再生型のパティキュレートフィルタを装備した排気浄化装置であって、パティキュレートの発生量の代用値として走行距離を計測する走行距離計測手段と、現在の運転状態についてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にあるか否かを判定する再生領域判定手段と、該再生領域判定手段により現在の運転状態が再生領域にあると判定されている間に前記走行距離計測手段により計測された走行距離を除外し且つ非再生領域での走行距離のみを積算してパティキュレートフィルタ内の堆積量の目安とする堆積量推定手段とを備え、
前記再生領域判定手段は、パティキュレートの処理量と捕集量とが略等しくなる排気温度を閾値として該閾値を実測の排気温度が所定時間以上超えた時に再生領域の判定を下し、実測の排気温度が閾値からヒステリシス分を減算した値を下まわった時に、再生領域の判定を解除するように構成され、
前記堆積量推定手段で処理した走行距離は、パティキュレートフィルタの強制再生が実行された場合に、零にリセットされるよう構成されたことを特徴とするものでもある。
【００１４】
而して、このようにすれば、少なくともパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にて新たなパティキュレートの堆積が殆どないものと看做し、確実に堆積量が増えている非再生領域での走行距離のみを積算してパティキュレートフィルタ内の堆積量の目安とすることで、実際の堆積量の増加に対応した走行距離の積算が実現されることになる。
【００１５】
しかも、その走行距離の積算にあたり、再生領域で既に堆積しているパティキュレートが燃焼する分に相当する走行距離の減算を考慮していないので、新たなパティキュレートの堆積が殆どない分の走行距離を適切に除外しながらもパティキュレートの堆積量を溜まりがってに推定するような走行距離の積算が行われていくことになり、少なくとも実際の堆積量を下まわる推定が成されるような走行距離の過剰な減算が防止されるため、既に過捕集状態に陥っているパティキュレートフィルタを未だ走行距離が足りていないからパティキュレートの堆積量が少ないと判断してしまうような虞れが回避される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１〜図５は本発明を実施する形態の一例を示すもので、本形態例の排気浄化装置においては、図１に示す如く、自動車のディーゼルエンジン１（内燃機関）から排気マニホールド２を介して排出された排気ガス３が流通している排気管４のマフラ５内に、酸化触媒を一体的に担持して成る触媒再生型のパティキュレートフィルタ６を収容させた場合を例示しており、該パティキュレートフィルタ６を抱持するフィルタケース７がマフラ５の外筒を成すようになっている。
【００１９】
即ち、前後に入口パイプ８と出口パイプ９とを備えたフィルタケース７の内部に、図２に拡大して示す如きパティキュレートフィルタ６が収容されており、このパティキュレートフィルタ６は、セラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路６ａの入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路６ａについては、その出口が目封じされるようになっており、各流路６ａを区画する多孔質薄壁６ｂを透過した排気ガス３のみが下流側へ排出されるようにしてある。
【００２０】
そして、フィルタケース７の出口パイプ９には、排気ガス３の温度を計測するための温度センサ１０が装備され、該温度センサ１０の検出信号１０ａがエンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を成す制御装置１１に対し入力されるようになっており、他方、この制御装置１１においては、ディーゼルエンジン１の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射装置１２に向け燃料の噴射タイミング及び噴射量を指令する燃料噴射信号１２ａが出力されるようになっている。
【００２１】
ここで、前記燃料噴射装置１２は、各気筒毎に装備される図示しない複数のインジェクタにより構成されており、これら各インジェクタの電磁弁が前記燃料噴射信号１２ａにより適宜に開弁制御されて燃料の噴射タイミング（噴射開始時期と噴射終了時期）及び噴射量（開弁時間）が適切に制御されるようになっている。
【００２２】
また、図示しない運転席のアクセルには、アクセル開度をディーゼルエンジン１の負荷として検出するアクセルセンサ１３（負荷センサ）が備えられていると共に、ディーゼルエンジン１の適宜位置には、その回転数を検出する回転センサ１４が装備されており、これらアクセルセンサ１３及び回転センサ１４からのアクセル開度信号１３ａ及び回転数信号１４ａも前記制御装置１１に入力されるようになっている。
【００２３】
そして、前記制御装置１１では、アクセル開度信号１３ａ及び回転数信号１４ａに基づき通常モードの燃料噴射信号１２ａが決定されるようになっている一方、パティキュレートフィルタ６の強制再生を行う際に通常モードから強制再生モードに切り替わり、圧縮上死点（クランク角０゜）付近で行われる燃料の主噴射に続いて圧縮上死点より遅い着火しないタイミングでポスト噴射を行うような燃料噴射信号１２ａが決定されるようになっている。
【００２４】
つまり、このように主噴射に続いて圧縮上死点より遅い着火しないタイミングでポスト噴射が行われると、このポスト噴射により排気ガス３中に未燃の燃料（主としてＨＣ：炭化水素）が添加されることになり、この未燃の燃料がパティキュレートフィルタ６表面の酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上昇してパティキュレートフィルタ６内のパティキュレートが自然燃焼されることになる。
【００２５】
ここで、前述した制御装置１１における通常モードから強制再生モードへの切り替えは、以下に詳述する如く、ディーゼルエンジン１の運転状態に基づきパティキュレートフィルタ６内の堆積量を推定し、その推定された堆積量が所定の上限値を超えた時にモード切り替えを行うようにすれば良い。
【００２６】
即ち、本形態例においては、ディーゼルエンジン１の運転状態に基づきパティキュレートの発生量を推定する発生量推定手段と、現在の運転状態についてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にあるか否かを判定する再生領域判定手段と、該再生領域判定手段により現在の運転状態が再生領域にあると判定されている間に前記発生量推定手段により推定されたパティキュレートの発生量を除外し且つ非再生領域でのパティキュレートの発生量のみを積算してパティキュレートフィルタ６内の堆積量とする堆積量推定手段とを全て制御装置１１が兼ね備えてパティキュレートの堆積量の推定を実行できるようにしてある。
【００２７】
要するに、図３及び図４のフローチャートに示す如き制御装置１１内に組み込まれた各制御ブロック群により前述の発生量推定手段と再生領域判定手段と堆積量推定手段が夫々構成されるようになっており、より具体的には、図３中のステップＳ１〜ステップＳ４により発生量推定手段が、図３中のステップＳ５を詳細に示した図４中のステップＳ１１〜ステップＳ１４により再生領域判定手段が、図３中のステップＳ６、ステップＳ７により堆積量推定手段が夫々構成されている。
【００２８】
ここで、図３及び図４のフローチャートにつき制御手順を説明すると、図３のフローチャートに関し、ステップＳ１にて回転センサ１４からの回転数信号１４ａに基づきディーゼルエンジン１の回転数が抽出される一方、ステップＳ２にてアクセルセンサ１３からのアクセル開度信号１３ａに基づく燃料噴射信号１２ａの決定時に判明している燃料の噴射量が抽出され、これら回転数と噴射量とによるパティキュレートの発生量マップ（エンジン定常状態でのマップ）からステップＳ３にてディーゼルエンジン１の現在の運転状態に基づくパティキュレートの発生量が推定されるようになっている。
【００２９】
他方、ステップＳ４においては、パティキュレートの発生量に影響するエンジン水温、大気温、大気圧、堆積量増加に伴う圧損上昇、過渡状態（加速）か否か、といった種々の条件を考慮した補正係数を算出するようになっており、この補正係数を先のステップＳ３で推定された発生量マップ値に掛けたものをパティキュレートの発生量（補正マップ値）としてステップＳ５へ導かれるようになっている。
【００３０】
尚、過渡状態（加速）については、燃料の噴射量の単位時間当たりの増加率を監視すれば良い。
【００３１】
そして、ステップＳ５においては、現在の運転状態についてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にあるか否かが判定されるようになっており、より具体的には、パティキュレートの処理量と捕集量とが略等しくなる排気温度を閾値として温度センサ１０の計測温度が前記閾値を所定時間以上超えた時にパティキュレートフィルタ６が再生状態にあると判定されるようになっている。
【００３２】
つまり、図５に示す如きディーゼルエンジン１の回転数と負荷のマップにおいては、曲線Ａより上側の網掛け部分の運転領域に、パティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域が存在し、他方、網掛けをしない曲線Ａより下側の運転領域には、パティキュレートの処理量が捕集量を下まわる非再生領域が存在しているので、これら再生領域と非再生領域との境界線を成す曲線Ａ上に載る運転状態での排気温度（パティキュレートフィルタ６の出口の排気温度）をサンプリングして平均化したものを閾値とし、回転センサ１４により計測される回転数ごとに閾値を変えて温度センサ１０による実測の排気温度と比較するようにしてある。
【００３３】
ただし、前述した再生領域と非再生領域との境界線を成す曲線Ａは、約３２０℃程度の等排気温度線Ｂと概ね近似しており、しかも、この等排気温度線Ｂは曲線Ａより上位の条件（曲線Ａ上に載る運転状態での排気温度より高めの温度条件）となるので、このような等排気温度線Ｂの温度を一定の閾値として制御系の簡略化を図ることも可能である。
【００３４】
ここで、図３中のステップＳ５を図４のフローチャートにより更に詳しく説明すると、ステップＳ１１において、温度センサ１０により計測された排気温度と、回転数に基づき決定された排気温度の閾値とが比較されるようになっており、実測の排気温度が閾値以上にならない限り、このステップＳ１１での判定が新規入力値に対し繰り返されるようになっており、実測の排気温度が閾値以上となっている場合には、その状態がＴ秒間に亘り継続した後にステップＳ１２へと進んで現在の運転状態が再生領域にあると判定されるようになっている。
【００３５】
また、ステップＳ１２での再生領域の判定の後に、ステップＳ１３において、温度センサ１０により計測された排気温度と、回転数に基づき決定された排気温度の閾値から所定のヒステリシス分を減算した値とが比較されるようになっており、実測の排気温度が閾値から所定のヒステリシス分を減算した値を下まわらない限り、このステップＳ１３での判定が新規入力値に対し繰り返されるようになっており、実測の排気温度が閾値から所定のヒステリシス分を減算した値を下まわった場合に、ステップＳ１４へと進んで先のステップＳ１２での再生領域の判定が解除されるようになっている。
【００３６】
尚、ステップＳ１３での判定で排気温度の閾値から所定のヒステリシス分を減算した値を用いているのは、実測の排気温度の僅かな変動により再生領域の判定と解除が頻繁に繰り返されてしまうような事態を回避するためである。
【００３７】
そして、図３中のステップＳ５で現在の運転状態が再生領域にあると判定された場合には、ステップＳ６へと進んで今回のパティキュレートの発生量を加算しないで前回値をそのままトータルの堆積量とし、他方、図３中のステップＳ５で現在の運転状態が再生領域にあると判定されなかった場合に限り、ステップＳ７へと進んで今回のパティキュレートの発生量（補正マップ値）を前回値に加算してトータルの堆積量とするようにしてある。
【００３８】
更に、ステップＳ６又はステップＳ７で算出されたパティキュレートの堆積量は、ステップＳ８にて強制再生の実行が確認された場合に、ステップＳ９へと進んで堆積量が零にリセットされるが、ステップＳ８にて強制再生の実行が確認されない場合には、ステップＳ１０へと進んで堆積量を維持したまま同様の堆積量の推定を始めから繰り返すようになっている。
【００３９】
而して、このような制御装置１１により排気浄化装置を運転すれば、少なくともパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にて新たなパティキュレートの堆積が殆どないものと看做し、図６に示す如く、非再生領域でのパティキュレートの発生量のみを積算してパティキュレートフィルタ６内の堆積量とすることで、実際の状態に近いパティキュレートの堆積量の推定が実現されることになる。
【００４０】
しかも、その推定されたパティキュレートの堆積量は、再生領域で既に堆積しているパティキュレートが燃焼する分を考慮していないので、実際の状態に近い値でありながらもパティキュレートの堆積量を溜まりがってに推定していくことになり、少なくとも実際の堆積量を下まわることがないため、既に過捕集状態に陥っているパティキュレートフィルタ６を未だパティキュレートの堆積量が少ないと判断してしまうような虞れが回避される。
【００４１】
従って、上記形態例によれば、実際の状態に近いパティキュレートの堆積量の推定を実現することができ、これに基づいて適切なインターバルでパティキュレートフィルタ６の強制再生の時期を決定することができるので、従来よりも強制再生のインターバルを長くして強制再生に伴うエネルギーコストを低減化することができ、しかも、実際の堆積量を下まわらないようにパティキュレートの堆積量を推定することで安全性も確保することができる。
【００４２】
また、以上に述べた形態例においては、パティキュレートフィルタ６内におけるパティキュレートの堆積量そのものを推定するようにしているが、パティキュレートの堆積量の代用値として走行距離を利用することにより強制再生のインターバルを決めるケースも考えられる。
【００４３】
即ち、図１中に二点鎖線で示す如く、制御装置１１に対し距離計１５からの走行距離信号１５ａを入力させるように構成する一方、パティキュレートの発生量の代用値として走行距離を計測する走行距離計測手段と、現在の運転状態についてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にあるか否かを判定する再生領域判定手段と、該再生領域判定手段により現在の運転状態が再生領域にあると判定されている間に前記走行距離計測手段により計測された走行距離を除外し且つ非再生領域での走行距離のみを積算してパティキュレートフィルタ６内の堆積量の目安とする堆積量推定手段とを全て制御装置１１が兼ね備えるようにすることも可能である。
【００４４】
要するに、図７のフローチャートに示す如き制御装置１１内に組み込まれた各制御ブロック群により前述の走行距離計測手段と再生領域判定手段と堆積量推定手段が夫々構成されるようになっており、より具体的には、図７中のステップＳ２１により走行距離計測手段が、図７中のステップＳ２２により再生領域判定手段が、図７中のステップＳ２３、ステップＳ２４により堆積量推定手段が夫々構成されている。尚、図７中のステップＳ２２の詳細は、前述した図４のフローチャートと同様である。
【００４５】
ここで、図７のフローチャートにつき制御手順を説明すると、ステップＳ２１において、距離計１５からの走行距離信号１５ａに基づきパティキュレートの発生量の代用値として走行距離が計測され、次いで、ステップＳ２２で現在の運転状態が再生領域にあると判定された場合には、ステップＳ２３へと進んで走行距離の計測を中止し、他方、ステップＳ２２で現在の運転状態が再生領域にあると判定されなかった場合に限り、ステップＳ２４へと進んで走行距離の計測を継続して非再生領域での走行距離のみを積算するようにしてある。
【００４６】
更に、ステップＳ２３又はステップＳ２４からの走行距離は、ステップＳ２５にて強制再生の実行が確認された場合に、ステップＳ２６へと進んで走行距離が零にリセットされるが、ステップＳ２５にて強制再生の実行が確認されない場合には、ステップＳ２７へと進んで走行距離を維持したまま同様の走行距離の計測を始めから繰り返すようになっている。
【００４７】
而して、このようにした場合には、少なくともパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にて新たなパティキュレートの堆積が殆どないものと看做し、確実に堆積量が増えている非再生領域での走行距離のみを積算してパティキュレートフィルタ６内の堆積量の目安とすることで、実際の堆積量の増加に対応した走行距離の積算が実現されることになる。
【００４８】
しかも、その走行距離の積算にあたり、再生領域で既に堆積しているパティキュレートが燃焼する分に相当する走行距離の減算を考慮していないので、新たなパティキュレートの堆積が殆どない分の走行距離を適切に除外しながらもパティキュレートの堆積量を溜まりがってに推定するような走行距離の積算が行われていくことになり、少なくとも実際の堆積量を下まわる推定が成されるような走行距離の過剰な減算が防止されるため、既に過捕集状態に陥っているパティキュレートフィルタ６を未だ走行距離が足りていないからパティキュレートの堆積量が少ないと判断してしまうような虞れが回避される。
【００４９】
従って、本形態例においても、実際の状態に近いパティキュレートの堆積量の推定を走行距離を代用値として実現することができ、これに基づいて適切なインターバルでパティキュレートフィルタの強制再生の時期を決定することができるので、従来よりも強制再生のインターバルを長くして強制再生に伴うエネルギーコストを低減化することができ、しかも、実際の堆積量を下まわらないようにパティキュレートの堆積量を推定することで安全性も確保することができる。
【００５０】
尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、燃料添加手段には前述したもの以外の手段を採用して良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００５１】
【発明の効果】
上記した本発明の排気浄化装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００５２】
（Ｉ）本発明の請求項１及び２に記載の発明によれば、実際の状態に近いパティキュレートの堆積量の推定を実現することができ、これに基づいて適切なインターバルでパティキュレートフィルタの強制再生の時期を決定することができるので、従来よりも強制再生のインターバルを長くして強制再生に伴うエネルギーコストを低減化することができ、しかも、実際の堆積量を下まわらないようにパティキュレートの堆積量を推定することで安全性も確保することができる。
【００５３】
（ＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、実測の排気温度が閾値を所定時間以上超えた時にパティキュレートフィルタが再生状態にあると判定することができ、現在の運転状態にてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわっているという事実を正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】図１のパティキュレートフィルタの詳細を示す断面図である。
【図３】図１の制御装置による具体的な制御手順を示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ５の詳細を示すフローチャートである。
【図５】パティキュレートフィルタの再生領域を説明するグラフである。
【図６】再生領域を挟んだ堆積量の推移を示すグラフである。
【図７】本発明の別の形態例における制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ディーゼルエンジン（内燃機関）
３ 排気ガス
４ 排気管
６ パティキュレートフィルタ
１０ 温度センサ
１０ａ 検出信号
１１ 制御装置
１５ 距離計
１５ａ 走行距離信号
Ｓ１ ステップ（発生量推定手段）
Ｓ２ ステップ（発生量推定手段）
Ｓ３ ステップ（発生量推定手段）
Ｓ４ ステップ（発生量推定手段）
Ｓ５ ステップ（再生領域判定手段）
Ｓ６ ステップ（堆積量推定手段）
Ｓ７ ステップ（堆積量推定手段）
Ｓ１１ ステップ（再生領域判定手段）
Ｓ１２ ステップ（再生領域判定手段）
Ｓ１３ ステップ（再生領域判定手段）
Ｓ１４ ステップ（再生領域判定手段）
Ｓ２１ ステップ（走行距離計測手段）
Ｓ２２ ステップ（再生領域判定手段）
Ｓ２３ ステップ（堆積量推定手段）
Ｓ２４ ステップ（堆積量推定手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）は、炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯＦ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）とを主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のパティキュレートの低減対策としては、排気ガスが流通する排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備することが従来より行われている。
【０００３】
この種のパティキュレートフィルタは、コージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路については、その出口が目封じされるようになっており、各流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下流側へ排出されるようにしてある。
【０００４】
そして、排気ガス中のパティキュレートは、前記多孔質薄壁の内側表面に捕集されて堆積するので、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティキュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィルタの再生を図る必要があるが、通常のディーゼルエンジンの運転状態においては、パティキュレートが自己燃焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少ない為、例えばアルミナに白金を担持させたものに適宜な量のセリウム等の希土類元素を添加して成る酸化触媒を一体的に担持させた触媒再生型のパティキュレートフィルタの実用化が進められている。
【０００５】
即ち、このような触媒再生型のパティキュレートフィルタを採用すれば、捕集されたパティキュレートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来より低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去することが可能となるのである。
【０００６】
ただし、斯かる触媒再生型のパティキュレートフィルタを採用した場合であっても、排気温度の低い運転領域では、パティキュレートの処理量よりも捕集量が上まわってしまうので、このような低い排気温度での運転状態が続くと、パティキュレートフィルタの再生が良好に進まずに該パティキュレートフィルタが過捕集状態に陥る虞れがあり、パティキュレートの堆積量が増加してきた段階でパティキュレートフィルタより上流側の排気ガス中に燃料を添加してパティキュレートフィルタの強制再生を行うことが考えられている。
【０００７】
つまり、パティキュレートフィルタより上流側で燃料を添加すれば、その添加された燃料がパティキュレートフィルタの酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上げられてパティキュレートが燃やし尽くされ、パティキュレートフィルタの再生化が図られることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、ディーゼルエンジンの回転数と負荷（燃料噴射量）とに基づきパティキュレートの発生量を推定し、その推定されたパティキュレートの発生量を積算し、その発生量の積算値が所定の上限値に達した時点でパティキュレートフィルタの強制再生を行うことが検討されているが、実際にパティキュレートフィルタ内に堆積していくパティキュレートの量は、その発生量から燃焼による処理量を差し引いたものであるため、単純にパティキュレートの発生量を積算しただけでは、実際のパティキュレートの堆積量より多めの発生量の積算値を目安に強制再生の時期を決めていくことになり、不必要に短いインターバルで強制再生を行わなければならなくなって、強制再生に伴うエネルギーコスト（燃料添加で強制再生を行う場合には燃費、電気ヒータであれば電力費）が嵩むという不具合があった。
【０００９】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、実際の状態に近いパティキュレートの堆積量の推定を行い得るようにした排気浄化装置を提供することによって、適切なインターバルでパティキュレートフィルタの強制再生の時期を決定し得るようにすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排気ガスが流通する排気管の途中に触媒再生型のパティキュレートフィルタを装備した排気浄化装置であって、内燃機関の運転状態に基づきパティキュレートの発生量を推定する発生量推定手段と、現在の運転状態についてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にあるか否かを判定する再生領域判定手段と、該再生領域判定手段により現在の運転状態が再生領域にあると判定されている間に前記発生量推定手段により推定されたパティキュレートの発生量を除外し且つ非再生領域でのパティキュレートの発生量のみを積算してパティキュレートフィルタ内の堆積量とする堆積量推定手段とを備え、
前記発生量推定手段は、内燃機関の運転状態によってパティキュレートの発生量を推定するパティキュレートの発生量マップに、パティキュレートの発生量に影響する補正係数を掛けるよう構成され、
前記再生領域判定手段は、パティキュレートの処理量と捕集量とが略等しくなる排気温度を閾値として該閾値を実測の排気温度が所定時間以上超えた時に再生領域の判定を下し、実測の排気温度が閾値からヒステリシス分を減算した値を下まわった時に、再生領域の判定を解除するように構成されたことを特徴とするものである。
【００１１】
而して、このようにすれば、少なくともパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にて新たなパティキュレートの堆積が殆どないものと看做し、非再生領域でのパティキュレートの発生量のみを積算してパティキュレートフィルタ内の堆積量とすることで、実際の状態に近いパティキュレートの堆積量の推定が実現されることになる。
【００１２】
しかも、その推定されたパティキュレートの堆積量は、再生領域で既に堆積しているパティキュレートが燃焼する分を考慮していないので、実際の状態に近い値でありながらもパティキュレートの堆積量を溜まりがってに推定していくことになり、少なくとも実際の堆積量を下まわることがないため、既に過捕集状態に陥っているパティキュレートフィルタを未だパティキュレートの堆積量が少ないと判断してしまうような虞れが回避される。
【００１３】
また、本発明は、排気ガスが流通する排気管の途中に触媒再生型のパティキュレートフィルタを装備した排気浄化装置であって、パティキュレートの発生量の代用値として走行距離を計測する走行距離計測手段と、現在の運転状態についてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にあるか否かを判定する再生領域判定手段と、該再生領域判定手段により現在の運転状態が再生領域にあると判定されている間に前記走行距離計測手段により計測された走行距離を除外し且つ非再生領域での走行距離のみを積算してパティキュレートフィルタ内の堆積量の目安とする堆積量推定手段とを備え、
前記再生領域判定手段は、パティキュレートの処理量と捕集量とが略等しくなる排気温度を閾値として該閾値を実測の排気温度が所定時間以上超えた時に再生領域の判定を下し、実測の排気温度が閾値からヒステリシス分を減算した値を下まわった時に、再生領域の判定を解除するように構成され、
前記堆積量推定手段で処理した走行距離は、パティキュレートフィルタの強制再生が実行された場合に、零にリセットされるよう構成されたことを特徴とするものでもある。
【００１４】
而して、このようにすれば、少なくともパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にて新たなパティキュレートの堆積が殆どないものと看做し、確実に堆積量が増えている非再生領域での走行距離のみを積算してパティキュレートフィルタ内の堆積量の目安とすることで、実際の堆積量の増加に対応した走行距離の積算が実現されることになる。
【００１５】
しかも、その走行距離の積算にあたり、再生領域で既に堆積しているパティキュレートが燃焼する分に相当する走行距離の減算を考慮していないので、新たなパティキュレートの堆積が殆どない分の走行距離を適切に除外しながらもパティキュレートの堆積量を溜まりがってに推定するような走行距離の積算が行われていくことになり、少なくとも実際の堆積量を下まわる推定が成されるような走行距離の過剰な減算が防止されるため、既に過捕集状態に陥っているパティキュレートフィルタを未だ走行距離が足りていないからパティキュレートの堆積量が少ないと判断してしまうような虞れが回避される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１〜図５は本発明を実施する形態の一例を示すもので、本形態例の排気浄化装置においては、図１に示す如く、自動車のディーゼルエンジン１（内燃機関）から排気マニホールド２を介して排出された排気ガス３が流通している排気管４のマフラ５内に、酸化触媒を一体的に担持して成る触媒再生型のパティキュレートフィルタ６を収容させた場合を例示しており、該パティキュレートフィルタ６を抱持するフィルタケース７がマフラ５の外筒を成すようになっている。
【００１９】
即ち、前後に入口パイプ８と出口パイプ９とを備えたフィルタケース７の内部に、図２に拡大して示す如きパティキュレートフィルタ６が収容されており、このパティキュレートフィルタ６は、セラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路６ａの入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路６ａについては、その出口が目封じされるようになっており、各流路６ａを区画する多孔質薄壁６ｂを透過した排気ガス３のみが下流側へ排出されるようにしてある。
【００２０】
そして、フィルタケース７の出口パイプ９には、排気ガス３の温度を計測するための温度センサ１０が装備され、該温度センサ１０の検出信号１０ａがエンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を成す制御装置１１に対し入力されるようになっており、他方、この制御装置１１においては、ディーゼルエンジン１の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射装置１２に向け燃料の噴射タイミング及び噴射量を指令する燃料噴射信号１２ａが出力されるようになっている。
【００２１】
ここで、前記燃料噴射装置１２は、各気筒毎に装備される図示しない複数のインジェクタにより構成されており、これら各インジェクタの電磁弁が前記燃料噴射信号１２ａにより適宜に開弁制御されて燃料の噴射タイミング（噴射開始時期と噴射終了時期）及び噴射量（開弁時間）が適切に制御されるようになっている。
【００２２】
また、図示しない運転席のアクセルには、アクセル開度をディーゼルエンジン１の負荷として検出するアクセルセンサ１３（負荷センサ）が備えられていると共に、ディーゼルエンジン１の適宜位置には、その回転数を検出する回転センサ１４が装備されており、これらアクセルセンサ１３及び回転センサ１４からのアクセル開度信号１３ａ及び回転数信号１４ａも前記制御装置１１に入力されるようになっている。
【００２３】
そして、前記制御装置１１では、アクセル開度信号１３ａ及び回転数信号１４ａに基づき通常モードの燃料噴射信号１２ａが決定されるようになっている一方、パティキュレートフィルタ６の強制再生を行う際に通常モードから強制再生モードに切り替わり、圧縮上死点（クランク角０゜）付近で行われる燃料の主噴射に続いて圧縮上死点より遅い着火しないタイミングでポスト噴射を行うような燃料噴射信号１２ａが決定されるようになっている。
【００２４】
つまり、このように主噴射に続いて圧縮上死点より遅い着火しないタイミングでポスト噴射が行われると、このポスト噴射により排気ガス３中に未燃の燃料（主としてＨＣ：炭化水素）が添加されることになり、この未燃の燃料がパティキュレートフィルタ６表面の酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上昇してパティキュレートフィルタ６内のパティキュレートが自然燃焼されることになる。
【００２５】
ここで、前述した制御装置１１における通常モードから強制再生モードへの切り替えは、以下に詳述する如く、ディーゼルエンジン１の運転状態に基づきパティキュレートフィルタ６内の堆積量を推定し、その推定された堆積量が所定の上限値を超えた時にモード切り替えを行うようにすれば良い。
【００２６】
即ち、本形態例においては、ディーゼルエンジン１の運転状態に基づきパティキュレートの発生量を推定する発生量推定手段と、現在の運転状態についてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にあるか否かを判定する再生領域判定手段と、該再生領域判定手段により現在の運転状態が再生領域にあると判定されている間に前記発生量推定手段により推定されたパティキュレートの発生量を除外し且つ非再生領域でのパティキュレートの発生量のみを積算してパティキュレートフィルタ６内の堆積量とする堆積量推定手段とを全て制御装置１１が兼ね備えてパティキュレートの堆積量の推定を実行できるようにしてある。
【００２７】
要するに、図３及び図４のフローチャートに示す如き制御装置１１内に組み込まれた各制御ブロック群により前述の発生量推定手段と再生領域判定手段と堆積量推定手段が夫々構成されるようになっており、より具体的には、図３中のステップＳ１〜ステップＳ４により発生量推定手段が、図３中のステップＳ５を詳細に示した図４中のステップＳ１１〜ステップＳ１４により再生領域判定手段が、図３中のステップＳ６、ステップＳ７により堆積量推定手段が夫々構成されている。
【００２８】
ここで、図３及び図４のフローチャートにつき制御手順を説明すると、図３のフローチャートに関し、ステップＳ１にて回転センサ１４からの回転数信号１４ａに基づきディーゼルエンジン１の回転数が抽出される一方、ステップＳ２にてアクセルセンサ１３からのアクセル開度信号１３ａに基づく燃料噴射信号１２ａの決定時に判明している燃料の噴射量が抽出され、これら回転数と噴射量とによるパティキュレートの発生量マップ（エンジン定常状態でのマップ）からステップＳ３にてディーゼルエンジン１の現在の運転状態に基づくパティキュレートの発生量が推定されるようになっている。
【００２９】
他方、ステップＳ４においては、パティキュレートの発生量に影響するエンジン水温、大気温、大気圧、堆積量増加に伴う圧損上昇、過渡状態（加速）か否か、といった種々の条件を考慮した補正係数を算出するようになっており、この補正係数を先のステップＳ３で推定された発生量マップ値に掛けたものをパティキュレートの発生量（補正マップ値）としてステップＳ５へ導かれるようになっている。
【００３０】
尚、過渡状態（加速）については、燃料の噴射量の単位時間当たりの増加率を監視すれば良い。
【００３１】
そして、ステップＳ５においては、現在の運転状態についてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にあるか否かが判定されるようになっており、より具体的には、パティキュレートの処理量と捕集量とが略等しくなる排気温度を閾値として温度センサ１０の計測温度が前記閾値を所定時間以上超えた時にパティキュレートフィルタ６が再生状態にあると判定されるようになっている。
【００３２】
つまり、図５に示す如きディーゼルエンジン１の回転数と負荷のマップにおいては、曲線Ａより上側の網掛け部分の運転領域に、パティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域が存在し、他方、網掛けをしない曲線Ａより下側の運転領域には、パティキュレートの処理量が捕集量を下まわる非再生領域が存在しているので、これら再生領域と非再生領域との境界線を成す曲線Ａ上に載る運転状態での排気温度（パティキュレートフィルタ６の出口の排気温度）をサンプリングして平均化したものを閾値とし、回転センサ１４により計測される回転数ごとに閾値を変えて温度センサ１０による実測の排気温度と比較するようにしてある。
【００３３】
ただし、前述した再生領域と非再生領域との境界線を成す曲線Ａは、約３２０℃程度の等排気温度線Ｂと概ね近似しており、しかも、この等排気温度線Ｂは曲線Ａより上位の条件（曲線Ａ上に載る運転状態での排気温度より高めの温度条件）となるので、このような等排気温度線Ｂの温度を一定の閾値として制御系の簡略化を図ることも可能である。
【００３４】
ここで、図３中のステップＳ５を図４のフローチャートにより更に詳しく説明すると、ステップＳ１１において、温度センサ１０により計測された排気温度と、回転数に基づき決定された排気温度の閾値とが比較されるようになっており、実測の排気温度が閾値以上にならない限り、このステップＳ１１での判定が新規入力値に対し繰り返されるようになっており、実測の排気温度が閾値以上となっている場合には、その状態がＴ秒間に亘り継続した後にステップＳ１２へと進んで現在の運転状態が再生領域にあると判定されるようになっている。
【００３５】
また、ステップＳ１２での再生領域の判定の後に、ステップＳ１３において、温度センサ１０により計測された排気温度と、回転数に基づき決定された排気温度の閾値から所定のヒステリシス分を減算した値とが比較されるようになっており、実測の排気温度が閾値から所定のヒステリシス分を減算した値を下まわらない限り、このステップＳ１３での判定が新規入力値に対し繰り返されるようになっており、実測の排気温度が閾値から所定のヒステリシス分を減算した値を下まわった場合に、ステップＳ１４へと進んで先のステップＳ１２での再生領域の判定が解除されるようになっている。
【００３６】
尚、ステップＳ１３での判定で排気温度の閾値から所定のヒステリシス分を減算した値を用いているのは、実測の排気温度の僅かな変動により再生領域の判定と解除が頻繁に繰り返されてしまうような事態を回避するためである。
【００３７】
そして、図３中のステップＳ５で現在の運転状態が再生領域にあると判定された場合には、ステップＳ６へと進んで今回のパティキュレートの発生量を加算しないで前回値をそのままトータルの堆積量とし、他方、図３中のステップＳ５で現在の運転状態が再生領域にあると判定されなかった場合に限り、ステップＳ７へと進んで今回のパティキュレートの発生量（補正マップ値）を前回値に加算してトータルの堆積量とするようにしてある。
【００３８】
更に、ステップＳ６又はステップＳ７で算出されたパティキュレートの堆積量は、ステップＳ８にて強制再生の実行が確認された場合に、ステップＳ９へと進んで堆積量が零にリセットされるが、ステップＳ８にて強制再生の実行が確認されない場合には、ステップＳ１０へと進んで堆積量を維持したまま同様の堆積量の推定を始めから繰り返すようになっている。
【００３９】
而して、このような制御装置１１により排気浄化装置を運転すれば、少なくともパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にて新たなパティキュレートの堆積が殆どないものと看做し、図６に示す如く、非再生領域でのパティキュレートの発生量のみを積算してパティキュレートフィルタ６内の堆積量とすることで、実際の状態に近いパティキュレートの堆積量の推定が実現されることになる。
【００４０】
しかも、その推定されたパティキュレートの堆積量は、再生領域で既に堆積しているパティキュレートが燃焼する分を考慮していないので、実際の状態に近い値でありながらもパティキュレートの堆積量を溜まりがってに推定していくことになり、少なくとも実際の堆積量を下まわることがないため、既に過捕集状態に陥っているパティキュレートフィルタ６を未だパティキュレートの堆積量が少ないと判断してしまうような虞れが回避される。
【００４１】
従って、上記形態例によれば、実際の状態に近いパティキュレートの堆積量の推定を実現することができ、これに基づいて適切なインターバルでパティキュレートフィルタ６の強制再生の時期を決定することができるので、従来よりも強制再生のインターバルを長くして強制再生に伴うエネルギーコストを低減化することができ、しかも、実際の堆積量を下まわらないようにパティキュレートの堆積量を推定することで安全性も確保することができる。
【００４２】
また、以上に述べた形態例においては、パティキュレートフィルタ６内におけるパティキュレートの堆積量そのものを推定するようにしているが、パティキュレートの堆積量の代用値として走行距離を利用することにより強制再生のインターバルを決めるケースも考えられる。
【００４３】
即ち、図１中に二点鎖線で示す如く、制御装置１１に対し距離計１５からの走行距離信号１５ａを入力させるように構成する一方、パティキュレートの発生量の代用値として走行距離を計測する走行距離計測手段と、現在の運転状態についてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にあるか否かを判定する再生領域判定手段と、該再生領域判定手段により現在の運転状態が再生領域にあると判定されている間に前記走行距離計測手段により計測された走行距離を除外し且つ非再生領域での走行距離のみを積算してパティキュレートフィルタ６内の堆積量の目安とする堆積量推定手段とを全て制御装置１１が兼ね備えるようにすることも可能である。
【００４４】
要するに、図７のフローチャートに示す如き制御装置１１内に組み込まれた各制御ブロック群により前述の走行距離計測手段と再生領域判定手段と堆積量推定手段が夫々構成されるようになっており、より具体的には、図７中のステップＳ２１により走行距離計測手段が、図７中のステップＳ２２により再生領域判定手段が、図７中のステップＳ２３、ステップＳ２４により堆積量推定手段が夫々構成されている。尚、図７中のステップＳ２２の詳細は、前述した図４のフローチャートと同様である。
【００４５】
ここで、図７のフローチャートにつき制御手順を説明すると、ステップＳ２１において、距離計１５からの走行距離信号１５ａに基づきパティキュレートの発生量の代用値として走行距離が計測され、次いで、ステップＳ２２で現在の運転状態が再生領域にあると判定された場合には、ステップＳ２３へと進んで走行距離の計測を中止し、他方、ステップＳ２２で現在の運転状態が再生領域にあると判定されなかった場合に限り、ステップＳ２４へと進んで走行距離の計測を継続して非再生領域での走行距離のみを積算するようにしてある。
【００４６】
更に、ステップＳ２３又はステップＳ２４からの走行距離は、ステップＳ２５にて強制再生の実行が確認された場合に、ステップＳ２６へと進んで走行距離が零にリセットされるが、ステップＳ２５にて強制再生の実行が確認されない場合には、ステップＳ２７へと進んで走行距離を維持したまま同様の走行距離の計測を始めから繰り返すようになっている。
【００４７】
而して、このようにした場合には、少なくともパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にて新たなパティキュレートの堆積が殆どないものと看做し、確実に堆積量が増えている非再生領域での走行距離のみを積算してパティキュレートフィルタ６内の堆積量の目安とすることで、実際の堆積量の増加に対応した走行距離の積算が実現されることになる。
【００４８】
しかも、その走行距離の積算にあたり、再生領域で既に堆積しているパティキュレートが燃焼する分に相当する走行距離の減算を考慮していないので、新たなパティキュレートの堆積が殆どない分の走行距離を適切に除外しながらもパティキュレートの堆積量を溜まりがってに推定するような走行距離の積算が行われていくことになり、少なくとも実際の堆積量を下まわる推定が成されるような走行距離の過剰な減算が防止されるため、既に過捕集状態に陥っているパティキュレートフィルタ６を未だ走行距離が足りていないからパティキュレートの堆積量が少ないと判断してしまうような虞れが回避される。
【００４９】
従って、本形態例においても、実際の状態に近いパティキュレートの堆積量の推定を走行距離を代用値として実現することができ、これに基づいて適切なインターバルでパティキュレートフィルタの強制再生の時期を決定することができるので、従来よりも強制再生のインターバルを長くして強制再生に伴うエネルギーコストを低減化することができ、しかも、実際の堆積量を下まわらないようにパティキュレートの堆積量を推定することで安全性も確保することができる。
【００５０】
尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、燃料添加手段には前述したもの以外の手段を採用して良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００５１】
【発明の効果】
上記した本発明の排気浄化装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００５２】
（Ｉ）本発明の請求項１及び２に記載の発明によれば、実際の状態に近いパティキュレートの堆積量の推定を実現することができ、これに基づいて適切なインターバルでパティキュレートフィルタの強制再生の時期を決定することができるので、従来よりも強制再生のインターバルを長くして強制再生に伴うエネルギーコストを低減化することができ、しかも、実際の堆積量を下まわらないようにパティキュレートの堆積量を推定することで安全性も確保することができる。
【００５３】
（ＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、実測の排気温度が閾値を所定時間以上超えた時にパティキュレートフィルタが再生状態にあると判定することができ、現在の運転状態にてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわっているという事実を正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】図１のパティキュレートフィルタの詳細を示す断面図である。
【図３】図１の制御装置による具体的な制御手順を示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ５の詳細を示すフローチャートである。
【図５】パティキュレートフィルタの再生領域を説明するグラフである。
【図６】再生領域を挟んだ堆積量の推移を示すグラフである。
【図７】本発明の別の形態例における制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ディーゼルエンジン（内燃機関）
３ 排気ガス
４ 排気管
６ パティキュレートフィルタ
１０ 温度センサ
１０ａ 検出信号
１１ 制御装置
１５ 距離計
１５ａ 走行距離信号
Ｓ１ ステップ（発生量推定手段）
Ｓ２ ステップ（発生量推定手段）
Ｓ３ ステップ（発生量推定手段）
Ｓ４ ステップ（発生量推定手段）
Ｓ５ ステップ（再生領域判定手段）
Ｓ６ ステップ（堆積量推定手段）
Ｓ７ ステップ（堆積量推定手段）
Ｓ１１ ステップ（再生領域判定手段）
Ｓ１２ ステップ（再生領域判定手段）
Ｓ１３ ステップ（再生領域判定手段）
Ｓ１４ ステップ（再生領域判定手段）
Ｓ２１ ステップ（走行距離計測手段）
Ｓ２２ ステップ（再生領域判定手段）
Ｓ２３ ステップ（堆積量推定手段）
Ｓ２４ ステップ（堆積量推定手段）
Claims (2)
- 排気ガスが流通する排気管の途中に触媒再生型のパティキュレートフィルタを装備した排気浄化装置であって、内燃機関の運転状態に基づきパティキュレートの発生量を推定する発生量推定手段と、現在の運転状態についてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にあるか否かを判定する再生領域判定手段と、該再生領域判定手段により現在の運転状態が再生領域にあると判定されている間に前記発生量推定手段により推定されたパティキュレートの発生量を除外し且つ非再生領域でのパティキュレートの発生量のみを積算してパティキュレートフィルタ内の堆積量とする堆積量推定手段とを備え、
前記発生量推定手段は、内燃機関の運転状態によってパティキュレートの発生量を推定するパティキュレートの発生量マップに、パティキュレートの発生量に影響する補正係数を掛けるよう構成され、
前記再生領域判定手段は、パティキュレートの処理量と捕集量とが略等しくなる排気温度を閾値として該閾値を実測の排気温度が所定時間以上超えた時に再生領域の判定を下し、実測の排気温度が閾値からヒステリシス分を減算した値を下まわった時に、再生領域の判定を解除するように構成されたことを特徴とする排気浄化装置。 - 排気ガスが流通する排気管の途中に触媒再生型のパティキュレートフィルタを装備した排気浄化装置であって、パティキュレートの発生量の代用値として走行距離を計測する走行距離計測手段と、現在の運転状態についてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にあるか否かを判定する再生領域判定手段と、該再生領域判定手段により現在の運転状態が再生領域にあると判定されている間に前記走行距離計測手段により計測された走行距離を除外し且つ非再生領域での走行距離のみを積算してパティキュレートフィルタ内の堆積量の目安とする堆積量推定手段とを備え、
前記再生領域判定手段は、パティキュレートの処理量と捕集量とが略等しくなる排気温度を閾値として該閾値を実測の排気温度が所定時間以上超えた時に再生領域の判定を下し、実測の排気温度が閾値からヒステリシス分を減算した値を下まわった時に、再生領域の判定を解除するように構成され、
前記堆積量推定手段で処理した走行距離は、パティキュレートフィルタの強制再生が実行された場合に、零にリセットされるよう構成されたことを特徴とする排気浄化装置。
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