JPH07310524A - ディーゼルパティキュレート捕集量検出装置 - Google Patents
ディーゼルパティキュレート捕集量検出装置Info
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- JPH07310524A JPH07310524A JP6099657A JP9965794A JPH07310524A JP H07310524 A JPH07310524 A JP H07310524A JP 6099657 A JP6099657 A JP 6099657A JP 9965794 A JP9965794 A JP 9965794A JP H07310524 A JPH07310524 A JP H07310524A
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- particulate
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 運転状態によりパティキュレートの組成成分
が異なったとしても、正確なパティキュレートの捕集量
検出が行えるようにする。 【構成】 ディーゼルエンジン１の排気路に設けられた
フィルタ６、８によりパティキュレートが捕集される。
また、排気路におけるフィルタ６、８の前後の圧力差が
圧力センサ４、５にて検出され、この検出された圧力差
に基づき、ＥＣＵ３にてフィルタ６、８のパティキュレ
ート捕集量が検出される。ここで、ディーゼルエンジン
１の運転状態がエンジン回転数センサ１１およびアクセ
ル開度センサ２３にて検出され、この検出された運転状
態の履歴に基づき、パティキュレートの組成成分に応じ
たパティキュレート（ＰＭ）成分補正係数が算出され、
この算出されたＰＭ成分補正係数により上記パティキュ
レート捕集量の検出が補正される。
が異なったとしても、正確なパティキュレートの捕集量
検出が行えるようにする。 【構成】 ディーゼルエンジン１の排気路に設けられた
フィルタ６、８によりパティキュレートが捕集される。
また、排気路におけるフィルタ６、８の前後の圧力差が
圧力センサ４、５にて検出され、この検出された圧力差
に基づき、ＥＣＵ３にてフィルタ６、８のパティキュレ
ート捕集量が検出される。ここで、ディーゼルエンジン
１の運転状態がエンジン回転数センサ１１およびアクセ
ル開度センサ２３にて検出され、この検出された運転状
態の履歴に基づき、パティキュレートの組成成分に応じ
たパティキュレート（ＰＭ）成分補正係数が算出され、
この算出されたＰＭ成分補正係数により上記パティキュ
レート捕集量の検出が補正される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
排気中に含まれるパティキュレートを捕集するフィルタ
のパティキュレート捕集量を検出するようにしたディー
ゼルパティキュレート捕集量検出装置に関する。
排気中に含まれるパティキュレートを捕集するフィルタ
のパティキュレート捕集量を検出するようにしたディー
ゼルパティキュレート捕集量検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフ
ィルタ）システムにおいて、ＤＰＦの割れや溶損無く、
パティキュレート（ＰＭ）の燃え残り無く、安定に再生
（捕集したＰＭを燃焼させＤＰＦの目詰まりを解消）す
るためには、その燃焼物であるＰＭの捕集量の検出が重
要な項目である。
ィルタ）システムにおいて、ＤＰＦの割れや溶損無く、
パティキュレート（ＰＭ）の燃え残り無く、安定に再生
（捕集したＰＭを燃焼させＤＰＦの目詰まりを解消）す
るためには、その燃焼物であるＰＭの捕集量の検出が重
要な項目である。
【０００３】従来、このＰＭ捕集量の検出には、大別し
て２種類のものが提案されている。第１には、特公平１
−２３６４７号公報に記載されているように、運転状態
によりＰＭの発生量を求め、それを積算して、ＰＭ捕集
量とするようにしたもの、第２には、特開昭６０−４７
９３７号公報に記載されているように、ＤＰＦ前後発生
差圧からＤＰＦの目詰まり量を算出して、ＰＭ捕集量と
するようにしたものである。
て２種類のものが提案されている。第１には、特公平１
−２３６４７号公報に記載されているように、運転状態
によりＰＭの発生量を求め、それを積算して、ＰＭ捕集
量とするようにしたもの、第２には、特開昭６０−４７
９３７号公報に記載されているように、ＤＰＦ前後発生
差圧からＤＰＦの目詰まり量を算出して、ＰＭ捕集量と
するようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前者のものにおいて
は、ＰＭ捕集量をある程度把握はできるものの、運転状
態によるＰＭの発生量が、エンジンの機差、経年変化等
で、予め定めた値からずれた場合、誤差分が積算、増幅
され、検出精度が悪化するという問題がある。後者のも
のにおいては、ＤＰＦの目詰まり量でＰＭ捕集量を検出
するため、エンジンの機差、経年変化等によるバラツキ
は吸収できる。しかしながら、運転状態によりＰＭの組
成成分が異なるため、同一目詰まり量でも、ＰＭ捕集量
が異なる場合がある。ＰＭの組成は、ＳＯＦ（可溶有機
分）とドライスートから成り、更に、ＳＯＦの捕集量単
位重量当たり目詰まりに及ぼす影響は、ドライスートの
ものより大きい。従って、例えば、同一ＤＰＦ目詰まり
量でも、低負荷運転の場合はＳＯＦの割合が大きく、Ｐ
Ｍ捕集量としては小さくなり、高負荷運転の場合はドラ
イスートの割合が大きく、ＰＭ捕集量としては大きくな
る。
は、ＰＭ捕集量をある程度把握はできるものの、運転状
態によるＰＭの発生量が、エンジンの機差、経年変化等
で、予め定めた値からずれた場合、誤差分が積算、増幅
され、検出精度が悪化するという問題がある。後者のも
のにおいては、ＤＰＦの目詰まり量でＰＭ捕集量を検出
するため、エンジンの機差、経年変化等によるバラツキ
は吸収できる。しかしながら、運転状態によりＰＭの組
成成分が異なるため、同一目詰まり量でも、ＰＭ捕集量
が異なる場合がある。ＰＭの組成は、ＳＯＦ（可溶有機
分）とドライスートから成り、更に、ＳＯＦの捕集量単
位重量当たり目詰まりに及ぼす影響は、ドライスートの
ものより大きい。従って、例えば、同一ＤＰＦ目詰まり
量でも、低負荷運転の場合はＳＯＦの割合が大きく、Ｐ
Ｍ捕集量としては小さくなり、高負荷運転の場合はドラ
イスートの割合が大きく、ＰＭ捕集量としては大きくな
る。
【０００５】さらに、仮に同一ＰＭ捕集量であっても、
ＰＭ成分により、実際に燃焼する際の発熱量にも差があ
り、この点について上記の従来技術については何ら考慮
されていない。すなわち、上記先行技術のいずれも、Ｐ
Ｍ捕集量の検出およびフィルタの再生時期判定につい
て、運転状態により異なるパティキュレートの組成成分
を考慮しておらず、この点でそれらの検出、判定の精度
に問題が生じる。
ＰＭ成分により、実際に燃焼する際の発熱量にも差があ
り、この点について上記の従来技術については何ら考慮
されていない。すなわち、上記先行技術のいずれも、Ｐ
Ｍ捕集量の検出およびフィルタの再生時期判定につい
て、運転状態により異なるパティキュレートの組成成分
を考慮しておらず、この点でそれらの検出、判定の精度
に問題が生じる。
【０００６】本発明は上記問題に鑑みたもので、ディー
ゼルエンジンの運転状態の履歴を考慮して、精度の高い
パティキュレートの捕集量検出を行うようにすることを
第１の目的とする。また、上記と同様に運転状態の履歴
を考慮して、燃焼の際最も最終的な因子である、パティ
キュレートの発熱量でフィルタの再生時期の判定を行う
ようにすることを第２の目的とする。
ゼルエンジンの運転状態の履歴を考慮して、精度の高い
パティキュレートの捕集量検出を行うようにすることを
第１の目的とする。また、上記と同様に運転状態の履歴
を考慮して、燃焼の際最も最終的な因子である、パティ
キュレートの発熱量でフィルタの再生時期の判定を行う
ようにすることを第２の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、請求項１に記載の発明においては、ディーゼル
エンジンの排気路に設けられパティキュレートを捕集す
るフィルタと、前記排気路における前記フィルタの前後
の圧力差を検出するフィルタ前後差圧検出手段とを備
え、前記検出されたフィルタ前後の圧力差に基づいて、
前記フィルタのパティキュレート捕集量を検出するよう
にしたディーゼルパティキュレート捕集量検出装置にお
いて、前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する運
転状態検出手段と、この運転状態検出手段にて検出され
た運転状態の履歴情報に基づいて前記パティキュレート
捕集量の検出を補正する補正手段とを備えたことを特徴
としている。
るため、請求項１に記載の発明においては、ディーゼル
エンジンの排気路に設けられパティキュレートを捕集す
るフィルタと、前記排気路における前記フィルタの前後
の圧力差を検出するフィルタ前後差圧検出手段とを備
え、前記検出されたフィルタ前後の圧力差に基づいて、
前記フィルタのパティキュレート捕集量を検出するよう
にしたディーゼルパティキュレート捕集量検出装置にお
いて、前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する運
転状態検出手段と、この運転状態検出手段にて検出され
た運転状態の履歴情報に基づいて前記パティキュレート
捕集量の検出を補正する補正手段とを備えたことを特徴
としている。
【０００８】請求項２に記載の発明においては、ディー
ゼルエンジンの排気路に設けられパティキュレートを捕
集するフィルタと、前記排気路における前記フィルタの
前後の圧力差を検出するフィルタ前後差圧検出手段と、
前記検出されたフィルタ前後の圧力差に基づいて前記フ
ィルタの目詰まり量を検出する目詰まり量検出手段と、
前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、この運転状態検出手段にて検出された運転
状態の履歴に基づき、前記パティキュレートの組成成分
に応じた成分補正係数を算出する成分補正係数算出手段
と、前記検出されたフィルタの目詰まり量および前記算
出された成分補正係数に基づいて、前記フィルタのパテ
ィキュレート捕集量を検出する捕集量検出手段とを備え
たことを特徴としている。
ゼルエンジンの排気路に設けられパティキュレートを捕
集するフィルタと、前記排気路における前記フィルタの
前後の圧力差を検出するフィルタ前後差圧検出手段と、
前記検出されたフィルタ前後の圧力差に基づいて前記フ
ィルタの目詰まり量を検出する目詰まり量検出手段と、
前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、この運転状態検出手段にて検出された運転
状態の履歴に基づき、前記パティキュレートの組成成分
に応じた成分補正係数を算出する成分補正係数算出手段
と、前記検出されたフィルタの目詰まり量および前記算
出された成分補正係数に基づいて、前記フィルタのパテ
ィキュレート捕集量を検出する捕集量検出手段とを備え
たことを特徴としている。
【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記成分補正係数算出手段は、前記
運転状態検出手段にて検出された運転状態に基づいて目
詰まり量対捕集量換算係数を算出し、この目詰まり量対
捕集量換算係数を平均化処理して前記成分補正係数を算
出することを特徴としている。請求項４に記載の発明で
は、請求項３に記載の発明において、前記成分補正係数
算出手段は、前記運転状態検出手段にて検出された運転
状態に基づいて目詰まり量上昇速度を算出し、この目詰
まり量上昇速度を用いて前記平均化処理を行うことを特
徴としている。
載の発明において、前記成分補正係数算出手段は、前記
運転状態検出手段にて検出された運転状態に基づいて目
詰まり量対捕集量換算係数を算出し、この目詰まり量対
捕集量換算係数を平均化処理して前記成分補正係数を算
出することを特徴としている。請求項４に記載の発明で
は、請求項３に記載の発明において、前記成分補正係数
算出手段は、前記運転状態検出手段にて検出された運転
状態に基づいて目詰まり量上昇速度を算出し、この目詰
まり量上昇速度を用いて前記平均化処理を行うことを特
徴としている。
【００１０】請求項５に記載の発明では、請求項１乃至
４のいずれかに記載の発明において、前記運転状態検出
手段は、前記ディーゼルエンジンの回転数と負荷を検出
するものであることを特徴としている。また、上記第２
の目的を達成するため、請求項６に記載の発明において
は、ディーゼルエンジンの排気路に設けられパティキュ
レートを捕集するフィルタと、この検出されたパティキ
ュレート捕集量に基づいて前記フィルタの再生時期を判
定するようにしたディーゼルパティキュレートフィルタ
再生時期判定装置において、前記ディーゼルエンジンの
運転状態を検出する運転状態検出手段と、この運転状態
検出手段にて検出された運転状態の履歴から発熱量換算
係数を算出する発熱量換算係数算出手段と、前記検出さ
れたパティキュレート捕集量と前記算出された発熱量換
算係数に基づき前記パティキュレートの発熱量を算出す
る発熱量算出手段とを備え、この算出された発熱量に基
づいて前記フィルタの再生時期の判定を行うことを特徴
としている。
４のいずれかに記載の発明において、前記運転状態検出
手段は、前記ディーゼルエンジンの回転数と負荷を検出
するものであることを特徴としている。また、上記第２
の目的を達成するため、請求項６に記載の発明において
は、ディーゼルエンジンの排気路に設けられパティキュ
レートを捕集するフィルタと、この検出されたパティキ
ュレート捕集量に基づいて前記フィルタの再生時期を判
定するようにしたディーゼルパティキュレートフィルタ
再生時期判定装置において、前記ディーゼルエンジンの
運転状態を検出する運転状態検出手段と、この運転状態
検出手段にて検出された運転状態の履歴から発熱量換算
係数を算出する発熱量換算係数算出手段と、前記検出さ
れたパティキュレート捕集量と前記算出された発熱量換
算係数に基づき前記パティキュレートの発熱量を算出す
る発熱量算出手段とを備え、この算出された発熱量に基
づいて前記フィルタの再生時期の判定を行うことを特徴
としている。
【００１１】
【発明の作用効果】請求項１乃至５に記載の発明におい
ては、 ディーゼルエンジンの排気路に設けられたフィ
ルタによりパティキュレートが捕集される。また、排気
路におけるフィルタの前後の圧力差がフィルタ前後差圧
検出手段にて検出され、この検出されたフィルタ前後の
圧力差に基づいて、フィルタのパティキュレート捕集量
が検出される。ここで、ディーゼルエンジンの運転状態
が運転状態検出手段にて検出され、この検出された運転
状態に基づいてパティキュレート捕集量の検出が補正さ
れる。
ては、 ディーゼルエンジンの排気路に設けられたフィ
ルタによりパティキュレートが捕集される。また、排気
路におけるフィルタの前後の圧力差がフィルタ前後差圧
検出手段にて検出され、この検出されたフィルタ前後の
圧力差に基づいて、フィルタのパティキュレート捕集量
が検出される。ここで、ディーゼルエンジンの運転状態
が運転状態検出手段にて検出され、この検出された運転
状態に基づいてパティキュレート捕集量の検出が補正さ
れる。
【００１２】従って、運転状態によりパティキュレート
の組成成分が異なったとしても、その運転状態に応じた
補正にて、より正確なパティキュレートの捕集量検出を
行うことができる。また、請求項６に記載の発明におい
ては、運転状態検出手段にて検出された運転状態の履歴
から発熱量換算係数が算出され、さらに検出されたパテ
ィキュレート捕集量と算出された発熱量換算係数に基づ
きパティキュレートの発熱量が算出される。そして、こ
の算出された発熱量に基づいてフィルタの再生時期の判
定が行われる。
の組成成分が異なったとしても、その運転状態に応じた
補正にて、より正確なパティキュレートの捕集量検出を
行うことができる。また、請求項６に記載の発明におい
ては、運転状態検出手段にて検出された運転状態の履歴
から発熱量換算係数が算出され、さらに検出されたパテ
ィキュレート捕集量と算出された発熱量換算係数に基づ
きパティキュレートの発熱量が算出される。そして、こ
の算出された発熱量に基づいてフィルタの再生時期の判
定が行われる。
【００１３】従って、燃焼の際最も最終的な因子であ
る、パティキュレートの発熱量でフィルタの再生時期の
判定を行うことができ、その際、運転状態の履歴から算
出される発熱量換算係数を用いているため、運転状態に
より異なるパティキュレートの組成成分を考慮した、よ
り精度の高いフィルタの再生時期の判定を行うことがで
きる。
る、パティキュレートの発熱量でフィルタの再生時期の
判定を行うことができ、その際、運転状態の履歴から算
出される発熱量換算係数を用いているため、運転状態に
より異なるパティキュレートの組成成分を考慮した、よ
り精度の高いフィルタの再生時期の判定を行うことがで
きる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１に、本発明をデュアルＤＰＦシステムに応用
した際の全体構成を示す。ディーゼルエンジン１の排気
側には、排出されるパティキュレートを捕集するための
ＤＰＦ６とＤＰＦ８が、排気管（排気路）の分岐下流側
に並列に設けられており、この２つに分岐した排気管は
再び合流し、マフラ１９へと接続されている。排気管の
分岐部２カ所には、排気切り替え弁１３、１４が配設さ
れ、捕集するＤＰＦを選択する。図１では、ＤＰＦ８側
で、排気中のパティキュレートを捕集する状態となって
いる。
する。図１に、本発明をデュアルＤＰＦシステムに応用
した際の全体構成を示す。ディーゼルエンジン１の排気
側には、排出されるパティキュレートを捕集するための
ＤＰＦ６とＤＰＦ８が、排気管（排気路）の分岐下流側
に並列に設けられており、この２つに分岐した排気管は
再び合流し、マフラ１９へと接続されている。排気管の
分岐部２カ所には、排気切り替え弁１３、１４が配設さ
れ、捕集するＤＰＦを選択する。図１では、ＤＰＦ８側
で、排気中のパティキュレートを捕集する状態となって
いる。
【００１５】ＤＰＦ６、ＤＰＦ８の上流側には、捕集さ
れたパティキュレートに着火するための電気ヒータ７、
９が設けられており、さらにエアポンプ（Ａ／Ｐ）２の
吐出側が、エア制御弁１５、１７を介して接続されてい
る。なお、Ａ／Ｐ２の吸入側には、Ａ／Ｐ用エアクリー
ナ２１が設けられている。ＤＰＦ６、ＤＰＦ８の下流側
は、エア制御弁１６、１８を介して、大気に解放されて
いる。エア制御弁１５〜１８は、再生するＤＰＦに燃焼
用のエアを供給する流路を構成するためのものであり、
図１では、ＤＰＦ６側の再生のために、Ａ／Ｐ２からエ
ア制御弁１５、ＤＰＦ６、エア制御弁１６、そして、大
気解放というエア流路が構成されている。
れたパティキュレートに着火するための電気ヒータ７、
９が設けられており、さらにエアポンプ（Ａ／Ｐ）２の
吐出側が、エア制御弁１５、１７を介して接続されてい
る。なお、Ａ／Ｐ２の吸入側には、Ａ／Ｐ用エアクリー
ナ２１が設けられている。ＤＰＦ６、ＤＰＦ８の下流側
は、エア制御弁１６、１８を介して、大気に解放されて
いる。エア制御弁１５〜１８は、再生するＤＰＦに燃焼
用のエアを供給する流路を構成するためのものであり、
図１では、ＤＰＦ６側の再生のために、Ａ／Ｐ２からエ
ア制御弁１５、ＤＰＦ６、エア制御弁１６、そして、大
気解放というエア流路が構成されている。
【００１６】ディーゼルエンジン１の吸気側には、エア
クリーナ２０、吸入空気の質量流量を測定するためのＧ
a センサ２２が設けられている。さらに、ディーゼルエ
ンジン１には、燃料噴射のための噴射ポンプ１０が装着
され、図示していないアクセルペダルにリンクされた噴
射量調整レバーの開度を検出するためのアクセル開度セ
ンサ２３が配設されている。
クリーナ２０、吸入空気の質量流量を測定するためのＧ
a センサ２２が設けられている。さらに、ディーゼルエ
ンジン１には、燃料噴射のための噴射ポンプ１０が装着
され、図示していないアクセルペダルにリンクされた噴
射量調整レバーの開度を検出するためのアクセル開度セ
ンサ２３が配設されている。
【００１７】また、ＤＰＦに発生する差圧を検出するた
めの圧力センサ４、５、エンジン回転数センサ１１、排
気温度を検出するための排気温センサ１２、アクセル開
度センサ２３などのセンサ信号がＥＣＵ３に入力され、
このＥＣＵ３の演算処理に基づき、後述するように、上
記Ａ／Ｐ２、エア制御弁１５〜１８、電気ヒータ７、９
が制御される。
めの圧力センサ４、５、エンジン回転数センサ１１、排
気温度を検出するための排気温センサ１２、アクセル開
度センサ２３などのセンサ信号がＥＣＵ３に入力され、
このＥＣＵ３の演算処理に基づき、後述するように、上
記Ａ／Ｐ２、エア制御弁１５〜１８、電気ヒータ７、９
が制御される。
【００１８】なお、デュアルＤＰＦシステムにおいて
は、ＤＰＦ６、ＤＰＦ８のいずれか一方がＰＭの捕集を
行っている時に他方が再生を行い、他方がＰＭの捕集を
行っている時に一方が再生を行うというように、捕集、
再生を交互に繰り返すように構成されている。次に、本
実施例におけるＰＭ捕集量の算出について説明する。
は、ＤＰＦ６、ＤＰＦ８のいずれか一方がＰＭの捕集を
行っている時に他方が再生を行い、他方がＰＭの捕集を
行っている時に一方が再生を行うというように、捕集、
再生を交互に繰り返すように構成されている。次に、本
実施例におけるＰＭ捕集量の算出について説明する。
【００１９】特開昭６０−４７９３７号公報に記載され
ている従来のものでは、ＤＰＦの目詰まり量から、運転
状態に関係なくある一定ゲインでもって、ＰＭ捕集量に
換算していた。ところが、ＳＯＦの捕集量単位重量当た
り目詰まりに及ぼす影響は、ドライスートのものより大
きいため、運転状態により、同一目詰まり量でも、低負
荷運転の場合はＳＯＦの割合が大きく、ＰＭ捕集量とし
ては小さくなり、高負荷運転の場合はドライスートの割
合が大きく、ＰＭ捕集量としては大きくなる。すなわ
ち、図２に示すように、目詰まり量−捕集量換算係数Ｋ
a （図２のグラフの傾き）の値が、高負荷では大きく、
低負荷では小さくなる。
ている従来のものでは、ＤＰＦの目詰まり量から、運転
状態に関係なくある一定ゲインでもって、ＰＭ捕集量に
換算していた。ところが、ＳＯＦの捕集量単位重量当た
り目詰まりに及ぼす影響は、ドライスートのものより大
きいため、運転状態により、同一目詰まり量でも、低負
荷運転の場合はＳＯＦの割合が大きく、ＰＭ捕集量とし
ては小さくなり、高負荷運転の場合はドライスートの割
合が大きく、ＰＭ捕集量としては大きくなる。すなわ
ち、図２に示すように、目詰まり量−捕集量換算係数Ｋ
a （図２のグラフの傾き）の値が、高負荷では大きく、
低負荷では小さくなる。
【００２０】そこで、本実施例では、ＰＭ組成成分が運
転状態に応じて決まる点に着目し、過去の運転状態の履
歴情報から、図２のグラフの傾きを平均化し、ＰＭ成分
補正係数Ｋpmとして算出し、現在のＤＰＦの目詰まり量
Ｒから正しいＰＭ捕集量Ｑtrapを算出するようにする。
すなわち、目詰まり量−捕集量換算係数Ｋa （目詰まり
量Ｒの単位増加量△ＲあたりのＰＭ捕集量ＰＭの増加△
ＰＭの割合）を、△Ｒ毎に平均化したものをＰＭ成分補
正係数Ｋpmとし、数１により算出される。
転状態に応じて決まる点に着目し、過去の運転状態の履
歴情報から、図２のグラフの傾きを平均化し、ＰＭ成分
補正係数Ｋpmとして算出し、現在のＤＰＦの目詰まり量
Ｒから正しいＰＭ捕集量Ｑtrapを算出するようにする。
すなわち、目詰まり量−捕集量換算係数Ｋa （目詰まり
量Ｒの単位増加量△ＲあたりのＰＭ捕集量ＰＭの増加△
ＰＭの割合）を、△Ｒ毎に平均化したものをＰＭ成分補
正係数Ｋpmとし、数１により算出される。
【００２１】
【数１】
【００２２】ここで、添字は演算時刻を示す。そして、
ＰＭ捕集量Ｑtrapを、ＤＰＦ目詰まり量Ｒと、ＰＭ成分
補正係数ＫpmからＱtrap＝Ｋpm×Ｒと算出する。しかし
ながら、目詰まり量Ｒは、排気ガス流によって生じるＤ
ＰＦ前後差圧△Ｐをもとに算出するが、ＤＰＦ差圧の上
昇速度は、数mmHg／分と遅いため、実際、ＤＰＦ差圧セ
ンサの検出能力（分解能）から考えると、目詰まり量Ｒ
の単位増加量△Ｒを検出するのに分オーダーの時間が必
要になってしまう。すると、この間の運転状態の変化に
対して鈍感になってしまう。
ＰＭ捕集量Ｑtrapを、ＤＰＦ目詰まり量Ｒと、ＰＭ成分
補正係数ＫpmからＱtrap＝Ｋpm×Ｒと算出する。しかし
ながら、目詰まり量Ｒは、排気ガス流によって生じるＤ
ＰＦ前後差圧△Ｐをもとに算出するが、ＤＰＦ差圧の上
昇速度は、数mmHg／分と遅いため、実際、ＤＰＦ差圧セ
ンサの検出能力（分解能）から考えると、目詰まり量Ｒ
の単位増加量△Ｒを検出するのに分オーダーの時間が必
要になってしまう。すると、この間の運転状態の変化に
対して鈍感になってしまう。
【００２３】このため、本発明の第１実施例において
は、ＰＭ成分補正係数Ｋpm算出の際の平均化処理を、目
詰まり量Ｒの単位増加量△Ｒ毎ではなく、一定時間（△
ｔ）毎に行うようにしている。具体的には、目詰まり量
上昇速度Ｋb という変数を用いて、目詰まり量増加△Ｒ
の代わりに、△ｔ×Ｋb を用い、数２によりＰＭ成分補
正係数Ｋpmを算出するようにしている。
は、ＰＭ成分補正係数Ｋpm算出の際の平均化処理を、目
詰まり量Ｒの単位増加量△Ｒ毎ではなく、一定時間（△
ｔ）毎に行うようにしている。具体的には、目詰まり量
上昇速度Ｋb という変数を用いて、目詰まり量増加△Ｒ
の代わりに、△ｔ×Ｋb を用い、数２によりＰＭ成分補
正係数Ｋpmを算出するようにしている。
【００２４】
【数２】
【００２５】ここで、添字は演算時刻を示す。以下、こ
の第１実施例について詳細に説明する。まず、ＤＰＦの
目詰まり量Ｒの算出方法について説明する。ＤＰＦの目
詰まり量Ｒは、ＤＰＦ６（あるいは８）の両端に発生す
る差圧を、ディーゼルエンジン１から排出される排気ガ
スの体積流量で規格化して算出される。
の第１実施例について詳細に説明する。まず、ＤＰＦの
目詰まり量Ｒの算出方法について説明する。ＤＰＦの目
詰まり量Ｒは、ＤＰＦ６（あるいは８）の両端に発生す
る差圧を、ディーゼルエンジン１から排出される排気ガ
スの体積流量で規格化して算出される。
【００２６】具体的には、ディーゼルエンジン１の排ガ
ス流量Ｑexは、Ｇa センサ２２からの吸入空気質量流量
Ｇ、排気温センサ１２からの排気温Ｔex、ＤＰＦの上流
側圧力センサ４からの圧力値Ｐ１から、Ｑex＝ｆ（Ｇ、
Ｔex、Ｐ１）として求められる。関数ｆは、吸入質量流
量を排気ガスの温度、圧力により体積流量換算するため
の関数である。
ス流量Ｑexは、Ｇa センサ２２からの吸入空気質量流量
Ｇ、排気温センサ１２からの排気温Ｔex、ＤＰＦの上流
側圧力センサ４からの圧力値Ｐ１から、Ｑex＝ｆ（Ｇ、
Ｔex、Ｐ１）として求められる。関数ｆは、吸入質量流
量を排気ガスの温度、圧力により体積流量換算するため
の関数である。
【００２７】関数ｆの具体例としては、気体の状態方程
式から、Ｑex＝Ｋ×Ｇ×Ｔex／Ｐ１とすることができ
る。ここで、Ｋは、物理的に決まる固有の定数である。
すなわち、その関数ｆは、吸入質量流量Ｇ（単位は例え
ばg/s ）をモル換算（mol/s ）し、さらに、標準状態
（０℃、１atm ）での体積流量（L/s ）に換算し、温度
（０°Ｃ）、圧力（１atm ）で規格化するようにしたも
のである。
式から、Ｑex＝Ｋ×Ｇ×Ｔex／Ｐ１とすることができ
る。ここで、Ｋは、物理的に決まる固有の定数である。
すなわち、その関数ｆは、吸入質量流量Ｇ（単位は例え
ばg/s ）をモル換算（mol/s ）し、さらに、標準状態
（０℃、１atm ）での体積流量（L/s ）に換算し、温度
（０°Ｃ）、圧力（１atm ）で規格化するようにしたも
のである。
【００２８】また、ＤＰＦ差圧△Ｐを、ＤＰＦ上流側圧
力センサ４からの圧力値Ｐ１と下流側圧力センサ５から
の圧力値Ｐ２から、△Ｐ＝Ｐ１−Ｐ２として求める。そ
して、このＤＰＦ差圧△Ｐを、排ガス流量Ｑexで規格化
し、ＤＰＦ目詰まり量Ｒとして算出する。これは、同じ
ＤＰＦ差圧△Ｐでも、ＤＰＦに流れる排ガス流量Ｑexに
より、ＤＰＦの目詰まり具合が異なるからである。この
場合、関数ｇを用い、ＤＰＦ目詰まり量Ｒを、Ｒ＝ｇ
（△Ｐ、Ｑex）として算出する。但し、関数ｇは、ＤＰ
Ｆの体積流量−発生差圧特性であり、具体的には、図３
に示すようなものでり、この特性はＥＣＵ３内に２次元
マップとして記憶されている。
力センサ４からの圧力値Ｐ１と下流側圧力センサ５から
の圧力値Ｐ２から、△Ｐ＝Ｐ１−Ｐ２として求める。そ
して、このＤＰＦ差圧△Ｐを、排ガス流量Ｑexで規格化
し、ＤＰＦ目詰まり量Ｒとして算出する。これは、同じ
ＤＰＦ差圧△Ｐでも、ＤＰＦに流れる排ガス流量Ｑexに
より、ＤＰＦの目詰まり具合が異なるからである。この
場合、関数ｇを用い、ＤＰＦ目詰まり量Ｒを、Ｒ＝ｇ
（△Ｐ、Ｑex）として算出する。但し、関数ｇは、ＤＰ
Ｆの体積流量−発生差圧特性であり、具体的には、図３
に示すようなものでり、この特性はＥＣＵ３内に２次元
マップとして記憶されている。
【００２９】次に、ＰＭ成分補正係数Ｋpmの算出方法に
ついて説明する。ＰＭ成分補正係数Ｋpmは、各運転状態
における、目詰まり量−捕集量換算係数Ｋa （図２のグ
ラフの傾き）と、ＤＰＦ目詰まり量上昇速度Ｋb から、
数２を用いて算出する。ここで、目詰まり量−捕集量換
算係数Ｋa とは、その時の運転状態において発生するＰ
Ｍの組成成分を考慮した上での単位目詰まり量当たりの
ＰＭ捕集量を表すものである。例えば、ＳＯＦの捕集量
単位重量当たりの目詰まりへの寄与度は、ドライスート
のものより小さいため、ＳＯＦの多い低負荷では目詰ま
り量−捕集量換算係数Ｋa は小さく、ドライスートの多
い高負荷では目詰まり量−捕集量換算係数Ｋa は大き
い。
ついて説明する。ＰＭ成分補正係数Ｋpmは、各運転状態
における、目詰まり量−捕集量換算係数Ｋa （図２のグ
ラフの傾き）と、ＤＰＦ目詰まり量上昇速度Ｋb から、
数２を用いて算出する。ここで、目詰まり量−捕集量換
算係数Ｋa とは、その時の運転状態において発生するＰ
Ｍの組成成分を考慮した上での単位目詰まり量当たりの
ＰＭ捕集量を表すものである。例えば、ＳＯＦの捕集量
単位重量当たりの目詰まりへの寄与度は、ドライスート
のものより小さいため、ＳＯＦの多い低負荷では目詰ま
り量−捕集量換算係数Ｋa は小さく、ドライスートの多
い高負荷では目詰まり量−捕集量換算係数Ｋa は大き
い。
【００３０】また、目詰まり量上昇速度Ｋb とは、その
運転状態において発生するＰＭの組成成分を考慮した上
での単位時間当たりの目詰まり量Ｒの上昇速度である。
例えば、高回転ではＰＭ発生速度が大きいため目詰まり
量上昇速度Ｋb は大きく、低回転ではＰＭ発生速度が小
さいため目詰まり量上昇速度Ｋb は小さい。また、目詰
まり量−捕集量換算係数Ｋa 、ＤＰＦ目詰まり量上昇速
度Ｋb は、それぞれ、その時の運転状態、即ち、エンジ
ン回転数と負荷に応じて算出される。
運転状態において発生するＰＭの組成成分を考慮した上
での単位時間当たりの目詰まり量Ｒの上昇速度である。
例えば、高回転ではＰＭ発生速度が大きいため目詰まり
量上昇速度Ｋb は大きく、低回転ではＰＭ発生速度が小
さいため目詰まり量上昇速度Ｋb は小さい。また、目詰
まり量−捕集量換算係数Ｋa 、ＤＰＦ目詰まり量上昇速
度Ｋb は、それぞれ、その時の運転状態、即ち、エンジ
ン回転数と負荷に応じて算出される。
【００３１】以上の結果により、ＰＭ捕集量Ｑtrapは、
ＤＰＦ目詰まり量Ｒと、ＰＭ成分補正係数ＫpmからＱtr
ap＝Ｋpm×Ｒとして算出される。上記のことを具体例を
用いて説明する。今、高負荷運転でｔ1 分、低負荷運転
でｔ2 分運転した場合を想定する。図４に示すように、
捕集時間の経過と共に、それぞれの時間領域で、上昇速
度Ｋb1、Ｋb2で、ＤＰＦの目詰まり量Ｒは上昇すると想
定する。また、目詰まり量Ｒに対してのＰＭ捕集量Ｑtr
apの関係は、図５に示すように、高負荷では目詰まり量
−捕集量換算係数Ｋa1＝0.1 、低負荷では目詰まり量−
捕集量換算係数Ｋa2＝0.05と仮定する。
ＤＰＦ目詰まり量Ｒと、ＰＭ成分補正係数ＫpmからＱtr
ap＝Ｋpm×Ｒとして算出される。上記のことを具体例を
用いて説明する。今、高負荷運転でｔ1 分、低負荷運転
でｔ2 分運転した場合を想定する。図４に示すように、
捕集時間の経過と共に、それぞれの時間領域で、上昇速
度Ｋb1、Ｋb2で、ＤＰＦの目詰まり量Ｒは上昇すると想
定する。また、目詰まり量Ｒに対してのＰＭ捕集量Ｑtr
apの関係は、図５に示すように、高負荷では目詰まり量
−捕集量換算係数Ｋa1＝0.1 、低負荷では目詰まり量−
捕集量換算係数Ｋa2＝0.05と仮定する。
【００３２】図４、５により、実際には、ｔ1 分の間に
目詰まり量ＲがＲ1 だけ増加することによりＱt1だけＰ
Ｍ捕集量が増加し、その後のｔ2 分の間に目詰まり量Ｒ
がＲ1 からＲ2 へ（Ｒ2 −Ｒ1 ）だけ増加することによ
りＱt2だけＰＭ捕集量が増加する。想定した値を代入す
るとＱt1＝10g/L 、Ｑt2＝1g/Lとなる。従って、ＰＭ捕
集量ＱtrapはＱtrap＝Ｑt1＋Ｑt2＝10＋1 ＝11 g/Lとな
るはずである。
目詰まり量ＲがＲ1 だけ増加することによりＱt1だけＰ
Ｍ捕集量が増加し、その後のｔ2 分の間に目詰まり量Ｒ
がＲ1 からＲ2 へ（Ｒ2 −Ｒ1 ）だけ増加することによ
りＱt2だけＰＭ捕集量が増加する。想定した値を代入す
るとＱt1＝10g/L 、Ｑt2＝1g/Lとなる。従って、ＰＭ捕
集量ＱtrapはＱtrap＝Ｑt1＋Ｑt2＝10＋1 ＝11 g/Lとな
るはずである。
【００３３】ところが、従来の方法では、目詰まり量−
捕集量換算係数Ｋa は運転状態に関係なく一定値であっ
た。ここでは、中間値としてＫa=0.075 と仮定する。す
ると、ＰＭ捕集量Ｑtrapは、Ｑtrap＝Ｋa ×Ｒ＝0.075
×120 ＝9 g/L と算出され、実際の値と異なってしま
う。これに対し、本実施例によれば、ＰＭ成分補正係数
Ｋpmは、
捕集量換算係数Ｋa は運転状態に関係なく一定値であっ
た。ここでは、中間値としてＫa=0.075 と仮定する。す
ると、ＰＭ捕集量Ｑtrapは、Ｑtrap＝Ｋa ×Ｒ＝0.075
×120 ＝9 g/L と算出され、実際の値と異なってしま
う。これに対し、本実施例によれば、ＰＭ成分補正係数
Ｋpmは、
【００３４】
【数３】
【００３５】となり、Ｑtrap＝Ｋpm×Ｒ＝0.0916×120
≒11 g/Lと実際の値にほぼ一致する。次に、ＤＰＦ６側
で捕集し、捕集後、そのＤＰＦ６を再生させるＥＣＵ３
の制御について説明する。まず、ＤＰＦ６捕集中のＥＣ
Ｕ３の作動を図６のフローチャートに従って説明する。
本ルーチンは、例えば、１秒毎に実行されるものであ
る。
≒11 g/Lと実際の値にほぼ一致する。次に、ＤＰＦ６側
で捕集し、捕集後、そのＤＰＦ６を再生させるＥＣＵ３
の制御について説明する。まず、ＤＰＦ６捕集中のＥＣ
Ｕ３の作動を図６のフローチャートに従って説明する。
本ルーチンは、例えば、１秒毎に実行されるものであ
る。
【００３６】ステップ６００では、再生中かどうかの判
定を行い、再生中の場合は処理を終え、再生中でない場
合はステップ６０１以降に進む。ステップ６０１ではバ
ルブ類の駆動を行う。排気切り替え弁１３、１４を、Ｄ
ＰＦ６で捕集するため図１の下側へ駆動し、エア制御弁
１５、１６、１７、１８を、すべて閉弁状態に駆動し、
排気圧力がＡ／Ｐ２へ加わらないようにする。
定を行い、再生中の場合は処理を終え、再生中でない場
合はステップ６０１以降に進む。ステップ６０１ではバ
ルブ類の駆動を行う。排気切り替え弁１３、１４を、Ｄ
ＰＦ６で捕集するため図１の下側へ駆動し、エア制御弁
１５、１６、１７、１８を、すべて閉弁状態に駆動し、
排気圧力がＡ／Ｐ２へ加わらないようにする。
【００３７】次に、ステップ６０２からステップ６０９
でパティキュレート捕集量の検出を行う。まず、ステッ
プ６０２で、Ｇa センサ２２からの吸入空気質量流量
Ｇ、排気温センサ１２からの排気温Ｔex、ＤＰＦの上流
側圧力センサ４からの圧力値Ｐ１から、Ｑex＝ｆ（Ｇ、
Ｔex、Ｐ１）のように、排気ガスの体積流量Ｑexを算出
する。
でパティキュレート捕集量の検出を行う。まず、ステッ
プ６０２で、Ｇa センサ２２からの吸入空気質量流量
Ｇ、排気温センサ１２からの排気温Ｔex、ＤＰＦの上流
側圧力センサ４からの圧力値Ｐ１から、Ｑex＝ｆ（Ｇ、
Ｔex、Ｐ１）のように、排気ガスの体積流量Ｑexを算出
する。
【００３８】次に、ステップ６０３で、ＤＰＦ差圧△Ｐ
を、ＤＰＦ上流側圧力センサ４からの圧力値Ｐ１と下流
側圧力センサ５からの圧力値Ｐ２から、△Ｐ＝Ｐ１−Ｐ
２と算出する。そして、ステップ６０４で、ＤＰＦ差圧
△Ｐを、排ガス流量Ｑexで規格化し、Ｒ＝ｇ（△Ｐ、Ｑ
ex）のようにＤＰＦ目詰まり量Ｒとして算出する。
を、ＤＰＦ上流側圧力センサ４からの圧力値Ｐ１と下流
側圧力センサ５からの圧力値Ｐ２から、△Ｐ＝Ｐ１−Ｐ
２と算出する。そして、ステップ６０４で、ＤＰＦ差圧
△Ｐを、排ガス流量Ｑexで規格化し、Ｒ＝ｇ（△Ｐ、Ｑ
ex）のようにＤＰＦ目詰まり量Ｒとして算出する。
【００３９】ステップ６０５で、現時点での、目詰まり
量−捕集量換算係数Ｋa 、ＤＰＦ目詰まり量上昇速度Ｋ
b を、各々、エンジン回転数センサ１１からのエンジン
回転数Ｎe と、負荷としてアクセル開度センサ２３から
のアクセル開度Ａccp から、例えば、ＥＣＵ３に記憶さ
れた２次元マップの補間演算により算出する。次に、ス
テップ６０６で、数２に示すＰＭ成分補正係数Ｋpmの計
算式の分子の積算計算を行う。ＳＵＭＫa という変数を
用意し、ＳＵＭＫa(i)＝ＳＵＭＫa(i-1)＋Ｋa ×Ｋb と
する。
量−捕集量換算係数Ｋa 、ＤＰＦ目詰まり量上昇速度Ｋ
b を、各々、エンジン回転数センサ１１からのエンジン
回転数Ｎe と、負荷としてアクセル開度センサ２３から
のアクセル開度Ａccp から、例えば、ＥＣＵ３に記憶さ
れた２次元マップの補間演算により算出する。次に、ス
テップ６０６で、数２に示すＰＭ成分補正係数Ｋpmの計
算式の分子の積算計算を行う。ＳＵＭＫa という変数を
用意し、ＳＵＭＫa(i)＝ＳＵＭＫa(i-1)＋Ｋa ×Ｋb と
する。
【００４０】次に、ステップ６０７で、数２に示すＰＭ
成分補正係数Ｋpmの計算式の分母の積算計算を行う。Ｓ
ＵＭＫb という変数を用意し、ＳＵＭＫb(i)＝ＳＵＭＫ
b(i-1)＋Ｋb とする。ステップ６０８で、Ｋpm＝ＳＵＭ
Ｋa ／ＳＵＭＫb とＰＭ成分補正係数Ｋpmを算出する。
成分補正係数Ｋpmの計算式の分母の積算計算を行う。Ｓ
ＵＭＫb という変数を用意し、ＳＵＭＫb(i)＝ＳＵＭＫ
b(i-1)＋Ｋb とする。ステップ６０８で、Ｋpm＝ＳＵＭ
Ｋa ／ＳＵＭＫb とＰＭ成分補正係数Ｋpmを算出する。
【００４１】そして、ステップ６０９で、算出した目詰
まり量ＲとＰＭ成分補正係数ＫからＱtrap＝Ｋpm×Ｒと
ＰＭ捕集量Ｑtrapを算出する。次に、ステップ６１０
で、ＰＭ捕集量Ｑtrapが設定値に達したかどうかの判定
を行い、設定値に達した場合はステップ６１１で再生要
求フラグをセットし、また、設定値に達していない場合
はステップ６１２で再生要求フラグをクリアし本処理を
終える。
まり量ＲとＰＭ成分補正係数ＫからＱtrap＝Ｋpm×Ｒと
ＰＭ捕集量Ｑtrapを算出する。次に、ステップ６１０
で、ＰＭ捕集量Ｑtrapが設定値に達したかどうかの判定
を行い、設定値に達した場合はステップ６１１で再生要
求フラグをセットし、また、設定値に達していない場合
はステップ６１２で再生要求フラグをクリアし本処理を
終える。
【００４２】次に、再生中のＥＣＵ３の動作を図７のフ
ローチャートに従って説明する。本ルーチンは、例え
ば、１秒毎といった定時毎に実行されるルーチンであ
る。まず、ステップ７００で、再生要求フラグの状態か
ら再生時期かどうかの判定を行い、まだ再生時期でない
場合は、本ルーチンを終了する。再生時期である場合
は、ステップ７０１で、再生開始後の経過時間ｔが再生
終了時間ＴB に達したかどうかの判定を行い、再生終了
時間に達した場合は、本ルーチンを終了する。
ローチャートに従って説明する。本ルーチンは、例え
ば、１秒毎といった定時毎に実行されるルーチンであ
る。まず、ステップ７００で、再生要求フラグの状態か
ら再生時期かどうかの判定を行い、まだ再生時期でない
場合は、本ルーチンを終了する。再生時期である場合
は、ステップ７０１で、再生開始後の経過時間ｔが再生
終了時間ＴB に達したかどうかの判定を行い、再生終了
時間に達した場合は、本ルーチンを終了する。
【００４３】再生終了時間に達してない場合（再生中の
場合は）は、ステップ７０２で、バルブ類を駆動する。
排気切り替え弁１３、１４を捕集ＤＰＦ６側に切り替え
るため図１の上側に駆動し、エア制御弁１５、１６を開
弁、エア制御弁１７、１８を閉弁状態に駆動し、Ａ／Ｐ
２からＤＰＦ６にエア（酸素）が供給できるようにす
る。
場合は）は、ステップ７０２で、バルブ類を駆動する。
排気切り替え弁１３、１４を捕集ＤＰＦ６側に切り替え
るため図１の上側に駆動し、エア制御弁１５、１６を開
弁、エア制御弁１７、１８を閉弁状態に駆動し、Ａ／Ｐ
２からＤＰＦ６にエア（酸素）が供給できるようにす
る。
【００４４】次に、ステップ７０３で、再生開始後経過
時間ｔがヒータ通電時間ＴA （ＴA＜ＴB ）に達したか
どうかの判定を行い、再生開始後ＴA までの間はステッ
プ７０４で電気ヒータ７の駆動を行う。ステップ７０３
で、再生開始後経過時間がＴA を越えた場合は、ステッ
プ７０４を飛ばし、電気ヒータ７の駆動をオフする。そ
して、ステップ７０５でＡ／Ｐ２を駆動し、パティキュ
レート燃焼のためのエアを供給する。
時間ｔがヒータ通電時間ＴA （ＴA＜ＴB ）に達したか
どうかの判定を行い、再生開始後ＴA までの間はステッ
プ７０４で電気ヒータ７の駆動を行う。ステップ７０３
で、再生開始後経過時間がＴA を越えた場合は、ステッ
プ７０４を飛ばし、電気ヒータ７の駆動をオフする。そ
して、ステップ７０５でＡ／Ｐ２を駆動し、パティキュ
レート燃焼のためのエアを供給する。
【００４５】なお、図６、図７に示す上記各ステップ
は、それぞれの機能を実現するための手段として構成さ
れている。以上の実施例では、目詰まり量−捕集量係数
Ｋa 、ＤＰＦ目詰まり量上昇速度Ｋb 算出の際の運転状
態のうちの負荷の検出として、アクセル開度センサ２３
を用いたが、噴射量そのもの、あるいは、噴射ポンプ１
０の燃料調節部材（列型噴射ポンプではラック）の位置
とするようにしてもよい。この場合、、噴射燃料をより
直接的にモニタできるため、補正の精度が向上する。
は、それぞれの機能を実現するための手段として構成さ
れている。以上の実施例では、目詰まり量−捕集量係数
Ｋa 、ＤＰＦ目詰まり量上昇速度Ｋb 算出の際の運転状
態のうちの負荷の検出として、アクセル開度センサ２３
を用いたが、噴射量そのもの、あるいは、噴射ポンプ１
０の燃料調節部材（列型噴射ポンプではラック）の位置
とするようにしてもよい。この場合、、噴射燃料をより
直接的にモニタできるため、補正の精度が向上する。
【００４６】また、電子制御方式噴射ポンプを搭載する
場合には、負荷の検出として、噴射ポンプ制御ＥＣＵ内
の噴射量演算値を用いることも可能である。さらに、負
荷の検出として、排気温センサ１２からの排気温Ｔexと
するようにしてもよい。この場合、アクセル開度センサ
２３の検出バラツキ、噴射ポンプ１０の噴射特性バラツ
キに左右されず、負荷を検出可能である。これは、高負
荷時は排気温が高く低負荷時は排気温が低いといったよ
うに負荷と排気温に相関関係があるためである。この負
荷検出では、センサの追加無く、補正精度の向上が可能
である。
場合には、負荷の検出として、噴射ポンプ制御ＥＣＵ内
の噴射量演算値を用いることも可能である。さらに、負
荷の検出として、排気温センサ１２からの排気温Ｔexと
するようにしてもよい。この場合、アクセル開度センサ
２３の検出バラツキ、噴射ポンプ１０の噴射特性バラツ
キに左右されず、負荷を検出可能である。これは、高負
荷時は排気温が高く低負荷時は排気温が低いといったよ
うに負荷と排気温に相関関係があるためである。この負
荷検出では、センサの追加無く、補正精度の向上が可能
である。
【００４７】以上のように、本実施例では、運転状態に
応じてＰＭの組成が決まる点に着目して、運転状態履歴
から求めた係数でもって、ＤＰＦ差圧から求めたＤＰＦ
目詰まり量を補正することにより、従来ＤＰＦ差圧検出
方式の問題であった、運転状態によるＰＭ捕集量のバラ
ツキが改善される。さらに、運転状態の検出としては、
エンジン回転数と負荷というのが基本であるが、このう
ち負荷の検出としては、燃料噴射量、または、燃料調節
部材位置、または、アクセル開度、または、排気温、ま
たは、噴射量演算値等を用いることができる。
応じてＰＭの組成が決まる点に着目して、運転状態履歴
から求めた係数でもって、ＤＰＦ差圧から求めたＤＰＦ
目詰まり量を補正することにより、従来ＤＰＦ差圧検出
方式の問題であった、運転状態によるＰＭ捕集量のバラ
ツキが改善される。さらに、運転状態の検出としては、
エンジン回転数と負荷というのが基本であるが、このう
ち負荷の検出としては、燃料噴射量、または、燃料調節
部材位置、または、アクセル開度、または、排気温、ま
たは、噴射量演算値等を用いることができる。
【００４８】従って、運転状態の変化に係わらず、か
つ、ディーゼルエンジンの機差、経年変化等を吸収した
高精度なＰＭ捕集量検出が達成される。その結果、ＤＰ
Ｆの割れ、溶損、ＰＭの燃え残りのない安定した再生が
実現される。また、上記第１実施例を簡略化したものと
して以下のような実施例を用いることができる。
つ、ディーゼルエンジンの機差、経年変化等を吸収した
高精度なＰＭ捕集量検出が達成される。その結果、ＤＰ
Ｆの割れ、溶損、ＰＭの燃え残りのない安定した再生が
実現される。また、上記第１実施例を簡略化したものと
して以下のような実施例を用いることができる。
【００４９】第１実施例では、目詰まり量−捕集量換算
係数Ｋa 、目詰まり量上昇速度Ｋbそれぞれを、エンジ
ン回転数と負荷の関数として求めるようにしたが、この
うち、目詰まり量−捕集量換算係数Ｋa については主に
負荷で大きく変化するため、負荷のみの関数とするよう
にしてもよい。また、目詰まり量上昇速度Ｋb について
は、主にエンジン回転数で大きく変化するため、エンジ
ン回転数のみの関数とするようにしてもよい。この場
合、目詰まり量上昇速度Ｋb は概ねエンジン回転数に比
例すると考えれば、目詰まり量上昇速度Ｋb という概念
自体も省略可能であり、数２の代わりに下記数４を用い
てＰＭ成分補正係数Ｋpmを算出することができる。
係数Ｋa 、目詰まり量上昇速度Ｋbそれぞれを、エンジ
ン回転数と負荷の関数として求めるようにしたが、この
うち、目詰まり量−捕集量換算係数Ｋa については主に
負荷で大きく変化するため、負荷のみの関数とするよう
にしてもよい。また、目詰まり量上昇速度Ｋb について
は、主にエンジン回転数で大きく変化するため、エンジ
ン回転数のみの関数とするようにしてもよい。この場
合、目詰まり量上昇速度Ｋb は概ねエンジン回転数に比
例すると考えれば、目詰まり量上昇速度Ｋb という概念
自体も省略可能であり、数２の代わりに下記数４を用い
てＰＭ成分補正係数Ｋpmを算出することができる。
【００５０】
【数４】
【００５１】さらに、数４の計算を一定時間毎に行うの
ではなく、エンジン回転と同期して、例えばエンジン１
０回転毎に行い、数５のようにしてＰＭ成分補正係数Ｋ
pmを算出するようにしてもよい。
ではなく、エンジン回転と同期して、例えばエンジン１
０回転毎に行い、数５のようにしてＰＭ成分補正係数Ｋ
pmを算出するようにしてもよい。
【００５２】
【数５】
【００５３】次に、、ＰＭ捕集量を算出後、さらにＰＭ
発熱量を算出し、これに基づいてＤＰＦの再生時期判定
を行う実施例について説明する。この実施例は、捕集量
−発熱量換算係数Ｋc 、ＰＭ発熱量上昇速度Ｋd を用い
て発熱量換算係数Ｋcal を算出し、これに捕集量Ｑtrap
を乗じてＰＭ発熱量Ｑcal を求め、このＰＭ発熱量Ｑca
l によりＤＰＦの再生時期判定を行うようにしたもので
ある。
発熱量を算出し、これに基づいてＤＰＦの再生時期判定
を行う実施例について説明する。この実施例は、捕集量
−発熱量換算係数Ｋc 、ＰＭ発熱量上昇速度Ｋd を用い
て発熱量換算係数Ｋcal を算出し、これに捕集量Ｑtrap
を乗じてＰＭ発熱量Ｑcal を求め、このＰＭ発熱量Ｑca
l によりＤＰＦの再生時期判定を行うようにしたもので
ある。
【００５４】ここで、捕集量−発熱量換算係数Ｋc と
は、その時の運転状態において発生するＰＭの組成成分
を考慮した上でのＰＭ単位重量当たりの発生発熱量を表
すものである。例えば、ＳＯＦの単位重量当たりの発熱
量は、ドライスートのものより小さいため、ＳＯＦの多
い低負荷では捕集量−発熱量換算係数Ｋc は小さく、ド
ライスートの多い高負荷では捕集量−発熱量換算係数Ｋ
c は大きい。
は、その時の運転状態において発生するＰＭの組成成分
を考慮した上でのＰＭ単位重量当たりの発生発熱量を表
すものである。例えば、ＳＯＦの単位重量当たりの発熱
量は、ドライスートのものより小さいため、ＳＯＦの多
い低負荷では捕集量−発熱量換算係数Ｋc は小さく、ド
ライスートの多い高負荷では捕集量−発熱量換算係数Ｋ
c は大きい。
【００５５】また、ＰＭ発熱量上昇速度Ｋd とは、その
運転状態において発生するＰＭの組成成分を考慮した上
での単位時間当たりのＰＭ発熱量増加の上昇速度であ
る。例えば、高回転ではＰＭ発生速度が大きいためＰＭ
発熱量上昇速度Ｋd は大きく、低回転ではＰＭ発生速度
が小さいためＰＭ発熱量上昇速度Ｋd は小さい。上記の
ことから、発熱量換算係数Ｋcal(i)は、数６により一定
時間毎に算出される。
運転状態において発生するＰＭの組成成分を考慮した上
での単位時間当たりのＰＭ発熱量増加の上昇速度であ
る。例えば、高回転ではＰＭ発生速度が大きいためＰＭ
発熱量上昇速度Ｋd は大きく、低回転ではＰＭ発生速度
が小さいためＰＭ発熱量上昇速度Ｋd は小さい。上記の
ことから、発熱量換算係数Ｋcal(i)は、数６により一定
時間毎に算出される。
【００５６】
【数６】
【００５７】以上の結果により、ＰＭ発熱量Ｑcal を、
発熱量換算係数Ｋcal と上述の算出法で算出した捕集量
Ｑtrapから、Ｑcal ＝Ｋcal ×Ｑtrapとして算出する。
そして、図６におけるステップ６１０の再生時期の判定
をＱcal が設定値に達したか否か、すなわちＱcal ＞設
定値であるか否かにより行う。これにより、燃焼の際最
も最終的な因子である、ＰＭの発熱量で判定することが
できるため、より安定した再生が達成可能となる。
発熱量換算係数Ｋcal と上述の算出法で算出した捕集量
Ｑtrapから、Ｑcal ＝Ｋcal ×Ｑtrapとして算出する。
そして、図６におけるステップ６１０の再生時期の判定
をＱcal が設定値に達したか否か、すなわちＱcal ＞設
定値であるか否かにより行う。これにより、燃焼の際最
も最終的な因子である、ＰＭの発熱量で判定することが
できるため、より安定した再生が達成可能となる。
【００５８】なお、このＰＭの発熱量でフィルタの再生
時期判定を行う場合には、上記第１実施例のようにフィ
ルタの前後差圧から捕集量Ｑtrapに求めるものに限ら
ず、他の方法で捕集量Ｑtrapで求めるものにも適用する
ことができる。また、捕集量−発熱量換算係数Ｋc 、Ｐ
Ｍ発熱量上昇速度Ｋd 算出の際の運転状態のうちの負荷
の検出としては、同様に、燃料噴射量、または、燃料調
節部材位置、または、アクセル開度、または、排気温、
または、噴射量演算値等を用いることができる。
時期判定を行う場合には、上記第１実施例のようにフィ
ルタの前後差圧から捕集量Ｑtrapに求めるものに限ら
ず、他の方法で捕集量Ｑtrapで求めるものにも適用する
ことができる。また、捕集量−発熱量換算係数Ｋc 、Ｐ
Ｍ発熱量上昇速度Ｋd 算出の際の運転状態のうちの負荷
の検出としては、同様に、燃料噴射量、または、燃料調
節部材位置、または、アクセル開度、または、排気温、
または、噴射量演算値等を用いることができる。
【００５９】なお、上述した実施例において、エンジン
回転数センサ１１およびアクセル開度センサ２３がディ
ーゼルエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
を構成し、圧力センサ４、５およびステップ６０３がフ
ィルタの前後差圧を検出するフィルタ前後差圧検出手段
を構成している。また、ステップ６０２、６０４がフィ
ルタの目詰まり量を検出する目詰まり量検出手段を、ス
テップ６０６〜６０８がフィルタの組成成分に応じた成
分補正係数を算出する成分補正係数算出手段を、ステッ
プ６０９がパティキュレート捕集量を検出する捕集量検
出手段を、それぞれ構成している。
回転数センサ１１およびアクセル開度センサ２３がディ
ーゼルエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
を構成し、圧力センサ４、５およびステップ６０３がフ
ィルタの前後差圧を検出するフィルタ前後差圧検出手段
を構成している。また、ステップ６０２、６０４がフィ
ルタの目詰まり量を検出する目詰まり量検出手段を、ス
テップ６０６〜６０８がフィルタの組成成分に応じた成
分補正係数を算出する成分補正係数算出手段を、ステッ
プ６０９がパティキュレート捕集量を検出する捕集量検
出手段を、それぞれ構成している。
【００６０】また、ＤＰＦ目詰まり量ＲにＰＭ成分補正
係数Ｋpmを乗じることにて請求項１における補正手段を
構成している。さらに、数６に示すように発熱量換算係
数Ｋcal を算出する部分が請求項６における発熱量換算
係数算出手段に相当し、発熱量換算係数Ｋcal と捕集量
ＱtrapからＰＭ発熱量Ｑcal を算出する部分が発熱量算
出手段に相当している。
係数Ｋpmを乗じることにて請求項１における補正手段を
構成している。さらに、数６に示すように発熱量換算係
数Ｋcal を算出する部分が請求項６における発熱量換算
係数算出手段に相当し、発熱量換算係数Ｋcal と捕集量
ＱtrapからＰＭ発熱量Ｑcal を算出する部分が発熱量算
出手段に相当している。
【図１】本発明の第１実施例の全体構成を示す構成図で
ある。
ある。
【図２】運転負荷状態の変化に対する、目詰まり量とＰ
Ｍ捕集量の関係を示す特性図である。
Ｍ捕集量の関係を示す特性図である。
【図３】ＤＰＦの体積流量と発生差圧の関係を示す特性
図である。
図である。
【図４】運転負荷状態により目詰まり量の時間的変化が
異なることを示す説明図である。
異なることを示す説明図である。
【図５】運転負荷状態により目詰まり量とＰＭ捕集量の
関係が変化することを示す説明図である。
関係が変化することを示す説明図である。
【図６】ＥＣＵ３のＤＰＦ捕集量演算処理を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図７】ＥＣＵ３のＤＰＦ再生処理を示すフローチャー
トである。
トである。
１ ディーゼルエンジン ３ ＥＣＵ ４、５ 圧力センサ ６、８ ＤＰＦ １１ エンジン回転数センサ １２ 排気温センサ ２３ アクセル開度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 秀治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジンの排気路に設けられ
パティキュレートを捕集するフィルタと、前記排気路に
おける前記フィルタの前後の圧力差を検出するフィルタ
前後差圧検出手段とを備え、前記検出されたフィルタ前
後の圧力差に基づいて、前記フィルタのパティキュレー
ト捕集量を検出するようにしたディーゼルパティキュレ
ート捕集量検出装置において、 前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、 この運転状態検出手段にて検出された運転状態の履歴情
報に基づいて前記パティキュレート捕集量の検出を補正
する補正手段とを備えたことを特徴とするディーゼルパ
ティキュレート捕集量検出装置。 - 【請求項２】 ディーゼルエンジンの排気路に設けられ
パティキュレートを捕集するフィルタと、 前記排気路における前記フィルタの前後の圧力差を検出
するフィルタ前後差圧検出手段と、 前記検出されたフィルタ前後の圧力差に基づいて前記フ
ィルタの目詰まり量を検出する目詰まり量検出手段と、 前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、 この運転状態検出手段にて検出された運転状態の履歴か
ら前記パティキュレートの組成成分に応じた成分補正係
数を算出する成分補正係数算出手段と、 前記検出されたフィルタの目詰まり量および前記算出さ
れた成分補正係数に基づいて、前記フィルタのパティキ
ュレート捕集量を検出する捕集量検出手段とを備えたこ
とを特徴とするディーゼルパティキュレート捕集量検出
装置。 - 【請求項３】 前記成分補正係数算出手段は、前記運転
状態検出手段にて検出された運転状態に基づいて目詰ま
り量対捕集量換算係数を算出し、この目詰まり量対捕集
量換算係数を平均化処理して前記成分補正係数を算出す
ることを特徴とする請求項２に記載のディーゼルパティ
キュレート捕集量検出装置。 - 【請求項４】 前記成分補正係数算出手段は、前記運転
状態検出手段にて検出された運転状態に基づいて目詰ま
り量上昇速度を算出し、この目詰まり量上昇速度を用い
て前記平均化処理を行うことを特徴とする請求項３に記
載のディーゼルパティキュレート捕集量検出装置。 - 【請求項５】 前記運転状態検出手段は、前記ディーゼ
ルエンジンの回転数と負荷を検出するものであることを
特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のディーゼ
ルパティキュレート捕集量検出装置。 - 【請求項６】 ディーゼルエンジンの排気路に設けられ
パティキュレートを捕集するフィルタと、この検出され
たパティキュレート捕集量に基づいて前記フィルタの再
生時期を判定するようにしたディーゼルパティキュレー
トフィルタ再生時期判定装置において、 前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、 この運転状態検出手段にて検出された運転状態の履歴か
ら発熱量換算係数を算出する発熱量換算係数算出手段
と、 前記検出されたパティキュレート捕集量と前記算出され
た発熱量換算係数に基づき前記パティキュレートの発熱
量を算出する発熱量算出手段とを備え、 この算出された発熱量に基づいて前記フィルタの再生時
期の判定を行うことを特徴とするディーゼルパティキュ
レートフィルタ再生時期判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6099657A JPH07310524A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | ディーゼルパティキュレート捕集量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6099657A JPH07310524A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | ディーゼルパティキュレート捕集量検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07310524A true JPH07310524A (ja) | 1995-11-28 |
Family
ID=14253130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6099657A Pending JPH07310524A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | ディーゼルパティキュレート捕集量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07310524A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1229223A1 (en) * | 2001-02-05 | 2002-08-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Engine exhaust emission purification device |
| WO2003100227A1 (de) * | 2002-05-25 | 2003-12-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur regenerierung eines verstopften partikelfilters |
| US6735941B2 (en) | 2002-04-25 | 2004-05-18 | Denso Corporation | Exhaust gas purification system having particulate filter |
| EP1437486A1 (en) * | 2003-01-10 | 2004-07-14 | Nissan Motor Company, Limited | Exhaust gas purifying system of internal combustion engine |
| JP2008286208A (ja) * | 2008-08-05 | 2008-11-27 | Crf Scpa | 微粒子フィルタに蓄積された微粒子の量を決定する方法 |
| KR100937008B1 (ko) * | 2003-07-23 | 2010-01-15 | 씨.알.에프. 쏘시에타 컨서틸 퍼 아지오니 | 입자 필터에 축적된 입자의 양을 결정하는 방법 |
| JP2011152514A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Daihen Corp | 流体供給装置、および流体供給装置を備えた燃料電池システム |
| JP2017180272A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 三菱自動車工業株式会社 | 排気浄化装置 |
| US9988960B2 (en) | 2014-05-28 | 2018-06-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas control apparatus of internal combustion |
| CN114991919A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-09-02 | 凯龙高科技股份有限公司 | 一种颗粒捕集载体的再生时间设置方法及装置 |
| CN115126583A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-30 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种双路颗粒捕集器故障诊断方法及*** |
-
1994
- 1994-05-13 JP JP6099657A patent/JPH07310524A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6735941B2 (en) | 2002-04-25 | 2004-05-18 | Denso Corporation | Exhaust gas purification system having particulate filter |
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| CN114991919A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-09-02 | 凯龙高科技股份有限公司 | 一种颗粒捕集载体的再生时间设置方法及装置 |
| CN115126583A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-30 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种双路颗粒捕集器故障诊断方法及*** |
| CN115126583B (zh) * | 2022-07-18 | 2024-01-12 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种双路颗粒捕集器故障诊断方法及*** |
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