JP2008031854A - 内燃機関の排ガス浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フィルタを的確な時期に再生処理することができる内燃機関の排ガス浄化装置を提供することにある。
【解決手段】排ガス中の微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ23と、再生処理時のフィルタ23の温度を検出する温度センサ26と、所定のパラメータ値に基づきディーゼルパティキュレートフィルタ23を再生処理する次回以降の時期を判定する判定値を、温度センサ26が検出したディーゼルパティキュレート23の最高温度に基づき補正する補正手段を有するECU31とを具備するようにした。
【選択図】図1
【解決手段】排ガス中の微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ23と、再生処理時のフィルタ23の温度を検出する温度センサ26と、所定のパラメータ値に基づきディーゼルパティキュレートフィルタ23を再生処理する次回以降の時期を判定する判定値を、温度センサ26が検出したディーゼルパティキュレート23の最高温度に基づき補正する補正手段を有するECU31とを具備するようにした。
【選択図】図1
Description
本発明は、内燃機関の排ガス浄化装置に関し、特に内燃機関からの排ガスに含まれる微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタを的確に再生処理する内燃機関の排ガス浄化装置に関する。
ディーゼルエンジンなどから排気される排ガスには、HC(炭化水素)、CO(一酸化炭素)、NOx(窒素酸化物)の他に、微粒子である煤などのパティキュレートマター(PM)が含まれている。そのため、自動車等の内燃機関の排気系には、パティキュレートマターを捕集するフィルタを内蔵し、捕集したパティキュレートマターの内の煤を燃焼除去する装置として、内燃機関の排ガス浄化装置が設けられている。
上述した内燃機関の排ガス浄化装置では、フィルタにより捕集された煤の堆積が所定量に達すると、フィルタの再生処理が強制的に実施されている。ここで、フィルタの再生処理を実施するにあたっては、煤の堆積量を実測することができないため、それを種々の方法にて推定し、推定した煤の堆積量に基づきフィルタの再生処理を行う時期(間隔)を調整するようにしている。前述した煤の堆積量の推定方法として、現在のところ、車速に基づく走行距離から推定する方法、フィルタの前後の差圧から推定する方法、内燃機関の回転数と負荷から推定する方法などがある。
また、上述した内燃機関の排ガス浄化装置として、排ガスに含まれる排気粒子を捕集するフィルタの上流側の圧力を検出し、この圧力が所定値を超えた場合に再生時期であると判定し、当該フィルタを加熱して再生処理を行い、再生時におけるフィルタの最高温度が低いほど又は最高温度に達する最高温度到達時間が短いほど再生が行われる排圧を高めるように補正するようにしたエンジンの排気微粒子処理装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。すなわち、この装置では、フィルタの再生処理時の最高温度およびこの温度への到達時間からフィルタに溜まった(捕集された)アッシュの堆積量を推定し、次回のフィルタの再生処理時における排圧を高め前記アッシュを強制的に排出して、フィルタの排気微粒子の捕集力を一定に保持するようにしている。
しかしながら、上述した各堆積量推定方法は、例えば以下に述べるような課題を有している。
走行距離による推定方法では、加減速の差が大きい運転を行ったときや内燃機関の個体差により、同じ走行距離であっても煤の排出量が異なる場合がある。そのため、フィルタが捕集した煤の堆積量を正確に推定することができず、フィルタの再生処理を的確に実施できない可能性があった。
走行距離による推定方法では、加減速の差が大きい運転を行ったときや内燃機関の個体差により、同じ走行距離であっても煤の排出量が異なる場合がある。そのため、フィルタが捕集した煤の堆積量を正確に推定することができず、フィルタの再生処理を的確に実施できない可能性があった。
フィルタの前後の差圧による推定方法では、フィルタの前後方向にて煤の堆積量が異なる偏堆積が生じたり、フィルタの個体差によって捕集した煤の堆積量が異なったり、排ガスに含まれる灰分の量が排ガスの排出時期で異なったりなどした場合には、前記差圧にて推定した煤の堆積量と実際にフィルタが捕集した煤の堆積量とが近似しない可能性があった。その結果、フィルタの再生処理を的確に実施できない可能性があった。
内燃機関の回転数と負荷による推定方法では、急発進や急減速による排ガスの過度の排出、そのときの排ガスの温度上昇、内燃機関の個体差などが要因となって、フィルタが捕集した煤の堆積量を正確に推定することができず、フィルタの再生処理を的確に実施できない可能性があった。
特許文献1に記載のエンジンの排気微粒子処理装置では、フィルタに溜まったアッシュを強制的に排出して、フィルタに捕集されたアッシュによる当該フィルタの排気微粒子の捕集力の低下を抑制することができるので、フィルタの再生時期の誤差を的確に補正することができるものの、前記フィルタの前後方向において排気微粒子の堆積量が異なったり、フィルタの個体差によって捕集した煤の堆積量が異なったりなどした場合には、前記差圧にて推定した排気微粒子の堆積量と実際にフィルタが捕集した排気微粒子の堆積量とが近似しない可能性があった。その結果、フィルタの再生処理を的確に実施できない可能性があった。
そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、フィルタの再生処理時期を的確に判定できる内燃機関の排ガス浄化装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決する第1の発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置は、排ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、所定のパラメータ値に基づき前記フィルタを再生処理する時期を判定して前記フィルタを再生処理するフィルタ再生手段と、前記フィルタ再生手段による再生処理時に前記フィルタの温度を検出するフィルタ温度検出手段と、前記フィルタ温度検出手段で検出した前記フィルタの最高温度に基づき次回以降の再生処理時期判定の判定値を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
上述した課題を解決する第2の発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置は、第1の発明に記載された内燃機関の排ガス浄化装置であって、前記補正手段が、前記最高温度と予め定められた基準最高温度との差分に応じて前記判定値の補正量を決定することを特徴とする。
上述した課題を解決する第3の発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置は、第2の発明に記載された内燃機関の排ガス浄化装置であって、前記補正手段が、前記最高温度が前記基準最高温度よりも高い場合には、前記フィルタの再生処理間隔が短くなるように前記判定値を補正し、前記最高温度が前記基準最高温度よりも低い場合には、前記再生処理間隔が長くなるように前記判定値を補正することを特徴とする。
上述した課題を解決する第4の発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置は、第1乃至第3の何れかの発明に記載された内燃機関の排ガス浄化装置であって、前記フィルタ再生手段が、前記内燃機関が搭載される車両の走行距離、前記フィルタの前後の差圧、前記内燃機関の回転数と負荷、の少なくとも何れかを前記所定のパラメータ値として前記判定値を設定することを特徴とする。
第1の発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置によれば、フィルタの再生処理時におけるフィルタの最高温度に基づき、次回以降のフィルタ再生処理時期を判定する判定値を補正することにより、フィルタの個体差やフィルタに堆積する微粒子の偏り(偏堆積)、排ガス中における微粒子量のばらつきなどによる堆積量の推定誤差の影響を低減して、フィルタを的確な時期に再生処理することができる。
第2の発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置によれば、フィルタを再生処理した時のフィルタの最高温度と予め定められた基準最高温度との差分に応じて、フィルタを再生処理する時期を判定する判定値の補正量を決定することで、より的確な時期にフィルタを再生処理することができる。
第3の発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置によれば、最高温度が基準最高温度よりも高い場合には、フィルタの再生処理間隔が短くなるように判定値を補正することで、次回の再生処理時にフィルタの過昇温を引き起こすなどの可能性を低減できる。さらに、最高温度が基準最高温度よりも低い場合には、再生処理間隔が長くなるように判定値を補正することで、次回の再生処理時期が早まって燃費が悪化するなどの可能性を低減できる。
第4の発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置によれば、走行距離を所定のパラメータ値として判定値を設定することで、同じ走行距離で煤の排出量が異なる場合などであっても、次回以降の再生処理時期を的確に判定できる。また、差圧を所定のパラメータとして判定値を設定することで、フィルタに偏堆積が生じた場合やフィルタの個体差により捕集力の違いが生じる場合などでも、次回以降の再生処理時期を的確に判定できる。さらに、回転数と負荷を所定のパラメータ値として判定値を設定することで、急発進や急減速による排ガスの排出量や温度上昇量の違い、内燃機関の個体差などがある場合であっても、次回以降の再生処理時期を的確に判定できる。
以下に、本発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置を実施するための最良の形態を実施例に基づき具体的に説明する。
以下に、本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置につき、図面を用いて説明する。
図1は、本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置の概略構成図である。図2は、排ガス浄化装置で実行されるフィルタの再生制御を示すフローチャートである。図3は、本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置が有するフィルタの再生処理間隔を示すグラフであり、横軸に時間を示し、縦軸にフィルタの温度を示す。図4は、本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置が有するフィルタにおける再生制御時の最高温度と煤の堆積量との関係を示すグラフである。
図1は、本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置の概略構成図である。図2は、排ガス浄化装置で実行されるフィルタの再生制御を示すフローチャートである。図3は、本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置が有するフィルタの再生処理間隔を示すグラフであり、横軸に時間を示し、縦軸にフィルタの温度を示す。図4は、本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置が有するフィルタにおける再生制御時の最高温度と煤の堆積量との関係を示すグラフである。
本実施例においては、図1に示すように、内燃機関本体としては、高圧縮により高温となった空気に軽油などの燃料を直接噴射し自然着火させて燃焼させるディーゼルエンジン1が採用される。
ディーゼルエンジン1のシリンダヘッド2には、気筒毎に電磁式の燃料噴射ノズル3が燃焼室4に臨んで設けられ、燃料噴射ノズル3は、高圧パイプ5によりコモンレール6に接続される。このコモンレール6は、高圧パイプ7により燃料タンク8に接続され、この高圧パイプ7の途中に高圧ポンプ9が配置される。
シリンダヘッド2には、気筒毎に吸気ポート10および排気ポート12がそれぞれ形成される。各吸気ポート10と連通するようにして図示しない吸気マニホールドを介して吸気管(吸気通路)11が接続される。また、各排気ポート12と連通するようにして図示しない排気マニホールドを介して排気管(排気通路)13が接続される。各吸気ポート10および各排気ポート12には吸気バルブ14および排気バルブ15の先端がそれぞれ臨み、燃焼室4と各ポート10,12との開閉が行われる。
吸気管11には、吸入空気量を調節する電磁式の吸気絞り弁16が設けられる。さらに、吸入空気量Qaを計測するエアフローセンサ17が取り付けられる。
排気管13にはEGR管18が接続され、このEGR管18の終端が吸気管11に接続される。EGR管18の途中に電磁式のEGR弁19が配置される。
排気管13には、排ガス浄化装置本体20が介装される。この排ガス浄化装置本体20は、直列に配置された第1,第2の酸化触媒21,22と、第2の酸化触媒22の後流側に配置されたディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)23とを有する。この排ガス浄化装置本体20では、第1,第2の酸化触媒21,22において酸化剤(NO2)を生成し、生成された酸化剤によって下流のディーゼルパティキュレートフィルタ23に堆積した煤を常時連続的に酸化除去するように構成されている。
第1の酸化触媒21の上流側、第1の酸化触媒21と第2の酸化触媒22の間、およびディーゼルパティキュレートフィルタ23の下流側に第1,第2,第3の温度センサ(温度計測手段)24,25,26がそれぞれ設けられる。各センサ24,25,26にて、第1の酸化触媒21に導入される排ガスの温度、第2の酸化触媒22に導入される排ガスの温度、およびディーゼルパティキュレートフィルタ23から排気される排ガスの温度(ディーゼルパティキュレートフィルタ23の温度)がそれぞれ検出される。また、排気管13には、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の上流側の排ガス(ディーゼルパティキュレートフィルタ23に導入される排ガス)の圧力と、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の下流側の排ガス(ディーゼルパティキュレートフィルタ23から排気される排ガス)の圧力との差圧を検出するDPF差圧センサ(差圧計測手段)27が設けられる。
車両にはエンジンの電子制御ユニットであるECU31が設けられる。このECU31において、入力側には、エアフローセンサ17、第1,第2,第3の温度センサ24,25,26、DPF差圧センサ27、クランク角を検出するクランク角センサ28、アクセルポジションセンサ29、車両の速度を計測する車速計測手段である車速センサ30などが接続されており、これらセンサ類からの検出情報が入力する。クランク角センサ(回転数計測手段)28は内燃機関の回転数を検出可能である。一方、ECU31の出力側には、燃料噴射ノズル3、および吸気絞り弁16などが接続されており、これら燃料噴射ノズル3および吸気絞り弁16などには、各種センサ類からの検出情報に基づいて演算された燃料噴射量およびスロットル開度thなどの最適値がそれぞれ出力される。これにより、燃料噴射ノズル3から適正量の燃料が適正なタイミングで噴射される。
このECU31には、入出力装置、制御プラグラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装置(ROM、RAM、BURRAM等)、中央処理装置(CPU)およびタイマやカウンタ類が具備されており、このECU31によりエンジン1の総合的な制御が実施される。
これにより、各種入力情報に基づき各種デバイス類が制御され、エンジン1が適正に運転制御される。また、ECU31は、燃料噴射ノズル3により主燃焼用の主噴射を行った後、当該燃料噴射ノズル3により膨張行程または排気行程において燃料の追加供給、すなわちポスト噴射を行うことで、ディーゼルパティキュレートフィルタ23に捕集された煤を強制的に燃焼除去して、ディーゼルパティキュレートフィルタ23を再生処理できるように構成されている。
よって、通常の運転状態の下でディーゼルパティキュレートフィルタ23が連続再生機能を果たせないような状況のときには、ポスト噴射による未燃燃料(HC、COなど)と排気中の酸素との酸化反応を酸化触媒21,22上で促進させてこれら酸化触媒21,22を活性化させる。そして、この際に生じる酸化反応の熱によってディーゼルパティキュレートフィルタ23を昇温してディーゼルパティキュレートフィルタ23に堆積した煤を強制的に燃焼除去することが可能である。
本実施例では、ECU31は、所定のパラメータ値、ここではディーゼルエンジン1が搭載される車両の走行距離に基づきフィルタ23を再生処理する時期を判定してディーゼルパティキュレートフィルタ23を再生処理するフィルタ再生手段と、第3の温度センサ26により計測したフィルタ23の最高温度に基づきディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理時期判定の判定値(ディーゼルパティキュレートフィルタ23を再生処理する時期を判定する判定値)を補正する補正手段とを有する。具体的には、このECU31は、図2に示すフローチャートに基づき、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の強制的な再生制御を実施する。
最初にステップS11にて、車速センサ30にて検出した車速から演算された走行距離が再生開始距離(判定値)よりも大きいか判定する。すなわち、ディーゼルパティキュレートフィルタ23が捕集した煤の堆積量は、前記走行距離から演算されて推定される。走行距離が再生開始距離よりも大きい場合には、ステップS12に進み、走行距離が再生開始距離と同じ、またはそれよりも小さい場合には終了となる。
ステップS12にて、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生制御がなされる。すなわち、ディーゼルパティキュレートフィルタ23を強制的に再生するために、前述したポスト噴射によりディーゼルパティキュレートフィルタ23に捕集された煤を燃焼除去する。
続いて、ステップS13に進む。このステップにて、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理時の最高温度を第3の温度センサ26により計測する。
続いて、ステップS14に進む。このステップにて、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生制御の終了を判定する。すなわち、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生制御を開始してから所定時間経過する前は、ステップS12に戻り、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生制御を開始してから所定時間経過した後は、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生制御(ポスト噴射)を終了し、ステップS15に進む。
ステップS15にて、次回の再生開始距離を演算し、終了となる。すなわち、今回のディーゼルパティキュレートフィルタの再生処理時の最高温度と、所定量の煤が燃焼したときの基準最高温度(予め定められた基準最高温度)Tfとの差分から演算された次回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生開始距離の補正量(前記最高温度と前記基準最高温度Tfとの差分に応じて決定される前記判定値の補正量)と、前回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生開始距離とから次回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生開始距離を演算し、終了となる。
具体的には、次回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理間隔(再生開始距離)DIST2は、前回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理間隔(再生処理距離)DIST1、および今回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理時の最高温度と基準最高温度Tfの差分ΔTEMPから次の(1)式にて導き出される。すなわち、再生処理時の最高温度が基準最高温度よりも高いということは、基準よりも多量の煤が燃焼したということであり、このことからディーゼルパティキュレートフィルタ23には基準よりも多量の煤が堆積していたと推定することができる。逆に、再生処理時の最高温度が基準最高温度よりも低いということは、基準よりも少量の煤が燃焼したということであり、このことからディーゼルパティキュレートフィルタ23には基準よりも少量の煤が堆積していたと推定することができる。
DIST2 = DIST1 + f(ΔTEMP) (1)
ただし、今回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理時の最高温度が基準最高温度Tfより高い場合には、f(ΔTEMP)は負の値となり、走行距離に基づく煤の推定堆積量から演算された、前回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理から今回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理までの前回フィルタ再生処理間隔DIST1より、前記今回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理から次回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理までの次回フィルタ再生処理間隔DIST2が短くなるように演算される。一方、今回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理時の最高温度が前記基準最高温度Tfより低い場合には、f(ΔTEMP)は正の値となり、前記前回フィルタ再生処理間隔DIST1より前記次回フィルタ再生処理間隔DIST2が長くなるように演算される。さらに、今回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理時の最高温度が前記基準最高温度Tfと同じ場合には、f(ΔTEMP)は零となり、走行距離に基づく煤の推定堆積量から演算された前回フィルタ再生処理間隔DIST1と前記次回フィルタ再生処理間隔DIST2とが同一の値となるように演算される。
例えば、図3に示すようなタイムチャートでは、基準最高温度Tfよりも最高温度が高くなっており、基準となる所定量よりも実際の煤の堆積量が多いと判断できる(後述する図4参照)ので、この最高温度と基準最高温度Tfとの差分ΔTEMPに応じた値f(ΔTEMP)(この場合は負の値となる)で補正する。この結果、図3の場合、DIST2はDIST1よりも短い間隔となる。
なお、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理時の最高温度と、ディーゼルパティキュレートフィルタ23が捕集した煤の堆積量とは、例えば、図4に示すように、1次曲線にて表すことができ、温度が高くなるほど、煤の堆積量が多くなるという関係がある。
したがって、本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置50によれば、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理時における最高温度と基準最高温度Tfとの差分ΔTEMPを用い、前述した式(1)から次回フィルタ再生処理間隔DIST2を的確に判定することができる。これにより、煤の堆積量を実際よりも少なく推定した場合に、処理温度を上げすぎてディーゼルパティキュレートフィルタ23が過昇温となり損傷するなどの事態に至る可能性を低減できる。さらに、煤の堆積量を実際よりも多く推定した場合に、実際にはまだ再生処理を行う必要がないにもかかわらず再生処理を実行して燃費が悪化したり、シリンダ内からオイルパン(図示されず)へと燃料が落下してオイル希釈が生じたりするなどの可能性を低減できる。
なお、上述した本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置50では、走行距離に基づきディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理間隔を演算したが、フィルタ再生処理間隔(所定のパラメータ値)として、走行距離の代わりに、ディーゼルパティキュレートフィルタの前後の差圧、または内燃機関の回転数に基づく堆積量から演算しても良い。このような内燃機関の排ガス浄化装置であっても、上述した本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置50と同様な作用効果を奏する。
上記制御では、ポスト噴射を行うことでディーゼルパティキュレートフィルタ23を昇温して、煤を燃焼除去する強制再生を行う内燃機関の排ガス浄化装置50を用いて説明したが、ディーゼルパティキュレートフィルタにヒータを設けて、ヒータを加熱することでディーゼルパティキュレートフィルタを強制再生する内燃機関の排ガス浄化装置としても良い。このような内燃機関の排ガス浄化装置であっても、上述した本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置50と同様な作用効果を奏する。
以下に、本発明の第2の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置につき、図面を用いて説明する。なお、本実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置は、上述した本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置におけるポスト噴射時期の制御のみを変更したものであり、装置構成に関する説明を省略する。
図5は、本発明の第2の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置で実行されるフィルタの再生制御を示すフローチャートである。
図5は、本発明の第2の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置で実行されるフィルタの再生制御を示すフローチャートである。
本発明の第2の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置では、ECU31は、図5に示すフローチャートに基づき、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の強制的な再生制御を実施する。最初に、ステップS21にて、車速センサ30にて検出された車速から演算された走行距離が再生開始距離(第1の判定値)よりも大きいか判定する。すなわち、ディーゼルパティキュレートフィルタ23が捕集した煤の堆積量は、前記走行距離から演算されて推定される。前記走行距離が前記再生開始距離と同じ、またはそれよりも小さい場合には、ステップS22に進み、前記走行距離が前記再生開始距離よりも大きい場合には、ステップS23に進む。
ステップS22にて、煤の堆積量が再生開始堆積量(第2の判定値)より大きいか判定する。すなわち、ディーゼルパティキュレートフィルタ23が捕集した煤の堆積量は、DPF差圧センサ27にて検出したフィルタ23の前後の差圧、またはクランク角センサ28にて検出した内燃機関の回転数から演算されて推定される。このステップS22で煤の堆積量が前記再生開始堆積量より大きい場合には、ステップS23に進む一方、煤の堆積量が前記再生開始堆積量と同じ、またはそれよりも小さい場合には、終了となる。
続いて、ステップS23にて、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生制御がなされる。すなわち、ディーゼルパティキュレートフィルタ23を強制的に再生処理するために、前述したポスト噴射によりディーゼルパティキュレートフィルタ23に捕集された煤を燃焼除去する。
続いて、ステップS24に進む。このステップにて、フィルタ再生処理時の最高温度を第3の温度センサ26により計測する。
続いて、ステップS25に進む。このステップにて、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生制御の終了を判定する。すなわち、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生制御を開始してから所定時間経過する前は、ステップS23に戻り、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生制御を開始してから所定時間経過した後は、再生処理が終了したとして、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生制御(ポスト噴射)を終了し、ステップS26に進む。
ステップS26にて、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生制御の開始条件を判定する。すなわち、前述した再生制御の開始条件が走行距離である場合には、ステップS27に進み、前述した再生開始条件が煤の堆積量である場合には、ステップS28に進む。
ステップS27にて、次回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生開始距離を演算し、終了となる。すなわち、今回のディーゼルパティキュレートフィルタ再生処理時の最高温度と、所定量の煤が燃焼したときの基準最高温度(予め定められた基準最高温度)Tfとの差分から演算された次回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生開始距離の補正量と、前回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生開始距離とから次回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生開始距離を演算し、終了となる。なお、具体的な計算式は、上述した本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置50にて用いた計算式(1)と同じである。
ステップS28にて、次回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生開始堆積量を演算し、終了となる。すなわち、今回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理時の最高温度と、前述した基準最高温度Tfとの差分から演算された次回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生開始堆積量の補正量と、前回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生開始堆積量とから次回のディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生開始堆積量を演算し、終了となる。なお、具体的な計算式は、上述した本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置にて用いた計算式(1)と同じである。
よって、このようなフローにて動作する内燃機関の排ガス浄化装置では、走行距離または煤の堆積量によりディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理間隔が補正される。
したがって、本発明の第2の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置によれば、上述した本発明の第1の実施例に係る内燃機関の排ガス浄化装置と同様な作用効果を奏する他、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理間隔を走行距離または煤の堆積量にて補正することができ、ディーゼルパティキュレートフィルタ23の再生処理間隔をより的確に調整できる。
1 エンジン
2 シリンダヘッド
3 燃料噴射ノズル
4 燃焼室
6 コモンレール
10 吸気ポート
12 排気ポート
13 排気管
14 吸気バルブ
15 排気バルブ
20 排ガス浄化装置本体
21 第1の酸化触媒
22 第2の酸化触媒
23 ディーゼルパティキュレートフィルタ
24 第1の温度センサ
25 第2の温度センサ
26 第3の温度センサ
27 DPF差圧センサ
28 クランク角センサ
29 アクセルポジションセンサ
30 車速センサ
31 電子制御ユニット(ECU)
50 内燃機関の排ガス浄化装置
2 シリンダヘッド
3 燃料噴射ノズル
4 燃焼室
6 コモンレール
10 吸気ポート
12 排気ポート
13 排気管
14 吸気バルブ
15 排気バルブ
20 排ガス浄化装置本体
21 第1の酸化触媒
22 第2の酸化触媒
23 ディーゼルパティキュレートフィルタ
24 第1の温度センサ
25 第2の温度センサ
26 第3の温度センサ
27 DPF差圧センサ
28 クランク角センサ
29 アクセルポジションセンサ
30 車速センサ
31 電子制御ユニット(ECU)
50 内燃機関の排ガス浄化装置
Claims (4)
- 排ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、
所定のパラメータ値に基づき前記フィルタを再生処理する時期を判定して前記フィルタを再生処理するフィルタ再生手段と、
前記フィルタ再生手段による再生処理時に前記フィルタの温度を検出するフィルタ温度検出手段と、
前記フィルタ温度検出手段で検出した前記フィルタの最高温度に基づき次回以降の再生処理時期判定の判定値を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。 - 前記補正手段は、前記最高温度と予め定められた基準最高温度との差分に応じて前記判定値の補正量を決定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
- 前記補正手段は、前記最高温度が前記基準最高温度よりも高い場合には、前記フィルタの再生処理間隔が短くなるように前記判定値を補正し、前記最高温度が前記基準最高温度よりも低い場合には、前記再生処理間隔が長くなるように前記判定値を補正することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
- 前記フィルタ再生手段は、前記内燃機関が搭載される車両の走行距離、前記フィルタの前後の差圧、前記内燃機関の回転数と負荷、の少なくとも何れかを前記所定のパラメータ値として前記判定値を設定することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
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- 2006-07-26 JP JP2006202902A patent/JP2008031854A/ja active Pending
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