(57)【要約】  酸化触媒と組み合わされてエンジンの排気系に配設されたＮＯｘ（窒素酸化物）トラップに蓄積するＳＯｘ（硫黄酸化物）を除去するこのシステムは、エスティメータ（６０）によって推定されるＳＯｘ除去速度に応じてＮＯｘトラップのパージタスクの中止を指令できる中止モジュール（５４）を備える。
2009526165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車両のエンジンの排気系に酸化触媒と組み合わされて配設されたＮＯｘ（窒素酸化物）トラップに蓄積したＳＯｘ（硫黄酸化物）を除去するシステムであって、
前記ＮＯｘトラップのパージタスクを少なくとも実行することができる供給スーパーバイザ（５０）であって、そのタスクが、ＳＯｘの除去が可能になる範囲までトラップの温度を上げてその範囲に維持することができる希薄混合物と、ＮＯｘトラップに蓄積したＳＯｘの除去を行うことができる濃厚混合物とを交互にエンジンに供給するように燃料供給装置を制御することにある供給スーパーバイザ（５０）と、
前記ＮＯｘトラップに蓄積したＳＯｘの除去速度を前記パージタスクの実行時に推定することのできるエスティメータ（６０）と、
前記パージタスクの中止モジュール（５４）とを備えるシステムにおいて、
前記中止モジュールが、前記エスティメータによって推定される速度に応じて前記パージタスクの中止を指令できることを特徴とするシステム。
【請求項２】
粒子フィルタと、前記供給スーパーバイザ（５０）が前記粒子フィルタの再生タスクを実行するように前記粒子フィルタの再生要求を送出することのできる前記粒子フィルタのスーパーバイザとをさらに備え、前記中止モジュール（５４）がさらに、前記粒子フィルタの前記スーパーバイザから送出される前記粒子フィルタの再生要求に応じて前記パージタスクの中止を指令することができる自動車両用の請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記中止モジュール（５４）が、推定速度を前記パージタスク実行開始からの経過時間で積分することによって得られる除去ＳＯｘの量を、前記パージタスク実行開始からの時間の経過につれて増大する最小閾値と比較し、その比較の結果に応じて前記パージタスクの中止を指令できることを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記中止モジュール（５２）が、さらに、除去ＳＯｘの推定量が所定の閾値を超えたときには直ちに前記パージタスクの中止を指令できることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載のＳＯｘ除去システムで使用することができる中止モジュールにおいて、前記エスティメータによって推定される速度に応じて前記パージタスクの中止を指令できることを特徴とする中止モジュール。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一項に記載の除去システムを利用してＮＯｘトラップに蓄積したＳＯｘを除去する方法において、前記中止モジュールが、前記エスティメータによって推定される速度に応じて前記パージタスクの中止を（２１８で）指令することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載のＳＯｘの除去方法を実行するための命令が電子計算機によって実行される場合に、その命令を格納することを特徴とする情報記録媒体（９６）。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
本発明は、ＳＯｘ（硫黄酸化物）除去のためのシステムおよび方法、ならびにそのシステムのための中止モジュールに関する。
【０００２】
従来より、自動車両のディーゼルエンジンは、大気中に放出される汚染物質の量、とりわけ窒素酸化物（ＮＯｘ）分子の量を減らすための排ガス処理手段と組み合わされている。
【０００３】
そのために、一般に、エンジンは、その排気系に配設され、この種の分子を例えばバリウムのような専用蓄積場所に硝酸塩の形で蓄積するように構成されたＮＯｘトラップと組み合わされている。
【０００４】
ＮＯｘトラップを再生するためには、エンジンの燃料供給装置が濃厚混合物の方に切り替えられて、トラップに含まれるＮＯｘを還元するＨＣやＣＯのような還元剤が十分な量でエンジンから排気系に送り込まれるようにする。ＮＯｘはそれによって還元されてＮ２の形で脱着され、蓄積場所は改めてＮＯｘ蓄積のために開放される。
【０００５】
ところで、これらの蓄積場所は、燃料およびエンジン潤滑油に含まれる硫黄からエンジンによって生成されるＳＯ２にさらされたときに、硫黄酸化物（ＳＯｘ）を蓄積することもできる。こうして、トラップは次第にＳＯｘで飽和するようになり、その結果、その触媒性能の低下を招く。
【０００６】
そのため、トラップに蓄積したＳＯｘを除去するために、定期的にトラップをパージする必要がある。
【０００７】
一方、ＳＯｘは熱力学的に非常に安定しているので、エンジンを濃厚モードに切り替えるだけでは、ＳＯｘを減らすのに十分でない。そこで、６５０℃超の高温までトラップの温度を上げることも必要である。
【０００８】
そのために、ＮＯｘトラップは一般に、トラップの上流側に配設された、またはトラップと同じ支持体に組み込まれた触媒と組み合わされる。触媒は、エンジンから来る炭化水素を燃焼させ、それによって発熱化合物を生成してトラップの温度を上げるように構成されている。
【０００９】
したがって、ＮＯｘトラップに蓄積したＳＯｘを除去するシステムであって、
−  ＮＯｘトラップのパージタスクを少なくとも１回実行することができる供給スーパーバイザであって、そのタスクが、ＳＯｘの除去が可能になる範囲までトラップの温度を上げてその範囲に維持することができる希薄混合物と、ＮＯｘトラップに蓄積したＳＯｘの除去を行うことができる濃厚混合物とを交互にエンジンに供給するように燃料供給装置を制御することにある供給スーパーバイザと、
−  ＮＯｘトラップに蓄積したＳＯｘの除去速度をパージタスクの実行時に推定することのできるエスティメータと、
−  パージタスクの中止モジュールと、
を備えるシステムが存在する。
【００１０】
ＮＯｘトラップのパージはトラップの最低限の触媒性能を保証するために必要であるとしても、高い熱レベルはトラップを回復不能な形で損うものであり、実際のところ、蓄積場所の材料はそうした高い熱レベルによって劣化し、そのため最終的にはトラップの老化が加速されるようになることが知られている。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、ＮＯｘトラップの損耗を抑制することができるＳＯｘの除去システムを提案することにある。
【００１２】
したがって、本発明は、ＮＯｘトラップに蓄積したＳＯｘを除去するシステムであって、中止モジュールが、エスティメータによって推定される速度に応じてパージタスクの中止を指令することができるシステムを対象とする。
【００１３】
出願人は、一定の温度条件または一定の車両走行条件のもとでは、ＳＯｘ除去速度が遅く、そのためパージタスクが過剰に長引き、それによってＮＯｘトラップの損耗が加速され、システムのエネルギー消費が増え、エンジンオイル中でのディーゼル油の希釈率が無用に高まることを確認した。
【００１４】
上述のシステムは、ＳＯｘが除去される速度を考慮に入れる。それによって、パージタスクを最後まで、すなわちＮＯｘトラップに蓄積したＳＯｘのすべてまたは大半が除去されるまで行わなければならないとすると、過度に長いものとなるパージタスクを中止することが可能になる。こうして、効率的でないパージタスクを中断できるようにすることで、ＮＯｘトラップの加熱段階を短縮することができ、それによってそのトラップの損耗を抑制できるようになる。実際には、途中で中止した効率的でないパージタスクは、後で、例えば、車両の走行条件が改善し、当該タスクをはるかに迅速に実行できるようになったときに再開することが可能である。
【００１５】
このシステムの実施形態は以下のいずれか１つまたは複数の特徴を有することができる。
−  粒子フィルタ、および、供給スーパーバイザが粒子フィルタの再生タスクを実行するように粒子フィルタの再生要求を送出することのできる粒子フィルタのスーパーバイザを具備し、また、中止モジュールは、粒子フィルタのスーパーバイザから送出される粒子フィルタの再生要求に応じてパージタスクの中止を指令することができる。
−  中止モジュールは、推定速度をパージタスク実行開始からの経過時間で積分することによって得られる除去ＳＯｘの量を、パージタスク実行開始からの時間の経過につれて増大する最小閾値と比較し、その比較の結果に応じてパージタスクの中止を指令することができる。
−  中止モジュールは、また、除去ＳＯｘの推定量が所定の閾値を超えたときには直ちにパージタスクの中止を指令することができる。
【００１６】
また、このシステムの実施形態は以下の利点を有する。
−  粒子フィルタの再生要求に応じてパージタスクの中止を指令することは、粒子フィルタ再生のためのパージタスクによってもたらされる排ガスの加熱を利用して車両の燃料消費を抑制することを可能にする。
【００１７】
本発明は、ＳＯｘ除去のための上述のシステムで使用することができる中止モジュールも対象とする。
【００１８】
本発明は、上述のシステムによるＳＯｘの除去方法であって、エスティメータによって推定される速度に応じて中止モジュールがパージタスクの中止を指令する方法も対象とする。
【００１９】
最後に、本発明は、ＳＯｘ除去方法を実施するための命令が電子計算機で実行される場合にその命令を格納する情報記録媒体も対象とする。
【００２０】
本発明については、もっぱら非限定的な例として図面を参照して以下に行う説明を読むことで、よりよい理解が得られるだろう。
【００２１】
図１は、車両の駆動輪を回転駆動する熱エンジン４を装備した自動車両２を示す。例えば、エンジン４はディーゼルエンジンである。
【００２２】
以下の説明においては、当業者に周知の特徴および機能については詳しく説明しない。
【００２３】
エンジン４はシリンダ６を装備しており、そのシリンダ６内で、カムシャフトを回転駆動するピストンが移動する。
【００２４】
エンジン４は、シリンダ６に燃料を供給する制御可能な装置８と組み合わされる。
【００２５】
エンジン４は、空気／排ガス混合物をシリンダ６内に導入する装置１０とも組み合わされる。この混合物は、エンジン４によって発生する排ガスに外気を混合することによって得られるものである。そのために、装置１０は、ＥＧＲ（「Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ」）装置という名称の方がよく知られる排ガス再循環装置１２に流体的に接続される。この装置１２は排ガス出口１４に流体的に接続される。出口１４は、排ガスを車両２の外へ排出することができる排気系２０にも流体的に接続される。
【００２６】
この排気系２０は、上流から下流に向けて順に、ターボ圧縮機２２、ＮＯｘトラップ２４、および粒子フィルタ２６を装備する。
【００２７】
ここでは、ＮＯｘトラップ２４は、触媒を形成する手段をその支持体に一体化させることによって励起触媒の機能も果たす。この触媒は、トラップの温度を上げるための発熱化合物を発生させることができる。
【００２８】
車両２は、粒子フィルタ２６のスーパーバイザ３０と、トラップ２４を再生するスーパーバイザ３２と、トラップ２４に蓄積したＳＯｘの除去システム３４をも装備する。
【００２９】
スーパーバイザ３０は、粒子フィルタ２６の再生タスクをトリガするための再生要求を生成することができる。この実施形態では、このスーパーバイザ３０は車両２の走行タイプのエスティメータ３６をも備える。ここでは、走行タイプは、例えば、「市街地」、「街道」、「高速道路」の３通りの値を取ることができる。値「市街地」は、車両２の走行条件が町中における車両の走行条件に類するものであることを示す。値「街道」は、車両２の走行条件が国道で遭遇する走行条件に類するものであることを示す。そして、値「高速道路」は、車両２の走行条件が高速道路で遭遇する走行条件に類するものであることを示す。エスティメータ３６は、車両２の速度センサ３８を始めとする車両２の動作条件の各種センサをもとに走行タイプを確定する。
【００３０】
ここでは、「市街地」、「街道」、「高速道路」のそれぞれの値は、所定の閾値と比較することで個々の走行タイプを識別できるように昇順に分類された３つの数値にそれぞれ関連付けられる。
【００３１】
スーパーバイザ３２は、トラップ２４に蓄積したＮＯｘの除去が必要なときはトラップ２４の再生要求を生成し、送出することができる。この要求の送出は、例えば、以下のものに応じてトリガされる。
−  エスティメータ４０によって与えられるトラップ２４内温度ＴＮＯｘの推定値、および、
−  エンジン４の動作温度を表す測度。この測度は、例えば、エンジン４冷却水温度のセンサ４４によって与えられる。
【００３２】
システム３４は、トラップ２４のパージのスーパーバイザ４６と、装置８を制御する供給スーパーバイザ５０とを備える。
【００３３】
スーパーバイザ４６は、
−  トラップ２４のパージ要求ジェネレータ５２と、
−  トラップ２４のパージ中止モジュール５４と、
−  トリガされた瞬間から所定の時間をカウントダウンすることのできるタイマ５６とを備える。
【００３４】
スーパーバイザ４６は、さらに、メモリ５８のような情報記憶手段、トラップ２４のＳＯｘ被毒のエスティメータ６０、エンジン４潤滑油の希釈率のエスティメータ６２、およびセンサ４４にも接続される。
【００３５】
メモリ５８は、図２の方法を実行する際に使用される様々な変数を記憶するためのものである。とりわけ、メモリ５８は以下のものを含む。
−  タイマ５６が所定の時間をカウントダウンし終えていない限り、真値を取る「ｄｅＳＯｘタイムアウト未達」変数
−  相次いで開始されたまま未達になっているパージタスクの数を含む「ｄｅＳＯｘ連続失敗カウンタ」変数
−  真値を取ると、パージタスクを成功させるのが難しいトラップ２４の現下の動作条件を表し、そうでないときは偽値を取る「ｄｅＳＯｘ条件クリティカル」変数
−  実行中のトラップ２４のパージタスクが非効率的なときは真値を取り、そうでないときは偽値を取る「ｄｅＳＯｘ不適」変数
【００３６】
「ｄｅＳＯｘ不適」変数は、パージタスクの効率が取り得る２つの状態に対応する。
【００３７】
メモリ５８は、ジェネレータ５２がパージ要求を生成するために使用するルールベース６６と、モジュール５４がパージの中止を指令するために使用するルールベース６８とをさらに含んでいる。
【００３８】
これらのルールベース６６および６８については後で詳述する。
【００３９】
エスティメータ６０は、トラップ２４のＳＯｘ被毒レベルの指標を発出することができる。ここでは、この指標は、「弱」、「中」、「高」、「極高」、「クリティカル」の５通りの値を取る。
【００４０】
エスティメータ６０はまた、パージタスク実行時のトラップ２４のＳＯｘ瞬間除去速度ＶｄｅＳＯｘと、トラップ２４に現に蓄積しているＳＯｘの質量推定値ｍＳＯｘとを発出することができる。この指標およびこれら各推定値の値は、例えば、トラップ２４内の温度推定値ＴＮＯｘと、トラップ２４内に入る混合物の混合比を測定することのできる比例ラムダプローブ７０(proportional lambda probe)によって与えられる情報とをもとに確定される。
【００４１】
より具体的には、エスティメータ６０は、トラップ２４に蓄積したＳＯｘの質量を連続的に計算する。例えば、そのために２種類の計算が行われる。すなわち、これらの計算の１つはＳＯｘの蓄積速度に関するものであり、もう１つはその放出速度ＶｄｅＳＯｘに関するものである。パージタスクが進行中であるか否かにより、スイッチが働いていずれか一方の速度を積分してトラップ内の硫黄質量ｍＳＯｘを連続的に推定する。
【００４２】
ＳＯｘの蓄積速度の計算は、実際には、エンジンが消費する燃料に含まれる硫黄によるものと、エンジンが消費する潤滑油に含まれる硫黄によるものの２つの蓄積速度の合計である。
【００４３】
エンジンが消費する燃料に由来するＳＯｘの蓄積速度は、燃料の硫黄含有量が一定、すなわち例えば１０ｐｐｍであると想定して計算される。エンジンによる燃料の瞬間消費量（Ｑｃａｒｂ）は、用いられるそれぞれの噴射、すなわち、パイロット噴射（Ｑｐｉｌｏｔｉ）、主噴射（Ｑｍａｉｎｉ）および事後噴射（Ｑｐｏｓｔｉ）の流量を次式に従って合計することによって求められる。
Ｑｃａｒｂ（ｇ／ｓ）＝（０．８３５／３．１０４）＊（Ｑｐｉｌｏｔｉ＋Ｑｍａｉｎｉ＋Ｑｐｏｓｔｉ（ｍｍ３／ｃｐ））＊Ｎｉ（ｒｐｍ）
ただし、Ｎはエンジン回転数を表す。
【００４４】
次いで、この瞬間消費量に燃料の硫黄含有量が乗算され、それによって燃料に由来する蓄積速度が与えられる。
【００４５】
エンジンによって消費される油に由来する硫黄の蓄積速度は、エンジンによる油消費量をもとに計算されるが、その値は例えばｇ／走行１０００ｋｍ単位で定量可能な値であり、これに、同じく定量可能な値である油の硫黄含有量が乗算される。
【００４６】
そのため、この蓄積速度は次の関係式に従って求められる。すなわち、
（油の硫黄含有量［ｐｐｍ］）＊（油消費量［ｇ／１０００ｋｍ］／１０００）＊（車両の速度［ｋｍ／ｈ］／３６００）。
【００４７】
したがって、硫黄の全蓄積速度は、燃料に由来する蓄積速度と潤滑油に由来する蓄積速度の合計である。
【００４８】
一方、放出速度ＶｄｅＳＯｘは、パージタスクが実行されるときに計算される。トラップ２４内のＳＯｘの質量ｍＳＯｘは、エンジンに濃厚混合物が供給される動作モードに切り替わるたびに減少する。その場合、パージタスクの間の質量ｍＳＯｘの経時変化を表すために、所定の放出モデルが用いられる。このモデルは、比例ラムダプローブ７０によって与えられる気体の混合比の値およびエスティメータ４０によって推定されるトラップ２４内の温度に応じて、速度ＶｄｅＳＯｘ（ｇ／ｓ）の推定値を与えることができる。
【００４９】
次いで、汚染除去手段の被毒レベルを推定するために、質量ｍＳＯｘが、所定の閾値など、様々な閾値と比較される。
【００５０】
そこで、この質量を、例えば、低レベル、中レベル、高レベル、超高レベル、クリティカルレベルの５つの被毒レベルを定義するためにあらかじめ定められた４つの閾値と比較することができる。該当するレベルが、スーパーバイザ４６に送られ、パージタスクの開始および中止の決定に関与する。
【００５１】
エスティメータ６２は、エンジンが様々なモードで動作する間の燃料による油の希釈および燃料の蒸発のマッピングと、それぞれのモードによるエンジンの動作期間とをもとに、油の希釈値を推定する。
【００５２】
そのために、例えば、時間当たり油希釈推定モジュールと時間当たり油蒸発推定モジュールが利用される。
【００５３】
これらのモジュールは、例えばエンジンおよびそれに付随する汚染除去手段の開発時にあらかじめ作成された希釈および蒸発のマッピングの形を取り、例えばエンジン回転数、燃料流量およびエンジン動作モードの情報など、エンジンの動作条件に関する様々な情報を入力部で受け取る。
【００５４】
蒸発モジュールは、さらに油の温度および油の総希釈率の情報を入力部で受け取る。
【００５５】
このように、希釈マッピングは、回転数、流量およびエンジン動作モードをもとに作成され、一方、蒸発マッピングは、回転数、流量、動作モード、油温、および総希釈率をもとに作成される。
【００５６】
したがって、上に挙げたそれぞれのパラメータに応じて、マッピングされた時間当たりの油の希釈および蒸発の値を知ることができる。
【００５７】
そのため、エンジンの所定の各動作ポイントにおける経過時間に応じて、車両の走行履歴にわたる累算希釈値Ｄ−ａｃｃをそこから導き出すことができる。
【００５８】
同様に、各動作ポイントにおけるエンジンの経過時間に応じて、車両の走行履歴にわたる累算蒸発値Ｅ−ａｃｃを導き出すことができる。
【００５９】
これは、希釈および蒸発の値を時間を追って累算するそれぞれのアキュムレータを介して行われる。総希釈Ｄ−ｇｌｏｂａｌは累算希釈Ｄ−ａｃｃと累算蒸発Ｅ−ａｃｃの差から導き出すことができる。
【００６０】
得られた総希釈Ｄ−ｇｌｏｂａｌの値は、次いで、希釈率に例えば、「低」、「中」、「高」、「クリティカル」という４通りの値を割り当てるために、所定の閾値と比較される。
【００６１】
一例として、エスティメータ４０は、それぞれトラップ２４の上流側と下流側の２つの排ガス温度センサ７２および７４を使って推定値ＴＮＯｘを確定する。
【００６２】
ベース６６は、エスティメータ３６、６０、６２によって行われた推定およびセンサ４４によって測定された温度に応じて、トラップ２４のパージタスクに割り当てられる緊急度の値を確定することができるルールを含んでいる。この実施形態では、ベース６６のルールは、例えば以下のようなものである。
【００６３】
ルール０：
以下に掲げるルールがどれも当てはまらないとき、緊急度の値は「０」である。その場合、パージタスクの実行を計画する必要はなく、スーパーバイザ５０にパージ要求は送られない。
【００６４】
ルール１：
以下に該当するとき、緊急度の値は「１」である。
−  （希釈率が「低」または「中」または「高」である）
かつ
−  （センサ４４によって測定された温度が所定の閾値を超える）
かつ
−  （変数「ｄｅＳＯｘタイムアウト未達」が偽で、変数「ｄｅＳＯｘ条件クリティカル」が偽である）
かつ
−  （被毒レベルが「中」または「高」である）または（被毒レベルが「極高」であり、走行タイプが所定の閾値に満たない）
【００６５】
緊急度が「１」であるということは、硫黄による被毒レベルが顕著になり始めているが、実際に緊急に必要があるわけではないことを意味する。また、被毒レベルが「極高」であっても、走行条件がパージタスクの実行に好適でないという場合も、これに含まれる。この場合、そのパージタスクが性急にトリガされないようにするために、緊急度の値は「１」に保たれる。
【００６６】
ルール２：以下に該当するとき、緊急度は「２」である。
−  （希釈率が「低」または「中」または「高」である）
かつ
−  （センサ４４によって測定された温度が所定の閾値を超える）
かつ
−  （変数「ｄｅＳＯｘ条件クリティカル」が偽である）
かつ
−  （被毒レベルが「極高」であり、走行タイプが所定の閾値を超える）
【００６７】
緊急度が「２」であるということは、トラップ２４が高い被毒レベルにあり、車両２の走行条件がパージタスクの実行に好適であることを意味する。したがって、そのパージタスクの実行の必要性は正当化されるが、不可欠なものでも、極めて緊急なものでもない。とりわけ、ルール２では、変数「ｄｅＳＯｘタイムアウト未達」に関する条件が外されていることに気づくであろう。実際、好適な走行条件が確認されるときは、たとえパージタスクがそれ以前に失敗していても、パージタスクの成功を期待することができる。
【００６８】
ルール３：
以下に該当するとき、緊急度の値は「３」である。
−  （希釈レベルが「低」または「中」または「高」である）
かつ
−  （センサ４４によって測定された温度が所定の閾値を超える）
かつ
−  （変数「ｄｅＳＯｘ条件クリティカル」が偽である）
かつ
−  （被毒レベルが「クリティカル」である）
【００６９】
緊急度が「３」であるとき、トラップはクリティカルな被毒レベルを示す。そこで、その耐久性のため、また回復不能な劣化を回避するために、緊急なパージタスクの実行を要求することが肝要である。
【００７０】
ルール４：
以下に該当するとき、緊急度は「４」である。
−  （希釈レベルが「低」または「中」または「高」である）
かつ
−  （センサ４４によって測定された温度が所定の閾値を超える）
かつ
−  （変数「ｄｅＳＯｘ条件クリティカル」が真である）
かつ
−  （走行タイプが所定の閾値を超える）
【００７１】
スーパーバイザ４６が、失敗に終わったパージタスクの実行例を一定数検出する（変数「ｄｅＳＯｘ条件クリティカル」が偽値から真値に変わる）と、緊急度は「４」である。これは、スーパーバイザ４６がパージタスクを効率的に実行する上で重大な困難に遭遇していることを意味する。そのため、そのパージタスクの成功に努めるべく、僅かでも好適な条件を逃さないことが最優先となる。したがって、走行条件が好適になれば、トラップ２４内のＳＯｘの量にかかわらず、緊急度は直ちに値「４」を取る。それまでのパージタスクの失敗は、走行条件が好適なことが極めてまれであるということを意味しており、したがって、走行条件が最終的に好適になる瞬間を活用するために、緊急度は値「４」を取るのが妥当である。
【００７２】
以下に該当するときは、緊急度の値は自動的に「０」を取ることがわかるであろう。
−  エンジンが冷えているとき（センサ４４によって測定された温度が所定の閾値未満である状態に対応する）。実際、このような条件のもとでは、パージタスクを適正にやり遂げることはできない。
−  希釈率が「クリティカル」であるとき。実際、この場合には、エンジンの調子の方がトラップ２４の耐久性や劣化の問題よりも優先される。
【００７３】
ベース６８は、パージタスクの中止指令が発出されるべきか否かを決定することができるルールを含んでいる。ベース６８は、例えば以下のようなルールを含む。
【００７４】
ルール５：
エスティメータ６０によって推定される質量ｍＳＯｘの値がゼロになれば、パージタスクは中止されなければならない。
【００７５】
ルール６：
エスティメータ６０によって推定される速度ＶｄｅＳＯｘが所定の閾値未満になったときは、その同じ時期にフィルタ２６の再生タスクが実行されなければならない場合を除き、変数「ｄｅＳＯｘ条件不適」に真値を割り当てる。
【００７６】
この実施形態では、速度ＶｄｅＳＯｘを所定の閾値と比較するのではなく、速度ＶｄｅＳＯｘをパージタスクの実行開始から積分し、それによってパージタスクの実行開始以降に除去された質量ｍｄｅＳＯｘを得る。そして、その質量ｍｄｅＳＯｘを、パージタスクの実行開始からの経過時間とともに値が増大する所定の閾値と比較する。
【００７７】
さらに、スーパーバイザ４６は、フィルタ２６の再生タスクが実行されなければならない根拠となる情報を受け取るためにスーパーバイザ３０に接続される。
【００７８】
ルール６のより詳しい使用例を図３に則して示す。
【００７９】
スーパーバイザ３０、３２、４６は、スーパーバイザ５０がトラップ２４およびフィルタ２６の再生要求、パージ要求ならびにパージタスク実行の中止指令を受け取れるように、スーパーバイザ５０に接続される。スーパーバイザ５０はまた、パージタスクが実施されたことをスーパーバイザ３０に通知することができる。
【００８０】
スーパーバイザ５０は、再生およびパージの要求を受け取り、その要求に応じて再生およびパージのタスクを実行できる時期を計画する共通決定モジュール８０を備える。このモジュール８０は、フィルタ２６の再生コントローラ８２、トラップ２４のパージコントローラ８４、およびトラップ２４の再生コントローラ８６を起動することができる。コントローラ８２および８６は、フィルタ２６およびトラップ２４のそれぞれの再生タスクをトリガし実行するために、所定の戦略に従って供給装置８を制御することができる。例えば、トラップ２４の再生タスクは特許ＥＰ０８５９１３２の開示に従って実行することができる。
【００８１】
コントローラ８４は、トラップ２４のパージタスクを実行するために装置８を制御することができる。このパージタスクは、例えば、２００４年７月１５日にＰＥＵＧＥＯＴ  ＣＩＴＲＯＥＮ  ＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥＳ  ＳＡの名義で出願された特許出願ＦＲ０４０７８８４の開示に従って実行される。
【００８２】
共通決定モジュール８０は、さらに、ルールベース９２を格納するメモリ９０のような情報記憶手段と組み合わされる。
【００８３】
ベース９２は、再生およびパージのタスクの実行を処方し、計画することができるルールを含んでいる。
【００８４】
フィルタ２６の再生およびトラップ２４のパージのタスクの実行を処方し計画することができるルールは、例えば以下のようなものである。
【００８５】
ルール７：
スーパーバイザ５０が再生またはパージの要求を何も受け取らないとき、フィルタ２６の再生またはトラップ２４のパージのタスクは実行されない。
【００８６】
ルール８：
フィルタ２６の再生要求は受け取ったが、パージ要求は全く受け取らないときは、フィルタ２６の再生タスクを実行し、トラップ２４のパージタスクは実行しない。
【００８７】
ルール８は、トラップ２４のパージタスクが一切実行されないことになっている場合にのみ、フィルタ２６の再生タスクの実行を起動することを許す。
【００８８】
ルール９ａ：「１」の緊急度を有するパージ要求のみを受け取った場合には、トラップ２４のパージタスクのトリガを遅らせる。
【００８９】
言い換えれば、パージタスクに割り当てられた緊急度が極めて高いのでなければ、そのタスクの実行は延期される。
【００９０】
ルール９ｂ：
フィルタ２６の再生要求を受け取り、それまでにパージタスクの実行が延期されていた場合は、パージタスクのみを実行し、受け取った再生要求に対応する再生タスクの実行はキャンセルする。
【００９１】
実際、パージタスクは、そのタスクによって引き起こされる排ガス温度の上昇により、同時にフィルタ２６の再生も引き起こす。そのため、このルール９ｂは、パージタスクの直前または直後にフィルタ２６の再生タスクが実行されるのを回避することができるようにするものである。これにより、燃料消費およびフィルタ２６の損耗が抑えられる。
【００９２】
ルール１０：
受け取ったパージ要求が「２」、「３」または「４」の緊急度をもつ場合は、パージタスクのみを直ちに実行する。
【００９３】
実際、緊急度が「２」、「３」または「４」であるということは、トラップ２４のパージを、そのためにフィルタ２６の再生要求を受け取るのを待たずに行うことが緊要であることを意味する。
【００９４】
例として、ＳＯｘ除去システム３４は、情報記録媒体９６に記録された命令を実行することができるプログラム制御可能な電子計算機を用いて実現される。そのために、記録媒体９６は、図２の方法を実行するための命令が電子計算機で実行される場合にその命令を格納する。
【００９５】
以下では、システム３４の動作を図２の方法に則ってさらに詳しく説明する。
【００９６】
まず、ステップ１００で、エンジン４の動作状態が測定される。例えば、このステップ１００では、エンジン４の冷却水温度がオペレーション１０２でセンサ４４によって測定され、車両２の速度がオペレーション１０４でセンサ３８によって測定される。
【００９７】
それと並行して、ステップ１０６で排気系２０の動作条件も測定される。例えば、ステップ１０６で、トラップ２４の上流側および下流側の温度がオペレーション１０８でセンサ７２および７４によって測定され、トラップ２４上流側の混合気の混合比がオペレーション１１０でプローブ７０によって測定される。
【００９８】
次いで、それぞれの測定の結果から、ステップ１１４でトラップ２４の動作条件が推定される。例えば、ステップ１１４で、トラップ２４内の温度ＴＮＯｘがオペレーション１１６でエスティメータ４０によって推定される。また、エスティメータ６０がオペレーション１１８でトラップ２４の被毒レベル、速度ＶｄｅＳＯｘおよび質量ｍＳＯｘを推定するのも、このステップ１１４においてである。
【００９９】
ステップ１１４と並行して、ステップ１２０および１２２で、油の希釈率および車両の走行タイプがそれぞれエスティメータ６２および３６によって推定される。
【０１００】
それらの測定および推定の結果をもとに、フィルタ２６の再生監視段階１３０、トラップ２４の再生監視段階１３２、およびトラップ２４のパージ監視段階１３４が並行して実行される。これらの各監視段階は、再生要求またはパージ要求を必要に応じてスーパーバイザに送出するというものである。
【０１０１】
トラップ２４の再生監視は従来の方式で行われるので、詳しくは説明しない。
【０１０２】
同様に、段階１３０は、パージタスクが既に行われていることを考慮に入れながら、オペレーション１４０でフィルタ２６の再生要求が生成される点を除き、従来の方式で行われる。実際、既に指摘したように、パージタスクはフィルタ２６の再生も引き起こすものであり、したがって、パージタスクがスーパーバイザ３０によってフィルタ２６の再生タスクとしてとらえられるようにすることにより、そのフィルタの次の再生要求が正しい状況判断のもとで発出されるようにする必要がある。
【０１０３】
スーパーバイザ５０へのパージ要求の送出をもたらす段階１３４について、以下にさらに詳しく説明する。
【０１０４】
まず、ステップ１４２で、ジェネレータ５２は、エスティメータ３６、６０、６２によるそれぞれの推定結果およびセンサ４４によって測定された動作温度を取得する。
【０１０５】
次いで、ステップ１４４で、ジェネレータ５２は、変数「ｄｅＳＯｘタイムアウト失敗」および「ｄｅＳＯｘ条件クリティカル」の値も取得する。
【０１０６】
ステップ１４２および１４４で取得したそれぞれの情報から、ステップ１４６で、ジェネレータ５２は、ベース６６で定義されているルールを適用してパージタスクに割り当てる緊急度を確定する。
【０１０７】
次いで、ステップ１４８で、確定された緊急度が「０」以外であれば、ステップ１５０で、ジェネレータ５２は確定された緊急度の値を取り込んだパージ要求を生成し、そのパージ要求をスーパーバイザ５０に送出する。
【０１０８】
確定された緊急度が「０」のときは、スーパーバイザ５０にパージ要求は送出されない。
【０１０９】
いずれかのスーパーバイザによって要求が送出されるたびに、スーパーバイザ５０はエンジン４の燃料供給監視段階１６０を実行する。より具体的には、この段階１６０冒頭のステップ１６２で、スーパーバイザ５０はスーパーバイザ３０、３２および４６から送られた要求を受け取る。
【０１１０】
次いで、ステップ１６４で、共通決定モジュール８０が、要求を受け取ってトリガされる再生およびパージのタスクの実行時期を処方し計画する。ステップ１６４で、モジュール８０は、ベース９２で定義されているルールを適用してそれらのタスクの実行を計画する。次いで、ステップ１６６で、ステップ１６４で計画されたタスクを実行するためにコントローラ８２、８４および８６が起動される。
【０１１１】
パージタスクを行わなければならない場合は、パージタスクの実行を開始する前に、ステップ１６８で、決定モジュール８０はスーパーバイザ３０にその旨を通知し、ステップ１４０でその情報を考慮に入れることができるようにする。
【０１１２】
コントローラ８２は、起動されると、段階１７０でフィルタ２６の再生タスクを実行する。
【０１１３】
コントローラ８６は、起動されると、段階１７２でトラップ２４の再生タスクを実行する。
【０１１４】
そして、コントローラ８４は、起動されると、トラップ２４に蓄積したＳＯｘの除去段階１７４を実行する。
【０１１５】
段階１７０および１７２は従来の方式で行われるので、ここではこれ以上詳しく説明しない。
【０１１６】
段階１７４では、装置８は、最初は、トラップ２４内の温度を６５０℃超に、好ましくは７００℃超まで上昇させることを可能にする第１の希薄混合物をエンジン４に供給するように制御される。次いで、装置８は、トラップ２４に蓄積したＳＯｘの除去を可能にする濃厚混合物をエンジンに供給するように制御される。この濃厚燃料の供給時には、トラップ２４内の温度は下がる。そのときから、この濃厚燃料供給段階を希薄燃料供給段階と交互になるようにすることにより、トラップ２４内の温度が７００℃前後に、例えば６５０℃から７５０℃までの範囲に保たれるようにする。
【０１１７】
段階１７４がトリガされると、モジュール５４は、ベース６８のルールを適用してしかるべきときにトラップ２４のパージタスクの中止を要求するために、その段階の進行を監視する。
【０１１８】
より具体的には、ステップ１８０で、パージタスクの実行がトリガされると、モジュール５４は変数「ｄｅＳＯｘ不適」に偽値を割り当てる。
【０１１９】
同じくパージタスクがトリガされたときには、ステップ１８２で、モジュール５４はその時点でトラップ２４に蓄積しているＳＯｘの質量ｍＳＯｘ（ｔ０）を取得する。
【０１２０】
続いて、ステップ１８４で、モジュール５４はその時々の速度ＶｄｅＳＯｘおよび質量ｍＳＯｘ（ｔ）を取得する。
【０１２１】
ステップ１８６で、パージタスクの実行開始以降に除去されたＳＯｘの質量ｍｓｔ（ｔ）を得るために、速度ＶｄｅＳＯｘがパージタスクの実行開始からの経過時間について積分される。
【０１２２】
この質量ｍｓｔ（ｔ）が、ステップ１８８で、ステップ１８２で取得した質量ｍＳＯｘ（ｔ０）と比較される。両方の質量が等しければ、ＳＯｘのほぼすべてがトラップ２４から除去されたことを意味し、モジュール５４はステップ１９０でパージタスクの中止を指令する。
【０１２３】
続いて、モジュール５４はステップ１９２で変数「ｄｅＳＯｘ連続失敗カウンタ」の値をゼロに再初期化し、ステップ１９４で変数「ｄｅＳＯｘ条件クリティカル」に偽値を割り当てる。
【０１２４】
段階１７４はそこで終了し、プロセスはステップ１００および１０６に戻る。
【０１２５】
ステップ１８８でトラップ２４にまだ除去すべき質量のＳＯｘが残っていると確定されたときは、モジュール５４は、ステップ２００で、質量ｍｓｔ（ｔ）を、パージタスクの実行開始からの経過時間とともに増大する所定の閾値と比較する。図３のグラフでは、この閾値は上昇線２０２によって表されている。このグラフでは、線２０４が質量ｍｓｔ（ｔ）の経時変化の例も示している。
【０１２６】
図３のグラフで、時刻ｔ０はパージタスク実行の開始時刻を示す。
【０１２７】
質量ｍｓｔ（ｔ）が所定の閾値に満たない場合、モジュール５４は、ステップ２１０で、フィルタ２６の再生タスクの実行が要求されたが、まだ完全には実行されていないことを確認する。図３の例では、矢印２１２によって示されるように、フィルタ２６の再生タスクは、既に時刻０から要求されているが、時刻ｔ１まで完了されていないものと考える。
【０１２８】
フィルタ２６の再生タスクが全く要求されていないか、または完全に終了しており、質量ｍｓｔ（ｔ）が所定の閾値に満たないときは、モジュール５４は、ステップ２１６で、変数「ｄｅＳＯｘ不適」に真値を割り当て、次いでステップ２１８でパージタスクの中止を指令する。実際、この状況は、パージタスクの実行が緩慢すぎて効率的たり得ないことを意味する。そうした条件のもとでは、パージタスクを中断し、後でそのパージタスクを実行するための条件がより好適なものとなったときに再開した方がよい。そうすることで、パージタスクの時間が短縮されるので、トラップ２４の損耗を抑えることができる。
【０１２９】
ステップ２１８を終えると、モジュール５４は、ステップ２２０でタイマ５６をセットする。このタイマ５６は、効率的でないパージタスクの中止から所定の時間にわたって変数「ｄｅＳＯｘタイムアウト未達」の値を真値に保つ。次いで、ステップ２２２で変数「ｄｅＳＯｘ連続失敗カウンタ」の値が所定の１ピッチだけ増分される。
【０１３０】
次いで、そのカウンタの値がステップ２２４で所定の閾値と比較される。その所定の閾値を超える場合は、ステップ２２６で変数「ｄｅＳＯｘ条件クリティカル」に「真」値が割り当てられ、その上でプロセスはステップ１００および１０６に戻る。そうでない場合は、変数「ｄｅＳＯｘ条件クリティカル」の値は変更されずに、プロセスは直接、ステップ１００および１０６に戻る。
【０１３１】
ステップ２００で質量ｍｓｔ（ｔ）が所定の閾値を超えることが確定されるか、または、ステップ２１０で再生タスクが実行中であることが確定されたときは、モジュール５４はパージタスクの中止を指令せず、ステップ１８４に戻る。
【０１３２】
したがって、図３のグラフに示すように、時刻ｔ２とｔ３の間では質量ｍｓｔ（ｔ）は所定の閾値に満たないが、再生タスクが現に進行中であるため、パージタスクの中止がトリガされることはない。
【０１３３】
システム３４のその他様々な実施形態が可能である。例えば、緊急度と組み合わせたパージ要求の生成、あるいはここに説明したようなパージタスクの中止指令を、排気系が粒子フィルタをもたず、例えばＮＯｘトラップしかない車両で使用することができる。
【０１３４】
希釈率またはトラップ２４の被毒レベルの推定に、ここに説明した以外の方法を用いることもできる。走行タイプの推定についても同様である。とりわけ、エスティメータの一部は、変形形態ではセンサで置き換えられる。反対に、例えばセンサ４４のような一部のセンサが、変形形態ではエスティメータで置き換えられる。
【０１３５】
システム３４の説明を、ここでは、パージ要求に緊急度が組み合わされ、それによってスーパーバイザ５０によって実行されるタスクの計画に一定の柔軟性が付け加えられるようにした事例について行った。変形形態では、スーパーバイザ３０から発出される再生要求にフィルタ２６の再生タスクの緊急度が組み合わされる。フィルタ２６の再生タスクに緊急度が割り当てられるときは、その緊急度を、トラップ２４のパージタスクに割り当てられる緊急度に代えて、またはその緊急度に加えて利用することができる。
【０１３６】
決定モジュール８０は供給スーパーバイザから独立したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】自動車両のＮＯｘトラップに蓄積されたＳＯｘの除去システムのアーキテクチャの概略図である。
【図２】図１のシステムによるＳＯｘの除去方法の概略フローチャートである。
【図３】図１のシステムの信号のタイムチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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