(57)【要約】【課題】  触媒の温度からパーティキュレート（ＰＭ）の捕獲量を正確に把握してディーゼルパーティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）の再生をタイミング良く行えるようにする。【解決手段】  ディーゼルエンジン１０の排気系の上流側に少なくともＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを浄化するための床下触媒３０が備えられその下流側にＰＭを捕獲するＤＰＦ４０が備えられて成る排気ガス浄化装置であって、温度センサ１０２によって検出された床下触媒の温度に基づいてＤＰＦの再生が必要と判断されたときには、ディーゼルエンジンの燃焼状態を、ＤＰＦを再生させるために、通常の燃焼状態から排気ガスの温度を上昇させる燃焼状態に移行させる。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気系の上流側に少なくともＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを浄化するための触媒が備えられその下流側にパーティキュレートを捕獲するパーティキュレートフィルタが備えられて成る排気ガス浄化装置であって、
前記触媒の発熱量を検出する発熱量検出手段と、
検出された発熱量に基づいて前記パーティキュレートフィルタの再生が必要と判断されたときには、前記エンジンの燃焼状態を、前記パーティキュレートフィルタを再生させるために、通常の燃焼状態から排気ガスの温度を上昇させる燃焼状態に移行させる燃焼状態移行手段と、
を有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項２】
エンジンの排気系の上流側に少なくともＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを浄化するための触媒が備えられその下流側にパーティキュレートを捕獲するパーティキュレートフィルタが備えられて成る排気ガス浄化装置であって、
前記触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
検出された触媒の温度に基づいて前記パーティキュレートフィルタの再生が必要と判断されたときには、前記エンジンの燃焼状態を、前記パーティキュレートフィルタを再生させるために、通常の燃焼状態から排気ガスの温度を上昇させる燃焼状態に移行させる燃焼状態移行手段と、
を有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記触媒は、少なくとも排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘと反応して発熱反応を起こす触媒層を持った酸化触媒、三元触媒、ＨＣ吸着触媒、ＮＯｘ吸着触媒のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記燃焼状態移行手段は、
通常の燃焼状態を実現するデータである第１燃焼データを記憶する第１記憶手段と、
前記パーティキュレートフィルタを再生させる燃焼状態を実現するデータである第２燃焼データを記憶する第２記憶手段と、
通常の燃焼状態を実現するときには第１燃焼データに基づいて前記エンジンの燃焼状態を制御し、排気ガスの温度を上昇させる燃焼状態を実現するときには第２燃焼データに基づいて前記エンジンの燃焼状態を制御する制御手段と、
前記検出された発熱量が所定の発熱量よりも小さくなっているとき、または、前記検出された触媒の温度が所定の温度よりも低くなっているときに、前記制御手段に通常の燃焼状態から排気ガスの温度を上昇させる燃焼状態への移行指示をする燃焼状態移行指示手段と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項５】
前記制御手段は、さらに、前記パーティキュレートフィルタを加熱する加熱手段を有し、
前記制御手段は、燃焼状態移行指示手段から燃焼状態の移行指示が出されたときには、燃焼状態の移行指示に優先して前記加熱手段を作動させることを特徴とする請求項４に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項６】
前記第１燃焼データと第２燃焼データとは、少なくとも空燃比λが異なっており、第１燃焼データの空燃比λ１の値は第２燃焼データの空燃比λ２の値よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーティキュレートの捕獲量を適切に把握してディーゼルパーティキュレートフィルタの再生をタイミング良く行うことができる排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンを搭載した車両は、そのエンジンから排出される排気ガス中のパーティキュレート（以下、ＰＭと称する）を、排気ガス流出経路中に設けたディーゼルパーティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦと称する）で捕獲している。ＤＰＦは排気ガスをろ過することによってＰＭを取り除くようにした構造であるので、ＰＭは次第に担体に堆積することになり、ＤＰＦを長期間使用できるようにするためには、その堆積したＰＭを燃焼させてＤＰＦを再生する必要がある。
【０００３】
ＤＰＦを再生するタイミングはＰＭの捕獲量がある一定の量に達したときに行われるのが好ましい。再生頻度が多すぎるとＰＭを燃焼させるために用いるエネルギー量が多くなって燃費の悪化やＤＰＦの耐久性の低下を招き、逆に再生頻度が少なすぎるとエンジンの負担が増大したり、ＰＭを燃焼させたときの発熱量が多くなりすぎてＤＰＦが過熱されＤＰＦの耐久性の低下を招いたりするからである。
【０００４】
このため、従来、下記特許文献１に開示されているように、運転条件や燃焼形態を認識することによってＰＭの増減量を精度良く推定し、ＤＰＦの再生時期を判断するようにしている。
【特許文献１】特開２００３−２５４０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来の技術では、運転条件や燃焼形態を認識するために非常に多くのセンサからの信号を入力し、入力した信号に基づく演算をしなければならないので、ＤＰＦの再生時期を判断するプログラムが非常に複雑かつコスト高になるという問題がある。また、あくまでも運転条件や燃焼形態からＰＭの増減量を推定しているに過ぎないので、そのプログラムの出来いかんによっては再生時期を誤診する可能性がある。
【０００６】
本発明は、ＤＰＦに堆積するＰＭの量とＤＰＦの前段に配置した触媒の温度との間に相関性の高い因果関係が存在するという事実を見出し、その触媒の温度からＰＭの捕獲量を正確に把握してＤＰＦの再生をタイミング良く行うことができるようにした排気ガス浄化装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る排気ガス浄化装置は、エンジンの排気系の上流側に少なくともＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを浄化するための触媒が備えられその下流側にパーティキュレートを捕獲するパーティキュレートフィルタが備えられて成る排気ガス浄化装置であって、前記触媒の発熱量を検出する発熱量検出手段と、検出された発熱量に基づいて前記パーティキュレートフィルタの再生が必要と判断されたときには、前記エンジンの燃焼状態を、前記パーティキュレートフィルタを再生させるために、通常の燃焼状態から排気ガスの温度を上昇させる燃焼状態に移行させる燃焼状態移行手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、パーティキュレートフィルタに堆積するパーティキュレートの量とパーティキュレートフィルタの上流側に設けられているＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘなどの有害排気物を捕獲する触媒の温度との間に相関性の高い因果関係が存在していることを利用している。検出された触媒の発熱量が所定の発熱量よりも小さい場合にはパーティキュレートフィルタに多くのパーティキュレートが堆積しており、パーティキュレートフィルタの再生が必要であると判断する。パーティキュレートフィルタの再生は、エンジンの燃焼状態を、通常の燃焼状態から排気ガスの温度を上昇させる燃焼状態に移行させることによって行なう。燃焼状態を変更することによって排気ガスの温度をパーティキュレートが燃焼する温度にまで故意に上昇させてパーティキュレートフィルタの再生を図る。
【発明の効果】
【０００９】
以上のような構成を有する本発明に係る排気ガス浄化装置によれば、パーティキュレートフィルタの前段に配置されている触媒の発熱量のみに基づいてパーティキュレートフィルタの再生時期を正確に把握することができ、複雑で高コストのプログラムを用いることなく、再生が必要な適切な時期にパーティキュレートフィルタを再生することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る排気ガス浄化装置の実施形態を「実施の形態１」と「実施の形態２」とに分けて説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る排気ガス浄化装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１２】
ディーゼルエンジン１０の排気系を構成する排気ガス流出経路には、排気ガスの排出方向上流側から下流側に向けて、マニホールド触媒２０、床下触媒３０、ＤＰＦ（ディーゼルパーティキュレートフィルタ）４０が取り付けられている。マニホールド触媒２０は排気管のマニホールドに取り付けられている触媒であって、排気ガス中に含まれているＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘなどの有害物質を取り除く。床下触媒３０は車両の床下に設けられている触媒であって、マニホールド触媒２０と同様に排気ガス中に含まれているＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘなどの有害物質を取り除く。床下触媒３０は、少なくとも排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯとＯ２、ＮＯｘとが反応して発熱反応を起こす触媒層を持った酸化触媒、三元触媒、ＨＣ吸着触媒、ＮＯｘ吸着触媒のいずれかである。ＤＰＦ４０はマニホールド触媒２０および床下触媒３０の下流側に設けられている触媒であって、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘなどの有害物質が取り除かれた後の排気ガス中に含まれるパーティキュレートを捕獲する。
【００１３】
床下触媒３０にはその温度を検出するための温度センサ１０２が取り付けられている。ＤＰＦ４０にはＤＰＦの温度を検出するための温度センサ１０４とＤＰＦ４０を強制的に加熱するための加熱手段としてのヒーター１０６が予備的に取り付けられている。なお、温度センサ１０２は、触媒の発熱量を検出する発熱量検出手段として、または触媒の温度を検出する触媒温度検出手段として機能する。
【００１４】
燃焼状態移行指示部１０８は、温度センサ１０２によって検出された床下触媒の温度に基づいて発熱量を検出し、その検出された発熱量が閾値よりも小さいか否かを判断する機能と、検出された床下触媒の温度が閾値よりも低いか否かを判断する機能とを有している。閾値記憶部１１０は、燃焼状態移行指示部１０８で比較されるべき発熱量の閾値と温度の閾値とを記憶している。燃焼状態移行指示部１０８は、検出された発熱量が閾値として記憶されている発熱量よりも小さくなっているとき、または検出された床下触媒３０の温度が閾値として記憶されている温度よりも低くなっているときに、ディーゼルエンジン１０の燃焼状態を、通常の燃焼状態から排気ガスの温度を上昇させる燃焼状態に移行させるための移行指示を出力する。なお、燃焼状態移行指示部１０８および閾値記憶部１１０は燃焼状態移行指示手段として機能する。
【００１５】
制御部１１２は、燃焼状態移行指示部１０８が出力した移行指示（ＤＰＦ４０の再生が必要と判断されたときに出力される）に基づいて、ディーゼルエンジン１０の燃焼状態を、ＤＰＦ４０を再生させるために、通常の燃焼状態から排気ガスの温度を上昇させる燃焼状態に移行させる。第１燃焼データ記憶部１１４にはディーゼルエンジン１０に通常の燃焼状態を実現するためのデータである第１燃焼データが記憶され、第２燃焼データ記憶部１１６にはディーゼルエンジン１０にＤＰＥ４０を再生させる燃焼状態を実現するためのデータである第２燃焼データが記憶される。第１燃焼データと第２燃焼データとは、少なくとも空燃比λを含むデータであり、第１燃焼データの空燃比λ１の値は第２燃焼データの空燃比λ２の値よりも大きく設定されている。また、第１燃焼データと第２燃焼データには、燃焼時期に関するデータ、たとえば燃料噴射時期のタイミング（通常よりも遅くするのか早くするのか）に関するデータを含めることもできる。本発明では、例示的に第１燃焼データには通常の燃料噴射時期のタイミングに関するデータを、また、第２燃焼データには、通常の燃料噴射時期よりもどの程度遅くするのか、早くするのかを示すデータを含めている。
【００１６】
また、制御部１１２は、ヒーター１０６のオン、オフも制御することができ、燃焼状態移行指示部１０８から燃焼状態の移行指示が出されたときには、その燃焼状態の移行指示に優先してヒーター１０６を作動させる。ヒーター１０６を用いることによってＤＰＦ４０の昇温をより早めることができる。
【００１７】
さらに、制御部１１２は、温度センサ１０４によって検出されたＤＰＦ４０の温度に基づいて、ディーゼルエンジン１０の燃料の噴射時期も遅くしたり早くしたりする指示をエンジンコントローラ１１８に対してすることができる。この場合、第２燃焼データ記憶部１１４、１１６に記憶されているデータのうち、遅角、進角調整のためのデータと出力トルクを補正するための燃料噴射量データを用いる。
【００１８】
エンジンコントローラ１１８は、制御部１１２の指示に基づき、通常の燃焼状態を実現するときには第１燃焼データに基づいてディーゼルエンジン４０の燃焼状態を制御し、排気ガスの温度を上昇させる燃焼状態を実現するときには第２燃焼データに基づいてディーゼルエンジン４０の燃焼状態を制御する。なお、制御部１１２、第１燃焼データ記憶部１１４、第２燃焼データ記憶部１１６、エンジンコントローラ１１８、温度センサ１０２、燃焼状態移行指示部１０８および閾値記憶部１１０は燃焼状態移行手段を構成する。
【００１９】
本発明ではＤＰＦ４０の上流側に位置する床下触媒３０の温度や熱量に基づいてＤＰＦ４０の再生時期を決めているが、床下触媒３０の温度や熱量に基づいてなぜ再生時期を決めることができるのかを、図２〜図６に基づいて説明する。
【００２０】
床下触媒３０に温度センサを取り付け、ＤＰＦ４０に堆積したＰＭの量に応じてその温度がどのように変化するのかを調べたグラフが図２に示すグラフである。このグラフに示されているように、ＤＰＦ４０に堆積しているＰＭの量が少ないときには床下触媒３０の温度が高く、逆にＤＰＦ４０に堆積しているＰＭの量が多いときには床下触媒３０の温度が低くなるのがわかる。この図に基づいて、ＤＰＦ４０に堆積するＰＭの堆積量と床下触媒３０の温度との関係を求めると、図３に示すようにほぼ比例関係になっていることがわかる。この図から、単に床下触媒３０の温度（または発熱量）のみを検出することによってもＤＰＦ４０のＰＭの堆積量を高精度に把握することができるのがわかる。
【００２１】
このように、ＤＰＦ４０に堆積するＰＭの堆積量と床下触媒３０の温度とに相関関係が生ずるのは次のような理由によるものと考えられる。
【００２２】
まず、ＤＰＦ４０にＰＭが堆積すると、図４に示すようにディーゼルエンジン１０へのＥＧＲ率が低下する。これは、ＤＰＦ４０にＰＭが堆積するとＤＰＦ４０が目詰まりを起こしＤＰＦ４０を介して排出されるガスの圧力が低下すると考えられるからである。そして、ＥＧＲ率が低下すると、図５に示すように、ディーゼルエンジン１０の排気ガス中に含まれるＮＯｘの濃度が高くなり、逆にそれに含まれるＨＣの濃度が低くなる。ＮＯｘの濃度が高くなり、図６に示すように、床下触媒３０におけるＨＣおよびＣＯの酸化反応が起こり難くなり、そのため、床下触媒３０の温度が低下する。このような原理でＤＰＦ４０に堆積するＰＭの堆積量と床下触媒３０の温度とに相関関係が生ずる。
【００２３】
次に、図７に示すフローチャートに基づいて、本発明に係る排気ガス浄化装置の第１実施形態を説明する。
【００２４】
まず、制御部１１２は、エンジンコントローラ１１８および燃焼状態移行指示部１０８からの信号を入力してディーゼルエンジン１０の現在の運転状態を読み込む（Ｓ１）。制御部１１２は、読み込んだ運転状態に基づいて、その運転状態が床下触媒３０を暖気する運転状態であるか否かを判断する（Ｓ２）。運転状態が床下触媒３０を暖気する運転状態であるときには、ＤＰＦ４０に堆積しているＰＭを燃焼させる必要はないのでそのまま処理を終了する（Ｓ２：ＹＥＳ）。一方、運転状態が床下触媒３０を暖気する運転状態でなければ（Ｓ２：ＮＯ）、ディーゼルエンジン１０は通常の運転状態であるので、燃焼状態移行指示部１０８は温度センサ１０２によって検出される床下触媒３０の温度を入力する（Ｓ３）。
【００２５】
燃焼状態移行指示部１０８は閾値記憶部１１０に記憶されている温度の閾値Ｔｃと温度センサ１０２によって検出された床下触媒３０の温度とを比較し、床下触媒３０の温度が閾値の温度Ｔｃよりも低いか否かを判断する（Ｓ４）。床下触媒３０の温度が閾値の温度Ｔｃ以上であれば（Ｓ４：ＮＯ）、ＤＰＦ４０にＰＭがそれほど堆積していないと考えられるのでそのまま処理を終了する。一方、床下触媒３０の温度が閾値の温度Ｔｃ未満であれば（Ｓ４：ＹＥＳ）、燃焼状態移行指示部１０８はディーゼルエンジン１０の燃焼状態を通常の燃焼状態から排気ガスの温度を上昇させる燃焼状態に移行させるための移行指示を制御部１１２に向けて出力する（Ｓ５）。
【００２６】
この移行指示を入力した制御部１１２は、第１燃焼データ記憶部１１４に記憶されている第１燃焼データを用いてディーゼルエンジン１０を運転している現在の運転状態から第２燃焼データ記憶部１１６に記憶されている第２燃焼データを用いた排気ガスの温度を故意に上昇させる燃焼状態に移行させる指示をエンジンコントローラ１１８に出力する。第２燃焼データの空燃比λ２の値は第１燃焼データの空燃比λ１の値よりも小さいのでディーゼルエンジン１０の排ガスの温度は上昇することになる（Ｓ６）。
【００２７】
運転状態の切り替えによって排気ガスの温度は、ＤＰＦ４０に堆積しているＰＭを燃焼させるのに十分な温度以上の温度であって、かつＤＰＦ４０に溶解などの悪影響を与えない温度の範囲内の温度になる。排気ガスの温度をこの温度の範囲内にするための空燃比λ２の値はディーゼルエンジンの種類などによっても異なるのでエンジンごとに実験などで求めておく。運転状態の切り替えによって高温の排気ガスがＤＰＦ４０に流入してＰＭが燃焼し、ＤＰＦ４０が再生される（Ｓ７）。一定の時間ＤＰＦ４０の再生が行われたら、制御部１１２は第１燃焼データの空燃比λ１を用いた通常の運転状態に切り替える（Ｓ８）。
【００２８】
燃焼状態移行指示部１０８は閾値記憶部１１０に記憶されている温度の閾値Ｔｃと温度センサ１０２によって検出された床下触媒３０の温度とを比較し、床下触媒３０の温度が閾値の温度Ｔｃ以上になったか否かを判断する（Ｓ９）。床下触媒３０の温度が閾値の温度Ｔｃ以上になっていれば（Ｓ９：ＹＥＳ）、ＤＰＦ４０の再生が終了した（ＰＭが燃焼した）と考えられるので処理を終了する。一方、床下触媒３０の温度が閾値の温度Ｔｃ以上になっていなければ（Ｓ９：ＮＯ）、ＤＰＦ４０の再生がまだ完了していないと考えられるので、再度Ｓ５からＳ９の処理を繰り返す。
【００２９】
以上のように、本実施形態では、ＤＰＦ４０の前段に配置されている床下触媒３０の温度（発熱量）のみに基づいてＤＰＦ４０の再生時期を正確に把握することができる。このため、再生が必要な適切な時期にＤＰＦ４０の再生処理を行うことができる。また、ＤＰＦ４０の再生は主にディーゼルエンジン４０の空燃比λを変更することによって排気ガスの温度を故意に上昇させて行っているので、ＤＰＦ４０の再生を特別な装置を用いることなく行うことができる。
【００３０】
次に、図８に示すフローチャートに基づいて、本発明に係る排気ガス浄化装置の第２実施形態を説明する。
【００３１】
まず、制御部１１２は、エンジンコントローラ１１８および燃焼状態移行指示部１０８からの信号を入力してディーゼルエンジン１０の現在の運転状態を読み込む（Ｓ１１）。制御部１１２は、読み込んだ運転状態に基づいて、その運転状態が床下触媒３０を暖気する運転状態であるか否かを判断する（Ｓ１２）。運転状態が床下触媒３０を暖気する運転状態であるときには、ＤＰＦ４０に堆積しているＰＭを燃焼させる必要はないのでそのまま処理を終了する（Ｓ１２：ＹＥＳ）。一方、運転状態が床下触媒３０を暖気する運転状態でなければ（Ｓ１２：ＮＯ）、ディーゼルエンジン１０は通常の運転状態であるので、燃焼状態移行指示部１０８は温度センサ１０２によって検出される床下触媒３０の温度を入力する（Ｓ１３）。
【００３２】
燃焼状態移行指示部１０８は閾値記憶部１１０に記憶されている温度の閾値Ｔｃと温度センサ１０２によって検出された床下触媒３０の温度とを比較し、床下触媒３０の温度が閾値の温度Ｔｃよりも低いか否かを判断する（Ｓ１４）。床下触媒３０の温度が閾値の温度Ｔｃ以上であれば（Ｓ１４：ＮＯ）、ＤＰＦ４０にＰＭがそれほど堆積していないと考えられるのでそのまま処理を終了する。一方、床下触媒３０の温度が閾値の温度Ｔｃ未満であれば（Ｓ１４：ＹＥＳ）、燃焼状態移行指示部１０８はディーゼルエンジン１０の燃焼状態を通常の燃焼状態から排気ガスの温度を上昇させる燃焼状態に移行させるための移行指示を制御部１１２に向けて出力する（Ｓ１５）。
【００３３】
この移行指示を入力した制御部１１２は、第１燃焼データ記憶部１１４に記憶されている第１燃焼データを用いてディーゼルエンジン１０を運転している現在の運転状態から第２燃焼データ記憶部１１６に記憶されている第２燃焼データを用いた排気ガスの温度を故意に上昇させる燃焼状態に移行させる指示をエンジンコントローラ１１８に出力する。第２燃焼データの空燃比λ２の値は第１燃焼データの空燃比λ１の値よりも小さいのでディーゼルエンジン１０の排ガスの温度は上昇する（Ｓ１６）。
【００３４】
次に、制御部１１２は温度センサ１０４によって検出されたＤＰＦ４０の温度があらかじめ定められている温度Ｔｄ１の値よりも低いか否かを判断する（Ｓ１７）。ＤＰＦ４０の温度が温度Ｔｄ１の値よりも低ければ（Ｓ１７：ＹＥＳ）、制御部１１２は第２燃焼データ記憶部１１６に記憶されている燃焼噴射時期に関するデータを入力し、エンジンコントローラ１１８に燃焼時期を遅らせるように指示する（Ｓ１８）。さらに、制御部１１２は第２燃焼データ記憶部１１６に記憶されているトルク補正のデータを入力し、エンジンコントローラ１１８に出力トルクの補正をするように指示する（Ｓ１９）。これにより、燃焼噴射時期を遅らせることによって排気ガスの更なる上昇を図ると共に、燃焼時期を遅らせたことによるトルクの変動を補償する。
【００３５】
一方、温度センサ１０４によって検出されたＤＰＦ４０の温度があらかじめ定められている温度Ｔｄ１の値以上であれば（Ｓ１７：ＮＯ）、次に、制御部１１２は温度センサ１０４によって検出されたＤＰＦ４０の温度があらかじめ定められている温度Ｔｄ２の値以上になっているか否かを判断する（Ｓ２０）。ＤＰＦ４０の温度が温度Ｔｄ２の値よりも高ければ（Ｓ２０：ＹＥＳ）、制御部１１２は第２燃焼データ記憶部１１６に記憶されている燃焼噴射時期に関するデータを入力し、エンジンコントローラ１１８に燃焼時期を進ませるように指示する（Ｓ２１）。さらに、制御部１１２は第２燃焼データ記憶部１１６に記憶されているトルク補正のデータを入力し、エンジンコントローラ１１８に出力トルクの補正をするように指示する（Ｓ２２）。燃焼噴射時期を進ませることによって排気ガスの過上昇の防止を図ると共に、燃焼時期を進ませたことによるトルクの変動を補償する。つまり、Ｓ１７からＳ２２までの処理は、ディーゼルエンジン１０から出力される排気ガスの温度をＤＰＦ４０に堆積しているＰＭを燃焼させるのに十分な温度以上の温度であって、かつＤＰＦ４０に溶解などの悪影響を与えない温度の範囲内の温度に制御するために行われるものである。また、燃焼状態を変更したことによるディーゼルエンジン１０の動力性能の変動を補償するためのものである。
【００３６】
一定の時間ＤＰＦ４０の再生が行われたら、制御部１１２は第１燃焼データの空燃比λ１を用いた通常の運転状態に切り替える（Ｓ２３）。燃焼状態移行指示部１０８は閾値記憶部１１０に記憶されている温度の閾値Ｔｃと温度センサ１０２によって検出された床下触媒３０の温度とを比較し、床下触媒３０の温度が閾値の温度Ｔｃ以上になったか否かを判断する（Ｓ２４）。床下触媒３０の温度が閾値の温度Ｔｃ以上になっていれば（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＤＰＦ４０の再生が終了した（ＰＭが燃焼した）と考えられるので処理を終了する。一方、床下触媒３０の温度が閾値の温度Ｔｃ以上になっていなければ（Ｓ２４：ＮＯ）、ＤＰＦ４０の再生がまだ完了していないと考えられるので、再度Ｓ１７からＳ２４の処理を繰り返す。
【００３７】
以上のように、本実施形態では、第１実施形態と同様に、ＤＰＦ４０の前段に配置されている床下触媒３０の温度（発熱量）のみに基づいてＤＰＦ４０の再生時期を正確に把握することができる。このため、再生が必要な適切な時期にＤＰＦ４０の再生処理を行うことができる。また、ＤＰＦ４０の再生は主にディーゼルエンジン４０の空燃比λおよび燃料噴射時期を変更することによって排気ガスの温度を故意に上昇させて行っているので、ＤＰＦ４０の再生を特別な装置を用いることなく行うことができる。
【００３８】
なお、以上に示した２つの実施形態は、単にディーゼルエンジン１０の燃焼状態を変更することによって排気ガスの温度を上昇させるものを示したが、さらにＰＭの燃焼の即効性を得るためには、図１に示したように、ＤＰＦ４０に取り付けられているヒーター１０６を制御装置１１２で動作させるようにしても良い。この場合には、制御装置１１２に燃焼状態移行指示部１０８から燃焼状態の移行指示が出されたときに、まずヒーター１０６をオンさせ、その後にディーゼルエンジン１０の燃焼状態を、第１及び第２の実施形態で示した、第２燃焼データに基づく燃焼状態に移行させる。このようにすれば、ＤＰＦ４０に堆積しているＰＭをより早く燃焼させることができるようになり、結果的にＤＰＦ４０の再生頻度が少なくなって、ＤＰＦ４０の寿命が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係る排気ガス浄化装置は再生が必要な適切な時期にパーティキュレートフィルタを再生することができるので、パーティキュレートフィルタの寿命を向上させることができ、自動車産業に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る排気ガス浄化装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る排気ガス浄化装置の原理説明に供する図である。
【図３】本発明に係る排気ガス浄化装置の原理説明に供する図である。
【図４】本発明に係る排気ガス浄化装置の原理説明に供する図である。
【図５】本発明に係る排気ガス浄化装置の原理説明に供する図である。
【図６】本発明に係る排気ガス浄化装置の原理説明に供する図である。
【図７】本発明に係る排気ガス浄化装置の第１実施形態の動作フローチャートである。
【図８】本発明に係る排気ガス浄化装置の第２実施形態の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１０    ディーゼルエンジン、
２０    マニホールド触媒、
３０    床下触媒、
４０    ＤＰＦ、
１０２、１０４    温度センサ、
１０６    ヒーター、
１０８    燃焼状態移行指示部、
１１０    閾値記憶部、
１１２    制御部、
１１４    第１燃焼データ記憶部、
１１６    第２燃焼データ記憶部、
１１８    エンジンコントローラ。
【図１】
2006118357.tif 000003
【図３】
2006118357.tif 000004
【図４】
2006118357.tif 000005
【図５】
2006118357.tif 000006
【図６】
2006118357.tif 000007
【図７】
2006118357.tif 000008
【図８】
2006118357.tif 000009
【図２】
2006118357.tif 000010