(57)【要約】  【課題】ＤＯＣ再生処理が必要な時期を見逃す不具合を抑制することができるディーゼルエンジンの排気処理装置を提供する。  【解決手段】ＤＯＣ再生処理Ｓ８では、可燃性ガスの火炎燃焼でエンジン排気が昇温され、このエンジン排気の熱でＤＯＣに詰まっている未燃堆積物が焼却されて、ＤＯＣが再生されるように構成された、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、ＤＯＣ再生要求報知部品と、ＤＯＣ再生開始操作部品を備え、ＤＰＦ再生処理Ｓ２が所定時間経過しても終了しないＤＰＦ再生失敗時には、これを検出した電子制御装置の指令により、ＤＯＣ再生要求報知部品がＤＯＣ再生要求を報知Ｓ６し、その後、ＤＯＣ再生開始操作部品が再生開始操作された場合には、これを検出した電子制御装置の指令により、ＤＯＣ再生処理Ｓ８がなされるように構成されている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン排気経路(２)に配置されたＤＰＦ(３)と、ＤＰＦ(３)の排気上流側に配置されたＤＯＣ(１６)と、電子制御装置(１)を備え、
電子制御手段(１)の指令によりＤＰＦ再生処理(Ｓ２)とＤＯＣ再生処理(Ｓ８)がなされ、
ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)では、ＤＯＣ(１６)による可燃性ガス(８)の触媒燃焼でエンジン排気(９)が昇温され、このエンジン排気(９)の熱でＤＰＦ(３)に堆積したＰＭが焼却されて、ＤＰＦ(３)が再生され、
ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)では、可燃性ガス(８)の火炎燃焼でエンジン排気(９)が昇温され、このエンジン排気(９)の熱でＤＯＣ(１６)に詰まっている未燃堆積物が焼却されて、ＤＯＣ(１６)が再生されるように構成された、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、
ＤＯＣ再生要求報知部品(１０)と、ＤＯＣ再生開始操作部品(１１)を備え、
ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)が所定時間経過しても終了しないＤＰＦ再生失敗時には、ＤＯＣ再生要求報知部品(１０)がＤＯＣ再生要求を報知(Ｓ６)し、その後、ＤＯＣ再生開始操作部品(１１)が再生開始操作された場合には、ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)がなされるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
【請求項２】
エンジン排気経路(２)に配置されたＤＰＦ(３)と、ＤＰＦ(３)の排気上流側に配置されたＤＯＣ(１６)と、電子制御装置(１)を備え、
電子制御手段(１)の指令によりＤＰＦ再生処理(Ｓ２)とＤＯＣ再生処理(Ｓ８)がなされ、
ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)では、ＤＯＣ(１６)による可燃性ガス(８)の触媒燃焼でエンジン排気(９)が昇温され、このエンジン排気(９)の熱でＤＰＦ(３)に堆積したＰＭが焼却されて、ＤＰＦ(３)が再生され、
ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)では、可燃性ガス(８)の火炎燃焼でエンジン排気(９)が昇温され、このエンジン排気(９)の熱でＤＯＣ(１６)に詰まっている未燃堆積物が焼却されて、ＤＯＣ(１６)が再生されるように構成された、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、
ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)が所定時間経過しても終了しないＤＰＦ再生失敗時には、ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)がなされるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
記憶装置(７０)を備え、
ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)後になされたＤＰＦ再生処理(Ｓ２)が所定時間経過しても終了しない再度のＤＰＦ再生失敗の事象が生じた場合には、これを検出した電子制御装置(１)の指令により故障診断コード記憶処理(Ｓ１０)がなされ、この故障診断コード記憶処理(Ｓ１０)では、前記事象を特定可能な故障診断コードが記憶装置(７０)に記憶されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
可燃性ガス生成触媒(４)を内蔵した可燃性ガス生成器(５)を備え、
ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)では、可燃性ガス生成器(５)に液体燃料(６)と空気(７)が供給され、これらの混合気(１４)のガス生成触媒(４)による触媒反応で可燃性ガス(８)が生成されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
ＤＯＣ(１６)の排気上流側に配置された着火部品(１７)を備え、
ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)では、ＤＯＣ(１６)の推定温度が所定の活性化温度に至っていないことに基づいて、着火部品(１７)で可燃性ガス(８)に着火がなされ、この可燃性ガス(８)の火炎燃焼でエンジン排気(９)が昇温され、このエンジン排気(９)の熱でＤＯＣ(１６)が昇温されて、ＤＯＣ(１６)が活性化されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)では、ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)でのＤＯＣ(１６)の活性化と同様にして、着火部品(１７)で可燃性ガス(８)に着火がなされ、ＤＯＣ(１６)が活性化の場合よりもエンジン排気(９)が昇温されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれかに記載されたディーゼルエンジンの排気処理装置において、
ＤＰＦ(３)の再生処理(Ｓ２)の終了とＤＯＣ(１６)の再生処理(Ｓ８)の終了の後、燃料パージ処理がなされ、
燃料パージ処理では、可燃性ガス生成器(５)に空気(７)が供給され、この空気(７)と可燃性ガス生成器(５)に残留した液体燃料(６)の混合気(１４)のガス生成触媒(４)による触媒反応で可燃性ガス(８)が生成され、この可燃性ガス(８)がエンジン排気経路(２)内に排出されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの排気処理装置に関し、詳しくは、ＤＯＣ再生時期を見逃す不具合を抑制することができるディーゼルエンジンの排気処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンの排気処理装置として、次のものがある (例えば、特許文献１参照)。
エンジン排気経路に配置されたＤＰＦと、ＤＰＦの排気上流側に配置されたＤＯＣと、電子制御装置を備え、
電子制御手段の指令によりＤＰＦ再生処理とＤＯＣ再生処理がなされ、
ＤＰＦ再生処理では、ＤＯＣによる可燃性ガスの触媒燃焼でエンジン排気が昇温され、このエンジン排気の熱でＤＰＦに堆積したＰＭが焼却されて、ＤＰＦが再生され、
ＤＯＣ再生処理では、可燃性ガスの火炎燃焼でエンジン排気が昇温され、このエンジン排気の熱でＤＯＣに詰まっている未燃堆積物が焼却されて、ＤＯＣが再生されるように構成された、ディーゼルエンジンの排気処理装置。
【０００３】
この種の排気処理装置では、ＤＰＦ再生処理により、ＤＰＦの継続使用が可能となる利点がある。
【０００４】
特許文献１の発明では、ＤＰＦ再生時期とＤＯＣ再生時期が、再生休止のインターバルによって識別される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１９６７２２号公報(図３、図４参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
《問題点》  ＤＯＣ再生時期を見逃すおそれがある。
特許文献１の発明では、ＤＰＦ再生時期とＤＯＣ再生時期が、再生休止のインターバルによって識別されるため、正確な識別が困難であり、ＤＯＣ再生時期を見逃すおそれがある。
【０００７】
本発明の課題は、ＤＯＣ再生時期を見逃す不具合を抑制することができるディーゼルエンジンの排気処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
(請求項１と請求項２に共通する発明特定事項)
図１に例示するように、エンジン排気経路(２)に配置されたＤＰＦ(３)と、ＤＰＦ(３)の排気上流側に配置されたＤＯＣ(１６)と、電子制御装置(１)を備え、
図２または図３に例示するように、電子制御手段(１)の指令によりＤＰＦ再生処理(Ｓ２)とＤＯＣ再生処理(Ｓ８)がなされ、
図１に例示するように、ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)では、ＤＯＣ(１６)による可燃性ガス(８)の触媒燃焼でエンジン排気(９)が昇温され、このエンジン排気(９)の熱でＤＰＦ(３)に堆積したＰＭが焼却されて、ＤＰＦ(３)が再生され、
ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)では、可燃性ガス(８)の火炎燃焼でエンジン排気(９)が昇温され、このエンジン排気(９)の熱でＤＯＣ(１６)に詰まっている未燃堆積物が焼却されて、ＤＯＣ(１６)が再生されるように構成された、ディーゼルエンジンの排気処理装置。
【０００９】
(請求項１に固有の発明特定事項)
図１に例示するように、ＤＯＣ再生要求報知部品(１０)と、ＤＯＣ再生開始操作部品(１１)を備え、
図２に例示するように、ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)が所定時間経過しても終了しないＤＰＦ再生失敗時には、ＤＯＣ再生要求報知部品(１０)がＤＯＣ再生要求を報知(Ｓ６)し、その後、ＤＯＣ再生開始操作部品(１１)が再生開始操作された場合には、ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)がなされるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
【００１０】
(請求項２に固有の発明特定事項)
図３に例示するように、ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)が所定時間経過しても終了しないＤＰＦ再生失敗時には、ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)がなされるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
【発明の効果】
【００１１】
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》  ＤＯＣ再生時期を見逃す不具合を抑制することができる。
図２に例示するように、本発明では、ＤＰＦ再生失敗時には、ＤＯＣ(１６)の目詰まりに起因する失敗か否かに拘わらず、ＤＯＣ再生要求報知部品(１０)がＤＯＣ再生要求を報知(Ｓ６)するため、ＤＯＣ再生時期を見逃す不具合を抑制することができる。
【００１２】
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》  ＤＯＣ再生時期を見逃す不具合を抑制することができる。
図２に例示するように、本発明では、ＤＰＦ再生失敗時には、ＤＯＣ(１６)の目詰まりに起因する失敗か否かに拘わらず、自動的にＤＯＣ再生処理(Ｓ８)がなされるため、ＤＯＣ再生時期を見逃す不具合を抑制することができる。
【００１３】
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  正確な故障診断を行うことができる。
本発明では、ＤＯＣ再生後の再度のＤＰＦ再生失敗の事象が生じた場合には、事後的にこの事象を故障診断コードで確認することができるため、故障診断時にＤＰＦ再生失敗がＤＯＣの目詰まりに起因するものでなく、ＤＯＣの触媒機能低下等によるものであることを推定することができ、正確な故障診断を行うことができる。
【００１４】
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  簡単な構造の可燃性ガス生成器でＤＰＦ再生処理が可能となる。
図１に例示するように、本発明では、可燃性ガス生成触媒(４)を内蔵した可燃性ガス生成器(５)により可燃性ガス(８)を生成することができるため、簡単な構造の可燃性ガス生成器(５)でＤＰＦ再生処理(Ｓ２)が可能となる。
【００１５】
(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  エンジン排気の温度が低い場合でも、ＤＰＦの再生処理が可能となる。
本発明では、ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)で、ＤＯＣ(１６)の推定温度が所定の活性化温度に至っていない場合には、着火部品(１７)で可燃性ガス(８)に着火がなされ、可燃性ガス(８)の火炎燃焼でＤＯＣ(１６)が昇温されるため、エンジン排気(９)の温度が低い場合でも、ＤＰＦ(３)の再生処理(Ｓ２)(Ｓ１１)が可能となる。
【００１６】
(請求項６に係る発明)
請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  ＤＯＣの活性化と同様にして、ＤＯＣ再生処理をすることができる。
図１に例示するように、ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)では、ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)でのＤＯＣ(１６)の活性化と同様にして、着火部品(１７)で可燃性ガス(８)に着火がなされるため、ＤＯＣ(１６)の活性化と同様にして、ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)をすることができる。
【００１７】
(請求項７に係る発明)
請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  次回のＤＰＦの再生処理が容易になる。
本発明では、ＤＰＦ(３)の再生処理(Ｓ２)の終了とＤＯＣ(１６)の再生処理(Ｓ８)の終了の後、可燃性ガス生成器(５)に残留した液体燃料(６)がパージされるため、ＤＰＦ(３)やＤＯＣ(１６)の正常な再生処理(Ｓ２)(Ｓ８)の終了がなされた場合には、可燃性ガス生成器(５)に液体燃料(６)が残留せず、次回のＤＰＦ(３)やＤＯＣ(１６)の再生処理(Ｓ２)(Ｓ８)が容易になる。
【００１８】
《効果》  燃料パージ処理に用いる部品や制御をＤＰＦやＤＯＣの再生処理に用いるものと兼用することができる。
本発明では、燃料パージ処理は、ＤＰＦ(３)やＤＯＣ(１６)の再生処理(Ｓ２)(Ｓ８)と同様にして行われるため、燃料パージ処理に用いる部品や制御をＤＰＦ(３)やＤＯＣ(１６)の再生処理(Ｓ２)(Ｓ８)に用いるものと兼用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るディーゼルエンジンの搭載機械の模式図である。
【図２】図１の第１実施形態で用いる制御装置によるＤＰＦ再生処理とＤＯＣ再生処理のフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態の図２相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１、図２は本発明の第１実施形態に係るディーゼルエンジンの搭載機械を説明する図、図３は本発明の第２実施形態に係るディーゼルエンジンの搭載機械を説明する図である。
【００２１】
まず、第１実施形態について説明する。
このエンジン搭載機械は、ディーゼルエンジン(１５)を搭載している。
このエンジン搭載機械には、農業用トラクタ、田植え機等の農業機械、バックホー等の建設機械、フォークリフト等の運搬機械、エンジン発電機等の定置型機械等の産業用機械を用いることができる。
【００２２】
図１に示すように、このエンジン搭載機械に搭載したディーゼルエンジン(１５)は、クランクケース(１８)内に架設されたクランク軸(１９)と、シリンダ(２０)に内嵌されたピストン(２１)と、クランク軸(１９)とピストン(２１)の間に介設されたコンロッド(２２)と、シリンダ(２０)内に形成された燃焼室(２２)と、吸気装置(図示せず)と、燃料供給装置(２３)と、電子ガバナ(３０)と、排気装置(２４)を備えている。
【００２３】
吸気装置は、燃焼室(２２)に空気(７)を供給する。
燃料供給装置(２３)は、燃料タンク(２５)と、燃料フィードポンプ(２６)と、燃料噴射ポンプ(２７)と、燃料噴射カム軸(２８)と、燃焼室(２２)に設けられた燃料噴射弁(２９)を備え、燃料タンク(２５)内の液体燃料(６)は、燃料フィードポンプ(２６)で燃料噴射ポンプ(２７)に圧送され、燃料噴射カム(２８)で駆動される燃料噴射ポンプ(２７)で、燃料噴射弁(２９)から燃焼室(２２)に噴射され、燃焼室(２２)内の空気(７)の圧縮熱で燃焼する。液体燃料(６)は、軽油である。
【００２４】
電子ガバナ(３０)は、エンジン回転数を制御する。
電子ガバナ(３０)は、電子制御装置(１)の調量制御部と、ガバナアクチュエータ(３１)と、付勢部品(３２)を備え、燃料噴射ポンプ(２７)の燃料調量ラック(３３)は、付勢部品(３２)の付勢力でガバナアクチュエータ(３２)に押し付けられ、ガバナアクチュエータ(３１)の作動に追従して調量位置が調節される。
【００２５】
電子制御装置(１)には、アクセル操作部品(３４)の調速設定位置情報を検出するアクセルセンサ(３５)と、クランク軸(１９)の回転数情報を検出する実回転数センサ(３６)が電気的に接続されている。
電子ガバナ(３０)は、アクセル操作位置情報に基づいて検出した目標回転数と実回転数との回転偏差が小さくなるように、電子制御装置(１)の調量制御部でガバナアクチュエータ(３１)を駆動し、燃料噴射ポンプ(２７)の燃料調量ラック(３３)の調量位置を制御し、燃料噴射弁(２９)から燃焼室(２２)に噴射される液体燃料(６)の噴射量を調節する。
【００２６】
電子制御装置(１)には、エンジンＥＣＵが用いられている。エンジンＥＣＵは、エンジン電子制御ユニットの略称であり、マイコンである。
ガバナアクチュエータ(３１)には、リニアソレノイドが用いられている。
アクセル操作部品(３４)には、アクセル操作レバーが用いられている。アクセル操作部品(３４)には、アクセル操作ペダルやアクセル操作ボタンやアクセル操作スイッチを用いることができる。
【００２７】
電子制御装置(１)には、バッテリ(３７)とキースイッチ(１２)が接続され、キースイッチ(１２)をエンジン運転位置に投入すると、バッテリ(３７)からエンジン各部への通電で、エンジン運転がなされ、キースイッチ(１２)をエンジン停止位置に投入すると、バッテリ(３７)からエンジン各部への通電が停止され、ガバナアクチュエータ(３１)内のエンジン停止スプリング(図示せず)の付勢力で、燃料調量ラック(３３)は燃料無噴射位置に押され、燃料噴射弁(２９)からの液体燃料(６)の噴射は停止し、ディーゼルエンジン(１５)は停止する。
【００２８】
排気装置(２４)は、燃焼室(２２)からエンジン排気(９)を排出する。
排気装置(２４)は、エンジン排気経路(２)を備え、エンジン排気経路(２)は、排気ポート(３８)と、排気マニホルド(３９)と、排気マニホルド(３９)の排気下流側に配置されたエンジン排気処理経路(４０)と、エンジン排気処理経路(４０)に設けられた排気処理装置(４１)を備え、燃焼室(２２)から排出されたエンジン排気(９)は、排気処理装置(４１)で処理された後、エンジン排気経路(２)から大気に放出される。
【００２９】
図１に示すように、排気処理装置(４１)は、エンジン排気経路(２)に配置されたＤＰＦ(３)と、ＤＰＦ(３)の排気上流側に配置されたＤＯＣ(１６)と、電子制御装置(１)を備えている。
図２に示すように、排気処理装置(４１)では、電子制御手段(１)の指令によりＤＰＦ再生処理(Ｓ２)とＤＯＣ再生処理(Ｓ８)がなされる。
図１に示すように、ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)では、ＤＯＣ(１６)による可燃性ガス(８)の触媒燃焼でエンジン排気(９)が昇温され、このエンジン排気(９)の熱でＤＰＦ(３)に堆積したＰＭが焼却されて、ＤＰＦ(３)が再生される。
ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)では、可燃性ガス(８)の火炎燃焼でエンジン排気(９)が昇温され、このエンジン排気(９)の熱でＤＯＣ(１６)に詰まっている未燃堆積物が焼却されて、ＤＯＣ(１６)が再生される。
この排気処理装置(４１)では、ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)により、ＤＰＦ(３)の継続使用が可能となる利点がある。
【００３０】
ＤＰＦ(３)は、エンジン排気(９)に含まれるＰＭを捕捉する。
ＤＰＦは、ディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称であり、ＰＭは、粒子状物質の略称である。ＤＰＦ(３)には、内部に軸長方向に沿う多数のセルが並設され、隣り合うセルの入口と出口が交互に目封じされたウォールフロー型のセラミックハニカムが用いられている。
エンジン排気処理経路(４０)にＤＰＦケース(４２)が配置され、このＤＰＦケース(４２)にＤＰＦ(３)が収容されている。
電子制御装置(１)は、電子ガバナ(３０)との共用品である。
【００３１】
ＤＯＣはディーゼル酸化触媒の略称である。
ＤＯＣ(１６)は、円柱形で、内部に軸長方向に沿う多数のセルが貫通状に並設されたフロースルー式のセラミックハニカムで、セル内に白金やパラジウムのロジウム等の酸化触媒成分が担持されている。
ＤＯＣ(１６)は、ＤＰＦ(３)の排気上流側でＤＰＦケース(４２)に収容されている。
【００３２】
ＤＰＦ(３)の排気上流側で、エンジン排気処理経路(４０)に可燃性ガス生成器(５)が設けられている。
可燃性ガス生成器(５)は、混合気ミキサ(４３)と、混合気ミキサ(４３)の混合気出口に連通する触媒収容室(４４)と、触媒収容室(４４)に収容されたガス生成触媒(４)と、ガス生成触媒(４)のガス出口に連通する可燃性ガス通路(４５)と、可燃性ガス通路(４５)のガス出口に連通する二次空気ミキサ(４６)と、二次空気ミキサ(４６)のガス出口に連通する着火室(４７)と、着火室(４７)のガス出口に連通する可燃性ガス合流排気通路(４８)を備え、可燃性ガス合流排気通路(４８)は、ＤＰＦ(３)の排気上流側でエンジン排気処理経路(４０)の一部を構成している。
可燃性ガス生成器(５)は、二次空気通路(６６)を備え、その二次空気出口(６７)に二次空気ミキサ(４６)が連通している。二次空気ミキサ(４６)には可燃性ガス通路(４５)のガス出口に連通するキャップ状のガスノズル(６８)が設けられ、ガスノズル(６８)から二次空気ミキサ(４６)の径方向に噴出する可燃性ガス(８)がガスノズル(６８)の周方向に沿って旋回する二次空気(７)とミキシングされる。
【００３３】
混合気ミキサ(４３)には、空気供給ポンプ(４９)から導出された空気導入通路(５０)と、燃料供給ポンプ(５１)から導出された燃料導入通路(５２)が接続され、エアクリーナ(５３)で浄化された空気(７)と、燃料タンク(２５)の液体燃料(６)が混合気ミキサ(４３)に導入され、液体燃料(６)と空気(７)の混合気(１４)が形成される。
【００３４】
ガス生成触媒(４)は、酸化触媒で、触媒反応により混合気(１４)の酸化を促進させ、その反応熱で液体燃料(６)を熱分解させ、低温着火性の可燃性ガス(８)を生成する。ガス生成触媒(４)の触媒担体は、鉄クロム線を織って、円錐台型にしたもので、この触媒担体には触媒成分としてロジウムを担持させている。
二次空気ミキサ(４６)には、可燃性ガス通路(４５)のガス出口と二次空気通路(６６)の二次空気出口(６７)が連通し、二次空気通路(６６)の二次空気入口には、空気供給ポンプ(５１)から導出された二次空気導入通路(５５)が接続されている。
【００３５】
二次空気ミキサ(４６)には、可燃性ガス(８)と、エアクリーナ(５３)で浄化された二次空気(７)が導入され、二次空気ミキサ(４６)では、可燃性ガス(８)と二次空気(７)がミキシングされ、二次空気(７)を含む可燃性ガス(８)が二次空気ミキサ(４６)から着火室(４７)を介して可燃性ガス合流排気通路(４８)を通過するエンジン排気(９)と合流し、排気下流側のＤＰＦ(３)に送られる。着火室(４７)では必要に応じ、可燃性ガス(８)に着火がなされる。
【００３６】
ガス生成触媒(４)の混合気入口には起動触媒(５６)が設けられ、起動触媒(５６)には電気ヒータ(５７)が差し込まれ、ガス生成触媒(４)のガス出口側には触媒温度センサ(５８)が差し込まれている。
起動触媒(５６)の触媒担体はアルミナ繊維のマットで、この触媒担体には触媒成分としてロジウムを担持させている。起動触媒(５６)の触媒担体は、可燃性ガス生成触媒(４)の触媒担体に比べ、組織内の空隙が狭く、液体燃料(６)の保持性が高い。
【００３７】
空気供給ポンプ(４９)は電動式ブロワ、燃料供給ポンプ(５１)は電動式ポンプである。
空気導入通路(５０)と燃料導入通路(５２)と二次空気導入通路(５５)に電動式の調量弁(５０ａ)(５２ａ)(５５ａ)がそれぞれ設けられている。
空気供給ポンプ(４９)、燃料供給ポンプ(５１)、各調量弁(５０ａ)(５２ａ)(５５ａ)、電気ヒータ(５７)、触媒温度センサ(５８)は、いずれも電子制御装置(１)に電気的に接続されている。
ＤＰＦ(３)の再生処理では、電子制御装置(１)の指令で、電気ヒータ(５７)が発熱され、その熱で起動触媒(５６)が予熱された後、混合気(１４)が起動触媒(５６)に供給され、起動触媒(５６)の触媒燃焼でガス生成触媒(４)が暖機され、ガス生成触媒(４)の温度が所定の暖機終了温度に達したら、ガス生成触媒(４)への混合気(１４)の供給量が増量され、ガス生成触媒(４)全体に混合気(１４)が拡散し、触媒反応により可燃性ガス(８)が生成される。
【００３８】
図１に示すように、排気処理装置(４１)は、ＤＯＣ再生要求報知部品(１０)と、ＤＯＣ再生開始操作部品(１１)を備えている。
図２に示すように、ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)が所定時間経過しても終了しないＤＰＦ再生失敗時には、ＤＯＣ再生要求報知部品(１０)がＤＯＣ再生要求を報知(Ｓ６)し、その後、ＤＯＣ再生開始操作部品(１１)が再生開始操作された場合には、ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)がなされる。
図２に示すように、排気処理装置(４１)では、ＤＰＦ再生失敗時には、ＤＯＣ(１６)の目詰まりに起因する失敗か否かに拘わらず、ＤＯＣ再生要求報知部品(１０)がＤＯＣ再生要求を報知(Ｓ６)するため、ＤＯＣ再生時期を見逃す不具合を抑制することができる。
【００３９】
図１に示すように、排気処理装置(４１)は、ＤＰＦ再生報知部品(１３)を備えている。ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)の間は、ＤＰＦ再生報知部品(１３)でその旨を報知する。
ＤＯＣ再生要求報知部品(１０)とＤＰＦ再生報知部品(１３)には、エンジン搭載機械のダッシュボード(５９)に配置されたランプが用いられ、ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)中の報知は、ＤＰＦ再生報知部品(１３)のランプの連続的な点灯によりなされ、ＤＯＣ再生要求の報知(Ｓ６)は、ＤＯＣ再生要求報知部品(１０)のランプの点滅によりなされ、ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)中の報知は、ＤＯＣ再生要求報知部品(１０)のランプの連続的な点灯によりなされる。ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)中は、ＤＰＦ再生報知部品(１３)のランプは消灯される。
【００４０】
ＤＯＣ再生要求報知部品(１０)には、ダッシュボード(５９)等に設けた表示灯、ＬＥＤ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、警報ブザー等を用いることができる。ＬＥＤは発光ダイオード、ＥＬはエレクトロルミネッセンスの略称である。
駐車再生開始操作部品(１１)には、エンジン搭載機械のダッシュボード(５９)に配置された開始操作レバーが用いられ、その停止位置から開始位置への投入の切り替えで、開始操作がなされる。
ＤＯＣ再生開始操作部品(１１)には、ダッシュボード(５９)等に配置された開始操作ボタンや運転席に配置された開始操作ペダルを用いることができる。
【００４１】
図１に示すように、排気処理装置(４１)は、記憶装置(７０)を備えている。
図２に示すように、ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)後になされたＤＰＦ再生処理(Ｓ２)が所定時間経過しても終了しない再度のＤＰＦ再生失敗の事象が生じた場合には、これを検出した電子制御装置(１)の指令により故障診断コード記憶処理(Ｓ１０)がなされ、この故障診断コード記憶処理(Ｓ１０)では、前記事象を特定可能な故障診断コードが記憶装置(７０)に記憶される。
排気処理装置(４１)では、ＤＯＣ再生後の再度のＤＰＦ再生失敗の事象が生じた場合には、事後的にこの事象を故障診断コードで確認することができるため、故障診断時にＤＰＦ再生失敗がＤＯＣの目詰まりに起因するものでなく、ＤＯＣの触媒機能低下等によるものであることを推定することができ、正確な故障診断を行うことができる。
【００４２】
記憶装置(７０)には、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを用いる。
故障診断コードは、複数桁の数字や記号で示される。
この排気処理装置(４１)は、モニタ(７１)とポート(７２)を備えている。
モニタ(７１)には、故障診断コードが表示される。
ポート(７２)には、故障診断ツールのプラグが差し込まれ、故障診断ツールのディスプレイに、故障診断コードが表示される。
モニタ(７１)とポート(７２)は、エンジン搭載機械のダッシュボード(５９)に配置されている。
モニタ(７１)には、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等を用いることができる。ＥＬはエレクトロルミネッセンスの略称である。
ポート(７２)には、ＵＳＢポート等を用いることができる。ＵＳＢは、ユニバーサル・シリアル・バスの略称である。
故障診断ツールには、故障診断プログラムをインストールしたノートパソコンや携帯用端末等を用いることができる。
【００４３】
図１に示すように、排気処理装置(４１)は、可燃性ガス生成触媒(４)を内蔵した可燃性ガス生成器(５)を備えている。
ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)では、可燃性ガス生成器(５)に液体燃料(６)と空気(７)が供給され、これらの混合気(１４)のガス生成触媒(４)による触媒反応で可燃性ガス(８)が生成される。
図１に示すように、排気処理装置(４１)では、可燃性ガス生成触媒(４)を内蔵した可燃性ガス生成器(５)により可燃性ガス(８)を生成することができるため、簡単な構造の可燃性ガス生成器(５)でＤＰＦ再生処理(Ｓ２)が可能となる。
【００４４】
図１に示すように、排気処理装置(４１)は、ＤＯＣ(１６)の排気上流側に配置された着火部品(１７)を備えている。
ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)では、ＤＯＣ(１６)の推定温度が所定の活性化温度に至っていないことに基づいて、着火部品(１７)で可燃性ガス(８)に着火がなされ、この可燃性ガス(８)の火炎燃焼でエンジン排気(９)が昇温され、このエンジン排気(９)の熱でＤＯＣ(１６)が昇温されて、ＤＯＣ(１６)が活性化される。
この排気処理装置(４１)では、エンジン排気(９)の温度が低い場合でも、ＤＰＦ(３)の再生処理(Ｓ２)(Ｓ１１)が可能となる。
【００４５】
図１に示すように、ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)では、ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)でのＤＯＣ(１６)の活性化と同様にして、着火部品(１７)で可燃性ガス(８)に着火がなされ、ＤＯＣ(１６)が活性化の場合よりもエンジン排気(９)が昇温される。
ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)では、ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)でのＤＯＣ(１６)の活性化と同様にして、着火部品(１７)で可燃性ガス(８)に着火がなされるため、ＤＯＣ(１６)の活性化と同様にして、ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)をすることができる。
【００４６】
着火部品(１７)は排気処理装置(４１)の着火室(４７)に配置され、ＤＯＣ(３)の排気入口にＤＯＣ入口排気温度センサ(６２)が配置され、着火部品(１７)とＤＯＣ入口排気温度センサ(６２)が燃料制御装置(１)に電気的に接続され、ＤＯＣ(３)の入口排気温度がＤＯＣ(３)の活性化温度に至っていない場合には、ＤＯＣ(３)の入口排気温度情報に基づく電子制御装置(１)の指令で、着火部品(１７)が発熱され、可燃性ガス(８)に着火がなされる。
着火部品(１７)には、グロープラグが用いられている。着火部品(１７)には、点火プラグやバーナーを用いることができる。
着火室(４７)には着火検出センサ(５４)が配置され、この着火検出センサ(５４)が電子制御装置(１)に電気的に接続され、着火検出センサ(５４)で検出された着火室(４７)の温度情報に基づいて電子制御装置(１)が可燃性ガス(８)の着火の有無を判定する。
【００４７】
エンジン排気(９)の温度は、可燃性ガス(８)の生成量の調節により制御される。
ＤＰＦ(３)の排気入口にＤＰＦ入口排気温度センサ(６３)が配置され、このセンサ(６３)で検出したＤＰＦ入口排気温度情報に基づく電子制御装置(１)の指令で、可燃性ガス(８)の生成量が調節され、ＤＰＦ入口排気温度が所定の再生温度に制御される。
なお、ＤＰＦ(３)の排気出口にＤＰＦ出口排気温度センサ(６４)が配置され、このセンサ(６４)で検出したＤＰＦ出口排気温度情報に基づく電子制御装置(１)の指令で、ＤＰＦ(３)の再生処理が停止され、ＤＰＦ(３)でのＰＭの過剰燃焼が防止される。
【００４８】
この排気処理装置(４１)では、ＤＰＦ(３)の再生処理(Ｓ２)の終了とＤＯＣ(１６)の再生処理(Ｓ８)の終了の後、燃料パージ処理がなされる。
燃料パージ処理では、可燃性ガス生成器(５)に空気(７)が供給され、この空気(７)と可燃性ガス生成器(５)に残留した液体燃料(６)の混合気(１４)のガス生成触媒(４)による触媒反応で可燃性ガス(８)が生成され、この可燃性ガス(８)がエンジン排気経路(２)内に排出される。
この排気処理装置(４１)では、ＤＰＦ(３)の再生処理(Ｓ２)の終了とＤＯＣ(１６)の再生処理(Ｓ８)の終了の後、可燃性ガス生成器(５)に残留した液体燃料(６)がパージされるため、ＤＰＦ(３)やＤＯＣ(１６)の正常な再生処理(Ｓ２)(Ｓ８)の終了がなされた場合には、可燃性ガス生成器(５)に液体燃料(６)が残留せず、次回のＤＰＦ(３)やＤＯＣ(１６)の再生処理(Ｓ２)(Ｓ８)が容易になる。
この排気処理装置(４１)では、燃料パージ処理は、ＤＰＦ(３)やＤＯＣ(１６)の再生処理(Ｓ２)(Ｓ８)と同様にして行われるため、燃料パージ処理に用いる部品や制御をＤＰＦ(３)やＤＯＣ(１６)の再生処理(Ｓ２)(Ｓ８)に用いるものと兼用することができる。
【００４９】
図２に示す電子制御装置によるＤＰＦ再生処理とＤＯＣ再生処理の流れは次の通りである。
ステップ(Ｓ１)では、ＤＰＦ(３)の再生開始判定がなされる。ＤＰＦ(３)に堆積したＰＭの堆積推定値が所定の再生開始判定値に至っている場合には、判定が肯定され、ステップ(Ｓ２)に進む。判定が否定された場合には、判定が肯定されるまでステップ(Ｓ１)が繰り返される。ＰＭの堆積推定値は、図１に示す差圧センサ(６５)で検出されたＤＰＦ(３)の入口と出口の差圧情報に基づいて電子制御装置(１)が推定する。
ステップ(Ｓ２)では、ＤＰＦ再生処理が開始され、ステップ(Ｓ３)に進む。
ステップ(Ｓ３)では、ＤＰＦ再生終了判定がなされる。ＤＰＦ(３)に堆積したＰＭの堆積推定値が所定の再生終了判定値に至っている場合には、判定が肯定され、ＤＰＦ再生成功となり、ステップ(Ｓ１)に戻る。
ステップ(Ｓ３)での判定が否定された場合には、ステップ(Ｓ４)に進む。
【００５０】
ステップ(Ｓ４)では、ＤＰＦ再生処理の失敗判定がなされる。ＤＰＦ再生処理の累積時間が所定の失敗判定時間に至っている場合には、判定が肯定され、ＤＰＦ再生失敗となり、ステップ(Ｓ５)に進む。判定が否定された場合には、ステップ(Ｓ２)に戻り、ＤＰＦ再生処理が継続される。
【００５１】
ステップ(Ｓ５)では、ＤＰＦ再生失敗の種類の判定がなされる。ＤＰＦ再生失敗がＤＯＣ再生後の失敗でない場合には、判定が否定され、ステップ(Ｓ６)に進む。
ステップ(Ｓ６)では、ＤＯＣ再生要求の報知がなされ、ステップ(Ｓ７)に進む。
ステップ(Ｓ７)ではＤＯＣ再生開始操作が有ったか否かが判定され、判定が肯定された場合には、ステップ(Ｓ８)に進む。判定が否定された場合には、ステップ(Ｓ６)に戻る。
ステップ(Ｓ８)ではＤＯＣ再生処理がなされ、ステップ(Ｓ９)に進む。
ステップ(Ｓ９)ではＤＯＣ再生の終了判定がなされる。ＤＯＣ再生時間が所定のＤＯＣ再生終了判定値に至っている場合には、判定が肯定され、ＤＯＣ再生処理が終了され、ステップ(Ｓ１)に戻る。
【００５２】
ステップ(Ｓ５)の判定で、ＤＰＦ再生失敗がＤＯＣ再生後の失敗である場合には、判定が肯定され、ステップ(Ｓ１０)に進む。ステップ(Ｓ１０)では、生じた事象が特定される故障診断コードが記憶され、処理は終了する。
【００５３】
次に第２実施形態について説明する。
図３に示すように、第２実施形態では、ＤＰＦ再生処理(Ｓ２)が所定時間経過しても終了しないＤＰＦ再生失敗時には、ＤＯＣ再生処理(Ｓ８)がなされるように構成されている。
第２実施形態では、ＤＰＦ再生失敗時には、ＤＯＣ(１６)の目詰まりに起因する失敗か否かに拘わらず、自動的にＤＯＣ再生処理(Ｓ８)がなされるため、ＤＯＣ再生時期を見逃す不具合を抑制することができる。
【００５４】
図３に示す第２実施形態の電子制御装置によるＤＰＦ再生処理とＤＯＣ再生処理の流れは、図２に示す第１実施形態のフローチャートから、ステップ(Ｓ６)とステップ(Ｓ７)を削除したものに相当し、ステップ(Ｓ５)での判定が否定された場合には、ステップ(Ｓ８)に進む。他のステップは、図２に示すフローチャートと同じである。図３中、第１実施形態と同じステップには、図２と同じ符号を付しておく。
【符号の説明】
【００５５】
(１)…電子制御装置、(２)…エンジン排気経路、(３)…ＤＰＦ、(４)…ガス生成触媒、(５)…可燃性ス生成器、(６)…液体燃料、(７)…空気、(８)…可燃性ガス、(９)…エンジン排気、(１０)…ＤＯＣ再生要求報知部品、(１１)…ＤＯＣ再生開始操作部品。
【図１】
2018003626.tif 000003
【図２】
2018003626.tif 000004
【図３】
2018003626.tif 000005