(57)【要約】  【課題】触媒暖機処理の無駄なリトライを防止することができる、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】ディーゼルエンジンの排気処理装置において、暖気判定Ｓ３の回数Ｎが所定のリトライ判定値ＮＪに至り、この暖機判定Ｓ３で暖機失敗の判定がなされたリトライ判定時ｔ１に、触媒温度Ｔが所定のリトライ判定値ＴＲまで昇温している場合には、その後の触媒暖気処理Ｓ２のリトライが許可Ｓ１４され、リトライ判定値ＴＲまで昇温していない場合には、その後の触媒暖機処理Ｓ２のリトライが禁止Ｓ１０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、ガス生成触媒(４)を内蔵した可燃性ガス生成器(５)と、電子制御装置(１)を備え、
電子制御装置(１)の指令でＤＰＦ(３)の再生処理がなされ、
ＤＰＦ(３)の再生処理では、エンジン運転中、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、この可燃性ガス(８)の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(３)の再生処理では、ガス生成触媒(４)の暖機成功後に生成された可燃性ガス(８)でエンジン排気(９)の昇温がなされるように構成され、ガス生成触媒(４)の触媒暖機処理(Ｓ２)では、所定の暖機判定(Ｓ３)時に触媒温度(Ｔ)が所定の暖機成功判定値(ＴＪ)に至っている場合には、暖機成功と判定されて触媒暖機処理(Ｓ２)が終了され、暖機成功判定値(ＴＪ)に至っていない場合には、暖機失敗と判定されて触媒暖機処理(Ｓ２)がリトライされ、
暖気判定(Ｓ３)の回数(Ｎ)が所定のリトライ判定値(ＮＪ)に至り、この暖機判定(Ｓ３)で暖機失敗の判定がなされたリトライ判定時(ｔ１)に、触媒温度(Ｔ)が所定のリトライ判定値(ＴＲ)まで昇温している場合には、その後の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライが許可(Ｓ１４)され、リトライ判定値(ＴＲ)まで昇温していない場合には、その後の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライが禁止(Ｓ１０)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】
請求項１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、
リトライ判定値(ＴＲ)は、触媒暖機処理(Ｓ２)前のガス生成触媒(４)の触媒温度(Ｔ)の初期値(Ｔ０)に所定の昇温値(α)を加算した値とされている、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、
リトライが許可(Ｓ１４)された後、暖気判定(Ｓ３)の回数(Ｎ)が所定の制限回数(ＮＬ)に至った最終暖気判定時(ｔ２)に、触媒温度(Ｔ)が所定の暖機成功判定値(ＴＪ)に至っていない場合には、その後の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライが禁止(Ｓ１３)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３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、
リトライ判定時(ｔ１)になされた昇温不足によるリトライ禁止(Ｓ１０)の事象、または最終暖機判定時(ｔ２)になされた暖機失敗によるリトライ禁止(Ｓ１３)の事象が生じた場合には、これらの事象を識別できる故障診断コードで、生じた事象が記憶装置(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５】
請求項１から請求項４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、
ガス生成触媒(４)の混合気入口に設けられた起動触媒(５６)と、起動触媒(５６)に接する電気ヒータ(５７)を備え、
ガス生成触媒(４)の触媒暖機処理(Ｓ２)では、電気ヒータ(５７)の発熱で予熱された起動触媒(５６)に前記混合気(１４)が供給され、この混合気(１４)の起動触媒(５６)による触媒反応熱でガス生成触媒(４)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。
【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、触媒暖機処理の無駄なリトライを防止することができる、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、ガス生成触媒を内蔵した可燃性ガス生成器と、電子制御装置を備え、
電子制御装置の指令でＤＰＦの再生処理がなされ、
ＤＰＦの再生処理では、エンジン運転中、可燃性ガス生成器に液体燃料と空気が供給され、これらの混合気のガス生成触媒による触媒反応で可燃性ガスが生成され、この可燃性ガスの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によれば、ＤＰＦの再生処理で、ＤＰＦを継続使用することができる利点がある。
【０００４】
特許文献１の発明では、ＤＰＦの再生処理に先立つガス生成触媒の暖機時に、暖機成功の見込みが低い場合でも触媒暖機処理のリトライがなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−８５３５号公報(図１，図２参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
《問題点》  触媒暖機処理の無駄なリトライが許容されることがある。
特許文献１の発明では、暖機成功の見込みが低い場合でも触媒暖機処理のリトライがなされるため、触媒暖機処理の無駄なリトライが許容されることがある。
【０００７】
本発明の課題は、触媒暖機処理の無駄なリトライを防止することができる、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に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
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、ガス生成触媒(４)を内蔵した可燃性ガス生成器(５)と、電子制御装置(１)を備え、
電子制御装置(１)の指令でＤＰＦ(３)の再生処理がなされ、
ＤＰＦ(３)の再生処理では、エンジン運転中、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、この可燃性ガス(８)の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(３)の再生処理では、ガス生成触媒(４)の暖機成功後に生成された可燃性ガス(８)でエンジン排気(９)の昇温がなされるように構成され、図２に例示するように、ガス生成触媒(４)の触媒暖機処理(Ｓ２)では、所定の暖機判定(Ｓ３)時に触媒温度(Ｔ)が所定の暖機成功判定値(ＴＪ)に至っている場合には、暖機成功と判定されて触媒暖機処理(Ｓ２)が終了され、暖機成功判定値(ＴＪ)に至っていない場合には、暖機失敗と判定されて触媒暖機処理(Ｓ２)がリトライされ、
図２に例示するように、暖気判定(Ｓ３)の回数(Ｎ)が所定のリトライ判定値(ＮＪ)に至り、この暖機判定(Ｓ３)で暖機失敗の判定がなされたリトライ判定時(ｔ１)に、触媒温度(Ｔ)が所定のリトライ判定値(ＴＲ)まで昇温している場合には、その後の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライが許可(Ｓ１４)され、リトライ判定値(ＴＲ)まで昇温していない場合には、その後の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライが禁止(Ｓ１０)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】
【０００９】
(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》  触媒暖機処理の無駄なリトライを防止することができる。
図２に例示するように、本発明では、リトライ判定時(ｔ１)に、その後の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライによる暖機成功の可能性が低い昇温不足となっている場合には、その後のリトライが禁止(Ｓ１０)されるため、触媒暖機処理(Ｓ２)の無駄なリトライを防止することができる。
【００１０】
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  リトライによる暖気成功の可能性を正確に判定することができる。
図２に例示するように、本発明では、リトライ判定は、ガス生成触媒(４)の触媒温度(Ｔ)が触媒暖機処理(Ｓ２)前の初期値(Ｔ０)から所定の昇温値(α)だけ昇温しているか否かで判定されるため、ガス生成触媒(４)の初期状態からリトライ判定時(ｔ１)までの昇温結果に基づき、リトライによる暖気成功の可能性を正確に判定することができる。
【００１１】
(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》  過剰な回数のリトライを防止することができる。
図２に例示するように、本発明では、暖機判定(Ｓ３)の回数(Ｎ)が制限回数(ＮＬ)に至った最終暖気判定時(ｔ２)に、暖機が失敗すると、その後の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライが禁止(Ｓ１３)されるため、過剰な回数のリトライを防止することができる。
【００１２】
(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》  正確な故障診断を行うことができる。
本発明では、理由の異なるリトライ禁止(Ｓ１０)(Ｓ１３)の事象が、これらの事象を識別できる故障診断コードで記憶装置(７０)に記憶されるため、故障診断時にリトライ禁止(Ｓ１０)(Ｓ１３)がどのような理由によるものか確認することができ、正確な故障診断を行うことができる。
【００１３】
(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４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》  ガス生成触媒の触媒暖機処理に用いる部品を可燃性ガスの生成処理に用いるものと兼用することができる。
図１，図２に例示するように、本発明では、ガス生成触媒(４)の触媒暖機処理(Ｓ２)は、可燃性ガス(８)の生成処理と同様、ガス生成触媒(４)の混合気入口への前記混合気(１４)の供給により行われるため、ガス生成触媒(４)の触媒暖機処理(Ｓ２)に用いる部品を可燃性ガス(８)の生成処理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】
【００１４】
【図１】本発明の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の実施形態でなされる触媒暖気処理と触媒温度を示すタイムチャートである。
【図３】図１の実施形態で用いる電子制御装置による触媒暖機処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１〜図３は本発明の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。
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、走行部(図示せず)と、作業装置(図示せず)を備えている。
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等、走行部と作業装置を備えた産業用機械を用いることができる。
作業装置には、農業用トラクタではロータリー装置等、田植え機では植え付け装置等が用いられる。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
排気処理装置(４１)は、エンジン排気(９)を処理する。
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、ガス生成触媒(４)を内蔵した可燃性ガス生成器(５)と、電子制御装置(１)を備えている。
排気処理装置(４１)では、電子制御装置(１)の指令でＤＰＦ(３)の再生処理がなされる。
ＤＰＦ(３)の再生処理では、エンジン運転中、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、この可燃性ガス(８)の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が焼却される。
この排気処理装置(４１)では、ＤＰＦ(３)の再生によりＤＰＦ(３)の継続使用が可能となる利点がある。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
ＤＰＦ(３)の再生処理では、ガス生成触媒(４)の暖機成功後に生成された可燃性ガス(８)でエンジン排気(９)の昇温がなされ、図２に示すように、ガス生成触媒(４)の触媒暖機処理(Ｓ２)では、所定の暖機判定(Ｓ３)時に触媒温度(Ｔ)が所定の暖機成功判定値(ＴＪ)に至っている場合には、暖機成功と判定されて触媒暖機処理(Ｓ２)が終了され、暖機成功判定値(ＴＪ)に至っていない場合には、暖機失敗と判定されて触媒暖機処理(Ｓ２)がリトライされる。
図２に示すように、暖気判定(Ｓ３)の回数(Ｎ)が所定のリトライ判定値(ＮＪ)に至り、この暖機判定(Ｓ３)で暖機失敗の判定がなされたリトライ判定時(ｔ１)に、触媒温度(Ｔ)が所定のリトライ判定値(ＴＲ)まで昇温している場合には、その後の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライが許可(Ｓ１４)され、リトライ判定値(ＴＲ)まで昇温していない場合には、その後の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライが禁止(Ｓ１０)される。
【００３２】
図２に示すように、この排気処理装置(４１)では、リトライ判定時(ｔ１)に、その後の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライによる暖機成功の可能性が低い昇温不足となっている場合には、その後の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライが禁止(Ｓ１０)されるため、触媒暖機処理(Ｓ２)の無駄なリトライを防止することができる。
【００３３】
この排気処理装置(４１)では、触媒暖機処理(Ｓ２)は電気ヒータ(５７)が所定時間継続し、起動触媒(５６)への混合気(１４)の供給が所定時間継続する。
暖機判定(Ｓ３)は、混合気(１４)の供給終了後に行われる。
暖機成功判定値(ＴＪ)は、２５０°Ｃとされている。暖機成功判定値(ＴＪ)は他の値であってもよい。
リトライ判定時(ｔ１)は、リトライ判定値(ＮＪ)が３の場合、すなわち、暖気判定(Ｓ３)の回数(Ｎ)が３回目で、暖機失敗の判定がなされた時とされている。リトライ判定値(ＮＪ)は他の値であってもよい。
【００３４】
図２に示すように、リトライ判定値(ＴＲ)は、触媒暖機処理(Ｓ２)前のガス生成触媒(４)の触媒温度(Ｔ)の初期値(Ｔ０)に所定の昇温値(α)を加算した値とされている。
この排気処理装置(４１)では、リトライ判定は、ガス生成触媒(４)の触媒温度(Ｔ)が初期値(Ｔ０)から所定の昇温値(α)だけ昇温しているか否かで判定されるため、ガス生成触媒(４)の初期状態からリトライ判定時(ｔ１)までの昇温結果に基づき、リトライによる暖気成功の可能性を正確に判定することができる。
昇温値(α)は２０°Ｃとされている。昇温値(α)は他の値であってもよい。
【００３５】
図２に示すように、リトライが許可(Ｓ１４)された後、暖気失敗の判定回数(Ｎ)が所定の制限回数(ＮＬ)に至った最終暖気判定時(ｔ２)に、触媒温度(Ｔ)が所定の暖機成功判定値(ＴＪ)に至っていない場合には、その後の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライが禁止(Ｓ１３)される。
この排気処理装置(４１)では、暖機失敗の判定回数(Ｎ)が制限回数(ＮＬ)に至った最終暖気判定時に、暖機が失敗すると、その後の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライが禁止(Ｓ１３)されるため、過剰な回数のリトライを防止することができる。
最終暖気判定時(ｔ２)は、リトライ判定値(ＮＪ)が６の場合、すなわち、暖気判定(Ｓ３)の回数(Ｎ)が６回目になった時とされている。リトライ判定値(ＮＪ)は他の値であってもよい。
【００３６】
図１に示すように、この排気処理装置(４１)は、記憶装置(７０)を備えている。
図２に示すリトライ判定時(ｔ１)になされた昇温不足によるリトライ禁止(Ｓ１０)の事象、または最終暖機判定時(ｔ２)になされた暖機失敗によるリトライ禁止(Ｓ１３)の事象が生じた場合には、これらの事象を識別できる故障診断コードで、生じた事象が記憶装置(７０)に記憶されるよ。
この排気処理装置(４１)では、理由の異なるリトライ禁止(Ｓ１０)(Ｓ１３)の事象が、これらの事象を識別できる故障診断コードで記憶装置(７０)に記憶されるため、故障診断時にリトライ禁止(Ｓ１０)(Ｓ１３)がどのような理由によるものか確認することができ、正確な故障診断を行うことができる。
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。
【００３７】
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。
【００３８】
図１に示すように、この排気処理装置(４１)は、ガス生成触媒(４)の混合気入口に設けられた起動触媒(５６)と、起動触媒(５６)に接する電気ヒータ(５７)を備えている。
図２に示すように、ガス生成触媒(４)の触媒暖機処理(Ｓ２)では、電気ヒータ(５７)の発熱で予熱された起動触媒(５６)に前記混合気(１４)が供給され、この混合気(１４)の起動触媒(５６)による触媒反応熱でガス生成触媒(４)が昇温される。
図１、図２に示すように、この排気処理装置(４１)では、ガス生成触媒(４)の触媒暖機処理(Ｓ２)は、可燃性ガス(８)の生成処理と同様、ガス生成触媒(４)の混合気入口への前記混合気(１４)の供給により行われるため、ガス生成触媒(４)の触媒暖機処理(Ｓ２)に用いる部品を可燃性ガス(８)の生成処理に用いるものと兼用することができる。
【００３９】
図３に示すように、ＤＰＦ(３)の再生処理終了の後、燃料パージ処理(Ｓ６)がなされる。
燃料パージ処理(Ｓ６)では、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。
この排気処理装置(４１)では、ＤＰＦ(３)が正常に再生処理終了した場合には、可燃性ガス生成器(５)に液体燃料(６)が残留しないため、次回のＤＰＦ(３)の再生処理が容易になる。
【００４０】
燃料パージ処理(Ｓ６)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、燃料パージ処理(Ｓ６)は、ＤＰＦ(３)の再生処理と同様にして行われるため、燃料パージ処理(Ｓ６)に用いる部品や制御をＤＰＦ(３)の再生処理に用いるものと兼用することができる。
【００４１】
排気処理装置(４１)は、ＤＰＦ(３)の排気上流側に配置されたＤＯＣ(１６)を備えている。
ＤＰＦ再生処理では、可燃性ガス(８)をＤＯＣ(１６)で触媒燃焼させて、エンジン排気(９)を昇温させる。
このため、この排気処理装置(４１)では、電気ヒータの発熱等を用いる場合に比べ、ＤＰＦ(３)の再生処理に要する電力消費を抑制することができる。
【００４２】
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。
【００４３】
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)が昇温される。
このため、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)の再生処理が可能となる。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
図３に示す電子制御装置による触媒暖機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、ＤＰＦ(３)の再生が開始される。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。
ＤＰＦ(３)の再生が開始されると、ステップ(Ｓ２)で触媒暖機処理がなされ、ステップ(Ｓ３)に進む。
ステップ(Ｓ３)では、暖機成否判定がなされ、判定が肯定された場合、すなわち、暖機成功と判定された場合には、ステップ(Ｓ４)に進む。
【００４７】
ステップ(Ｓ４)では、ガス生成処理がなされ、可燃性ガス(８)が生成され、ＤＰＦ(３)の再生処理がなされ、ステップ(Ｓ５)に進む。
ステップ(Ｓ５)では、ＤＰＦ(３)の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(３)の再生が終了され、判定が否定された場合には、ステップ(Ｓ４)に戻り、ＤＰＦ(３)の再生が継続される。ＤＰＦ(３)の再生が終了された場合には、ステップ(Ｓ６)に進む。
ステップ(Ｓ６)では燃料パージがなされ、ステップ(Ｓ１)に戻る。
【００４８】
ステップ(Ｓ３)での判定が否定された場合、すなわち、失敗判定の場合には、ステップ(Ｓ７)に進み、失敗判定が３回目以降のものか否かが判定され、判定が肯定された場合には、ステップ(Ｓ８)に進み、失敗判定が３回目のものか否かが判定され、判定が肯定された場合には、リトライ判定時(ｔ１)と判定され、ステップ(Ｓ９)に進む。
【００４９】
ステップ(Ｓ９)では、リトライ判定がなされ、触媒温度(Ｔ)が所定のリトライ判定値(ＴＲ)まで昇温しているか否かが判定され、判定が肯定された場合には、ステップ(Ｓ１０)に進む。
ステップ(Ｓ１０)では、リトライ禁止処理がなされ、４回目以降のリトライが禁止され、ステップ(Ｓ１１)に進む。
ステップ(Ｓ１１)では、故障診断コードの記憶処理がなされ、処理は終了する。
【００５０】
ステップ(Ｓ８)での判定が否定された場合、すなわち、失敗判定が４回目以降のものである場合には、ステップ(Ｓ１２)に進み、失敗判定が６回目のものであるか否かが判定され、判定が肯定された場合には、ステップ(Ｓ１３)に進む。
ステップ(Ｓ１３)では、リトライ禁止処理がなされ、その後の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライが禁止され、ステップ(Ｓ１１)に進み、故障診断コードの記憶処理がなされ、処理は終了する。
【００５１】
ステップ(Ｓ７)での判定が否定された場合、ステップ(Ｓ１２)での判定が否定された場合、すなわち、失敗判定が１回目、２回目、４回目、５回目の判定失敗である場合、或いは、ステップ(Ｓ９)での判定が否定された場合、すなわち、リトライ判定で触媒温度(Ｔ)がある程度昇温されている場合には、いずれの場合にもステップ(Ｓ１４)でリトライ許可処理がなされ、次の触媒暖機処理(Ｓ２)のリトライがなされる。
【符号の説明】
【００５２】
(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)…可燃性ガス生成器、(６)…液体燃料、(７)…空気、(８)…可燃性ガス、(９)…エンジン排気、(１４)…混合気、(５６)…起動触媒、(５７)…電気ヒータ、(７０)…記憶装置、(Ｓ２)…触媒暖機処理、(Ｓ３)…暖機判定、(Ｓ１０)…リトライ禁止、(Ｓ１３)…リトライ禁止、(Ｓ１４)…リトライ許可、(Ｔ)…触媒温度、(ＴＪ)…暖機成功判定値、(ＴＲ)…リトライ判定値、(Ｔ０)…初期温度値、(α)…昇温値、(Ｎ)…暖機判定の回数、(ＮＪ)…リトライ判定値、(ＮＬ)…制限回数、(ｔ１)…リトライ判定時、(ｔ２)…最終暖機判定時。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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