(57)【要約】【課題】車載の走行用ディーセルエンジンのＤＰＦ再生制御装置に関し、エンジン部品の異常等によるＰＭ発生量の急増に対する再生要求だけでなく、要求に対する再生操作が実施されない場合にも、適切なタイミングで必要な処理を行なうことができるようにする。【解決手段】エンジン運転状態からＤＰＦへのＰＭ堆積量を演算する運転対応ＰＭ堆積量演算手段２１と、ＤＰＦの上流側と下流側との差圧からＰＭ堆積量を演算する差圧対応ＰＭ堆積量演算手段２２と、両ＰＭ堆積量の何れかが基準値を超えたら、車両を停止させて行なう強制再生を要求する強制再生要求手段２３と、差圧対応のＰＭ堆積量が基準値を超えたことで強制再生が必要であると判定した場合に、差圧対応のＰＭ堆積量又はこれに応じた値が基準値よりも高い限界値に達したらＤＰＦへのＰＭ堆積量が限界に達した場合の限界到達時処理を要求する限界処理要求手段２４とをそなえる。【選択図】図１
2011085096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される走行用のディーゼルエンジンの排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）の前記ＰＭを除去して再生するための制御を行なうＤＰＦ再生制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンの運転状態から前記ＤＰＦへのＰＭ堆積量を演算する運転対応ＰＭ堆積量演算手段と、
前記ＤＰＦの上流側と下流側との差圧から前記ＤＰＦへのＰＭ堆積量を演算する差圧対応ＰＭ堆積量演算手段と、
前記運転対応ＰＭ堆積量演算手段により演算された運転対応ＰＭ堆積量と、前記差圧対応ＰＭ堆積量演算手段により演算された差圧対応ＰＭ堆積量とに基づいて、前記両ＰＭ堆積量の何れかが基準値を超えたら、前記車両を停止させて行なう強制再生が必要であると判定し、前記強制再生を要求する強制再生要求手段と、
前記強制再生判定手段が、前記差圧対応ＰＭ堆積量が前記基準値を超えたことで強制再生が必要であると判定した場合に、前記差圧対応ＰＭ堆積量又は該差圧対応ＰＭ堆積量の増加特性に応じた値が前記基準値よりも高い限界値に達したら前記ＤＰＦへのＰＭ堆積量が限界に達したと判定し、限界到達時処理を要求する限界処理要求手段と、をそなえる
ことを特徴とする、ＤＰＦ再生制御装置。
【請求項２】
前記限界到達時処理は、前記車両の走行制限の処理と、前記ＤＰＦの再生禁止処理とを含んでいる
ことを特徴とする、請求項１記載のＤＰＦ再生制御装置。
【請求項３】
前記強制再生判定手段は、前記差圧対応ＰＭ堆積量が前記基準値を超えたことで強制再生が必要であると判定した場合に、前記対応ＰＭ堆積量又は該対応ＰＭ堆積量の増加特性に応じた値が、前記基準値よりも高く前記限界値よりも低い限界前値に達したら、前記強制再生を督促する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のＤＰＦ再生制御装置。
【請求項４】
前記強制再生判定手段は、前記強制再生の要求を強制再生要求ランプの点滅で行い、前記強制再生の督促を前記強制再生要求ランプの点滅速度の増加で行なう
ことを特徴とする、請求項３記載のＤＰＦ再生制御装置。
【請求項５】
前記の差圧対応ＰＭ堆積量の増加特性に応じた値は、前記運転対応ＰＭ堆積量の基準値と、前記差圧対応ＰＭ堆積量が前記基準値を超えた時の前記運転対応ＰＭ堆積量の値との比の値を補正係数として、前記運転対応ＰＭ堆積量演算手段による演算される前記運転対応ＰＭ堆積量を補正した値である
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のＤＰＦ再生制御装置。
【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中の粒子状物質を捕集して除去するフィルタ（ＤＰＦ）の再生と保護を行なうＤＰＦ再生制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンを搭載した車両では、通常、排出ガス中に煤等の粒子状物質（Particulate Matter、以下、ＰＭと略称する）が含まれており、これが直接大気中に放出されるのを防ぐために、ＰＭを捕集するパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter、以下、ＤＰＦと略称する）と呼ばれるフィルタがエンジンの排気通路に備えられたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＤＰＦはＰＭ捕集量（ＰＭ堆積量）に限度があり、また、ＰＭ堆積量の増加に伴ってＰＭの捕集性能が低下するので、ＤＰＦ再生処理を行なう。このＤＰＦの再生処理手法としては、ＤＰＦの上流側に配設した酸化触媒により排気中のＮＯからＮＯ２を生成し、生成したＮＯ２の酸化還元反応を利用してＰＭを燃焼する連続再生と、排気管内に燃料を供給して、この燃料の燃焼により強制的にＰＭを燃焼させる強制再生とが知られている。
【０００４】
エンジンの運転中に連続再生を行なえばその分だけはＤＰＦのＰＭ堆積量が減少するが、通常、この連続再生だけではＤＰＦに堆積するＰＭを除去することは困難であり、強制再生が必要になる。
この強制再生には、自動再生と、手動再生とがある。自動再生では、車両の通常走行中に、排気通路に未燃の燃料を供給しＤＰＦに堆積したＰＭを強制的に燃焼させて除去する。手動再生では、車両を停止させた状態で、排気通路に未燃の燃料を供給しＤＰＦに堆積したＰＭを強制的に燃焼させて除去する。
【０００５】
自動再生は、車両の走行中に行なうので、エンジンの運転状態によってはこの自動再生を実施できない場合や実施しても完了できない場合もあり、ＰＭ堆積量が更に増加してしまうことがある。自動再生中、車両の走行状態に応じてエンジンの運転状態は大きく変化し、例えばアイドル運転を含む低負荷低回転域では、排気流量が極端に減少すると共に、排ガス中の酸素濃度が増加する現象が生じる。排気流量の減少は、放熱不足によりフィルタを昇温させる方向に作用し、酸素濃度の増加は、パティキュレートの燃焼促進により同じくフィルタを昇温させる方向に作用するため、ＰＭ堆積量が更に増加してしまった状態でこのような運転状態にエンジンが移行すると、ＤＰＦの温度が異常に上昇してしまい、この結果フィルタが破損することがある。
【０００６】
そこで、自動再生を実施したが完了できなかった場合や、ＰＭ堆積量が自動再生を実施する基準値よりも高い基準値（第２閾値）以上になったらドライバに手動再生を実施するように要求する制御も考えられている。この手動再生は、車両を停止させ安定した状態で行なうので、ＤＰＦの温度を過剰に昇温させることなくＤＰＦを適温状態に昇温させて効率よくＤＰＦに堆積したＰＭを燃焼除去することができる。ただし、ドライバが手動再生の操作をしない限りＰＭは除去されない。
【０００７】
なお、ＰＭは、エンジンの運転状態、例えばエンジン回転数とエンジン負荷とに応じて排出するので、単位時間毎にエンジンの運転状態からＰＭ排出量を求め、これを積算することでＰＭの総排出量を求めることができる。この一方で、排出されるＰＭの一部はＤＰＦに到達するまでに燃焼するものや、連続再生によりＤＰＦにおいて燃焼するものがある。ＤＰＦの再生が完了した時点からＰＭの排出量とＰＭの燃焼量とを累積的に加減算することで、ＤＰＦのＰＭ堆積量を求めることができる。
【０００８】
しかし、このエンジンの運転状態に基づくＤＰＦのＰＭ堆積量は、エンジが通常に作動している場合を想定して演算されるものなので、エンジン部品の異常等によって、実際のＤＰＦのＰＭ堆積量が、エンジンの運転状態から演算されるＤＰＦのＰＭ堆積量に比べて、大幅に多くなる場合がある。このような状態（所謂、早期目詰まり）の場合、エンジンの運転状態に基づくＤＰＦのＰＭ堆積量からＤＰＦの再生を判断したのでは、再生処理が遅れてＤＰＦに過剰にＰＭが堆積してしまう。
【０００９】
そこで、ＤＰＦのＰＭ堆積量が増大すると、所謂、目詰まり状態になって、ＤＰＦの上流側と下流側との差圧（フィルタ前後差圧）或いはＤＰＦの上流側の圧力（フィルタ前圧）が増大することに着目して、これらの差圧（フィルタ前後差圧）或いは上流側圧力（フィルタ前圧）が設定値を越えたときにフィルタの強制再生時期を判定する技術が提案されている（例えば、特許文献２）。
【００１０】
この技術では、差圧や上流側圧力に基づくフィルタの強制再生時期の判定と、これとは別の手法によるフィルタの強制再生時期の判定とを行なって、フィルタの強制再生時期が判定される再生間隔時間が閾値より短くなる再生頻繁時が連続して生じる連続再生回数が閾値を越えた場合にエンジンに起因したＰＭ排出量の異常と判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第３９２５４７２号公報
【特許文献２】特開２００５−５４６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、前述のように、強制再生には走行時の強制再生である自動再生と停車時の強制再生である手動再生とがあるが、自動再生が正常に完了しない場合、最終的には手動再生に頼ることになる。しかし、手動再生の場合、ドライバが手動再生の操作をしない限りＰＭは除去されずに、ＤＰＦのＰＭ堆積量が更に増加していくことになる。
こうして、ＤＰＦのＰＭ堆積量が過剰な状態で車両の走行を続行すると、燃費の悪化やエンジン出力の低下などのエンジン性能低下を招くだけでなく、ＰＭ堆積量が過剰な状態でＤＰＦの再生を実施すると、ＤＰＦの過昇温によるフィルタ破損等を招くおそれがある。この場合には、早急に、整備工場でＤＰＦの処理を行なわなくてはならない。
【００１３】
特に、エンジン部品の異常等によるＰＭ発生量の増加によって、ＤＰＦのＰＭ堆積量が通常よりも速く増加すると、手動再生の要求後すぐにＰＭ堆積量が過剰な状態に至ってしまうことがあり、整備工場でのエンジン部品の異常等に対する処理と共にＤＰＦの処理をより早急に行なわなくてはならない。
本発明は、かかる課題に鑑みて創案されたもので、エンジン部品の異常等によるＰＭ発生量の急増に対しても、単に、再生を要求するだけでなく、再生要求に対してドライバが再生操作を実施しない場合に、適切なタイミングで必要な処理を行なうことができるようにした、ＤＰＦ再生制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明のＤＰＦ再生制御装置は、車両に搭載される走行用のディーゼルエンジンの排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）の前記ＰＭを除去して再生するための制御を行なうＤＰＦ再生制御装置であって、前記ディーゼルエンジンの運転状態から前記ＤＰＦへのＰＭ堆積量を演算する運転対応ＰＭ堆積量演算手段と、前記ＤＰＦの上流側と下流側との差圧から前記ＤＰＦへのＰＭ堆積量を演算する差圧対応ＰＭ堆積量演算手段と、前記運転対応ＰＭ堆積量演算手段により演算された運転対応ＰＭ堆積量と、前記差圧対応ＰＭ堆積量演算手段により演算された差圧対応ＰＭ堆積量とに基づいて、前記両ＰＭ堆積量の何れかが基準値を超えたら、前記車両を停止させて行なう強制再生が必要であると判定し、強制再生を要求する強制再生要求手段と、前記強制再生要求手段が、前記差圧対応ＰＭ堆積量が前記基準値を超えたことで前記強制再生が必要であると判定した場合に、前記差圧対応ＰＭ堆積量又は該差圧対応ＰＭ堆積量の増加特性に応じた値が前記基準値よりも高い限界値に達したら前記ＤＰＦへのＰＭ堆積量が限界に達したと判定し、限界到達時処理を要求する限界処理要求手段と、をそなえることを特徴としている。
【００１５】
前記限界到達時処理は、前記車両の走行制限の処理と、前記ＤＰＦの再生禁止処理とを含んでいることが好ましい。
前記強制再生要求手段は、前記差圧対応ＰＭ堆積量が前記基準値を超えたことで強制再生が必要であると判定した場合に、前記差圧対応ＰＭ堆積量又は該差圧対応ＰＭ堆積量の増加特性に応じた値が、前記基準値よりも高く前記限界値よりも低い限界前値に達したら、前記強制再生を督促することが好ましい。
【００１６】
この場合、前記強制再生要求手段は、前記強制再生の要求を強制再生要求ランプの点滅で行い、前記強制再生の督促を前記強制再生要求ランプの点滅速度の増加で行なうことが好ましい。
前記の差圧対応ＰＭ堆積量の増加特性に応じた値は、前記運転対応ＰＭ堆積量の基準値と、前記差圧対応ＰＭ堆積量が前記基準値を超えた時の前記運転対応ＰＭ堆積量の値との比の値を補正係数として、前記ＰＭ堆積量演算手段による演算される前記運転対応ＰＭ堆積量を補正した値であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＤＰＦ再生制御装置によれば、運転対応ＰＭ堆積量と差圧対応ＰＭ堆積量との何れかが基準値を超えたら、車両を停止させて行なう強制再生が必要であると判定し、強制再生を要求するので、例えば、エンジン部品の異常等によって、ＤＰＦのＰＭ堆積が通常よりも早まった場合には、運転対応ＰＭ堆積量は基準値に達しないが差圧対応ＰＭ堆積量は基準値に達することになるので、強制再生要求手段は遅れることなく強制再生を要求する。
【００１８】
さらに、差圧対応ＰＭ堆積量により強制再生要求に対して強制再生処理が行なわれないと、ＤＰＦの実際のＰＭ堆積量が更に増加し、特に、急増する場合が多いが、この場合、限界処理要求手段が差圧対応ＰＭ堆積量又は差圧対応ＰＭ堆積量の増加特性に応じた値が限界値に達したら、限界到達時処理を要求するので、ＤＰＦへのＰＭ堆積量が限界に達した場合の処理、例えば、車両の走行制限の処理やＤＰＦの再生禁止処理を適切に案内することができる。
【００１９】
また、強制再生要求手段が、差圧対応ＰＭ堆積量が前記基準値を超えたことで強制再生が必要であると判定した場合に、差圧対応ＰＭ堆積量又は差圧対応ＰＭ堆積量の増加特性に応じた値が、基準値よりも高く限界値よりも低い限界前値に達したら、強制再生を督促することにより、強制再生に従わないドライバにより強く強制再生を要求することができる。
【００２０】
この場合、強制再生の要求を強制再生要求ランプの点滅で行ない、強制再生の督促を強制再生要求ランプの点滅速度の増加で行なえば、強制再生に従わないドライバに強制再生の必要性をアピールすることができる。
なお、差圧対応ＰＭ堆積量の増加特性に応じた値は、前記運転対応ＰＭ堆積量の基準値と、運転対応ＰＭ堆積量の基準値差圧が基準値を超えた時の運転対応ＰＭ堆積量の値との比の値を補正係数として、演算される運転対応ＰＭ堆積量を補正した値とすれば、運転対応ＰＭ堆積量を容易に適正なものに補正することができ、補正した運転対応ＰＭ堆積量をも参照してより確実に限界到達時処理や強制再生の督促を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態にかかるＤＰＦ再生制御装置を説明する構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるＤＰＦ再生制御装置におけるＰＭ堆積量変化の例を説明するグラフである。
【図３】本発明の一実施形態にかかるＤＰＦ再生制御装置による再生制御を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面により本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３は本発明の一実施形態にかかるＤＰＦ再生制御装置を説明するもので、図１はその構成図、図２はＰＭ堆積量変化の例を説明するグラフ、図３は再生制御を説明するフローチャートである。
まず、本実施形態にかかるＤＰＦ再生制御装置の構成を説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態にかかるディーゼルエンジン（単に、エンジンともいう）１は、各気筒２に形成される燃焼室３と、燃焼室３に吸入空気を送り込む吸気通路４と、燃焼室３での燃焼により生じた排気が排出される排気通路５とが備えられている。吸気通路４に吸入された空気は、燃焼室３に設けられた燃料噴射弁６により噴射された燃料と混合して混合気となり、燃焼室３で燃焼する。また、吸気通路４には、燃焼室３に吸入される空気量を検出するためのエアフローメータ７が設けられている。
【００２４】
排気通路５には、排気中に含まれる有害なＨＣ（炭化水素）及びＣＯ（一酸化炭素）を酸化して浄化する酸化触媒コンバータ８とＰＭ（Particulate Matter、粒子状物質）を捕集して処理するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter、ディーゼルパティキュレートフィルタ）９とが排気流れ上流から順に配置され、燃焼室３での燃焼により生じた排気が送り込まれる。なお、本実施形態では、ＤＰＦ９にも排気中のＨＣやＣＯを酸化する酸化触媒が担持されている。
【００２５】
そして、燃料噴射弁６を用いて、燃焼室３内で燃焼しないタイミング（主に排気工程中）で燃料を噴射するポスト噴射等によってＤＰＦ９の上流の酸化触媒８に燃料を供給し、この燃料を酸化触媒８で酸化反応（燃焼）させることで排気温度を上昇させＤＰＦ９のＰＭを焼却除去することでＤＰＦ９の再生が実施されている。
また、排気通路５における酸化触媒コンバータ８とＤＰＦ９との間には、温度センサ１０と圧力センサ１１とが順に設けられている。温度センサ１０は排気通路５に流れる排気の温度を検出するものであり、圧力センサ１１は、ＤＰＦ９の上流の圧力を検出するためのものである。
【００２６】
なお、本実施形態においては、ＤＰＦ９の下流側は大気圧に対して一定の圧損分だけ高い一定の圧力値と考えられるので、ＤＰＦ９の下流の圧力は検出せずにＤＰＦ９の上流の圧力のみを検出して、このＤＰＦ９の上流の圧力を上記の一定の圧力値で減算してＤＰＦ９の上流と下流との圧力差（ＤＰＦ前後差圧）として用いている。もちろん、ＤＰＦ９の上流と下流の両方の圧力を検出するよう圧力センサ１１をそれぞれ設けて、これらの圧力差を直に求めてもよい。
【００２７】
また、ＤＰＦ９の下流には、排気による騒音を低減させるためのマフラー１２が設けられており、その先は大気に直接通じている。
こうしたディーゼルエンジン１の各種制御は、エンジン制御装置（以下、エンジンＥＣＵという）２０により実施されている。エンジンＥＣＵ２０は、エンジン制御にかかる各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入出力するための入出力ポート等を備えて構成され、これらから下記の各機能要素が構成されている。
【００２８】
そして、エンジンＥＣＵ２０は、ＤＰＦ９内に堆積したＰＭの量（ＰＭ堆積量）をエンジンの運転状態に基づいて演算する運転対応ＰＭ堆積量演算手段（以下、単に、ＰＭ堆積量演算手段ともいう）２１としての機能要素と、かかるＰＭ堆積量をＤＰＦ前後差圧に基づくレスフローの値（差圧対応ＰＭ堆積量）をＤＰＦ９の上流の検出圧力に基づいて演算するレスフロー演算手段（差圧対応ＰＭ堆積量演算手段）２２としての機能要素と、を有している。
【００２９】
エンジンＥＣＵ２０は、さらに、運転対応ＰＭ堆積量演算手段２１で演算された運転対応ＰＭ堆積量と、レスフロー演算手段２２で演算されたレスフロー（差圧対応ＰＭ堆積量）とに基づいて、車両を停止させて行なう強制再生（手動再生）が必要であるか否かを判定し、強制再生を要求する強制再生要求手段２３と、ＰＭ堆積量が限界値に達したか否かを判定し、限界到達時処理を要求する限界処理要求手段２４と、をそなえる。
【００３０】
本ＤＰＦ再生制御装置は、このような運転対応ＰＭ堆積量演算手段２１と、レスフロー演算手段２２と、強制再生要求手段２３と、限界処理要求手段２４とから構成されている。
運転対応ＰＭ堆積量演算手段２１には、種々の公知技術を適用することができ、例えば、エンジン１の運転状態情報としてエンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量等のエンジン負荷Ｌｅとの情報を得て、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷Ｌｅとに応じた単位時間当たりのＰＭ排出量（ｍｇ／ｓｅｃ）を、例えば予め用意されたマップによって求め、ＤＰＦ９の新品時または再生完了時点以後のエンジン運転時間における積算より、ＤＰＦ９に堆積している運転対応ＰＭ堆積量（単に、ＰＭ堆積量ともいう）を推定することができるが、これに限定されるものではない。
【００３１】
また、運転対応ＰＭ堆積量演算手段２１では、強制再生が実施されている際には、ＰＭの燃焼量を積算して演算する。なお、図示しないが、強制再生（ここでは、手動再生）は、ドライバが強制再生指令を行なった時点から、ＰＭの燃焼量が目標値（例えば、図２に示すＰＭ堆積量Ａに相当する値）に達したら強制再生が完了したとして、強制再生を自動停止する手段がそなえられている。なお、ＰＭの燃焼量は、排気通路を流通する酸素質量流量から求めることができ、強制再生を開始してからの酸素質量流量の積算値が目標値に達したら強制再生が完了したと判定することができる。もちろん、この強制再生の完了判定にも、種々の公知技術を適用することができる。
【００３２】
また、レスフロー演算手段２２は、ここでは、圧力センサ（ＤＰＦ上流圧検出手段又はＤＰＦ前後圧検出手段）１１により検出され圧力値から一定の圧力値を減算してＤＰＦ前後差圧を求め、このＤＰＦ前後差圧と、エアフローメータ７により検出された吸入空気量や温度センサ１０により検出された排気温度、DPF9の上流圧力等から求めた排気流量（単位時間当たり流量）とから、差圧対応ＰＭ堆積量であるレスフロー（レスフロー係数ともいう）を算出する
ここで、レスフローについて説明する。ＤＰＦ９のＰＭ堆積量が増大すると、これに対応してＤＰＦ９に堆積したＰＭがＤＰＦ９の流路抵抗を増大させ圧力損失を招き、ＤＰＦ９の上流側と下流側との差圧（前後差圧）Ｐｄの増大となって現われる。このＤＰＦ９の前後差圧Ｐｄは、排気流量Ｑｅｘが大きい程大きくなる特性がある。したがって、ＤＰＦ９の前後差圧Ｐｄと排気流量Ｑｅｘとから、一定の排気流量Ｑｅｘに対するＤＰＦ９の前後差圧ＰｄをレスフローＬＦとして導出する。
【００３３】
同一の流路抵抗状態に対する前後差圧Ｐｄと排気流量Ｑｅｘとの関係は、最もシンプルには線形と考えられるので、レスフローＬＦを最もシンプルに規定すれば、
ＬＦ＝Ｐｄ／Ｑｅｘ  となる。
ただし、より厳密には、前後差圧Ｐｄと排気流量Ｑｅｘとの関係は線形ではないので、レスフローＬＦを一般的に規定すれば、
ＬＦ＝Ｆ（Ｐｄ，Ｑｅｘ）  となる。
【００３４】
なお、排気流量Ｑｅｘが小さい場合前後差圧Ｐｄ自体が小さく、前後差圧Ｐｄ自体を評価し難いので、このレスフローＬＦは、排気流量Ｑｅｘが予め設定された下限値Ｑｅｘmin以上であることを条件に演算することが好ましい。
強制再生要求手段２３では、運転対応ＰＭ堆積量演算手段２１により演算された運転対応ＰＭ堆積量と、レスフロー演算手段２２により演算されたレスフローとのうち、何れかが予め設定された基準値（強制再生判定値）を超えたら、車両を停止させて手動で行なう強制再生が必要であると判定し、この強制再生を要求表示手段２５に表示して要求する。なお、要求表示手段２５としては、ここでは、ＭＩＬ（Malfunction Indicator Lamp、マルチファンクションインディケータランプ）を特定の点灯状態（例えば、点滅表示）として表示するが、専用のランプ等によって行なったり、ディスプレイへの文字表示としたりするなど、表示形態は限定されない。
【００３５】
限界処理要求手段２４では、強制再生要求手段２３において、レスフロー（差圧対応ＰＭ堆積量）が基準値（強制再生判定値）を超えたことで強制再生が必要であると判定した場合に、このレスフロー（差圧対応ＰＭ堆積量）又はこのレスフローの増加特性に応じた値が強制再生判定の基準値よりも高い限界値（限界到達判定値）に達したか否かによってＤＰＦ９へのＰＭ堆積量が限界に達したかを判定し、ＰＭ堆積量が限界に達したら限界到達時処理、つまり、要求表示手段（ここでは、ＭＩＬ）２５に表示（例えば、常時点灯表示）して要求すると共に、再生禁止の処理を行なう。この場合も、専用のランプ等によって行なったり、ディスプレイへの文字表示としたりするなど、表示形態は限定されない。
【００３６】
また、限界処理要求手段２４では、強制再生要求手段２３において、運転対応ＰＭ堆積量が強制再生判定値を超えたこと或いは再生後の走行量で強制再生が必要であると判定した場合には、運転対応ＰＭ堆積量とレスフロー（差圧対応ＰＭ堆積量）とのいずれかが強制再生判定の基準値よりも高い限界値（限界到達判定値）に達したか否かによってＤＰＦ９へのＰＭ堆積量が限界に達したかを判定する。
【００３７】
ここで、レスフローの増加特性に応じた値について、図２を参照しながら説明する。なお、図２はエンジン部品の異常等によるＰＭ発生量が急増する場合のＰＭ堆積量（運転対応ＰＭ堆積量），レスフロー（差圧対応ＰＭ堆積量），ＰＭ堆積量の補正値（運転対応ＰＭ堆積量補正値）の再生後の走行量（例えば、走行距離又は走行時間）の変化の一例をそれぞれ示す図である。
【００３８】
図２に示すように、エンジン部品の異常等によるＰＭ発生量が急増する場合、エンジン部品の異常等がない通常時には実際のＰＭ堆積量よりも多めに演算されるＰＭ堆積量（運転対応ＰＭ堆積量、細線で示す）に対して、実際のＰＭ堆積量（一点鎖線で示すＰＭ実堆積量）の方が大きく増加する場合がある。この場合には、運転対応ＰＭ堆積量は基準値（強制再生判定値）Ａに達していないが、実際のＰＭ堆積量は基準値（強制再生判定値）Ａに達してしまう。
【００３９】
これに対して、レスフロー（差圧対応ＰＭ堆積量）は、実際のＰＭ堆積量と略同様の特性で増加していくので、実際のＰＭ堆積量は基準値（強制再生判定値）Ａに達する付近でレスフローも基準値Ａに達する。このため、強制再生要求手段２３によるレスフローに基づく再生要求判定で強制再生が必要であると判定され、強制再生が要求される。
この再生要求判定時点で、運転対応ＰＭ堆積量も基準値Ａに達しているものと補正すれば、その後、強制再生の要求に対して強制再生が実行されずにＰＭ堆積量が更に増加し、その後のＰＭ堆積量が限界値（限界到達判定値）Ｂに達したか否かの判定にこの補正した運転対応ＰＭ堆積量も利用することができる。
【００４０】
ただし、この運転対応ＰＭ堆積量の補正を、再生要求判定時点での運転対応ＰＭ堆積量が基準値Ａに達しているものと、単にシフト（下駄を履かせる）だけでは、図２中に、粗い破線で示す補正値（ＰＭ堆積量の改良前補正値）のように、運転対応ＰＭ堆積量がその後の実際のＰＭ堆積量の増加に追従できない。
そこで、この運転対応ＰＭ堆積量の補正を、上記のシフト操作に加えて、再生要求判定時点での運転対応ＰＭ堆積量Ｑ１の基準値Ａに対する比の値（＝Ａ／Ｑ１）を係数として、その後の運転対応ＰＭ堆積量の演算値にこの係数（＝Ａ／Ｑ１）を乗算して補正するようにしている。これは、運転対応ＰＭ堆積量は、レスフローに対して一定の比率で小さくなるものとの仮定に従っている。
【００４１】
このように補正した運転対応ＰＭ堆積量（細かい破線で示すＰＭ堆積量の改良後補正値）を用いれば、運転対応ＰＭ堆積量が実際のＰＭ堆積量の増加に追従するようになり、強制再生の要求後のＰＭ堆積量が限界値（限界到達判定値）Ｂに達したか否かの判定にこの補正した運転対応ＰＭ堆積量も判定材料になりうる。
本発明の一実施形態にかかるＤＰＦ再生制御装置は、上述のように構成されるので、例えば図３のフローチャートに示すように再生制御を行なうことができる。なお、図３に示すフローは所定の周期で繰り返されるものとする。
【００４２】
図３に示すように、まず、エンジン回転数Ｎｅ、料噴射量等のエンジン負荷Ｌｅ、ＤＰＦ９の上流圧力、排気温度、吸入空気量等を検出する各種センサ値の取り込みを行ない（ステップＳ１０）、強制再生フラグＦが強制再生状態であるか（Ｆ＝１）強制再生状態でないか（Ｆ＝０）を判定する（ステップＳ２０）。ここで、強制再生フラグＦが強制再生状態である場合（Ｆ＝１）にはステップＳ９０に進み、強制再生状態でない場合（Ｆ＝０）にはステップＳ３０に進む。なお、排気流量は、これに対応する吸入空気量から検出することができる。
【００４３】
ステップＳ３０では、運転対応ＰＭ堆積量演算手段２１によって演算されたエンジンの運転状態からＤＰＦへのＰＭ堆積量（運転対応ＰＭ堆積量）が予め設定された基準値（強制再生判定値）よりも大きいか否かを判定する。ここで、運転対応ＰＭ堆積量が強制再生判定値よりも大きければステップＳ７０に進み、運転対応ＰＭ堆積量が強制再生判定値以下であればステップＳ４０に進む。
【００４４】
ステップＳ４０では、前回の再生完了後の車両の走行量が予め設定された基準値（所定値）よりも大きいか否かを判定する。この場合の走行量としては、例えば前回の再生完了時点からの走行距離又は走行時間を用いる。ここで、再生後の走行量が所定値よりも大きければステップＳ７０に進み、再生後の走行量が所定値以下であればステップＳ５０に進む。
【００４５】
ステップＳ５０では、差圧対応ＰＭ堆積量演算手段２２によって演算されたＤＰＦの前後差圧と排気流量とから求められるレスフロー（差圧対応ＰＭ堆積量）が予め設定された基準値（強制再生判定値）よりも大きいか否かを判定する。ここで、レスフローが強制再生判定値よりも大きければステップＳ６０に進み、レスフロー運転対応ＰＭ堆積量が強制再生判定値以下であれば終了（リターン）する。
【００４６】
運転対応ＰＭ堆積量や車両の走行量が各基準値に達する前にレスフローが基準値に達した場合には、図２に示すように、エンジン部品の異常等によるＰＭ発生量が急増する場合が想定される。つまり、運転対応ＰＭ堆積量は、エンジン部品の異常等がない通常時には実際のＰＭ堆積量よりも多めに演算されるように設定されているので、通常時には、運転対応ＰＭ堆積量が強制再生判定値に達するか又は車両の走行量が基準値に達することで、強制再生を判定する。したがって、はじめにレスフローが基準値に達した場合には、エンジン部品の異常等によるＰＭ発生量が急増する場合を想定できるのである。
【００４７】
この場合には、ステップＳ６０に進み、運転対応ＰＭ堆積量を補正する。つまり、図２中に細破線（ＰＭ堆積量の改良後補正値）で示すように、再生要求判定時点での運転対応ＰＭ堆積量が基準値Ａに達しているものとシフト補正し、その後は、このシフト操作に加えて、再生要求判定時点での運転対応ＰＭ堆積量Ｑ１の基準値Ａに対する比の値（＝Ａ／Ｑ１）を係数として、その後の運転対応ＰＭ堆積量の演算値にこの係数（＝Ａ／Ｑ１）を乗算して補正する。
【００４８】
ステップＳ７０では、強制再生要求手段２３による強制再生要求が行なわれる。ここでは、ＭＩＬを点滅表示等の特定の点灯状態として表示する。
この強制再生要求が行なわれ、ドライバがこれに呼応して車両を停止させて強制再生を実施すると、強制再生フラグＦが１に設定され、強制再生を実施しなければ、強制再生フラグＦが０とされる。
【００４９】
ステップＳ７０に続くステップＳ８０では、強制再生が実施されているか（強制再生フラグＦが１である）否かを判定する。強制再生が実施されていれば（Ｆ＝１）、続くステップＳ９０で、強制再生を開始してからの酸素質量流量の積算値が目標値に達したか否かからＰＭの燃焼量が目標値に達したか否かを判定する。強制再生が実施されていると、ステップＳ１０，Ｓ２０を経て、このステップＳ９０に進み、やがて、酸素質量流量の積算値が目標値に達して、ステップＳ１００に進み、強制再生が自動終了される。
【００５０】
一方、強制再生が実施されなければ（Ｆ＝０）、ステップＳ１１０に進み、限界処理要求手段２４によりＰＭ堆積量が限界値（限界到達判定値）に達したか否かを判定する。この判定は、強制再生要求手段２３において、レスフロー（差圧対応ＰＭ堆積量）が基準値（強制再生判定値）を超えたことで強制再生が必要であると判定した場合に、このレスフローの増加特性に応じた運転対応ＰＭ堆積量の補正値が強制再生判定の基準値よりも高い限界値（限界到達判定値）に達したか否かを判定する。また、強制再生要求手段２３において、運転対応ＰＭ堆積量が強制再生判定値を超えたこと或いは再生後の走行量で強制再生が必要であると判定した場合には、運転対応ＰＭ堆積量（補正なし）が強制再生判定の基準値よりも高い限界値（限界到達判定値）に達したか否かによってＤＰＦ９へのＰＭ堆積量が限界に達したかを判定する。
【００５１】
ここで、運転対応ＰＭ堆積量またはその補正値が限界値に達したら、ステップＳ１３０に進み、限界到達時処理、つまり、要求表示手段（ここでは、ＭＩＬ）２５に表示（例えば、常時点灯表示）して要求すると共に、走行制限や再生禁止等の処理を行なう。
また、運転対応ＰＭ堆積量またはその補正値が限界値に達しない場合には、ステップＳ１２０に進み、レスフロー（差圧対応ＰＭ堆積量）が限界値（限界到達判定値）に達したか否かを判定する。
【００５２】
ここで、レスフローが限界値に達したら、ステップＳ１３０に進み、限界到達時処理、つまり、要求表示手段（ここでは、ＭＩＬ）２５に表示（例えば、常時点灯表示）して要求すると共に、走行制限や再生禁止等の処理を行なう。
レスフローが限界値に達しなければ終了（リターン）する。
このようにして、本ＤＰＦ再生制御装置によれば、運転対応ＰＭ堆積量とレスフロー（差圧対応ＰＭ堆積量）との何れかが基準値を超えたら、車両を停止させて行なう強制再生が必要であると判定し、強制再生を要求するので、例えば、エンジン部品の異常等によって、ＤＰＦのＰＭ堆積が通常よりも早まった場合には、運転対応ＰＭ堆積量は基準値に達しないが差圧対応ＰＭ堆積量は基準値に達することになるので、遅れることなく強制再生を要求する。
【００５３】
さらに、差圧対応ＰＭ堆積量により強制再生要求に対して強制再生処理が行なわれないと、ＤＰＦの実際のＰＭ堆積量が更に増加し、特に、急増する場合が多いが、この場合、差圧対応ＰＭ堆積量又は差圧対応ＰＭ堆積量の増加特性に応じた値である運転対応ＰＭ堆積量の補正値とによって、より確実に限界到達時処理を判断することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲でかかる実施形態を変形したり、更なる構成を付加したりして実施することができる。
例えば、上記実施形態では、強制再生を要求した後、強制再生が行なわれない場合、限界処理要求が、運転対応ＰＭ堆積量やその補正値或いはレスフローが限界値に達したら、限界到達時処理を行なう構成になっているが、この限界値よりも小さく且つ停車時の強制再生判定値よりも大きい第２の基準値（強制再生督促判定値）を設けて、強制再生判定手段が、運転対応ＰＭ堆積量やその補正値或いはレスフローが第２の基準値（強制再生督促判定値）に達したら、強制再生を督促するようにしても良い。
【００５５】
この場合、強制再生の要求をＭＩＬ若しくは強制再生要求ランプの点滅で行い、強制再生の督促をＭＩＬ若しくは強制再生要求ランプの点滅速度の増加で行なえば、強制再生に従わないドライバに強制再生の必要性をアピールすることができる。
また、強制再生を要求した後の運転対応ＰＭ堆積量やその補正値或いはレスフローの増大に応じて、これらが限界値に達するまで、より段階的に、又は、無段階に点滅速度の増加させるなど強制再生の要求を強めても良い。
【００５６】
また、第１の基準値を停車時の強制再生判定値ではなく、走行時の強制再生判定値とし、以降、停車時の強制再生判定、強制再生督促判定、限界到達判定等を段階的に判定させて、各々に対応する処理を実施しても良い。
【符号の説明】
【００５７】
１  ディーゼルエンジン（エンジン）
２  気筒
３  燃焼室
４  吸気通路
５  排気通路
６  燃料噴射弁
７  エアフローメータ
８  酸化触媒コンバータ
９  ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
１０  温度センサ
１１  圧力センサ
１２  マフラー
２０  エンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）
２１  運転対応ＰＭ堆積量演算手段
２２  レスフロー演算手段（差圧対応ＰＭ堆積量演算手段）
２３  強制再生要求手段
２４  限界処理要求手段
【図１】
2011085096.tif 000003
【図２】
2011085096.tif 000004
【図３】
2011085096.tif 000005