(57)【要約】【課題】ディーゼルパティキュレートフィルタに堆積しているアッシュの量を正確に推定する。【解決手段】ディーゼルパティキュレートフィルタを再生させた直後にディーゼルパティキュレートフィルタ前後の差圧ΔＰｄｐｆを検出し、検出されたΔＰｄｐｆに基づいてアッシュ堆積量ＡＳＨを推定する（Ｓ２６）。ΔＰｄｐｆは、１つの値のみでなく、異なる時期に再生させたときのそれぞれの再生直後に検出されたΔＰｄｐｆを走行距離Ｄ等との関係で統計処理し（Ｓ２８）、その近似線から現在のアッシュ堆積量ＡＳＨを推定する。【選択図】図３
2004211650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に設置され、排気ガス中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、
堆積しているパティキュレートを燃焼させてパティキュレートフィルタを再生させるための制御を行う再生制御手段と、
パティキュレートフィルタが再生したことを判定する再生終了判定手段と、
パティキュレートフィルタ前後の差圧であるフィルタ前後差圧を、パティキュレートフィルタが再生したと判定された直後に検出するフィルタ前後差圧検出手段と、
検出されたフィルタ前後差圧に基づいてパティキュレートフィルタに堆積しているアッシュの量であるアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定手段と、を含んで構成されるエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項２】
アッシュ堆積量推定手段は、パティキュレートフィルタを時間的に前後して異なる時期に再生させたときの、各再生判定直後に検出された複数のフィルタ前後差圧に基づいてアッシュ堆積量を推定する請求項１に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項３】
アッシュ堆積量推定手段は、前記複数のフィルタ前後差圧に基づいてアッシュ堆積量に関する近似線を演算するとともに、演算された近似線から現時点におけるアッシュ堆積量を推定する請求項２に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項４】
推定されたアッシュ堆積量が規定量に達したときに運転者に対応を促す警告手段を含んで構成される請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項５】
パティキュレートフィルタに堆積しているパティキュレートの量であるパティキュレート堆積量を推定されたアッシュ堆積量により補正して推定するとともに、推定されたパティキュレート堆積量に基づいてパティキュレートフィルタを再生すべき時期を判定する再生時期判定手段を含んで構成される請求項１〜４のいずれかに記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項６】
再生時期判定手段は、フィルタ前後差圧に基づいて推定されるパティキュレート堆積量をアッシュ堆積量により補正して、最終的なパティキュレート堆積量を推定する請求項５に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項７】
排気通路に設置され、排気ガス中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタを含んで構成され、
パティキュレートフィルタを再生させるために堆積しているパティキュレートを燃焼させる一方、
パティキュレートフィルタが再生したときは、その直後にパティキュレートフィルタ前後の差圧を検出するとともに、検出された差圧に基づいてパティキュレートフィルタへのアッシュの堆積に対する措置を採るべき時期を定めるエンジンの排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、主にディーゼルエンジンの排気ガスの後処理のために使用されるパティキュレートフィルタを含んで構成されるエンジンの排気ガス浄化装置に関し、詳細には、パティキュレートフィルタに堆積しているアッシュを処理するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルパティキュレートフィルタは、セラミック等をハニカム状モノリスに成形して構成されるパティキュレート捕集装置であり、一般的にディーゼルエンジンから排出される粒子状物質（以下「パティキュレート」という。）を排気ガスから除去するために使用される。運転中にこのディーゼルパティキュレートフィルタにパティキュレートが刻々と堆積していき、やがてその堆積量が許容量を上回ると、目詰まりが生じて排圧を上昇させ、運転性に悪影響を及ぼす。このため、堆積したパティキュレートを定期的に焼却し、目詰まりを生じさせないようにしている。
【０００３】
パティキュレートとは排気ガスに含まれる粒子状物質の総称であるが、これには、すす等の可燃成分以外に燃焼させることのできない成分も存在する。この不燃成分のうち代表的なものとして、エンジンオイル添加物の燃焼生成物である硫酸カルシウムがある。硫酸カルシウム等の不燃成分は、パティキュレート成分としてエンジンから排出され、ディーゼルパティキュレートフィルタに堆積するが、すす等の他のパティキュレート成分とは違ってパティキュレートを燃焼させようと行われる再生処理では除去することができず、再生後に燃え残り（以下「アッシュ」という。）としてディーゼルパティキュレートフィルタ上に残る。ディーゼルパティキュレートフィルタにアッシュが過剰に堆積すると、排圧を上昇させるばかりでなく、有効ろ過面積を縮小させてディーゼルパティキュレートフィルタの機能低下を来すので、その堆積量が許容量を上回ったときは、ディーゼルパティキュレートフィルタを交換するなどの特別な措置を講じることが必要となる。
【０００４】
ここで、アッシュについての対策として、所定の走行距離毎に規定量のアッシュが堆積したものと推定し、ディーゼルパティキュレートフィルタからアッシュを脱離させることが知られている（下記特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２３４５０９号公報（段落番号００３４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法は、ディーゼルパティキュレートフィルタに堆積しているアッシュの量と走行距離との間に一定の比例的な関係を予め近似するものであるが、実際には次のような問題がある。
【０００７】
アッシュの発生源であるエンジンオイルの消費量は、個々のエンジンで異なるばかりでなく、同一のエンジンについてもその運転履歴（あるいは、車両の走行履歴）に応じて変化する。このため、一定の走行距離の中でエンジンから排出され、ディーゼルパティキュレートフィルタに堆積するアッシュの量は、エンジン毎及び車両毎に異なるのである。
【０００８】
また、単位量のエンジンオイルから生成されるアッシュの量は、エンジンオイルのアッシュ分濃度に依存するが、このアッシュ分濃度は、エンジンオイルの種類ごとに異なる。このため、一定の走行距離の中で堆積するアッシュの量は、実際に使用されているエンジンオイルの種類によっても異なるのである。
【０００９】
このように、ディーゼルパティキュレートフィルタに堆積しているアッシュの量を走行距離との関連で正確に推定するには、エンジン毎及び車両毎のエンジンオイル消費量の違いや、実際に使用されているエンジンオイルの種類がその過程で反映されるべきであるが、これらの要素のすべてを加味することは、演算を複雑にしてしまい実用的ではない。アッシュの過剰な堆積を防止するための簡易な安全策として、単位走行距離に堆積するアッシュの量を多めに見積ることが考えられるが、これではたいていの場合でディーゼルパティキュレートフィルタの交換が早期に過ぎることとなってしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、パティキュレートフィルタに堆積しているアッシュの量（以下「アッシュ堆積量」という。）を簡単に、かつエンジンオイル消費量等の相違によらず正確に推定するとともに、アッシュの堆積に対する措置を採るべき時期を的確に定めることのできるエンジンの排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明では、パティキュレートフィルタを再生すべき時期において、堆積しているパティキュレートを燃焼させるための制御を行う一方、パティキュレートフィルタが再生したと判定したときは、その直後にパティキュレートフィルタ前後の差圧（以下「フィルタ前後差圧」という。）を検出するとともに、検出されたフィルタ前後差圧に基づいてアッシュ堆積量を推定する。
【００１２】
このようにパティキュレートフィルタの再生直後におけるフィルタ前後差圧を採用し、これに基づいてアッシュ堆積量を推定するようにしたことで、エンジンオイルの消費量やその種類の違いに対する補正を必要とせずに、アッシュ堆積量を正確に推定することが可能となる。
【００１３】
そして、アッシュ堆積量が許容限界量に達したと判断されるときは、警告灯等により運転者に対してパティキュレートフィルタの交換を促すなどの措置が採られるようにする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る直噴ディーゼルエンジン（以下「エンジン」という。）１の構成図である。
【００１５】
吸気通路２の導入部には、エアクリーナ（図示せず）が取り付けられており、このエアクリーナにより吸入空気中の粉塵が除去される。エアクリーナの下流には、可変ノズルターボチャージャ（以下「ターボチャージャ」という。）３のコンプレッサ部３ａが設置されており、エアクリーナを通過した吸入空気は、このコンプレッサ部３ａにより圧縮されて送り出される。コンプレッサ部３ａの下流には、インタークーラ４が設置されており、コンプレッサ部３ａから圧送された吸入空気は、このインタークーラ４で冷却される。さらに、サージタンク５のすぐ上流に絞り弁６が設置されており、冷却された吸入空気は、この絞り弁６を通過してサージタンク５に流入し、マニホールド部で各気筒に分配される。
【００１６】
エンジン本体において、インジェクタ７は、気筒毎に燃焼室上部略中央に臨むようにシリンダヘッドに固定されている。エンジン１の燃料系は、コモンレール８を含んで構成され、図示しない燃料ポンプにより圧送された燃料が、コモンレール８を介して各インジェクタに供給される。インジェクタ７は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という。）２１からの燃料噴射制御信号により作動する。インジェクタ７による燃料噴射は、複数回に分けて行われ、インジェクタ７は、エンジン１のトルクを制御するためのメイン噴射以外に、発生するパティキュレートを減少させるためのパイロット噴射、及び後述するディーゼルパティキュレートフィルタ１２の再生時に排気ガスを昇温させるためのポスト噴射を行う。パイロット噴射は、メイン噴射よりも進角させて行われ、ポスト噴射は、メイン噴射から遅角させて行われる。
【００１７】
一方、排気通路９には、マニホールド部の下流にターボチャージャ３のタービン部３ｂが設置されており、その可動ベーンのベーン角は、ＥＣＵ２１からの過給圧制御信号により運転状態に応じて制御される。タービン部３ｂの下流には、排気ガスの後処理のため、パティキュレートフィルタとしてのディーゼルパティキュレートフィルタ１２が設置されている。排気ガス中のパティキュレートは、このディーゼルパティキュレートフィルタ１２を通過する際に排気ガスから除去される。また、排気通路９と吸気通路２（ここでは、サージタンク５）との間に排気還流（以下「ＥＧＲ」という。）のためのＥＧＲ管１０が接続され、このＥＧＲ管１０にＥＧＲ制御弁１１が介装されている。ＥＧＲ制御弁１１がＥＣＵ２１からのＥＧＲ制御信号により作動することで、開度に応じた適量の排気ガスが吸気通路２に還流される。
【００１８】
ＥＣＵ２１に入力される信号には、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２の入口部及び出口部における各排気ガス温度Ｔｅｘｈｉｎ，Ｔｅｘｈｏｕｔを検出するためのセンサ３１，３２、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２前後の差圧であるフィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆを検出するためのセンサ３３、エアフローメータ３４、クランク角センサ３５、アクセル開度センサ３６、車速センサ３７、及びセンサ３１近傍における排気ガス圧力Ｐｅｘｈを検出するためのセンサ３８からの信号が含まれる。ＥＣＵ２１は、これらの信号に基づいてディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させるための制御を行うとともに、その再生直後にディーゼルパティキュレートフィルタ１２に堆積しているアッシュの量であるアッシュ堆積量ＡＳＨを推定し、必要に応じて運転者に対してディーゼルパティキュレートフィルタ１２の交換を促す。このため、車室内に警告灯５１が設置されている。
【００１９】
次に、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２の再生に関するＥＣＵ２１の動作を図２のフローチャートにより説明する。
Ｓ１では、再生時判定フラグＦが０であるか否かを判定する。０であると判定したときは、Ｓ２へ進み、０でないと判定したときは、Ｓ５へ進む。再生時判定フラグＦは、エンジン１の始動時に０に設定され、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２の再生時に１に設定される。
【００２０】
Ｓ２では、フィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆ及び排気ガス流量Ｑｅｘｈを読み込み、これらΔＰｄｐｆ及びＱｅｘｈに基づいてディーゼルパティキュレートフィルタ１２に堆積しているパティキュレートの量であるパティキュレート堆積量ＰＭを推定する。ＰＭの推定は、後述する図６のフローチャートに従って行われる。Ｑｅｘｈは、エアフローメータ３４により検出された吸入空気流量Ｑａ、燃料流量Ｑｆ、フィルタ入口部排気ガス温度Ｔｅｘｈｉｎ及び排気ガス圧力Ｐｅｘｈに基づいて算出することができる。Ｐｅｘｈは、センサによる実測のほか、マップを検索することにより推定することもできる。Ｓ３では、パティキュレート堆積量ＰＭが規定量ＰＭ１に達したか否かを判定する。ＰＭ１に達したと判定したときは、Ｓ４へ進み、ＰＭ１に達していないと判定したときは、本ルーチンをリターンする。ＰＭ１は、パティキュレートの許容堆積量の上限を示すものとして予め設定される。Ｓ４では、再生時判定フラグＦを１に設定する。
【００２１】
Ｓ５では、排気ガスを昇温させてパティキュレートを燃焼させるため、各種エンジン制御デバイス（以下「再生時被制御デバイス」という。）のデバイス制御量増減値ｄＣＯＮＴを設定する。ここでは、再生時被制御デバイスとしてインジェクタ７、ターボチャージャ３、ＥＧＲ制御弁１１及び吸気絞り弁６が含まれ、ｄＣＯＮＴを設定することによりインジェクタ７のメイン噴射時期、ポスト噴射時期及びポスト噴射量、ターボチャージャ３のベーン角、ＥＧＲ制御弁１１の開度、並びに吸気絞り弁６の開度のいずれか１又は複数が調整される。ここで、排気ガスを昇温させる場合のｄＣＯＮＴ及びその制御内容を示す。
【００２２】
【表１】
2004211650.tif 000003
【００２３】
デバイス制御量増減値ｄＣＯＮＴは、通常のエンジン制御のために設定されるデバイス制御量基本値ＣＯＮＴに対する増減値として設定され、運転状態（例えば、燃料噴射量Ｔｐ及びエンジン回転数Ｎｅ）に応じてｄＣＯＮＴを割り付けたマップから読み込まれる。ｄＣＯＮＴがどの再生時被制御デバイス（単一のデバイスである場合と、複数のデバイスである場合とがあり得る。）について設定されるかは、運転状態により異なる。堆積しているパティキュレートを活発に燃焼させることのできる排気ガス温度（例えば、６００℃）が得られるように、運転状態に応じた１又は複数の再生時被制御デバイスについてｄＣＯＮＴが設定される。Ｓ６では、デバイス制御量基本値ＣＯＮＴにデバイス制御量増減値ｄＣＯＮＴを加えて、最終的なデバイス制御量ＣＯＮＴ（＝ＣＯＮＴ＋ｄＣＯＮＴ）を決定する。
【００２４】
Ｓ７では、排気ガス流量Ｑｅｘｈ及びディーゼルパティキュレートフィルタ１２の温度（以下「フィルタ温度」という。）Ｔｄｐｆを読み込み、これらＱｅｘｈ及びＴｄｐｆからパティキュレート燃焼速度（単位時間に燃焼するパティキュレートの量を示す。）ΔＰＭを推定する。ΔＰＭの推定は、Ｑｅｘｈ及びＴｄｐｆに応じてΔＰＭを割り付けたマップを参照して行う。フィルタ温度Ｔｄｐｆは、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２の入口部及び出口部における各排気ガス温度Ｔｅｘｈｉｎ，Ｔｅｘｈｏｕｔを平均して算出する（Ｔｄｐｆ＝ｋ×（Ｔｅｘｈｉｎ＋Ｔｅｘｈｏｕｔ）／２：ｋを係数とする。）。Ｓ８では、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２のパティキュレート残存率ｒＰＭを算出する。ｒＰＭは、Ｓ２で推定されたパティキュレート堆積量ＰＭから燃焼したパティキュレートの量を減じるとともに、その値によりＰＭを除算して算出する（ｒＰＭ＝ＰＭ／（ＰＭ−Σ（ΔＰＭ×Δｔ））：Δｔを演算周期とする。）。そして、Ｓ９では、ｒＰＭが規定値Ｒ１に減じたか否かを判定する。Ｒ１に減じたと判定したときは、Ｓ１０ヘ進み、Ｒ１に減じていないと判定したときは、本ルーチンをリターンする。Ｒ１は、パティキュレートが充分に減少し、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２が再生したことを示すものとして予め設定される。Ｓ１０では、再生時判定フラグＦを０に設定する。そして、以後の処理により排気ガスを通常温度に復帰させることとなる。
【００２５】
以上のようにしてディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させるための制御を行い、再生したと判定したときは（Ｓ９）、ＥＣＵ２１は、図３のフローチャートに従ってアッシュ堆積量ＡＳＨを推定する。アッシュとは、パティキュレートを燃焼させた際の燃え残りをいい、主なものとして先に挙げたパティキュレート中の不燃成分である硫酸カルシウムのほか、エンジン１の摺動部で発生した摩耗粉や、排気マニホールド又はタービンハウジングの錆び等がある。
【００２６】
Ｓ２１では、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２が再生した直後であるか否かを判定する。再生した直後であると判定したときは、Ｓ２２ヘ進み、再生した直後でないと判定したときは、本ルーチンをリターンする。再生した直後であることは、再生時判定フラグＦに０が設定されており、かつ直前にこのＦが１から０に切り換えられた後所定の時間が経過していないか又は所定の走行距離に達していないことで判定する。
【００２７】
Ｓ２２では、排気ガス流量Ｑｅｘｈを読み込む。Ｓ２３では、読み込んだＱｅｘｈが規定量に達しているか否かを判定する。この判定は、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２前後に測定に適した差圧が形成されていることを確認するためのものである。Ｑｅｘｈが規定量に達していると判定したときは、Ｓ２４へ進み、達していないと判定したときは、本ルーチンをリターンする。
【００２８】
Ｓ２４では、カウント値Ｃを１だけ増加させる。カウント値Ｃは、初めに０に設定されており、アッシュ堆積量ＡＳＨを推定するたびにこのように１ずつ増加される。そして、エンジン１が停止された後もそのときの値が保持される。Ｓ２５では、フィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆ及び走行距離Ｄを読み込む。走行距離Ｄは、車両の出荷時又はディーゼルパティキュレートフィルタ１２が直前に交換されたときを０とした走行距離であり、車速ＶＳＰの累積により算出する（Ｄ＝Σ（ＶＳＰ×Δｔ）：Δｔを演算周期とする。）。Ｓ２６では、読み込んだΔＰｄｐｆ及び排気ガス流量Ｑｅｘｈに基づいてアッシュ堆積量ＡＳＨを推定する。ＡＳＨの推定は、ΔＰｄｐｆ及びＱｅｘｈに応じてＡＳＨを割り付けたマップ（図４）を参照して行う。このマップによりＡＳＨは、一定の排気ガス流量Ｑｅｘｈのもとで、フィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆが大きいときほど大きな値として推定される。正確さを期するには、マップから読み込んだＡＳＨに、フィルタ入口部排気ガス温度Ｔｅｘｈｉｎ及び排気ガス圧力Ｐｅｘｈによる補正を施すとよい。推定されたＡＳＨは、そのときの走行距離Ｄと対応させて記憶される。Ｓ２７では、カウント値Ｃが所定値ｎに達したか否かを判定する。達したと判定したときは、Ｓ２８へ進み、達していないと判定したときは、本ルーチンをリターンする。ｎは、次に述べる統計処理によるアッシュ堆積量ＡＳＨの推定に必要な精度を確保することのできるものとして設定される。
【００２９】
Ｓ２８では、最新のｎ組の走行距離Ｄｉ及びアッシュ堆積量ＡＳＨｉ（ｉ＝１〜ｎ）を統計処理し、その近似線を演算する。例として、最小二乗法により走行距離Ｄとアッシュ堆積量ＡＳＨとの間に直線的な関係を近似する場合を次式（１）に示す。なお、Ｄ０，ＡＳＨ０をそれぞれの平均値とする。
【００３０】
ＡＳＨ＝α×Ｄ＋β    ・・・（１）
α＝｛Σ（Ｄ−Ｄ０）×Σ（ＡＳＨ−ＡＳＨ０）｝／Σ｛（Ｄ−Ｄ０）＾２｝
β＝ＡＳＨ０−α×Ｄ０
アッシュ堆積量ＡＳＨの推定及び統計処理が済むと、ＥＣＵ２１は、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２に設定基準を上回る量のアッシュが堆積していることを判定し、そのような多量のアッシュが堆積しているときは、運転者に対してディーゼルパティキュレートフィルタ１２の交換を促す。
【００３１】
図５のフローチャートにおいて、Ｓ３１では、アッシュ堆積量ＡＳＨを読み込む。ＡＳＨは、走行距離Ｄに基づいて上式（１）により現在のアッシュ堆積量ＡＳＨとして算出される。Ｓ３２では、推定されたＡＳＨが設計基準である規定量Ａ１に達したか否かを判定する。Ａ１に達したと判定したときは、Ｓ３３へ進み、Ａ１に達していないと判定したときは、本ルーチンをリターンする。Ｓ３３では、車室内に設置された警告灯５１（図１）を点灯させる。
【００３２】
図６は、図２のフローチャートのＳ２の処理を詳細に示すフローチャートである。Ｓ２０１では、フィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆ及び排気ガス流量Ｑｅｘｈを読み込み、これらΔＰｄｐｆ及びＱｅｘｈからパティキュレート堆積量ＰＭを推定する。ＰＭの推定は、ΔＰｄｐｆ及びＱｅｘｈに応じてＰＭを割り付けたマップを参照して行う。Ｓ２０２では、アッシュ堆積量ＡＳＨを読み込む。このＡＳＨも前述同様に上式（１）により算出されたものである。Ｓ２０３では、推定されたＰＭからＡＳＨを減算して、最終的なパティキュレート堆積量ＰＭ（＝ＰＭ−ＡＳＨ）を推定する。図２のフローチャートのＳ３では、このように推定された最終的なＰＭによりディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生すべき時期が判定されることになる。
【００３３】
本実施形態では、図２のフローチャートのＳ１，２及び図６のフローチャート全体が再生時期判定手段を、図２のフローチャートのＳ５及び６が再生制御手段を、同フローチャートのＳ７〜９が再生終了判定手段を、図３のフローチャートのＳ２５及びセンサ３３がフィルタ前後差圧検出手段を、同フローチャートのＳ２４，２６〜２８がアッシュ堆積量推定手段を、図５のフローチャート全体が警告手段を構成する。
【００３４】
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
第１に、堆積しているパティキュレートを燃焼させ、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させた直後におけるフィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆを検出し、検出されたΔＰｄｐｆに基づいてアッシュ堆積量ＡＳＨを推定することとした。このため、アッシュの発生源であるエンジンオイルの消費量やその種類等を特に考慮することなく、アッシュ堆積量ＡＳＨを正確に推定することができる。
【００３５】
第２に、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させるたびにその終了直後におけるフィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆを検出するとともに、これらを蓄積していき、ｎ組のデータを統計処理して得られた近似式により現在のアッシュ堆積量ＡＳＨを推定することとした。これにより、フィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆに基づいて推定されるアッシュ堆積量ＡＳＨの誤差を小さく抑えることが可能となるので、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を適正な時期に交換することができる。
【００３６】
図７は、アッシュ堆積量ＡＳＨと走行距離Ｄとの関係を示しており、本実施形態により推定されるアッシュ堆積量ＡＳＨを実線（統計処理により近似したもの。）で示している。同じ走行距離のもとでのアッシュ堆積量ＡＳＨは、エンジンオイルのアッシュ分濃度に応じて変化し、この濃度が低くなるほど符号Ａで示すように少なくなる。従って、アッシュ堆積量ＡＳＨが正確に推定されることで、実際に使用されているエンジンオイルのアッシュ分濃度が低いときは、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を交換するまでの走行距離Ｄを延長することができることになる。かりに、アッシュ堆積量ＡＳＨの推定に同様な精度が補償されないとすると、符号Ｃで示すようにアッシュ分濃度が最大のエンジンオイルが使用されている場合を想定して、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２の交換時期が判断されることになる。これでは、実際にはまだその時期に達していないにも拘わらずかなりの余裕を持って交換してしまうことになるから、経済的ではない。
【００３７】
第３に、近似式により現在のアッシュ堆積量ＡＳＨを推定するとともに、フィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆに基づいて推定されたパティキュレート堆積量ＰＭからＡＳＨを減算したものを、最終的なパティキュレート堆積量ＰＭとして推定することとした。これにより、パティキュレート堆積量ＰＭを単にフィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆから推定する場合と比較して高い精度で推定することが可能となるので、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２をより的確な時期に再生させることができる。アッシュが堆積している状態では、図８に示すように、同じ排気ガス流量Ｑｅｘｈ及びパティキュレート堆積量ＰＭのもとで形成されるフィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆが増大するためである。
【００３８】
なお、以上では、アッシュ堆積量ＡＳＨと走行距離Ｄとの関係を近似して現在のアッシュ堆積量ＡＳＨを推定することとしたが、走行距離Ｄに代えてエンジンオイル消費量Ｃｏｉｌとの関係を近似することとしてもよい。Ｃｏｉｌは、計算により推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るディーゼルエンジンの構成図
【図２】同上実施形態に係る再生制御ルーチンのフローチャート
【図３】アッシュ堆積量推定ルーチンのフローチャート
【図４】排気ガス流量Ｑｅｘｈ及びフィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆとアッシュ堆積量ＡＳＨとの関係
【図５】警告灯制御ルーチンのフローチャート
【図６】パティキュレート堆積量推定ルーチンのフローチャート
【図７】エンジンオイルのアッシュ分濃度の違いに応じたアッシュ堆積量ＡＳＨの変化
【図８】アッシュの堆積によるフィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆの変化
【符号の説明】
１…ディーゼルエンジン、２…吸気通路、３…可変ノズルターボチャージャ、６…吸気絞り弁、７…インジェクタ、８…コモンレール、９…排気通路、１１…ＥＧＲ制御弁、１２…パティキュレートフィルタとしてのディーゼルパティキュレートフィルタ、２１…電子制御ユニット、３１，３２…排気ガス温度センサ、３３…フィルタ前後差圧センサ、５１…警告灯。
【図１】
2004211650.tif 000004
【図２】
2004211650.tif 000005
【図３】
2004211650.tif 000006
【図４】
2004211650.tif 000007
【図５】
2004211650.tif 000008
【図６】
2004211650.tif 000009
【図７】
2004211650.tif 000010
【図８】
2004211650.tif 000011