(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排ガス通路に設けられ、排ガス中に含まれる排気微粒子を捕捉して大気への排出を防止する排ガスフィルタと、
排気微粒子の堆積状態に応じて前記排ガスフィルタを再生するフィルタ再生手段と、
前記排ガスフィルタの通常モード再生中にメイン噴射がカットされるエンジンの減速状態であるか否かを判定する減速判定手段と、
前記エンジンのメイン噴射カットが所定時間以上継続したらアイドル回転を維持するためのメイン噴射を行うアイドル維持手段と、
前記エンジンの減速が急減速か緩減速かを判定する急緩減速判定手段と、
前記排ガスフィルタよりも上流の排ガス通路に設けられ、燃料含有成分の触媒反応によって排ガスを昇温できる触媒と、
前記触媒が活性状態であるか否かを判定する触媒状態判定手段と、
前記排ガスフィルタの温度を検出するフィルタ温度検出手段と、
前記触媒が活性状態の場合であって、前記エンジンが緩減速であるときには、アイドル回転を維持するためのメイン噴射に続けてポスト噴射して前記排ガスフィルタに流入する排ガスを昇温して前記排ガスフィルタを昇温することで排ガスフィルタを再生促進モードで再生し、前記エンジンが急減速であるときには、アイドル回転を維持するためのメイン噴射に続くポスト噴射は禁止して前記排ガスフィルタに流入する排ガスの昇温を防止して排ガスフィルタを過昇温防止モードで再生し、一旦過昇温防止モードが実行された場合には、その後メイン噴射が増量されなければポスト噴射の禁止を継続し、メイン噴射が増量されても前記排ガスフィルタの温度が前記排気微粒子の着火温度以下に低下しなければポスト噴射の禁止を継続し、メイン噴射が増量されて前記排ガスフィルタの温度が前記排気微粒子の着火温度よりも低温になったらポスト噴射の禁止を解除して通常モードによる再生処理を再開するフィルタ昇温制御手段と、
を備える排ガスフィルタ再生制御装置。
【請求項２】
前記急緩減速判定手段は、吸入空気量の単位時間当たりの変化量に基づいて前記エンジンの減速が急減速か緩減速かを判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の排ガスフィルタ再生制御装置。
【請求項３】
前記フィルタ昇温制御手段は、前記触媒が活性状態の場合であって前記エンジンが急減速であるときには、前記排ガスフィルタを流れる酸素量を低減してその排ガスフィルタの過昇温を防止する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排ガスフィルタ再生制御装置。
【請求項４】
前記フィルタ昇温制御手段は、吸気絞り弁を閉じて前記排ガスフィルタを流れる酸素量を低減する、
ことを特徴とする請求項３に記載の排ガスフィルタ再生制御装置。
【請求項５】
前記フィルタ昇温制御手段は、ＥＧＲ弁を開いて前記排ガスフィルタを流れる酸素量を低減する、
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の排ガスフィルタ再生制御装置。
【請求項６】
前記フィルタ昇温制御手段は、前記触媒が活性状態の場合であって前記エンジンが緩減速であるときには、前記エンジンに吸入される吸気温度を上昇させて、前記排ガスフィルタに流入する排ガスを昇温する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排ガスフィルタ再生制御装置。
【請求項７】
前記フィルタ昇温制御手段は、吸気絞り弁を閉じて前記エンジンに吸入される吸気温度を上昇させる、
ことを特徴とする請求項６に記載の排ガスフィルタ再生制御装置。
【請求項８】
前記フィルタ昇温制御手段は、ＥＧＲ弁を開いて前記エンジンに吸入される吸気温度を上昇させる、
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の排ガスフィルタ再生制御装置。
【請求項９】
エンジンの排ガス通路に設けられ、排ガス中に含まれる排気微粒子を捕捉して大気への排出を防止する排ガスフィルタを、排気微粒子の堆積状態に応じて再生するフィルタ再生工程と、
前記排ガスフィルタの通常モード再生中にメイン噴射がカットされるエンジンの減速状態であるか否かを判定する減速判定工程と、
前記エンジンのメイン噴射カットが所定時間以上継続したらアイドル回転を維持するためのメイン噴射を行うアイドル維持工程と、
前記エンジンの減速が急減速か緩減速かを判定する急緩減速判定工程と、
前記排ガスフィルタよりも上流の排ガス通路に設けられ、燃料含有成分の触媒反応によって排ガスを昇温できる触媒が活性状態であるか否かを判定する触媒状態判定工程と、
前記排ガスフィルタの温度を検出するフィルタ温度検出工程と、
前記触媒が活性状態の場合であって、前記エンジンが緩減速であるときには、アイドル回転を維持するためのメイン噴射に続けてポスト噴射して前記排ガスフィルタに流入する排ガスを昇温して前記排ガスフィルタを昇温することで排ガスフィルタを再生促進モードで再生し、前記エンジンが急減速であるときには、アイドル回転を維持するためのメイン噴射に続くポスト噴射は禁止して前記排ガスフィルタに流入する排ガスの昇温を防止して排ガスフィルタを過昇温防止モードで再生し、一旦過昇温防止モードが実行された場合には、その後メイン噴射が増量されなければポスト噴射の禁止を継続し、メイン噴射が増量されても前記排ガスフィルタの温度が前記排気微粒子の着火温度以下に低下しなければポスト噴射の禁止を継続し、メイン噴射が増量されて前記排ガスフィルタの温度が前記排気微粒子の着火温度よりも低温になったらポスト噴射の禁止を解除して通常モードによる再生処理を再開するフィルタ昇温制御工程と、
を備える排ガスフィルタ再生制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排ガス中に含まれる微粒子を捕捉して大気への排出を防止する排ガスフィルタの再生を制御する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンの排ガス浄化対策として、排ガス中に含まれる排気微粒子(Particulate Matter；以下「ＰＭ」という)を捕捉して大気への排出を防止する排ガスフィルタを排気通路に装着している。このようなフィルタは、ＰＭを捕捉し続けると、やがて目詰まりを生じてしまう。そこでＰＭがある程度堆積したら排ガス温度を上昇させて、堆積したＰＭを強制的に燃焼除去してフィルタを再生する。
【０００３】
例えば特許文献１では、エンジンの膨張行程中に燃料を噴射(ポスト噴射)することで、触媒に未燃炭化水素を供給し、この未燃炭化水素の触媒反応によって発生した熱を利用してフィルタに堆積したＰＭを強制的に燃焼除去している。
【０００４】
ところが、触媒温度の低いとき(触媒不活性時)に、未燃炭化水素が触媒に供給されると、その未燃炭化水素が触媒で反応することなく触媒表面を覆ってしまい、触媒作用の低下する「ＨＣ被毒」を生じる。車両が減速時には排ガス温度が低下し、触媒温度も低下しやすい。
【０００５】
そこで特許文献１では、フィルタ再生中に車両が減速したときは触媒温度を検出し、触媒活性温度を上回るときだけポスト噴射し、触媒活性温度を下回るときにはポスト噴射を中止するようにした。
【特許文献１】特開２００２−３６４４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前述した従来の方法では、エンジン運転状態によってはフィルタが過昇温する可能性があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、車両の運転状態にかかわらずフィルタの過昇温を防止する排ガスフィルタの再生制御装置及び再生制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００９】
本発明は、エンジン（１０）の排ガス通路（２３）に設けられ、排ガス中に含まれる排気微粒子を捕捉して大気への排出を防止する排ガスフィルタ（５２）と、排気微粒子の堆積状態に応じて前記排ガスフィルタ（５２）を再生するフィルタ再生手段（７０）と、前記排ガスフィルタ（５２）の通常モード再生中にメイン噴射がカットされるエンジン（１０）の減速状態であるか否かを判定する減速判定手段（ステップＳ３）と、前記エンジン（１０）のメイン噴射カットが所定時間以上継続したらアイドル回転を維持するためのメイン噴射を行うアイドル維持手段（ステップＳ８１４，Ｓ８２４，Ｓ８３４）と、前記エンジン（１０）の減速が急減速か緩減速かを判定する急緩減速判定手段（ステップＳ８３）と、前記排ガスフィルタよりも上流の排ガス通路に設けられ、燃料含有成分の触媒反応によって排ガスを昇温できる触媒と、前記触媒が活性状態であるか否かを判定する触媒状態判定手段と、前記排ガスフィルタの温度を検出するフィルタ温度検出手段と、前記触媒が活性状態の場合であって、前記エンジンが緩減速であるときには、アイドル回転を維持するためのメイン噴射に続けてポスト噴射して前記排ガスフィルタに流入する排ガスを昇温して前記排ガスフィルタを昇温することで排ガスフィルタを再生促進モードで再生し、前記エンジンが急減速であるときには、アイドル回転を維持するためのメイン噴射に続くポスト噴射は禁止して前記排ガスフィルタに流入する排ガスの昇温を防止して排ガスフィルタを過昇温防止モードで再生し、一旦過昇温防止モードが実行された場合には、その後メイン噴射が増量されなければポスト噴射の禁止を継続し、メイン噴射が増量されても前記排ガスフィルタの温度が前記排気微粒子の着火温度以下に低下しなければポスト噴射の禁止を継続し、メイン噴射が増量されて前記排ガスフィルタの温度が前記排気微粒子の着火温度よりも低温になったらポスト噴射の禁止を解除して通常モードによる再生処理を再開するフィルタ昇温制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
従来の方法では、エンジンが減速したときは、触媒が活性しているときにポスト噴射し、触媒が活性していなければポスト噴射を中止していた。ところが発明者らによれば、エンジンが急減速したときにそのような制御を行っては、排ガスフィルタが過昇温し溶損する可能性のあることが見いだされた。本発明ではこのような場合に排ガスフィルタの過昇温を防止するようにしたので、排ガスフィルタの溶損を防止することができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００１２】
図１は、本発明による排ガスフィルタ再生制御装置の一実施形態を示す全体システム図である。
【００１３】
排ガスフィルタ再生制御装置１は、ディーゼルエンジン１０と、吸気通路２１と、吸気絞り弁２２と、排気通路２３と、排ガス再循環装置(Exhaust Gas Recirculation；以下「ＥＧＲ装置」という)３０と、ディーゼル酸化触媒(Diesel Oxidative Catalyst；以下「ＤＯＣ」という)４０と、ＤＰＦアッセンブリ５０と、センサ類６１〜６５と、コントローラ７０とを有する。
【００１４】
ディーゼルエンジン１０には、高圧ポンプ１４で高圧化されコモンレール１３に一旦蓄圧された燃料がインジェクタ１２から噴射タイミングに応じて噴射される。
【００１５】
ディーゼルエンジン１０から排出された排ガスの一部がＥＧＲ装置３０を介して吸気通路２１に還流する。ＥＧＲ装置３０は、ＥＧＲ通路３１にＥＧＲクーラ３２とＥＧＲ弁３３とを有する。ＥＧＲクーラ３２は排気通路２３から還流する排ガスを冷却する。ＥＧＲ弁３３は開閉してＥＧＲ量を調整する。ＥＧＲ弁３３は、コントローラ７０によってデューティ制御される。
【００１６】
ＤＯＣ４０は、ディーゼルエンジン１０の排気通路２３に設けられ、パラジウム、白金などの触媒による酸化作用で粒子状物質を減少させる。ＤＯＣ４０に未燃成分(炭化水素ＨＣ)が流入すると、触媒反応によって高温になった排ガスがＤＯＣ４０から流出する。
【００１７】
ＤＰＦアッセンブリ５０は、ＤＯＣ４０のさらに下流に設けられる。ＤＰＦアッセンブリ５０は、ＤＰＦハウジング５１にＤＰＦ５２を内蔵する。ＤＰＦ５２は、例えばコージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム構造である。ＤＰＦ５２には、多孔質薄壁によって格子状に流路が区画される。各流路の入口は、交互に目封じされる。入口が目封じされない流路は、出口が目封じされる。ＤＰＦ５２に流入した排ガスは、各流路を区画する多孔質薄壁を透過して下流へ排出される。排ガスに含まれるＰＭは多孔質薄壁の内側表面で捕捉されて堆積する。捕捉されたＰＭの一部はＤＰＦで燃焼するものの、ＤＰＦの温度(ＢＥＤ温度)が高温でなければ燃焼量は少なく、ＰＭの燃焼量よりも堆積量のほうが多いこととなる。この状態が継続しＤＰＦがＰＭを捕捉し続けると、やがて目詰まりを生じてしまう。そこでＰＭがある程度堆積したら排ガス温度を上昇させて、堆積したＰＭを強制的に燃焼除去する。
【００１８】
差圧センサ６１は、ＤＰＦハウジング５１の上流室５１ａ(ＤＰＦ５２の入口)及び下流室５１ｂ(ＤＰＦ５２の出口)の差圧を検出し、差圧信号をコントローラ７０に出力する。
【００１９】
ＤＰＦ入口温度センサ６２は、ＤＰＦ５２の入口温度Ｔinを検出し、入口温度信号をコントローラ７０に出力する。
【００２０】
ＤＰＦ出口温度センサ６３は、ＤＰＦ５２の出口温度Ｔoutを検出し、出口温度信号をコントローラ７０に出力する。
【００２１】
クランク角センサ６４は、ディーゼルエンジン１０のクランクシャフト１１の回転速度を検出する。
【００２２】
エアフローメータ６５は、ディーゼルエンジン１０の吸入空気量(新気量)を検出する。
【００２３】
コントローラ７０は中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。
【００２４】
コントローラ７０は、差圧センサ６１の差圧信号を入力し、この差圧の大小に基づいてＤＰＦ５２のＰＭ堆積量ＰＭa1を推定する。またエンジンの運転状態(例えば回転速度と燃料噴射量)毎のＰＭ排出量マップに基づいてＰＭ排出量を積算することでＤＰＦ５２へのＰＭ堆積量ＰＭa21を求める。またＤＰＦの状態(前回推定されたＰＭ堆積量、ＢＥＤ温度及び入口温度)を、あらかじめＲＯＭに格納された特性マップに適用してＤＰＦのＰＭ燃焼量ＰＭa22を求める。そしてＰＭ堆積量ＰＭa21からＰＭ燃焼量ＰＭa22を減算してＰＭ堆積量ＰＭa2を推定する。コントローラ７０は、ＰＭ堆積量ＰＭa1，ＰＭa2に基づいてＤＰＦ再生時期を判定する。コントローラ７０は、ＤＰＦ入口温度センサ６２の入口温度信号及びＤＰＦ出口温度センサ６３の出口温度信号を入力し、これらに基づきＤＰＦ５２のＢＥＤ温度を算出する。コントローラ７０は、エンジンの運転状態から最適な変速段(ギヤ比)を決定し、クランク角センサ６４の信号とあわせて、走行距離を算出する。
【００２５】
またコントローラ７０は、入力信号に基づいてインジェクタ１２及び高圧ポンプ１４を制御して燃料噴射量、噴射時期を調整する。コントローラ７０は、入力信号に基づいて吸気絞り弁２２の開度を調整する。コントローラ７０は、ＥＧＲ弁３３をデューティ制御する。コントローラ７０は、これらをコントロールすることで空気過剰率（空燃比）を調整（λコントロール）して排ガス中に含まれる未燃成分(炭化水素ＨＣ)を調整し、ＤＯＣ４０から流出する排ガス温度を上昇させてＤＰＦ再生を実行する。
【００２６】
さらにコントローラ７０は、エアフローメータ６５の検出信号に基づいてエンジンの運転状態が減速運転であるか定常運転であるか等を判定する。
【００２７】
次にコントローラ７０の動作を中心として、本発明による排ガスフィルタ再生制御装置の具体的な動作を説明する。
【００２８】
図２は、排ガスフィルタ再生制御装置のメインルーチンを説明するフローチャートである。コントローラ７０はこの処理をＤＰＦの再生制御中に微少時間毎（例えば１０ミリ秒サイクル）で繰り返し実行している。
【００２９】
ステップＳ１において、コントローラ７０は、減速フラグＦが１であるか否かを判定する。なお減速フラグＦの初期値はゼロである。減速フラグＦが１であればステップＳ８へ処理を移行し、そうでなければステップＳ２へ処理を移行する。
【００３０】
ステップＳ２において、コントローラ７０は、ＤＰＦの通常再生処理を行う。
【００３１】
ステップＳ３において、コントローラ７０は、メイン噴射カット中であるか否かによって減速中であるか否かを判定する。具体的にはメイン燃料噴射量Ｑがゼロ又は負であるか否かによって判定する。メイン燃料噴射量Ｑがゼロ又は負のとき、すなわちメイン噴射カット中のときはステップＳ５へ処理を移行し、そうでなければステップＳ４へ処理を移行する。
【００３２】
ステップＳ４において、コントローラ７０は、カウンタＮをリセットする。
【００３３】
ステップＳ５において、コントローラ７０は、カウンタＮをインクリメントする。上述の通り、コントローラ７０はこのルーチンを微少時間毎に繰り返し実行しているので、カウンタＮによって減速継続時間を算出できる。
【００３４】
ステップＳ６において、コントローラ７０は、カウンタＮが基準カウントＮ0を超えたか否かを判定する。カウンタＮが基準カウントＮ0を超えたときはステップＳ７へ処理を移行し、そうでなければ一旦ルーチンを抜ける。
【００３５】
ステップＳ７において、コントローラ７０は、減速フラグＦに１をセットする。
【００３６】
ステップＳ８において、コントローラ７０は、減速時再生制御を行う。具体的な内容は後述する。
【００３７】
ステップＳ９において、コントローラ７０は、メイン噴射量が増量されたか否かを判定する。メイン噴射量が増量されたときは、ステップＳ１０へ処理を移行し、そうでなければ一旦ルーチンを抜ける。
【００３８】
ステップＳ１０において、コントローラ７０は、モードフラグDMODEが３であるか否かを判定する。モードフラグDMODEが３であればステップＳ１１へ処理を移行し、そうでなければステップＳ１２へ処理を移行する。なおモードフラグDMODEについては後述する。
【００３９】
ステップＳ１１において、コントローラ７０は、ＤＰＦ５２の温度ＴDPFが基準温度ＴDPF0を下回っているか否かを判定する。この基準温度ＴDPF0とはＤＰＦ５２に堆積している排気微粒子の着火温度である。ＤＰＦ５２の温度ＴDPFが基準温度ＴDPF0を下回っていればステップＳ１２へ処理を移行し、そうでなけれ一旦ルーチンを抜ける。
【００４０】
ステップＳ１２において、コントローラ７０は、減速フラグＦ及びモードフラグDMODEをリセットする。
【００４１】
図３は、減速時再生処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００４２】
ステップＳ８１において、コントローラ７０は、モードフラグDMODEが３であるか否かを判定する。モードフラグDMODEが３であればステップＳ８３１へ処理を移行し、そうでなければステップＳ８２へ処理を移行する。
【００４３】
ステップＳ８２において、コントローラ７０は、ＤＯＣ４０が活性状態にあるか否かを判定する。具体的にはＤＯＣ４０の温度ＴDOCが活性基準温度ＴDOC0を超えているか否かによって判定する。ＤＯＣ温度ＴDOCが活性基準温度ＴDOC0を超えているとき、すなわちＤＯＣ４０が活性状態にあるときはステップＳ８３へ処理を移行し、そうでなければステップＳ８１１へ処理を移行する。
【００４４】
ステップＳ８３において、コントローラ７０は、急減速か否かを判定する。具体的には吸入空気量の単位時間当たりの変化量ΔＧainが基準値ＧAよりも小さいか否かによって判定する。変化量ΔＧainが基準値ＧAよりも小さいとき、すなわち急減速であるときは、ステップＳ８３１へ処理を移行し、そうでなければステップＳ８２１へ処理を移行する。
【００４５】
そしてコントローラ７０は、ステップＳ８１１においてＤＯＣ４０のＨＣ被毒防止モードとしてモードフラグDMODEに１をセットし、ステップＳ８１２において吸気絞り弁２２を運転状態に応じて制御し、ステップＳ８１３においてＥＧＲ弁３３を運転状態に応じて制御する。
【００４６】
ステップＳ８１４において、コントローラ７０は、アイドル維持のためにメイン噴射するが、ＤＯＣ４０のＨＣ被毒を防止するためコースティングポスト噴射は行わない。
【００４７】
またコントローラ７０は、ステップＳ８２１においてＤＰＦ５２の再生促進モードとしてモードフラグDMODEに２をセットし、ステップＳ８２２において吸気絞り弁２２を最低開度にし、ステップＳ８２３においてＥＧＲ弁３３を全開してエンジンへの吸気温度を上昇させる。
【００４８】
ステップＳ８２４において、コントローラ７０は、アイドル維持のためのメイン噴射に加えてコースティングポスト噴射をも行う。このようにすることで、ＤＯＣ４０に流入した未燃炭化水素等による触媒作用によってＤＰＦ５２へ流入するガスを昇温できる。このようにすることでＤＰＦ５２の温度が上昇し再生される。
【００４９】
さらにコントローラ７０は、ステップＳ８３１においてＤＰＦ５２の過昇温防止モードとしてモードフラグDMODEに３をセットし、ステップＳ８３２において吸気絞り弁２２を最低開度にし、ステップＳ８２３においてＥＧＲ弁３３を全開して、排ガス中の酸素濃度を低下させる。
【００５０】
ステップＳ８３４において、コントローラ７０は、ＤＰＦ５２へ流入するガスが昇温しないようにする。具体的にはコースティングポスト噴射を行わずにアイドル維持のためのメイン噴射のみ行う。
【００５１】
図４は、緩減速・触媒非活性時(DMODE1；ＤＯＣのＨＣ被毒防止モード)の制御結果を示すタイムチャートである。なおフローチャートとの対応が分かりやすくなるように、ステップ番号をＳ付けで併記した。
【００５２】
時刻ｔ11以前は減速走行ではなく、コントローラ７０は、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４を繰り返し実行し、ＤＰＦ５２を通常再生処理する。
【００５３】
時刻ｔ11でアクセルペダルが緩められて減速すると、コントローラ７０は、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ５→Ｓ６を繰り返し実行し、減速中の時間をカウントする。減速中の時間が所定時間を経過したら(時刻ｔ12)、ステップＳ６からステップＳ７へ進んで減速フラグＦに１をセットし、次サイクルでステップＳ１からステップＳ８へ進んで減速時再生処理を行う。
【００５４】
このとき、ＤＯＣ４０の温度ＴDOCが活性基準温度ＴDOC0よりも低いので、ステップＳ８２からステップＳ８１１へ進み、運転状態に応じて吸気絞り弁２２及びＥＧＲ弁３３を制御する(Ｓ８１２，Ｓ８１３)。具体的には吸入空気量Ｇainの減少にあわせてＥＧＲ弁３３を開くとともに吸気絞り弁２２を閉じてエンジンに吸入される空気の温度を上げることで排ガス温度を上昇させてＤＯＣ４０及びＤＰＦ５２の温度低下を低減する。また燃料は、メイン噴射時期にのみ噴射し、コースティングポスト噴射時期には噴射しない(Ｓ８１４)。このようにすることでＤＯＣ４０のＨＣ被毒を防止する。
【００５５】
時刻ｔ14でアクセルペダルの踏み込まれメイン噴射が再開したら(Ｓ９)、コントローラ７０は、減速フラグＦ及びモードフラグDMODEをリセットし(Ｓ１０)、次サイクルで通常再生処理に戻る。なお時刻ｔ15でＤＯＣ４０が活性化したらポスト噴射を開始する。
【００５６】
図５は、緩減速・触媒活性時(DMODE2；ＤＰＦ再生促進モード)の制御結果を示すタイムチャートである。
【００５７】
時刻ｔ21以前は減速走行ではなく、コントローラ７０は、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４を繰り返し実行し、ＤＰＦ５２を通常再生処理する。
【００５８】
時刻ｔ21でアクセルペダルが緩められて減速すると、コントローラ７０は、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ５→Ｓ６を繰り返し実行し、減速中の時間をカウントする。減速中の時間が所定時間を経過したら(時刻ｔ22)、ステップＳ６からステップＳ７へ進んで減速フラグＦに１をセットし、次サイクルでステップＳ１からステップＳ８へ進んで減速時再生処理を行う。
【００５９】
このとき、ＤＯＣ４０の温度ＴDOCが活性基準温度ＴDOC0よりも高いので、ステップＳ８２からステップＳ８３へ進む。そして吸入空気量の変化量ΔＧainが基準値ＧAよりも大きいので緩減速であると判定し(Ｓ８３)、ステップＳ８２１へ進み、吸気絞り弁２２を最低開度にし(Ｓ８２２)、ＥＧＲ弁３３を全開する(Ｓ８２３)。このようにしてエンジンに吸入される空気の温度を上げて排ガス温度を上昇させることで、ＤＯＣ４０及びＤＰＦ５２の温度低下を低減する。さらに燃料は、メイン噴射時期に加えてコースティングポスト噴射時期にも噴射し(Ｓ８２４)、ＤＯＣ４０での触媒反応によって排ガスを高温化して、ＤＰＦ５２を高温化して再生を促進する。
【００６０】
時刻ｔ24でアクセルペダルの踏み込まれメイン噴射が再開したら(Ｓ９)、コントローラ７０は、減速フラグＦ及びモードフラグDMODEをリセットし(Ｓ１０)、次サイクルで通常再生処理に戻る。
【００６１】
図６は、急減速・触媒活性時(DMODE3；ＤＰＦ過昇温防止モード)のときの制御結果を示すタイムチャートである。
【００６２】
時刻ｔ31以前は減速走行ではなく、コントローラ７０は、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４を繰り返し実行し、ＤＰＦ５２を通常再生処理する。
【００６３】
時刻ｔ31でブレーキペダルが踏み込まれて減速すると、コントローラ７０は、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ５→Ｓ６を繰り返し実行し、減速中の時間をカウントする。減速中の時間が所定時間を経過したら(時刻ｔ32)、ステップＳ６からステップＳ７へ進んで減速フラグＦに１をセットし、次サイクルでステップＳ１からステップＳ８へ進んで減速時再生処理を行う。
【００６４】
このとき、ＤＯＣ４０の温度ＴDOCが活性基準温度ＴDOC0よりも高いので、ステップＳ８２からステップＳ８３へ進む。そして吸入空気量の変化量ΔＧainが基準値ＧAよりも小さいので急減速であると判定し(Ｓ８３)、ステップＳ８３１へ進み、吸気絞り弁２２を最低開度にし(Ｓ８３２)、ＥＧＲ弁３３を全開する(Ｓ８３３)。このようにして排ガス中の酸素濃度を低下させてＤＯＣ４０の触媒反応やＤＰＦ５２でのＰＭ燃焼を少なくする。また燃料は、メイン噴射時期にのみ噴射し、コースティングポスト噴射時期には噴射しない(Ｓ８３４)。このようにすることでＤＰＦ５２の過昇温を防止する。
【００６５】
本実施形態によれば、ＤＯＣ４０が活性状態にあるときは、燃料をメイン噴射時期に加えてコースティングポスト噴射時期にも噴射してＤＯＣ４０での触媒反応によって排ガスを高温化して、ＤＰＦ５２を高温化して再生する(Ｓ８２４)。しかし、急減速を判定したときは、燃料をメイン噴射時期にのみ噴射し、コースティングポスト噴射時期には噴射しないようにした(Ｓ８３４)。
【００６６】
急減速したときは吸入空気量が急激に減少し、それにより排気通路を流れる排ガス量も急激に減少する。ＤＰＦ５２は排ガスの通流によって空冷されているが、排ガス量が減少すれば、空冷効果が小さくなる。この空冷効果が小さい状態で緩減速時と同様に、燃料をメイン噴射時期に加えてコースティングポスト噴射時期にも噴射してＤＯＣ４０での触媒反応によって排ガスを高温化しては、ＤＰＦ５２が過昇温して溶損する可能性がある。本実施形態では、上述のように、急減速を判定したときは、排気通路を流れる排ガス中の酸素濃度を低下させるとともに、燃料をメイン噴射時期にのみ噴射し、コースティングポスト噴射時期には噴射しないようにしたので、このような溶損を発生させないのである。
【００６７】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【００６８】
例えば、上記実施形態においては、エンジンとしてディーゼルエンジンを一例に挙げて説明してるが、ガソリンエンジンであってもよい。
【００６９】
また減速中か否かをメイン燃料噴射量Ｑに基づいて判定しているが、車速に基づいて判定したりエンジン回転速度に基づいて判定してもよい。また急減速か否かを吸入空気量の変化量ΔＧainに基づいて判定しているが、この場合も車速に基づいて判定したりエンジン回転速度に基づいて判定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明による排ガスフィルタ再生制御装置の一実施形態を示す全体システム図である。
【図２】排ガスフィルタ再生制御装置のメインルーチンを説明するフローチャートである。
【図３】減速時再生処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図４】緩減速・触媒非活性時(DMODE1；ＤＯＣのＨＣ被毒防止モード)の制御結果を示すタイムチャートである。
【図５】緩減速・触媒活性時(DMODE2；ＤＰＦ再生促進モード)の制御結果を示すタイムチャートである。
【図６】急減速・触媒活性時(DMODE3；ＤＰＦ過昇温防止モード)のときの制御結果を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１  排ガスフィルタ再生制御装置
１０  ディーゼルエンジン
４０  ＤＯＣ（触媒）
５０  ＤＰＦアッセンブリ
５２  ＤＰＦ(排ガスフィルタ)
６１  差圧センサ
６２  ＤＰＦ入口温度センサ
６３  ＤＰＦ出口温度センサ
６４  クランク角センサ
６５  エアフローメータ
７０  コントローラ
ステップＳ３  減速判定手段／減速判定工程
ステップＳ８３  急緩減速判定手段／急緩減速判定工程
ステップＳ８１４，Ｓ８２４，Ｓ８３４  アイドル維持手段／アイドル維持工程
ステップＳ８２２〜Ｓ８２４，Ｓ８３２〜Ｓ８３４  フィルタ昇温制御手段／フィルタ昇温制御工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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