(57)【要約】      （修正有）【課題】  煤煙濾過装置の強制再生時点及び終了点を判断できるようにしたディーゼル煤煙濾過装置の再生時点及び終了点の判断方法を提供する。【解決手段】煤煙量毎に変わる流れ抵抗値を予め測定する段階と各煤煙量及び該当流れ抵抗値を貯蔵／演算手段に予め貯蔵してデータ化させる段階と；予め貯蔵された煤煙量に該当する流れ抵抗値を煤煙濾過装置の強制再生時点（開始点）の基準として定める段階と；実車の流れ抵抗値を測定すると共に、この測定された流れ抵抗値と一致する煤煙量を確認する段階と；上記実車の流れ抵抗値と、上記確認された煤煙量の該当流れ抵抗値を上記貯蔵／演算手段で比較／演算して、上記煤煙濾過装置の強制再生時点と終了点を判断する段階とからなることを特徴とする。【選択図】図１
2007023870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン及び車両の条件に拘らず、煤煙濾過装置内に溜っている煤煙量（ＳＬ）毎に変わる流れ抵抗値（ディーゼル煤煙濾過装置の前後端圧力差を排気ガス流量で除した値）を予め測定する段階と、
前記各煤煙量（ＳＬ）及び該当流れ抵抗値（ＦＲ１）を貯蔵／演算手段に予め貯蔵してデータ化させる段階と、
予め貯蔵された煤煙量（ＳＬ）に該当する流れ抵抗値（ＦＲ１）を煤煙濾過装置の強制再生時点（開始点）の基準に定める段階と、
実車の流れ抵抗値（ＦＲ２）を測定すると共にこの測定された流れ抵抗値（ＦＲ２）と一致する煤煙量（ＳＬ）を前記貯蔵／演算手段で演算して確認する段階と、
前記実車の流れ抵抗値（ＦＲ２）と、前記確認された煤煙量（ＳＬ）の該当流れ抵抗値（ＦＲ１）を前記貯蔵／演算手段で比較／演算して、前記煤煙濾過装置の強制再生時点と終了点を判断すると共に前記煤煙濾過装置の強制再生如何を決定する段階と、
からなることを特徴とするディーゼル煤煙濾過装置の再生時点及び終了点判断方法。
【請求項２】
前記貯蔵／演算手段はＥＣＵであり、実車で測定された流れ抵抗値（ＦＲ２）と予め貯蔵された流れ抵抗値（ＦＲ１）とを比較して、その値が一致すると、強制再生時点であると判断すると共に、前記煤煙濾過装置を強制再生させることを特徴とする請求項１に記載のディーゼル煤煙濾過装置の再生時点及び終了点判断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディーゼル煤煙濾過装置の再生時点及び終了点判断方法に関するものであって、より詳細にはディーゼル煤煙濾過装置の前後端圧力差を排気ガス流量で除した値（以下、流れ抵抗値と称する）で煤煙の蓄積量程度をデータ化し、煤煙濾過装置の強制再生時点及び終了点を判断できるようにしたディーゼル煤煙濾過装置の再生時点及び終了点判断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＥＵＲＯ−ＩＶ規制対応のため、ディーゼル煤煙濾過装置（図２参照）の開発に拍車がかけられているが、このような規制を満足させるため多くのシステムの変更が必要であり、又既存の酸化触媒のみでは上記規制を満足させるに困難な点があるので、新たにディーゼル煤煙濾過装置を開発している。
【０００３】
特に、ディーゼル自動車の場合、１．７トンを基準としてそれ以下の車両ではディーゼル煤煙濾過装置を使用することなく、ＥＵＲＯ―ＩＶ規制を満足させようとしているが、１．７トン以上の車両ではディーゼル煤煙濾過装置を装着しなければＥＵＲＯ―ＩＶ規制を満足させることができない。
【０００４】
しかし、ディーゼル自動車にディーゼル煤煙濾過装置を装着するためには多くのエンジンデータと車両データが必要であり、これをマッピングするに充分な期間が要求されている。
また、ディーゼル煤煙濾過装置装着のため、捕集された煤煙を効果的に燃焼させ、継続的に再使用できるようにすることも重要な点である。
【０００５】
上記ディーゼル煤煙濾過装置を開発、装着するための必要最小限で、かつ、優先的に実行すべき検討課題は次の通りである。
１）燃料の後噴射（進刻／遅刻含む）に伴う排気ガス温度上昇
２）エンジン条件毎の煤煙強制再生戦略
３）煤煙ローディング（Ｌｏａｄｉｎｇ）量把握及び煤煙強制再生の開始と終了点把握
４）未制御バーニング（Ｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｂｕｒｎｉｎｇ）防止技術等。
【０００６】
上記の通り、ディーゼル自動車を製造及び販売するためには数回の耐久試験と評価試験（ヨロッパ評価モード：ＥＣモード、米国評価モード：ＦＴＰ−７５モード）を通過する必要があり、基本ロジックとエラーロジック及び煤煙強制再生ロジック等、実道路での与件及び状況に合わせて多様な開発ロジックを作成して突発的な問題を防止しなければならない。
これに、上記全ての場合の課題に対する充分なデータが必要であることは言うまでもない。
【０００７】
前記検討課題１）項、２）項及び４）項については、問題点を把握してそれに対するマッピングと試験データを保有する必要がある。３）項の場合には充分な試験データとともに有効利用のため、その正確な煤煙の量と蓄積程度を把握しなければならないが、現時点では、実車両及びエンジンで蓄積されている煤煙量を秤で測る方法しかないのが実情である。
【０００８】
従って、実車両及びエンジン試験の際、煤煙強制再生時点を把握するため、現在の煤煙濾過装置内に何ｇの煤煙が溜っているかを計測し、これを再び装着して試験を進行しなければならない。
しかし、一般的に煤煙濾過装置の重量が１２〜１５ｋｇであるのに対して、煤煙の重量は約２〜１２ｇと微量であるため、測定精度（Ａｃｃｕｒａｃｙ）が低く、また、走行時煤煙濾過装置の外側に異物質が付着しても煤煙量が変化するので、煤煙量をリアルタイムで正確に測定することは不可能である。
【０００９】
エンジン対象試験でも煤煙濾過装置を切離して秤でその重量を測定することは同じであるため、同様の問題がある。即ち、試験中に該当煤煙濾過装置を切離して重みを測り、これを更に装着して試験を継続進行しなければならない。
このような試験を繰り返すと開発期間が非常に長くなるばかりでなく、測定されたデータの信頼度が落ちることになる。
すなわち、ディーゼル煤煙濾過装置に蓄積された正確な煤煙の量を把握することができないので、該当装置内の蓄積煤煙に対する正確な再生時点を設定できないことになる。
【００１０】
現在のディーゼル煤煙濾過装置の再生ロジックは、一定マイレージ（ｍｉｌｅａｇｅ）（２００ｋｍ以上）以上で、水温（５０℃以上）、エンジン回転数（２０００ｒｐｍ以上）、および車両速度等の変数を考慮して一定条件以上でのみポストインジェクション（Ｐｏｓｔ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）を使用して６００℃で煤煙を再生するようになっている。
しかし、現在、再生前のディーゼル煤煙濾過装置内の煤煙量と、再生終了後の煤煙量を正確に把握する方法がないため、該当車両の該当ロジックのみではいくら煤煙が溜っており、又何度で再生し、どの程度まで煤煙を除去できるか把握できず、煤煙濾過装置内の状況が全く分からない場合が発生することになる。
従って、煤煙濾過装置再生のための燃料浪費、設備の耐久性劣化を招くことになる。
【特許文献１】特開平７−４２２６号公報
【特許文献２】特開平９−２６４１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記の点を考慮してなされたものであって、エンジン及び車両の条件に拘らず、煤煙濾過装置内に溜っている煤煙量に従い、ディーゼル煤煙濾過装置の前後端圧力差を排気ガス流量に除算した値である流れ抵抗値を算定して、煤煙の蓄積量及び該当する流れ測定値をデータ化させることにより、ソフトウェア的なものを設けるとともに、以後実車の流れ測定値のみ測定しても煤煙濾過装置の強制再生時点及び終了点を容易に判断することができるディーゼル煤煙濾過装置の再生時点及び終了点判断方法を提供するにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明は、エンジン及び車両の条件に拘らず、煤煙濾過装置内に溜っている煤煙量（ＳＬ）毎に変わる流れ抵抗値（ディーゼル煤煙濾過装置の前後端圧力差を排気ガス流量に除算した値）を予め測定する段階と、前記各煤煙量（ＳＬ）及び該当流れ抵抗値（ＦＲ１）を貯蔵／演算手段に予め貯蔵してデータ化させる段階と、予め貯蔵された煤煙量（ＳＬ）に該当する流れ抵抗値（ＦＲ１）を煤煙濾過装置の強制再生時点（開始点）の基準に定める段階と、実車の流れ抵抗値（ＦＲ２）を測定すると共にこの測定された流れ抵抗値（ＦＲ２）と一致する煤煙量（ＳＬ）を前記貯蔵／演算手段で演算して確認する段階と、前記実車の流れ抵抗値（ＦＲ２）と、前記確認された煤煙量（ＳＬ）の該当流れ抵抗値（ＦＲ１）を前記貯蔵／演算手段で比較／演算して、前記煤煙濾過装置の強制再生時点と終了点を判断すると共に前記煤煙濾過装置の強制再生如何を決定する段階と、からなることを特徴とする。
【００１３】
前記貯蔵／演算手段はＥＣＵであり、実車で測定された流れ抵抗値（ＦＲ２）と予め貯蔵された流れ抵抗値（ＦＲ１）とを比較して、その値が一致すると、強制再生時点であると判断すると共に、前記煤煙濾過装置を強制再生させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によるディーゼル煤煙濾過装置の再生時点及び終了点判断方法によれば、ディーゼル煤煙濾過装置の前後端圧力差を排気ガス流量で除した値である流れ抵抗値を測定した後、煤煙の蓄積量及び該当流れ測定値をデータ化させて、実車の流れ抵抗値を測定するだけで煤煙蓄積量が容易に把握でき、これを基に、煤煙濾過装置の強制再生時点及び終了点が分かる。
【００１５】
又、本発明の方法はディーゼル煤煙濾過装置の煤煙強制再生のための運用法にも適用することができ、煤煙の蓄積量を判断してエンジン制御方法、燃料量決定及び燃料噴射時期を予測する方法にも活用することができる。
【００１６】
ここで本発明の好ましい実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
本発明の説明に先立ち、前記従来技術について簡単に述べる。従来技術はリアルタイムに変わる車両のディーゼル煤煙濾過装置内の蓄積された煤煙量を把握できない点に問題点がある。
煤煙量が把握できないため、ディーゼル煤煙濾過装置をコントロールする再生時点及び終了時点が把握できず、又、どのぐらい再生されているかについての情報もなく、次にはどの程度再生すべきかについてのデータもなかった。
すなわち、従来技術でも再生は行われるが、その現象及び状況を把握するデータが得られないため再生状態を全く把握することができなかった。
【００１９】
従って、効率的なディーゼル煤煙濾過装置を開発するためには、車両とエンジンを対象として、リアルタイムのデータ等が何ｇの煤煙がローディング（Ｌｏａｄｉｎｇ）されたデータであるか、明確に提示されなければならない。
すなわち、エンジン及び車両の条件に拘らず、煤煙濾過装置内に溜っている煤煙を推定する定数値を導き出す必要があり、これを該当車毎の特有の値で示さなければならない。この値は、再生のための排気ガス温度上昇及び空気量変化、又燃料量変化等に影響されない定数値でなければならない。
【００２０】
本発明はフィールド（Ｆｉｅｌｄ）での与件及び状況によって、変化しない定数値を設けて煤煙濾過装置内に蓄積された煤煙（Ｓｏｏｔ）の量を正確に予測し、これに基づいて強制再生区間の開始点と終了点を設けることに主目的がある。
以下に、本発明の方法を説明する。
【００２１】
先ず、エンジン及び車両の条件に拘らず、煤煙濾過装置内に溜っている煤煙量（ＳＬ）毎に変わる、流れ抵抗値（ディーゼル煤煙濾過装置の前後端圧力差を排気ガス流量で除した値）を予め算定する。
前記流れ抵抗値の算定方法は、煤煙濾過装置の前後端に設置された差圧センサーからの信号をＥＣＵで受信して、煤煙濾過装置の前後端圧力差を演算する段階と、吸気量及び燃料量感知センサーからの信号をＥＣＵで受信して排気ガス流量を測定する段階と、前後端圧力差を排気ガス流量で除する演算段階と、からなる。
【００２２】
添付した図３は車両での流れ抵抗（ＦｌｏｗＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ）値（Ｄｅｌ．Ｐ／Ｖｏｌｕｍｅ  Ｆｌｏｗ）を示したもので、煤煙量６ｇ／Ｌ蓄積の場合の流れ抵抗値を表す。
図３に示すように、エンジン回転数（ｒｐｍ）及びその他の変数によってシャープな形（Ｍ）を表すこともあるが、これはＥＣＵを介してフィルータリングされた値（Ｅ）に表すと、より安定的なものになる。
【００２３】
図３に示すように、車両の速度及びｒｐｍが瞬間的に変化し、空気量及び燃料量も転移（Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ）区間の適用を受けて瞬間に変化しているが、流れ抵抗値は一定の傾向があり、殆んど０．０３０〜０．０３５の値となっている。すなわち、ディーゼル煤煙濾過装置内の煤煙蓄積量が約６ｇの場合、試験車両では流れ抵抗値が０．０３０〜０．０３５程度に収まり、車両の外部条件によって容易に変化しないことが分かる。
【００２４】
一方、添付した図４は車両での煤煙量８ｇ／Ｌ蓄積の場合の流れ抵抗値の傾向を示したもので、煤煙８ｇ蓄積の場合は、流れ抵抗値は約０．０５０〜０．０５５程度となっている。
【００２５】
次に、上記のように予め測定された各煤煙量（ＳＬ）及び該当流れ抵抗値（ＦＲ１）を貯蔵／演算手段、すなわち、ＥＣＵに予め貯蔵してデータ化し、各煤煙量（ＳＬ）に該当する流れ抵抗値（ＦＲ１）を煤煙濾過装置の強制再生時点（開始点）の基準に定める。
このように、各煤煙量に対する流れ抵抗値がＥＣＵに予め貯蔵された状態で実車の流れ抵抗値（ＦＲ２）を測定すると、実車にどの程度の煤煙量が溜っているかが分かる。
【００２６】
すなわち、実車の流れ抵抗値（ＦＲ２）を測定すると共に、この測定された流れ抵抗値（ＦＲ２）と一致する煤煙量（ＳＬ）を上記貯蔵／演算手段で演算して確認することになる。
【００２７】
次に、上記実車の流れ抵抗値（ＦＲ２）と、上記確認された煤煙量（ＳＬ）の該当流れ抵抗値（ＦＲ１）を上記貯蔵／演算手段で比較／演算して、上記煤煙濾過装置の強制再生時点と終了点を判断すると共に、上記煤煙濾過装置の強制再生如何を決定する。
その結果、実車条件で測定された流れ抵抗値はＥＣＵデータ（予め貯蔵された流れ抵抗値）を通じて容易に求めることができる値であり、この流れ抵抗値をモニターリングすると、煤煙の蓄積量の程度とディーゼル煤煙濾過装置の再生時点及び終了点を把握することができる。
【００２８】
すなわち、上記ＥＣＵで、実車で測定された流れ抵抗値（ＦＲ２）と予め貯蔵された流れ抵抗値（ＦＲ２）を比較して、その値が一致すると強制再生時点であると判断すると共に、上記煤煙濾過装置を強制再生させることになる。
添付した図５は煤煙蓄積量と流れ抵抗値との相関関係を示すグラフである。図５の線形グラフを描くため、煤煙量（予め知っている）が溜っている煤煙濾過装置を車両に装着して、流れ抵抗値を求め、これを図式化した。
【００２９】
図５のグラフが求められると、実際車両で未知の煤煙量が溜った煤煙濾過装置を装着し、流れ抵抗値を求めると、その時の煤煙濾過装置内に蓄積された煤煙の量を正確に予測することができる。
より効果的に上記流れ抵抗値を使用するため、流れ抵抗値をＥＣＵでフィルータリングして計算した上、この値に約１００程度を掛けて表すと、分かりやすく表すことができる。
【００３０】
従って、図４に示す８ｇ／Ｌを基準として煤煙濾過装置を再生しようとする場合、実車の流れ抵抗値が０．０５０〜０．０５５に測定されると、この測定された流れ抵抗値に該当する煤煙量をＥＣＵで確認することになり、その後のＥＣＵの演算を通じて実車の流れ抵抗値が予め貯蔵された流れ抵抗値に比べて同一又はそれ以上であれば、ＥＣＵは煤煙濾過装置の強制再生を始めることになる。
【００３１】
図６（ａ）は、６ｇ／Ｌでの強制再生の場合の流れ抵抗値の変化様相を示し、図６（ｂ）は、８ｇ／Ｌでの強制再生の場合の流れ抵抗値の変化様相を示す。
図６（ａ）を参照すると、６ｇ／Ｌでの強制再生の場合、該当車両の走行条件では、約１２００秒の煤煙強制再生条件で大部分の蓄積された煤煙が燃焼することが分かる。
図６（ｂ）を参照すると、８ｇ／Ｌでの強制再生の場合は、約８００〜１０００秒の煤煙強制再生が必要であることがわかる。
【００３２】
図６（ａ）及び６（ｂ）に示すように、煤煙濾過装置の煤煙強制再生の総時間を煤煙ローディング（Ｌｏａｄｉｎｇ）量別に判断することができる。煤煙濾過装置内の煤煙ローディング量を任意ｇを基準として再生すると仮定すると、その時の流れ抵抗値をＥＣＵロジックの煤煙強制再生開始点に定め、これを通じてモニターリング流れ抵抗値が予め貯蔵された値以上に表われる時、どのぐらいの時間強制再生が必要であって、又いつ頃強制再生が終了するかを一目瞭然判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明によるディーゼル煤煙濾過装置の再生時点及び終了点判断方法を説明する順序図である。
【図２】ディーゼル煤煙濾過装置を示す概略図である。
【図３】煤煙量６ｇ／Ｌ蓄積の場合の車両での流れ抵抗値（Ｄｅｌ．Ｐ／Ｖｏｌｕｍｅ  Ｆｌｏｗ）を示す。
【図４】煤煙量８ｇ／Ｌ蓄積の場合の車両での流れ抵抗値（Ｄｅｌ．Ｐ／Ｖｏｌｕｍｅ  Ｆｌｏｗ）を示す。
【図５】煤煙蓄積量と流れ抵抗値との相関関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）、（ｂ）は６ｇ／Ｌ及び８ｇ／Ｌでの強制再生の場合の流れ抵抗値の変化を示すグラフである。
【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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