(57)【要約】【課題】本発明は、ＤＰＦに流入する空気の温度を所定の温度領域にあるように制御して、ＤＰＦを損傷させることなくＤＰＦの再生を可能とし、またＤＰＦ再生に使用する外部電力の浪費を防止する車両のＤＰＦ再生装置を提供することを目的としている。【解決手段】このため、車両のＤＰＦ再生装置において、電気ヒータと電気ファンと排気シャッタバルブとを備え、温度検出手段を備え、排気温度もしくはＤＰＦの温度が上限値と下限値との範囲内を維持できるように電気ヒータおよび電気ファンを駆動させる構成とした。また、車両のＤＰＦ再生装置において、電気ヒータと電気ファンと排気シャッタバルブとを備え、第一排気温度センサとＤＰＦ温度センサもしくは第二排気温度センサとを備え、第一排気温度センサとＤＰＦ温度センサもしくは第二排気温度センサとの差が所定温度より小さくなるように電気ヒータおよび電気ファンを駆動させる構成とした。【選択図】図１
2013185475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス中の粒子状物質の捕集を行うＤＰＦを備える車両のＤＰＦ再生装置において、外部からの電力供給を受けて駆動して排気流路を通過する空気を昇温する電気ヒータと、外部からの電力供給を受けて駆動して外部より取り込んだ空気を前記排気流路に流す電気ファンと、この電気ファンの駆動時に前記排気流路を閉鎖してエンジン側への空気の流れを禁止する排気シャッタバルブと、を備え、前記排気流路を通過する空気の温度もしくはＤＰＦの温度を検出する温度検出手段を備え、排気温度もしくはＤＰＦの温度が上限値と下限値との範囲内を維持できるように前記電気ヒータおよび前記電気ファンを駆動させる構成としたことを特徴とする車両のＤＰＦ再生装置。
【請求項２】
排気ガス中の粒子状物質の捕集を行うＤＰＦを備える車両のＤＰＦ再生装置において、外部からの電力供給を受けて駆動して排気流路を通過する空気を昇温する電気ヒータと、外部からの電力供給を受けて駆動して外部より取り込んだ空気を前記排気流路に流す電気ファンと、この電気ファンの駆動時に前記排気流路を閉鎖してエンジン側への空気の流れを禁止する排気シャッタバルブと、を備え、ＤＰＦの上流側に配置してＤＰＦに流入する排気温度を検出する第一排気温度センサと、ＤＰＦの温度を検出するＤＰＦ温度センサもしくはＤＰＦの下流側の排気温度を検出する第二排気温度センサと、を備え、前記第一排気温度センサと前記ＤＰＦ温度センサもしくは前記第二排気温度センサとの差が所定温度より小さくなるように前記電気ヒータおよび前記電気ファンを駆動させる構成としたことを特徴とする車両のＤＰＦ再生装置。
【請求項３】
前記電気ヒータおよび前記電気ファンの駆動時間をカウントする時間カウント部と、ＤＰＦの上流側と下流側の排気圧の差を検出する排気差圧センサとを備え、前記電気ヒータおよび前記電気ファンは電気ヒータおよび電気ファンの駆動から所定時間が経過するか排気差圧が所定値を下回る場合には電気ヒータおよび電気ファンの駆動を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の車両のＤＰＦ再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両のＤＰＦ再生装置に係り、特にディーゼルエンジンが排出する粒子状物質の捕集を行うＤＰＦ（「ディーゼル・パティキュレート・フィルタ」ともいう。）の再生を、外部電源によって行う車両のＤＰＦ再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のＤＰＦ再生装置は、外部電源を使用せずに、ＤＰＦに堆積した粒子状物質を燃焼させて再生する方法として、内燃機関の排気工程で燃料を噴射し、その燃料によってＤＰＦに堆積したすすを燃焼させる方式が一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３８７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の車両のＤＰＦ再生装置においては、以下の問題点を有していた。
（１）ＤＰＦ再生のために燃料を噴射する必要があることから、燃費の悪化につながる。
さらに噴射した燃料がピストンをすり抜けて、オイルに燃料が混ざってしまうことで、オイル交換タイミングが短くなったり、最悪の場合にはオイルレベルが燃料希釈によって増加してしまい、エンジンを停止しても燃焼してしまうことで内燃機関を損傷してしまうという不都合がある。
（２）このような問題から、ＤＰＦ再生のための方法として電気ヒータにより行うものがある。
つまり、上述の特許文献１に開示するものでは、電気ヒータに通電を行ってその電気ヒータを通過する空気を加熱してＤＰＦに堆積したすす（「粒子状物質」あるいは「ＰＭ」ともいう。）の除去を行っている。
また、特許文献１においては、ＰＭの量に応じて電気ヒータの通電時間を設定し、ＰＭを燃焼させてＤＰＦを再生するために必要な最小限の電力量を設定することを可能としている。
しかし、ＤＰＦを再生する際には、そのＤＰＦを通過する空気を所定温度（例えば６００℃程度）まで上昇させる必要がある。
一方で、ＤＰＦを通過する空気を必要温度以上に加熱させてしまうと、ＤＰＦの損傷を招くおそれがあるという不都合がある。
【０００５】
この発明は、ＤＰＦに流入する空気の温度を所定の温度領域にあるように制御して、ＤＰＦを損傷させることなくＤＰＦの再生を可能とし、またＤＰＦ再生に使用する外部電力の浪費を防止することを目的とした車両のＤＰＦ再生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】
【０００６】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、排気ガス中の粒子状物質の捕集を行うＤＰＦを備える車両のＤＰＦ再生装置において、外部からの電力供給を受けて駆動して排気流路を通過する空気を昇温する電気ヒータと、外部からの電力供給を受けて駆動して外部より取り込んだ空気を前記排気流路に流す電気ファンと、この電気ファンの駆動時に前記排気流路を閉鎖してエンジン側への空気の流れを禁止する排気シャッタバルブと、を備え、前記排気流路を通過する空気の温度もしくはＤＰＦの温度を検出する温度検出手段を備え、排気温度もしくはＤＰＦの温度が上限値と下限値との範囲内を維持できるように前記電気ヒータおよび前記電気ファンを駆動させる構成としたことを特徴とする。
また、排気ガス中の粒子状物質の捕集を行うＤＰＦを備える車両のＤＰＦ再生装置において、外部からの電力供給を受けて駆動して排気流路を通過する空気を昇温する電気ヒータと、外部からの電力供給を受けて駆動して外部より取り込んだ空気を前記排気流路に流す電気ファンと、この電気ファンの駆動時に前記排気流路を閉鎖してエンジン側への空気の流れを禁止する排気シャッタバルブと、を備え、ＤＰＦの上流側に配置してＤＰＦに流入する排気温度を検出する第一排気温度センサと、ＤＰＦの温度を検出するＤＰＦ温度センサもしくはＤＰＦの下流側の排気温度を検出する第二排気温度センサと、備え、前記第一排気温度センサと前記ＤＰＦ温度センサもしくは前記第二排気温度センサとの差が所定温度であるように前記電気ヒータおよび前記電気ファンを駆動させる構成としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ＤＰＦに流入させる空気の温度もしくはＤＰＦ自体の温度を所定の温度領域を維持できるように電気ヒータおよび電気ファンを駆動させてＤＰＦ再生を行うことができるので、ＤＰＦの損傷発生を防止しつつＤＰＦ再生を行うことが可能である。
また、従来のように燃料増量噴射によるＤＰＦ再生を行わずに済み、ＤＰＦ再生による燃費の悪化やエンジンオイル交換頻度の増加、エンジンの溶損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１はこの発明の第１実施例を示す車両のＤＰＦ再生装置の制御用フローチャートである。（実施例１）
【図２】図２は車両のＤＰＦ再生装置の構成図である。（実施例１）
【図３】図３は車両のＤＰＦ再生装置の電気ヒータおよび電気ファン制御用フローチャートである。（実施例１）
【図４】図４は車両のＤＰＦ再生装置の電気ヒータおよび電気ファン制御用フローチャートである。（実施例２、３、４）
【図５】図５は車両のＤＰＦ再生装置のタイムチャートを示し、（ａ）は外部電源のＯＮ・ＯＦＦを示すタイムチャート、（ｂ）はＥＣＵのＯＮ・ＯＦＦを示すタイムチャート、（ｃ）は排気シャッタバルブの開閉を示すタイムチャート、（ｄ）は電気ファン出力を示すタイムチャート、（ｅ）は電気ヒータ出力を示すタイムチャート、（ｆ）は排気温度センサの検出値を示すタイムチャート、（ｇ）はタイマの変化を示すタイムチャート、（ｈ）はＤＰＦ温度差による再生停止を示すＤＰＦ温度差のタイムチャート、（ｉ）はＤＰＦ差圧による再生停止を示すＤＰＦ差圧抵抗のタイムチャートである。（実施例１）
【図６】図６はこの発明の第２実施例を示す排気温度センサの取付位置の概略説明図である。（実施例２）
【図７】図７はこの発明の第３実施例を示す電気ヒータの取付位置を示す概略説明図である。（実施例３）
【図８】図８はこの発明の第４実施例を示す電気ヒータ付きＤＰＦの使用状態を示す概略説明図である。（実施例４）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１〜図５はこの発明の第１実施例を示すものである。
図２において、１は車両のＤＰＦ再生装置である。
この車両のＤＰＦ再生装置１は、排気ガス中の粒子状物質の捕集を行う後述するＤＰＦ１３を備えている。
つまり、前記車両のＤＰＦ再生装置１は、図２に示す如く、エンジン（「ディーゼルエンジン」ともいう。）２の上流側に吸気流路３を連通する一方、エンジン２の下流側には排気流路４を連通している。
そして、前記吸気流路３には、上流側からエアクリーナ５とエアフローメータ６とターボチャージャ７のコンプレッサ８とインタークーラ９とを順次配設している。
また、前記排気流路４には、上流の前記エンジン２側から前記ターボチャージャ７のタービン１０と排気シャッタバルブ１１と酸化触媒１２とＤＰＦ１３とを順次配設している。
なお、このＤＰＦ１３の上流に位置する触媒の一例として挙げた酸化触媒１２は、白金等の貴金属がコーティングされており、排気ガス中の未燃ガス（主に炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等）を酸化する機能を有している。
【００１１】
このとき、前記車両のＤＰＦ再生装置１は、外部（「外部電源」とも換言できる。）からの電力供給を受けて駆動して前記排気流路４を通過する空気を昇温する電気ヒータ１４と、外部からの電力供給を受けて駆動して外部より取り込んだ空気を前記排気流路４に流す電気ファン１５と、この電気ファン１５の駆動時に前記排気流路４を閉鎖してエンジン２側への空気の流れを禁止する前記排気シャッタバルブ１１と、を備えている。
つまり、この排気シャッタバルブ１１は、排気流路４と、この排気流路４に連通して電気ファン１５からの空気を取り込む空気取り込み流路１６とを開閉する。
このとき、前記酸化触媒１２とＤＰＦ１３とをマフラ１７内に配置しており、前記電気ヒータ１４も、マフラ１７内であって、前記酸化触媒１２よりも上流側に配置する。
そして、前記排気シャッタバルブ１１を通過した排気ガスまたは空気は、マフラ１７内の前記電気ヒータ１４に至り、この電気ヒータ１４を経て、前記酸化触媒１２とＤＰＦ１３とに順次流れる。
また、前記排気シャッタバルブ１１の開閉制御や前記電気ヒータ１４の駆動制御、そして前記電気ファン１５の駆動制御は、外部からの電力供給を受ける外部電源再生用制御手段（「外部電源再生用ＥＣＵ」ともいう。）１８によって行われる。
このとき、この外部電源再生用制御手段１８は、変圧器（「１２Ｖ変圧器」ともいう。）１９と、時間カウント部（「タイマ」ともいう。）２０とを備え、外部電源再生用制御手段１８は、変圧器１９を介して、エンジン制御手段（「ＥＣＵ」ともいう。）２１に外部からの電力を供給している。
なお、前記外部電源再生用制御手段１８に供給される外部電力は、この外部電源再生用制御手段１８や前記排気シャッタバルブ１１、前記電気ヒータ１４、前記電気ファン１５の駆動電源として使用されるのみでなく、前記変圧器１９を介してエンジン制御手段２１にも供給され、このエンジン制御手段２１や後述する排気温度センサ２３、排気差圧センサ２４の駆動電源としても使用される。
【００１２】
また、前記車両のＤＰＦ再生装置１は、前記排気流路４を通過する空気の温度もしくは前記ＤＰＦ１３の温度を検出する温度検出手段２２を備えている。
この温度検出手段２２は、例えば１つの排気温度センサ２３からなり、この排気温度センサ２３を、図２に示す如く、前記酸化触媒１２と前記ＤＰＦ１３との間に配設し、検出信号を前記エンジン制御手段２１を介して前記外部電源再生用制御手段１８に送信する。
このとき、この排気温度センサ２３の取付位置よりも下流側において、前記排気流路４の前記ＤＰＦ１３の取付部位には、このＤＰＦ１３の上流側と下流側との排気差圧を検出する排気差圧センサ２４を配設し、この排気差圧センサ２４の検出信号も、前記エンジン制御手段２１を介して前記外部電源再生用制御手段１８に送信する。
【００１３】
そして、前記車両のＤＰＦ再生装置１は、排気温度もしくはＤＰＦ１３の温度が上限値と下限値との範囲内を維持できるように前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５を駆動させる構成とする。
詳述すれば、前記車両のＤＰＦ再生装置１において、前記外部電源再生用制御手段１８は、例えば排気温度の上限値として上限値用の設定値（例えば、６５０℃）を設定する一方、排気温度の下限値として下限値用の設定値（例えば、６００℃）を設定し、前記排気温度センサ２３からの検出信号による排気温度が上限値用の設定値と下限値用の設定値との範囲内となるように、前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５を駆動制御するものである。
【００１４】
また、前記車両のＤＰＦ再生装置１は、前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５の駆動時間をカウントする前記時間カウント部２０と、前記ＤＰＦ１３の上流側と下流側の排気圧の差を検出する前記排気差圧センサ２４とを備えている。
つまり、前記時間カウント部２０を、前記車両のＤＰＦ再生装置１において、前記外部電源再生用制御手段１８内に設ける。
そして、前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５は、電気ヒータ１４および電気ファン１５の駆動から所定時間の駆動を続ける構成とする。
追記すれば、前記外部電源再生用制御手段１８によって前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５を駆動制御する際に、再生停止のための所定時間（例えば、１０分）を設定する。
そして、この所定時間の経過後に、前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５の駆動制御を停止し、前記ＤＰＦ１３の再生を停止する。
【００１５】
また、前記外部電源再生用制御手段１８によって前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５の駆動制御を停止し、前記ＤＰＦ１３の再生停止を行う方策としては、上述した前記時間カウント部２０による所定時間カウント以外にも、前記排気温度センサ２３の排気ガス温度が所定温度を下回る場合の排気ガス温度によるＤＰＦ１３の再生停止（変更例１）や、前記排気差圧センサ２４の排気差圧が所定値を下回る場合の排気差圧によるＤＰＦフィルタ１３の再生停止（変更例２）とすることも可能である。
参考までに追記すると、排気差圧センサ２４の排気差圧が所定値を下回る場合の排気差圧によるＤＰＦフィルタ１３の再生停止（変更例２）を行う場合には、排気差圧センサ２４により検出させるＤＰＦ差圧抵抗が所定値である所定差圧未満であるか否かを判断する。
【００１６】
次に、図１の前記車両のＤＰＦ再生装置１の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００１７】
この車両のＤＰＦ再生装置１の制御用プログラムがスタート（１０１）すると、外部電源がＯＮであるか否かの判断（１０２）に移行する。
そして、この判断（１０２）がＮＯの場合には、判断（１０２）がＹＥＳとなるまで判断（１０２）を繰り返し行う。
判断（１０２）がＹＥＳの場合には、前記外部電源再生用制御手段１８をＯＮとする処理（１０３）に移行する。
この外部電源再生用制御手段１８をＯＮとする処理（１０３）によって外部電源再生用制御手段１８がＯＮとなると、前記エンジン制御手段２１をＯＮとする処理（１０４）に移行する。
このエンジン制御手段２１をＯＮとする処理（１０４）によってエンジン制御手段２１がＯＮとなると、前記排気温度センサ２３および前記排気差圧センサ２４の電源もＯＮとなる。
そして、前記エンジン制御手段２１をＯＮとする処理（１０４）の後には、前記排気シャッタバルブ１１を駆動して「開」状態とする処理（１０５）に移行する。
この排気シャッタバルブ１１を駆動して「開」状態とする処理（１０５）は、前記排気流路４の前記エンジン２側の空気の流れを禁止し、前記空気取り込み流路１６を介して前記排気流路４に前記電気ファン１５を連絡するものである。
上述の処理（１０５）の後には、前記電気ヒータ１４を駆動制御するための後述する電気ヒータ制御および電気ファン制御を行う処理（１０６）に移行する。
その後、前記排気シャッタバルブ１１を駆動して「閉」状態とする処理（１０７）に移行する。
この排気シャッタバルブ１１を駆動して「閉」状態とする処理（１０７）は、前記排気流路４の前記空気取り込み流路１６を介する前記電気ファン１５側の空気の流れを禁止し、前記排気流路４に前記エンジン２側を連絡するものである。
上述の処理（１０７）の後には、前記エンジン制御手段２１をＯＦＦとする処理（１０８）に移行し、外部電源再生用制御手段１８をＯＦＦとする処理（１０９）に移行して、その後に前記車両のＤＰＦ再生装置１の制御用プログラムのエンド（１１０）に移行する。
【００１８】
また、図３の前記車両のＤＰＦ再生装置１の電気ヒータ制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００１９】
上述した図１において、前記電気ヒータ１４および電気ファン１５を駆動制御するための電気ヒータおよび電気ファン制御を行う処理（１０６）に移行した際には、車両のＤＰＦ再生装置１の電気ヒータ制御用プログラムがスタート（２０１）し、電気ヒータ１４および電気ファン１５の電源がＯＮであるか否かの判断（２０２）に移行する。
そして、この判断（２０２）がＮＯの場合には、判断（２０２）がＹＥＳとなるまで判断（２０２）を繰り返し行う。
判断（２０２）がＹＥＳの場合には、図５（ｅ）に示す如く、電気ヒータ１４の出力を１００％とし、時間カウントを開始する処理（２０３）に移行し、前記排気温度センサ２３の検出する排気温度が下限値である下限値用の設定値（例えば、６００℃）を越えているか否かの判断（２０４）に移行する。
この判断（２０４）において、判断（２０４）がＮＯの場合には、前記排気温度センサ２３からの検出信号による排気温度が上限値用の設定値と下限値用の設定値との範囲内となっていないため、上述した電気ヒータ１４および電気ファン１５の電源がＯＮであるか否かの判断（２０２）に戻る。
また、判断（２０４）がＹＥＳの場合には、排気温度が上限値用の設定値と下限値用の設定値との範囲内となっているため、前記外部電源再生用制御手段１８によって、排気温度が下限値用の設定値となるように、前記電気ヒータ１４および電気ファン１５をフィードバック制御（「Ｆ／Ｂ制御」とも記載する。）する処理（２０５）に移行する。
この処理（２０５）の後には、前記排気温度センサ２３からの検出信号によって排気温度が上限値用の設定値（例えば、６５０℃）を越えているか否かの判断（２０６）に移行する。
そして、この判断（２０６）において、判断（２０６）がＹＥＳの場合には、排気温度が上限値用の設定値を越えているため、図５（ｅ）に示す如く、前記電気ヒータ１４および電気ファン１５の出力をダウンさせるための駆動制御を行う処理（２０７）に移行する。
また、判断（２０６）がＮＯの場合には、排気温度が上限値用の設定値と下限値用の設定値との範囲内となっているため、前記電気ヒータ１４をフィードバック制御（「Ｆ／Ｂ制御」とも記載する。）する処理（２０５）に戻る。
上述の前記電気ヒータ１４および電気ファン１５の出力をダウンさせるための駆動制御を行う処理（２０７）の後には、排気温度が下限値用の設定値以下であるか否かの判断（２０８）に移行する。
この判断（２０８）がＮＯの場合には、排気温度が下限値用の設定値まで低下していないため判断（２０９）に移行し、この判断（２０９）においては処理（２０３）で開始した時間カウントから所定時間（例えば、１０分）が経過したか否か、またはＤＰＦ差圧抵抗が所定差圧より小さくなったか否かを判断する。
判断（２０９）がＮＯの場合には、時間カウント開始から所定時間が経過しておらず、またＤＰＦ差圧抵抗も所定差圧より小さくなっていないため、ＤＰＦフィルタ１３の再生が完了していないと判断し、処理（２０５）に戻る。
また、上述の排気温度が下限値用の設定値以下であるか否かの判断（２０８）がＹＥＳの場合、および、時間カウントから所定時間（例えば、１０分）が経過したか否か、またはＤＰＦ差圧抵抗が所定差圧より小さくなったか否かを判断（２０９）がＹＥＳの場合には、排気温度が下限値用の設定値以下まで低下したため、排気温度が上限値用の設定値と下限値用の設定値との範囲内となっておらず、前記電気ヒータ１４および電気ファン１５の駆動制御を停止する処理（２１０）に移行し、前記車両のＤＰＦ再生装置１の電気ヒータおよび電気ファン制御用プログラムのエンド（２１１）に移行する。
【００２０】
これにより、前記車両のＤＰＦ再生装置１を、排気温度もしくは前記ＤＰＦ１３の温度が上限値用の設定値（例えば、６５０℃）と下限値用の設定値（例えば、６００℃）との範囲内を維持できるように前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５を駆動させる構成としたので、前記ＤＰＦ１３に流入させる空気の温度もしくはＤＰＦ自体の温度を所定の温度領域を維持できるように前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５を駆動させてＤＰＦ再生を行うことができ、ＤＰＦ１３の損傷発生を防止しつつＤＰＦ再生を行うことが可能である。
また、従来のように燃料増量噴射によるＤＰＦ再生を行わずに済み、ＤＰＦ再生による燃費の悪化やエンジンオイル交換頻度の増加、前記エンジン２の溶損を防止することができる。
【００２１】
また、前記車両のＤＰＦ再生装置１は、前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５の駆動時間をカウントする前記時間カウント部２０と前記ＤＰＦ１３の上流側と下流側の排気圧の差を検出する前記排気差圧センサ２４とを備え、前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５は電気ヒータ１４および電気ファン１５の駆動から所定時間の駆動を続ける構成としたことにより、時間カウント部２０のカウントをみることで、ＤＰＦ再生時間が不必要に長くなることを防止できる。
これにより、外部電源の電力の浪費を防止できる。
【００２２】
更に、前記外部電源再生用制御手段１８によって前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５を駆動制御する際に、再生停止のための所定時間（例えば、１０分）を設定し、この所定時間の経過後に、前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５の駆動制御を停止し、前記ＤＰＦ１３の再生を停止することにより、ＤＰＦ１３の再生停止を確実に行うことができ、必要以上にＤＰＦ１３の再生を行い、ＤＰＦ１３の熱劣化や不要な電気消費を防止することができる。
【００２３】
更にまた、前記外部電源再生用制御手段１８によって前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５の駆動制御を停止し、前記ＤＰＦ１３の再生停止を行う方策として、ＤＰＦ１３の再生停止やＤＰＦ１３の再生停止を採用した。
そして、前記排気温度センサ２３の排気ガス温度が所定温度を下回る場合の排気ガス温度によるＤＰＦ１３の再生停止の方策とすれば、排気温度センサ２３の検出する排気ガス温度をみることで、ＤＰＦ再生時間が不必要に長くなることを防止できるとともに、外部電源の電力の浪費を防止できる。
なお、前記温度検出手段２２として、１つの排気温度センサ２３を使用する場合には、後述の第２実施例にて説明する図６の配置位置を参照した際に、前記電気ヒータ１４と前記酸化触媒１２との間であるＰ１位置や酸化触媒１２と前記ＤＰＦ１３との間であって、前記排気差圧センサ２４の上流側取り込み口３４により上流側部位であるＰ２位置、前記ＤＰＦ１３部分であるＰ３位置に配設することが可能である。
さすれば、１つの前記排気温度センサ２３をＰ１位置やＰ２位置に設けた場合には、ＤＰＦ１３に流入する空気の温度をみて、また排気温度センサ２３をＰ３位置に配置した場合には、ＤＰＦ温度センサの代わりにＤＰＦ１３の温度を直接測定して、前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５の駆動量を制御することができる。
また、前記排気差圧センサ２４の排気差圧が所定値を下回る場合の排気差圧によるＤＰＦ１３の再生停止の方策とすれば、排気差圧センサ２４によって前記ＤＰＦ１３の上流側と下流側の排気差圧をみることで、ＤＰＦ再生時間が不必要に長くなることを防止できるとともに、外部電源の電力の浪費を防止できる。
【実施例２】
【００２４】
図６はこの発明の第２実施例を示すものである。
この第２実施例において、上述第１実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
【００２５】
上述第１実施例においては、前記排気温度センサ２３の排気ガス温度が所定温度を下回る場合の排気ガス温度によるＤＰＦ１３の再生停止の方策として説明したが、この第２実施例の特徴とするところは、第一排気温度センサ３１と、ＤＰＦ温度センサ３２もしくは第二排気温度センサ３３とを備える構成とした点にある。
【００２６】
すなわち、前記車両のＤＰＦ再生装置１は、前記温度検出手段２２として、ＤＰＦ１３の上流側に配置してＤＰＦ１３に流入する排気温度を検出する第一排気温度センサ３１と、ＤＰＦの温度を検出するＤＰＦ温度センサ３２もしくはＤＰＦの下流側の排気温度を検出する第二排気温度センサ３３とを備えている。
このとき、前記第一排気温度センサ３１は、図６に示す如く、前記排気流路４のマフラ１７内において、前記電気ヒータ１４と前記酸化触媒１２との間であるＰ１位置、あるいは、酸化触媒１２と前記ＤＰＦ１３との間であって、前記排気差圧センサ２４の上流側取り込み口３４により上流側部位であるＰ２位置に配設する。
また、前記ＤＰＦ温度センサ３２は、図６に示す如く、前記排気流路４のマフラ１７内において、前記ＤＰＦ１３部分であるＰ３位置に配設する。
更に、前記第二排気温度センサ３３は、図６に示す如く、前記排気流路４のマフラ１７内において、前記ＤＰＦ１３の下流側、かつ、前記排気差圧センサ２４の下流側取り込み口３５により上流側部位であるＰ４位置に配設する。
【００２７】
そして、前記車両のＤＰＦ再生装置１は、前記第一排気温度センサ３１と前記ＤＰＦ温度センサ３２もしくは前記第二排気温度センサ３３との差が所定温度であるように前記電気ヒータ１４および前記電気ファンを駆動させる構成とする。
詳述すれば、上述の第１実施例の図３にて説明した車両のＤＰＦ再生装置１の電気ヒータおよび電気ファン制御用フローチャートにおいては、以下の３つの方策を記載した。
（１）前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５を駆動制御した後の経過時間が所定時間を上回る場合の経過時間によるＤＰＦ１３の再生停止の方策
（２）排気ガス温度差が所定温度を下回る場合の排気ガス温度によるＤＰＦフィルタ１３の再生停止の方策
（３）排気差圧が所定値を下回る場合の排気差圧によるＤＰＦ１３の再生停止の方策
この第２実施例において、前記車両のＤＰＦ再生装置１は、上述した３つの方策を同時に行う構成とした。
そして、３つの方策において、いずれか１つがＤＰＦ１３の再生停止の条件を満足させた場合にＤＰＦ１３の再生停止を行うものである。
また、前記車両のＤＰＦ再生装置１に、第一排気温度センサ３１と、ＤＰＦ温度センサ３２もしくは第二排気温度センサ３３とを備える構成とした場合には、上述の第１実施例の図３にて説明した車両のＤＰＦ再生装置１の電気ヒータおよび電気ファン制御用フローチャートにおいて、排気温度が下限値用の設定値（例えば、６００℃）になるようにフィードバックを行う処理（２０５）部分の記載を、排気温度差が予め設定される所定温度よりも小さくなるように、つまり、「排気温度差５０℃より小さくなるようにＦ／Ｂ制御」の記載（図４のステップ３０５参照。）とし、排気温度が上限値用の設定値（例えば、６５０℃）を越えているか否かの判断（２０６）部分の記載を、排気温度差が予め設定される所定温度を越えているか否か、つまり、「排気温度差＞所定温度」の記載（図４のステップ３０６参照。）とするとともに、排気温度が下限値用の設定値（例えば、６００℃）以下であるか否かの判断（２０８）部分の記載を、排気温度差が予め設定される所定温度以下であるか否か、つまり、「排気温度差≦所定温度」の記載（図４のステップ３０８参照。）とすれば、対応可能である。
このとき、所定温度は、例えば５０℃とする。
更に、上述の排気温度差を使用するＤＰＦ１３の再生停止を行う際には、例えば
（ア）Ｐ１位置の前記第一排気温度センサ３１とＰ４位置の前記第二排気温度センサ３３との排気温度差の絶対値
または、
（イ）Ｐ１位置の前記第一排気温度センサ３１とＰ３位置の前記ＤＰＦ温度センサ３２との排気温度差の絶対値
または、
（ウ）Ｐ２位置の前記第一排気温度センサ３１とＰ４位置の前記第二排気温度センサ３３との排気温度差の絶対値
または、
（エ）Ｐ２位置の前記第一排気温度センサ３１とＰ３位置の前記ＤＰＦ温度センサ３２との排気温度差の絶対値
が所定温度未満であるか否かを判断する。
【００２８】
ここで、図４の前記車両のＤＰＦ再生装置１の電気ヒータ制御用フローチャートに沿って説明する。
【００２９】
上述した図１において、前記電気ヒータ１４および電気ファン１５を駆動制御するための電気ヒータおよび電気ファン制御を行う処理（１０６）に移行した際には、車両のＤＰＦ再生装置１の電気ヒータ制御用プログラムがスタート（２０１）し、電気ヒータ１４および電気ファン１５の電源がＯＮであるか否かの判断（２０２）に移行する。
そして、この判断（２０２）がＮＯの場合には、判断（２０２）がＹＥＳとなるまで判断（２０２）を繰り返し行う。
判断（２０２）がＹＥＳの場合には、図５（ｅ）に示す如く、電気ヒータ１４の出力を１００％とし、時間カウントを開始する処理（２０３）に移行し、排気温度差が予め設定される所定温度よりも小さくなるように、つまり、排気温度差５０℃より小さくなるようにＦ／Ｂ制御する処理（３０５）に移行する。
この処理（３０５）の後には、排気温度差が予め設定される所定温度を越えているか否か、つまり、「排気温度差＞所定温度」であるか否かの判断（３０６）に移行する。
そして、この判断（３０６）において、判断（３０６）がＹＥＳの場合には、排気温度差が予め設定される所定温度を越えているため、図５（ｅ）に示す如く、前記電気ヒータ１４および電気ファン１５の出力をダウンさせるための駆動制御を行う処理（２０７）に移行する。
また、判断（３０６）がＮＯの場合には、排気温度差が予め設定される所定温度よりも小さくなるように、つまり、排気温度差５０℃より小さくなるようにＦ／Ｂ制御する処理（３０５）に戻る。
上述の前記電気ヒータ１４および電気ファン１５の出力をダウンさせるための駆動制御を行う処理（２０７）の後には、排気温度差が予め設定される所定温度以下であるか否か、つまり、「排気温度差≦所定温度」であるか否かの判断（３０８）に移行する。
この判断（３０８）がＮＯの場合には、排気温度が下限値用の設定値まで低下していないため判断（３０９）に移行し、この判断（３０９）においては処理（２０３）で開始した時間カウントから所定時間（例えば、１０分）が経過したか否か、またはＤＰＦ差圧抵抗が所定差圧より小さくなったか否かを判断する。
判断（３０９）がＮＯの場合には、時間カウント開始から所定時間が経過しておらず、またＤＰＦ差圧抵抗も所定差圧より小さくなっていないため、ＤＰＦフィルタ１３の再生が完了していないと判断し、処理（３０５）に戻る。
また、上述の排気温度差が予め設定される所定温度以下であるか否か、つまり、「排気温度差≦所定温度」であるか否かの判断（３０８）がＹＥＳの場合、および、時間カウントから所定時間（例えば、１０分）が経過したか否か、またはＤＰＦ差圧抵抗が所定差圧より小さくなったか否かを判断（３０９）がＹＥＳの場合には、排気温度が下限値用の設定値以下まで低下したため、排気温度が上限値用の設定値と下限値用の設定値との範囲内となっておらず、前記電気ヒータ１４および電気ファン１５の駆動制御を停止する処理（２１０）に移行し、前記車両のＤＰＦ再生装置１の電気ヒータおよび電気ファン制御用プログラムのエンド（２１１）に移行する。
【００３０】
さすれば、前記車両のＤＰＦ再生装置１は、前記第一排気温度センサ３１と前記ＤＰＦ温度センサ３２もしくは前記第二排気温度センサ３３との差が所定温度であるように前記電気ヒータ１４および前記電気ファンを駆動させることにより、上述第１実施例と同様に、前記ＤＰＦ１３に流入させる空気の温度もしくはＤＰＦ自体の温度を所定の温度領域を維持できるように前記電気ヒータ１４および前記電気ファンを駆動させてＤＰＦ再生を行うことができ、ＤＰＦ１３の損傷発生を防止しつつＤＰＦ再生を行うことが可能である。
また、従来のように燃料増量噴射によるＤＰＦ再生を行わずに済み、ＤＰＦ再生による燃費の悪化やエンジンオイル交換頻度の増加、前記エンジン２の溶損を防止することができる。
【００３１】
また、前記車両のＤＰＦ再生装置１は、前記電気ヒータ１４および前記電気ファンの駆動時間をカウントする前記時間カウント部２０と前記ＤＰＦ１３の上流側と下流側の排気圧の差を検出する前記排気差圧センサ２４とを備え、前記電気ヒータ１４および前記電気ファン１５は電気ヒータ１４および電気ファン１５の駆動から所定時間の駆動を続ける構成としたことにより、時間カウント部２０のカウントをみることで、ＤＰＦ再生時間が不必要に長くなることを防止できる。
これにより、外部電源の電力の浪費を防止できる。
【００３２】
更に、前記車両のＤＰＦ再生装置１は、経過時間と排気ガス温度と排気差圧とによってＤＰＦ１３の再生停止を行う３つの方策を同時に行う構成とし、３つの方策において、いずれか１つがＤＰＦ１３の再生停止の条件を満足させた場合にＤＰＦ１３の再生停止を行うことにより、より一層確実にＤＰＦ１３の再生停止を行うことが可能となり、従来のように燃料増量噴射によるＤＰＦ再生を行わずに済み、ＤＰＦ再生による燃費の悪化防止やエンジンオイル交換頻度の増加防止、前記エンジン２の溶損防止に寄与することができる。
【実施例３】
【００３３】
図７はこの発明の第３実施例を示すものである。
【００３４】
この第３実施例の特徴とするところは、電気ヒータ４１の取付位置を変更した点にある。
【００３５】
すなわち、前記排気流路４のマフラ１７内において、図７に示す如く、上流側から酸化触媒１２とＤＰＦ１３とを順次配設し、この酸化触媒１２とＤＰＦ１３との間に前記電気ヒータ４１を配設する。
このとき、前記排気流路４のマフラ１７内において、前記酸化触媒１２と前記ＤＰＦ１３との間であって、前記電気ヒータ４１よりも下流側、かつ、前記排気差圧センサ２４の上流側取り込み口３４により上流側部位をＰ２位置とし、前記ＤＰＦ１３部分をＰ３位置とするとともに、前記ＤＰＦ１３の下流側、かつ、前記排気差圧センサ２４の下流側取り込み口３５により上流側部位であるＰ４位置とする。
そして、排気温度センサを１つ設ける場合には、Ｐ２位置とＰ３位置とのいずれか一方の位置に配設する。
また、排気温度センサを２つ設ける場合には、一方の排気温度センサをＰ２位置に配設するとともに、
他方の排気温度センサをＰ３位置またはＰ３位置のいずれかの位置に配設する。
【００３６】
さすれば、前記電気ヒータ４１の取付位置を変更することが可能であるとともに、排気温度センサの個数に応じて配設位置を変更させても、上述第１及び第２実施例と同様に、前記ＤＰＦ１３に流入させる空気の温度もしくはＤＰＦ自体の温度を所定の温度領域を維持できるように前記電気ヒータ４１および前記電気ファンを駆動させてＤＰＦ再生を行うことができ、ＤＰＦ１３の損傷発生を防止しつつＤＰＦ再生を行うことが可能である。
また、従来のように燃料増量噴射によるＤＰＦ再生を行わずに済み、ＤＰＦ再生による燃費の悪化やエンジンオイル交換頻度の増加、前記エンジン２の溶損を防止することができる。
更に、前記電気ヒータ４１の取付位置を変更することが可能であるとともに、排気温度センサの個数に応じて配設位置を変更させることができることにより、前記排気流路４の設計変更や前記マフラ１７の形状変更に対応させることが可能となり、設計の自由度を大とすることができる。
【実施例４】
【００３７】
図８はこの発明の第４実施例を示すものである。
【００３８】
この第４実施例の特徴とするところは、電気ヒータ付きＤＰＦ５１を使用する構成とした点にある。
【００３９】
すなわち、前記排気流路４のマフラ１７内において、図８に示す如く、上流側から酸化触媒１２と電気ヒータ付きＤＰＦ５１とを順次配設する。
このとき、前記排気流路４のマフラ１７内において、前記酸化触媒１２と前記電気ヒータ付きＤＰＦ５１との間に前記排気差圧センサ２４の上流側取り込み口３４を設け、電気ヒータ付きＤＰＦ５１の下流側に前記排気差圧センサ２４の下流側取り込み口３５を設ける。
このとき、前記電気ヒータ付きＤＰＦ５１の取付位置をＰ３位置とする。
そして、排気温度センサを１つ設ける場合には、Ｐ３位置に配設する。
なお、この第４実施例のものは、排気温度センサを２つ設ける構成には対応していない。
【００４０】
さすれば、前記電気ヒータ付きＤＰＦ５１を使用することが可能であることにより、上述第１及び第２実施例と同様に、前記電気ヒータ付きＤＰＦ５１に流入させる空気の温度もしくはＤＰＦ自体の温度を所定の温度領域を維持できるように電気ヒータ付きＤＰＦ５１および電気ファンを駆動させてＤＰＦ再生を行うことができ、ＤＰＦ１３の損傷発生を防止しつつＤＰＦ再生を行うことが可能である。
また、従来のように燃料増量噴射によるＤＰＦ再生を行わずに済み、ＤＰＦ再生による燃費の悪化やエンジンオイル交換頻度の増加、前記エンジン２の溶損を防止することができる。
更に、前記電気ヒータ付きＤＰＦ５１を使用することにより、前記排気流路４の設計変更や前記マフラ１７の形状変更に対応させることが可能であるとともに、取付スペースの低減にも寄与し、設計の自由度を大とすることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  車両のＤＰＦ再生装置
２  エンジン（「ディーゼルエンジン」ともいう。）
３  吸気流路
４  排気流路
５  エアクリーナ
６  エアフローメータ
７  ターボチャージャ
９  インタークーラ
１１  排気シャッタバルブ
１２  酸化触媒
１３  ＤＰＦフィルタ
１４  電気ヒータ
１５  電気ファン
１７  マフラ
１８  外部電源再生用制御手段（「外部電源再生用ＥＣＵ」ともいう。）
１９  変圧器（「１２Ｖ変圧器」ともいう。）
２０  時間カウント部（「タイマ」ともいう。）
２１  エンジン制御手段（「ＥＣＵ」ともいう。）
２２  温度検出手段
２３  排気温度センサ
２４  排気差圧センサ
【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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【図７】
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【図８】
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