(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気系に設置され排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するフィルタと、
外部から供給される外部電源に基づいて駆動され前記フィルタを加熱する加熱手段と、
前記フィルタに空気を供給する空気供給手段と、
前記加熱手段と空気供給手段とを制御してフィルタを予熱した後にパティキュレートに着火し該パティキュレートを燃焼させて前記フィルタを再生する再生処理を行う再生処理手段と、
外部電源の供給を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、パティキュレートに着火する前に外部電源の供給が停止した場合には再生処理を中断する処理中断手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、パティキュレートに着火した後に外部電源の供給が停止した場合には前記空気供給手段を駆動制御して再生処理を継続する処理継続手段と
を備えた内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記再生処理におけるその時々の識別情報が格納され記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された識別情報を読み出し、その識別情報に基づいて、前回の再生処理が中断されたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段の判断結果に基づいて、再生処理が中断された場合に再生処理を再開する処理再開手段と
を備えた内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に係り、詳しくは排気浄化装置に用いられ、エンジンの排気中に含まれる微粒子成分（パティキュレート）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタの再生に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するために、ディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）が使用されている。ＤＰＦは、例えばコーディエライト等のセラミックよりなるハニカム形状の筒体で形成されている。ＤＰＦは、排気管の下流側に設けられ、エンジンから排出される排気ガスを透過させその透過時に排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集する。ＤＰＦによるパティキュレートの捕集量が、所定の量に達すると、機能回復のための該ＤＰＦの再生処理が行われる。再生処理は、該ＤＰＦをヒータ等によって加熱するとともに該ＤＰＦに対して２次空気を供給し、捕集されているパティキュレートを燃やすことによって再びフィルタとしての機能を回復させるものである。
【０００３】
ＤＰＦの加熱は、例えばヒータによって行われる。ヒータは、再生開始時にＤＰＦをパティキュレートに着火するために必要な温度まで上昇させるために用いられる。また、ヒータは、ＤＰＦの再生時に捕集されたパティキュレートの燃焼のために好適な温度に保つために制御され、ＤＰＦが高温となって溶損するのを防いでいる。
【０００４】
２次空気は、ＤＰＦの再生時にパティキュレートの燃焼を援助するために供給される。また、２次空気は、その供給量が制御されることによって、ヒータの熱を伝播させるとともに、パティキュレートが燃焼している部分の熱を周辺に伝播させてＤＰＦ全体を均一の温度に保つようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、パティキュレートが燃焼して再生処理が行われている間に、停電等により外部電源の供給が中断されると、再生処理は中断されてヒータへの通電が停止するとともに２次空気の供給が停止する。すると、ＤＰＦは、パティキュレートが燃焼している部分が高温になり、周辺は加熱されない。そのため、ＤＰＦの中で温度勾配が急になり、クラックが発生するおそれがあった。
【０００６】
また、２次空気が供給されなくなると、パティキュレートが燃焼している部分の熱は周囲へ伝播されにくいので、その部分が異常加熱となって溶損するおそれがあった。
【０００７】
本発明の目的は停電等の電源遮断時においてもフィルタを損傷させることなく再生処理を行うことができる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気系に設置され排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するフィルタと、外部から供給される外部電源に基づいて駆動され前記フィルタを加熱する加熱手段と、前記フィルタに空気を供給する空気供給手段と、前記加熱手段と空気供給手段とを制御してフィルタを予熱した後にパティキュレートに着火し該パティキュレートを燃焼させて前記フィルタを再生する再生処理を行う再生処理手段と、外部電源の供給を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、パティキュレートに着火する前に外部電源の供給が停止した場合には再生処理を中断する処理中断手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、パティキュレートに着火した後に外部電源の供給が停止した場合には前記空気供給手段を駆動制御して再生処理を継続する処理継続手段とを備えたことを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記再生処理におけるその時々の識別情報が格納され記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された識別情報を読み出し、その識別情報に基づいて、前回の再生処理が中断されたか否かを判断する判断手段と、前記判断手段の判断結果に基づいて、再生処理が中断された場合に再生処理を再開する処理再開手段とを備えたことを要旨とする。
【００１４】
従って、請求項１に記載の発明によれば、フィルタは内燃機関の排気系に設置され、そのフィルタに排気ガス中に含まれるパティキュレートが捕集される。加熱手段は外部から供給される外部電源に基づいて駆動されその加熱手段によりフィルタが加熱される。フィルタには空気供給手段によって空気が供給される。再生処理手段は、加熱手段と空気供給手段とが制御されフィルタが予熱された後にパティキュレートに着火されパティキュレートが燃焼されてフィルタが再生される再生処理が行われる。外部電源は検出手段によってその供給が検出され、その検出手段の検出結果に基づいて、処理中断手段によってパティキュレートに着火される前に外部電源の供給が停止した場合には再生処理が中断される。また、検出手段の検出結果に基づいて、パティキュレートに着火された後に外部電源の供給が停止した場合、バッテリから供給される電源によって動作する処理継続手段によって空気供給手段が駆動制御されて再生処理が継続される。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、記憶手段には再生処理におけるその時々の識別情報が格納され記憶される。その記憶手段に記憶された識別情報が読み出され、判断手段によって、その識別情報に基づいて前回の再生処理が中断されたか否かが判断される。その判断手段の判断結果に基づいて、再生処理が中断された場合に再生処理が再開される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１及び図２に従って説明する。
図１は、フォークリフト等に搭載したディーゼルエンジンに備えた排気浄化装置の基本構成を示す。
【００１７】
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（以下、ＤＰＦという）１１は、排気管１２を介して内燃機関としてのディーゼルエンジン１３に接続されている。ＤＰＦ１１はハニカム形状の筒体であって、本実施の形態ではコーディエライトにて形成されている。ＤＰＦ１１は、エンジン１３からの排気ガスを透過させ、その透過時に排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集する。ＤＰＦ１１を透過した排気ガスは、大気中に放出される。
【００１８】
ＤＰＦ１１は、排気管１２に連結された収容筒１４内に配設されている。収容筒１４内には断熱マット及び膨張マットよりなるマウント材１４ａが配設され、ＤＰＦ１１はそのマウント材１４ａによって所定位置に支持されている。また、収容筒１４において、ＤＰＦ１１の前側（上流側）には加熱手段としてのヒータ１５及び熱反射板１６が設けられている。又、収容筒１４において、ＤＰＦ１１の後側（下流側）には後処理装置１７が設けられている。
【００１９】
ヒータ１５は、再生処理時にＤＰＦ１１を加熱してＤＰＦ１１が捕集したパティキュレートを燃やすためのものである。熱反射板１６は、再生処理時にヒータ１５の熱を反射してＤＰＦ１１を効率良く加熱するためのものである。後処理装置１７は、パティキュレートを燃やしているときに発生する白煙を吸着し触媒浄化して外部に出ないようにするためのものである。
【００２０】
さらに、収容筒１４において、ＤＰＦ１１の上流側には、再生制御手段としての温度センサ１８が設けられている。温度センサ１８にて検出される温度は、再生処理時にヒータ１５をオン・オフ制御して、ＤＰＦ１１の加熱温度を所望の温度に制御するために利用される。
【００２１】
また、収容筒１４には送気管１９が連結されている。送気管１９には、エアクリーナ２０が設けられている。エアクリーナ２０は、再生処理時にＤＰＦ１１へ供給する空気を清浄化するために設けられている。また、送気管１９には、空気供給手段としてのエア供給ポンプ２１が設けられている。エア供給ポンプ２１はエアクリーナ２０を介して取り入れた空気を、再生処理時に必要な２次空気としてＤＰＦ１１に供給する。送気管１９には、再生制御手段としての電磁弁２２が設けられている。電磁弁２２は、送気管１９を開閉するためのものであって、エア供給ポンプ２１からＤＰＦ１１への空気の供給・遮断を制御する。
【００２２】
電磁弁２２と収容筒１４の間の送気管１９には、捕集量算出手段としての圧力センサ２３が設けられている。圧力センサ２３は、ＤＰＦ１１の上流側圧力を検出するために利用される。又、圧力センサ２３は、エンジン始動直前に、予め大気圧を学習するために利用される。大気圧の学習とは、大気圧を検出して記憶することをいい、エンジン１３を始動させる毎に行われる。
【００２３】
エアクリーナ２０とエア供給ポンプ２１との間の送気管１９には、流量センサ２４が設けられている。流量センサ２４は、エア供給ポンプ２１による空気吸入量、即ち、再生処理時におけるＤＰＦ１１に供給する２次空気の空気供給量を検出するために利用される。
【００２４】
また、エンジン１３には、捕集量算出手段としての吸気量センサ２５が設けられている。吸気量センサ２５は、図示しないエアクリーナに設けられている。吸気量センサ２５は、エンジン１３が駆動されている時に、そのエンジン１３に吸入される空気量、即ち、エンジン１３から排出されＤＰＦ１１を通過する排気ガスの流量を検出するために利用される。
【００２５】
次に、ＤＰＦ１１の捕集量を演算し、該ＤＰＦ１１の再生処理を制御するための電気的構成について説明する。
加熱手段、空気供給手段、検出手段、再生制御手段、処理継続手段、処理中断手段、記憶手段、判断手段、処理再開手段、及び、捕集量算出手段としてのコントローラ３１には、再生処理動作のための制御プログラム等を記憶するＲＯＭ３１ａ、再生処理動作における情報を記憶する記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ３１ｂ、各種データを記憶するＲＡＭ、時間計測のためのタイマ３１ｃ、及び、入出力インタフェースが内蔵されている。
【００２６】
コントローラ３１には、入出力インタフェースを介して前記した各センサ１８，２３〜２５が接続されている。コントローラ３１は、前記した各センサ１８，２３〜２５からの検出信号を入力する。コントローラ３１は、圧力センサ２３からの検出信号に基づいてＤＰＦ１１の上流側圧力ＰD を演算する。また、コントローラ３１は、エンジン１３始動前において、圧力センサ２３からの検出信号に基づいて大気圧ＰG を学習する。コントローラ３１は、吸気量センサ２５からの検出信号に基づいてエンジン１３の吸入空気量Ｖafを演算する。コントローラ３１は、温度センサ１８からの検出信号に基づいて、ヒータ１５により加熱されるＤＰＦ１１の入口温度を演算する。また、コントローラ３１は、流量センサ２４からの検出信号に基づいて、エア供給ポンプ２１による２次空気の空気供給量を演算する。
【００２７】
コントローラ３１は、プラグ３２に接続されている。プラグ３２は、図示しない電源装置のソケットに差し込まれて、その電源装置からプラグ３２を介してコントローラ３１へ所定電圧の交流電源が供給される。尚、本実施の形態では、交流電源の電圧を２００Ｖとしている。コントローラ３１は、供給された交流電源の電圧を検出する。
【００２８】
また、電源装置からプラグ３２を介して供給される交流電源は、第１のリレー３６を介してヒータ１５に駆動電源として供給される。また、交流電源は、第２のリレー３７を介して後処理装置１７に駆動電源として供給される。
【００２９】
コントローラ３１には、メインリレー３３を介してバッテリＥが接続されている。コントローラ３１は、検出した交流電源の電圧が所定電圧（２００Ｖ）の時に、メインリレー３３に制御信号を出力してそのメインリレー３３をオンに制御する。すると、コントローラ３１にはバッテリＥから直流電源が供給される。コントローラ３１は、バッテリＥから供給される直流電源を駆動電源として動作する。
【００３０】
コントローラ３１は、バッテリＥから駆動電源として供給される直流電源に基づいて、エア供給ポンプ２１、電磁弁２２に対して制御信号を出力する。エア供給ポンプ２１及び電磁弁２２は、コントローラ３１からの制御信号を入力し、その制御信号に基づいて動作する。従って、エア供給ポンプ２１及び電磁弁２２は、バッテリＥからの直流電源によって動作する。
【００３１】
また、コントローラ３１には、ディスプレイ３４が接続されている。ディスプレイ３４には、再生スイッチ３５が設けられている。ディスプレイ３４は、フォークリフトの状態や、パティキュレートの捕集量ＰＭ等を表示するために利用される。再生スイッチ３５は、ＤＰＦ１１の再生処理を開始するために利用される。
【００３２】
コントローラ３１には、第１のリレー３６と第２のリレー３７とが接続されている。第１のリレー３６はヒータ１５に接続され、第２のリレー３７は後処理装置１７に接続されている。コントローラ３１は、第１，第２のリレー３６，３７に制御信号をそれぞれ出力し、該リレー３６，３７をオン・オフ制御する。第１のリレー３６がオンに制御されると、該リレー３６を介してヒータ１５に交流電源が供給され、ヒータ１５はその交流電源によって発熱する。第２のリレー３７がオンに制御されると、該リレー３７を介して後処理装置１７に交流電源が供給される。
【００３３】
コントローラ３１には図示しないキースイッチが接続されている。また、コントローラ３１にはスタータリレー３８が接続され、そのスタータリレー３８には図示しないスタータモータが接続されている。キースイッチは、エンジン１３の駆動・停止を制御するために設けられている。即ち、コントローラ３１は、キースイッチがスタート位置にあるときには、スタータリレー３８をオンにして図示しないスタータモータを駆動制御し、エンジン１３を始動させる。一方、キースイッチがアクセサリ位置又はキーイン位置にあるとき、コントローラ３１はエンジン１３を停止させる。
【００３４】
また、コントローラ３１には、ブザー３９が接続されている。コントローラ３１は、その動作中に異常等が発生した場合に、ブザー３９を鳴らしてその発生した異常等を作業者に知らせるために利用される。
【００３５】
ＲＯＭ３１ａには、ＤＰＦ１１に捕集されたパティキュレートの捕集量を推定するための推定プログラム、ＤＰＦ１１の再生処理を行うための処理プログラム、が記憶されている。
【００３６】
コントローラ３１は、キースイッチの操作に基づいて、該キースイッチがスタート位置にあるときに、メインリレー３３をオンにしてバッテリＥからの直流電源を入力する。そして、コントローラ３１は、エンジン１３を駆動させると共に、ＲＯＭ３１ａに格納された推定プログラムに基づいて捕集量算出モードとなる。捕集量算出モードとは、エンジン１３の駆動時においてその時々のエンジン１３の吸入空気量Ｖafと差圧ΔＰとでＤＰＦ１１が捕集しているパティキュレートの捕集量を算出する処理動作を行うモードである。
【００３７】
捕集量算出モードになると、コントローラ３１は、圧力センサ２３からの検出信号に基づいてＤＰＦ１１の上流側圧力ＰD を演算し、その上流側圧力ＰD と、予め学習した大気圧ＰG とに基づいてＤＰＦ１１における圧力損失としての差圧ΔＰを演算する。尚、差圧ΔＰは、大気圧ＰG と上流側圧力ＰD とから、ΔＰ＝ＰD −ＰG で表される。また、コントローラ３１は、吸気量センサ２５からの検出信号に基づいてエンジン１３の吸入空気量Ｖafを演算する。この吸入空気量Ｖafは、ＤＰＦ１１にとっては、エンジン１３から排気されそのＤＰＦ１１に流れる排気流量となる。コントローラ３１は、吸入空気量Ｖafと差圧ΔＰとに基づいて、ＤＰＦ１１に捕集されているパティキュレートの捕集量ＰＭを推定する。
【００３８】
そして、コントローラ３１は、推定した捕集量ＰＭを含むシステム情報をＥＥＰＲＯＭ３１ｂに記憶する。また、コントローラ３１は、ディスプレイ３４にその時々のＤＰＦ１１が捕集したパティキュレートの捕集量を表示する。コントローラ３１は、算出した捕集量と、予め設定された最大捕集量とを比較する。そして、算出した捕集量が最大捕集量に達すると、コントローラ３１はブザー３９を駆動してその時の捕集量が最大捕集量よりも多くなったことを知らせる。また、コントローラ３１は、再生処理の実行中に異常が発生した場合に、接続されたブザー３９を駆動して異常を知らせる。
【００３９】
また、コントローラ３１は、電源装置から交流電源が供給されている時に再生スイッチ３５が操作されると、ＲＯＭ３１ａに格納された処理プログラムに基づいて再生処理モードとなる。再生処理モードとは、ＤＰＦ１１が捕集したパティキュレートを燃やすために行われる処理動作であって、その時の捕集量に対してＤＰＦ１１に対する加熱温度及び空気供給量を制御するための処理動作を行うモードである。
【００４０】
再生処理モードにおいて、コントローラ３１は、温度センサ１８からの検出信号に基づいて、ヒータ１５により加熱されるＤＰＦ１１の入口温度を演算する。そして、コントローラ３１は、第１のリレー３６に制御信号を断続的に出力してそのリレー３６のオン・オフを制御し、ヒータ１５に流れる電流を制御してＤＰＦ１１の加熱温度を制御する。
【００４１】
また、コントローラ３１は、流量センサ２４からの検出信号に基づいて、エア供給ポンプ２１による空気供給量Ｖｃを演算する。そして、コントローラ３１は、上記の推定プログラムにより推定された捕集量ＰＭに対応したデューティ比の制御信号を出力してエア供給ポンプ２１を駆動制御し、ＤＰＦ１１に供給する２次空気の空気供給量Ｖｃを制御する。更に、コントローラ３１は、電磁弁２２に制御信号を出力し、電磁弁２２を制御して送気管１９を開閉する。
【００４２】
従って、ＤＰＦ１１は捕集量ＰＭに対応した温度に制御されるとともに、ＤＰＦ１１には捕集量ＰＭに対応した２次空気が供給され、パティキュレートが燃焼されてＤＰＦ１１が再生される。
【００４３】
また、ＲＯＭ３１ａには、図２に示すように、再生処理を複数のフェーズに分割し、各フェーズに対応した識別情報としての識別ビット４１が予め設定され記憶されている。尚本実施の形態では再生処理をフェーズ１からフェーズ８に分割し、各フェーズ１〜８にそれぞれ対応した識別ビット４１が設定されている。識別ビットは、フェーズ１からフェーズ８の各フェーズに対応して「０００」「００１」「０１０」「０１１」「１００」「１０１」「１１０」「１１１」の８通りの識別ビット４１がＲＯＭ３１ａに記憶されている。尚、図２では、「０」に「○」を対応させ、「１」に「●」を対応させて表示し、各フェーズと識別ビット４１との対応関係を判りやすくしている。
【００４４】
各フェーズ１〜８は、再生処理における処理内容に対応して分割されている。再生処理は、ＤＰＦ１１を所定温度まで加熱する予熱処理、捕集されたパティキュレートに着火する着火処理、ヒータ１５の熱及びパティキュレートの燃焼による熱をＤＰＦ１１全体に伝播させる伝播処理、及びＤＰＦ１１を冷却する放冷処理から構成されている。そして、フェーズ１及び２は予熱処理、フェーズ３は着火処理、フェーズ４〜６は伝播処理、フェーズ７及び８は放冷処理に設定されている。
【００４５】
コントローラ３１は、再生処理モードになると、フェーズ１の予熱処理から順次再生処理を行う。この時、コントローラ３１は、各フェーズ１〜８に対応した識別ビット４１をＲＯＭ３１ａから読み出してＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納する。そして、フェーズ８になると、コントローラ３１はＤＰＦ１１の再生処理が終了する。
【００４６】
また、コントローラ３１は、処理プログラムにおいて、ＥＥＰＲＯＭ３１ｂから識別コード４１を読み出し、その識別コード４１に基づいては、前回の再生処理が終了しているか中断したかを判断する。即ち、前回の再生処理が正常に終了している場合、ＥＥＰＲＯＭ３１ｂにはフェーズ８に対応して識別コード４１として「１１１」が格納されている。一方、異常等によって前回の再生処理が中断した場合、ＥＥＰＲＯＭ３１ｂにはその中断したフェーズに対応した識別コード４１が格納されている。従って、コントローラ３１は、ＥＥＰＲＯＭ３１ｂから読み出した識別コード４１に基づいて、再生処理が終了したか中断したかを判断することができる。また、コントローラ３１は、読み出した識別コード４１に基づいて、再生処理のどのフェーズで異常が発生して中断したかを検出することができる。
【００４７】
また、ＲＯＭ３１ａには、コントローラ３１が推定した捕集量ＰＭに対応する加熱条件のマップが格納されている。加熱条件は、再生処理におけるＤＰＦ１１の加熱温度、２次空気の空気供給量、及び、処理時間により構成されている。これらの加熱条件の設定値は、パティキュレートを効率良く燃焼させることができる値として予め実験により求められ、ＲＯＭ３１ａに記憶されている。コントローラ３１は、再生処理モードになると、ＲＯＭ３１ａから捕集量ＰＭに対応した加熱条件を読み出す。そして、コントローラ３１は、読み出した加熱条件に基づいてヒータ１５及びエア供給ポンプ２１をデューティ制御する。
【００４８】
次に上記のように構成した、排気浄化装置の作用について説明する。
先ず、捕集量推定について説明する。キースイッチの操作に基づいてエンジン１３が駆動されると、ＤＰＦ１１は、エンジン１３から排気される排気ガス中のパティキュレートを捕集する。コントローラ１３は、エンジン１３が駆動されると、捕集量算出モードとなり、ＤＰＦ１１に捕集されているパティキュレートの捕集量ＰＭを算出し、ＥＥＰＲＯＭ３１ｂに記憶する。また、コントローラ３１は、算出した捕集量ＰＭをディスプレイ３４に表示する。このディスプレイ３４に表示される捕集量ＰＭによって、作業者は、再生処理の必要性の有無を逐次確認することができる。また、捕集量ＰＭが予め設定した最大捕集量に達した場合、コントローラ３１はブザー３９を鳴らして捕集量ＰＭが最大捕集量に達したのを作業者に知らせる。このブザー３９が鳴らされることにより、作業者はＤＰＦ１１が過捕集となる前に事前に知ることができる。
【００４９】
次に、再生処理について説明する。今、フォークリフトを所定の位置まで走行させる。そして、エンジン１３を停止させる。続いて、プラグ３２を交流電源を供給するための図示しない電源供給装置に設けられたソケットに接続した後、再生スイッチ３５をオンに操作する。
【００５０】
コントローラ３１は、プラグ３２を介して交流電源を入力すると、メインリレー３３に制御信号を出力してそのメインリレー３３をオンに制御し、バッテリＥから駆動電源としての直流電源を入力する。そして、コントローラ３１は、再生スイッチ３５がオンに操作されると、再生処理モードになる。その再生処理モードにおいて、コントローラ１３は、先ずＥＥＰＲＯＭ３１ｂに記憶された捕集量ＰＭを読み出す。次に、コントローラは、ＲＯＭ３１ａに記憶された捕集量に対応する加熱条件のマップから、読み出した捕集量ＰＭに対応した加熱条件を読み出す。
【００５１】
そして、コントローラ３１は、読み出した加熱条件に基づいて、フェーズ１〜８それぞれに対応する識別ビット４１をＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納するとともに、フェーズ１〜８の再生処理を行ってＤＰＦ１１を再生する。
【００５２】
即ち、フェーズ１において、コントローラ３１は、フェーズ１に対応する識別ビット４１として「０００」をＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納する。また、フェーズ２において、コントローラ３１はフェーズ２に対応する識別ビットとして「００１」をＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納する。そして、フェーズ１及び２において、コントローラ３１は、ＤＰＦ１１の予熱処理を行う。
【００５３】
即ち、コントローラ３１は、第１及び第２のリレー３６，３７に制御信号を出力し、ヒータ１５及び後処理装置１７に駆動電源を供給する。また、コントローラ３１は、エア供給ポンプ２１をデューティ制御するとともに、電磁弁２２に制御信号を出力して送気管１９を開く。すると、ＤＰＦ１１は、ヒータ１５の発熱によって加熱されるとともに、２次空気が供給されて予熱される。そして、ＤＰＦ１１の温度が所定の着火温度に達すると、コントローラ３１は、フェーズ２からフェーズ３に移る。尚、コントローラ３１は、ＤＰＦ１１の温度が所定の予熱温度に達すると、フェーズ１からフェーズ２へ移る。
【００５４】
フェーズ３において、コントローラ３１は、フェーズ３に対応する識別ビット４１として「０１０」をＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納する。そして、フェーズ３において、コントローラ３１はＤＰＦ１１に捕集されたパティキュレートに着火する着火処理を行う。パティキュレートに着火すると、コントローラ３１は、フェーズ４に移る。
【００５５】
フェーズ４において、コントローラ３１は、フェーズ４に対応する識別ビット４１として「０１１」をＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納する。また、フェーズ５において、コントローラ３１は、フェーズ５に対応する識別ビット４１として「１００」をＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納する。更にまた、フェーズ６において、コントローラ３１は、フェーズ６に対応する識別ビット４１として「１０１」をＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納する。そして、フェーズ４〜６において、コントローラ３１は、伝播処理を行う。
【００５６】
即ち、コントローラ３１は、第１のリレー３６をデューティ制御してヒータ１５に供給する駆動電源の電圧を制御し、ＤＰＦ１１を捕集量ＰＭに対応する加熱温度に保持する。また、コントローラ３１は、エア供給ポンプ２１をデューティ制御して２次空気の空気供給量を制御し、ＤＰＦ１１に捕集量ＰＭに対応する量の２次空気を供給する。更に、コントローラ３１は、タイマ３１ｃのカウント値に基づいて捕集量ＰＭに対応した処理時間だけ伝播処理を実行する。この加熱温度、空気供給量、及び処理時間は、ＤＰＦ１１にクラックや溶損等の損傷と与えることなく効率良くパティキュレートを燃やすことができる値に設定されている。従って、パティキュレートは効率良く燃焼するとともに、ＤＰＦ１１にクラックや溶損等の損傷は発生しない。
【００５７】
尚、コントローラ３１は、ＲＯＭ３１ａから読み出した処理時間を３等分し、フェーズ４〜６にそれぞれ１／３の処理時間を割り当てている。即ち、コントローラ３１は、処理時間の始めの１／３が経過するとフェーズ４からフェーズ５に移り、中間の１／３が経過するとフェーズ５からフェーズ６に移る。そして、処理時間の残り１／３が経過すると、コントローラ３１は、フェーズ６からフェーズ７に移る。
【００５８】
フェーズ７において、コントローラ３１は、フェーズ７に対応する識別ビット４１として「１１０」をＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納する。また、フェーズ８になると、コントローラ３１は、フェーズ８に対応する識別ビット４１として「１１１」をＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納する。そして、コントローラ３１は、フェーズ７，８において、放冷処理を行う。
【００５９】
即ち、コントローラ３１は、第１のリレー３６をＯＦＦにしてヒータ１５への電源供給を停止する。また、コントローラ３１は、ＲＯＭ３１ａから読み出した加熱条件に基づいて空気供給量Ｖｃとなるようにエア供給ポンプ２１をデューティ制御して２次空気を供給する。そして、コントローラ３１は、加熱条件に基づいた処理時間の間、フェーズ７を継続する。すると、ＤＰＦ１１は、捕集されたパティキュレートの燃え残りが燃焼されるとともに、供給される２次空気によって冷却される。そして、処理時間経過すると、コントローラ３１は、フェーズ７からフェーズ８に移り、再生処理を終了する。
【００６０】
即ち、コントローラ３１は、第２のリレー３７をオフにして後処理装置１７への電源供給を停止する。また、コントローラ３１は、エア供給ポンプ２１を停止させると共に、電磁弁２２を駆動制御して送気管１９を閉じる。
【００６１】
そして、プラグ３２を電源供給装置のソケットから抜くと、コントローラ３１は、再生処理モードから抜け、メインリレー３３をオフにして直流電源の供給を停止する。そして、キースイッチの操作に基づいてエンジン１３が駆動されると、ＤＰＦ１１はエンジン１３から排気される排気ガス中のパティキュレートを捕集する。コントローラ３１は、エンジン１３が駆動されると捕集量算出モードとなり上記した再生処理のために用いられる捕集量ＰＭを算出する。
【００６２】
ところで、停電やプラグ３２の抜け等によって交流電源が供給されなくなる異常となる場合がある。この時、コントローラ３１は異常により交流電源が供給されなくなったのを検出する。ＥＥＰＲＯＭ３１ｂには異常時に行っていたフェーズに対応する識別ビット４１が記憶されている。また、コントローラ３１は、バッテリＥから供給される直流電源によって動作を継続することができる。従って、コントローラ３１は、ブザー３９を鳴らして異常を知らせるとともに、ＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納されている識別ビット４１に基づいて以後の処理を行う。
【００６３】
例えば、フェーズ１又はフェーズ２において異常が発生した場合、コントローラ３１は、第１及び第２のリレー３６，３７、エア供給ポンプ２１、及び、電磁弁２２への制御信号を消失させ、再生処理を中断する。フェーズ１，２において、ＤＰＦ１１に捕集されたパティキュレートにはまだ着火されていないので、再生処理を中断しても、ＤＰＦ１１が損傷する虞れはない。そして、コントローラ３１は、中断情報をＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納した後、メインリレー３３をオフに制御して直流電源の供給を停止させる。
【００６４】
異常が解消して交流電源が供給されると、コントローラ３１は、その交流電源の供給を検出し、メインリレー３３をオンに制御する。そのメインリレー３３を介してバッテリＥから直流電源が供給されると、コントローラ３１は、ＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納された識別コード４１を読み出す。この時、フェーズ１又はフェーズ２において異常が発生し再生処理が中断しているので、識別コード４１としては「０００」又は「００１」が格納されている。従って、コントローラ３１は「０００」又は「００１」の識別コード４１をＥＥＰＲＯＭ３１ｂから読み出すことで、交流電源が供給されて立ち上がった時に、前に再生処理が中断したのを検出することができる。そして、コントローラ３１は、再生処理モードとなり、フェーズ１から順に再生処理を行う。
【００６５】
即ち、コントローラ３１は、交流電源が供給された場合に、ＥＥＰＲＯＭ３１ｂから識別コード４１を読み出し、その識別コード４１に基づいて再生処理が終了しているか中断したかを判断する。そして、再生処理が中断していた場合、コントローラ３１は再生処理をフェーズ１から再開することで、ＤＰＦ１１を確実に再生することができる。
【００６６】
フェーズ３〜フェーズ６において異常が発生した場合、コントローラ３１は、エア供給ポンプ２１及び電磁弁２２への制御信号の出力を継続し、再生処理を続行する。そして、コントローラ３１は、タイマ３１ｃのカウント値に基づいてヒータ１５の制御を行わずにフェーズ８までの処理を継続し、再生処理を終了させる。従って、ＥＥＰＲＯＭ３１ｂにはフェーズ８に対応した識別コード４１が格納される。
【００６７】
フェーズ３〜６において、ＤＰＦ１１に捕集されたパティキュレートには既に着火されているので、２次空気の供給を停止すると、ＤＰＦ１１が損傷する虞れがある。そのため、コントローラ３１は、エア供給ポンプ２１をデューティ制御してＤＰＦ１１に２次空気を供給する。すると、パティキュレートの燃焼による熱は、エア供給ポンプ２１により供給される２次空気によって周囲に伝播され、ＤＰＦ１１の温度勾配は、従来に比べて緩やかになる。そして、ヒータ１５は発熱していないのでＤＰＦ１１は最適な状態でパティキュレートの燃焼が行われないものの、再生処理が中断されないので、ＤＰＦ１１は損傷しない。
【００６８】
再生中に異常が解消して交流電源が供給された場合、コントローラ３１は再び第１のリレー３６をデューティ制御してヒータ１５に駆動電源を供給し、該ヒータ１５を発熱させてＤＰＦ１１を加熱する。このヒータ１５の発熱により、パティキュレートの燃焼が行われる。
【００６９】
また、フェーズ７又はフェーズ８において異常が発生した場合、コントローラ３１は、エア供給ポンプ２１及び電磁弁２２への制御信号の出力を継続し、再生処理を続行する。フェーズ７，８においては、通常の再生処理においても第１のリレー３６はオフに制御されてヒータ１５へ駆動電源が供給されない。即ち、フェーズ７，８において、異常により停止するのは後処理装置１７のみである。従って、ＤＰＦ１１は、通常の再生処理と同様に放冷処理が行われて、パティキュレートの燃え残りが燃焼される。
【００７０】
上記したように本実施の形態においては、以下の効果を奏する。
（１）エア供給ポンプ２１は、バッテリＥから供給される直流電源に基づいて動作するコントローラ３１により駆動されデューティ制御される。そして、停電等の異常により交流電源の供給が停止した場合、コントローラ３１はＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納された識別ビット４１に基づいて、パティキュレートに既に着火されたフェーズ３〜６で異常が発生した場合にはエア供給ポンプ２１の駆動を継続して再生処理を続行するようにした。その結果、停電等の異常が発生しても、ＤＰＦ１１には２次空気が供給され、パティキュレートの燃焼による熱が周囲に伝播されるので、温度勾配が緩やかになり、ＤＰＦ１１にクラックや溶損等の損傷が発生するのを防止することができる。
【００７１】
（２）コントローラ３１はＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納された識別ビット４１を読み出し、その識別ビット４１に基づいて、パティキュレートに着火されていないフェーズ１，２で異常が発生して交流電源の供給が中断した場合には再生処理を中断し、中断情報をＥＥＰＲＯＭ３１ｂに格納する。そして、異常が解消して交流電源が供給されると、コントローラ３１はＥＥＰＲＯＭ３１ｂから識別コード４１を読み出し、その識別コード４１に基づいて再生処理が中断していると判断し、再生処理をフェーズ１から再開するようにした。その結果、交流電源が供給された場合に、再生処理が終了しているのか異常により中断したかを判断することができ、中断の場合には再生処理を再開することができるので、ＤＰＦ１１を確実に再生処理することができる。
【００７２】
なお、本発明は上記実施の形態の他、以下のように実施してもよい。
（１）上記実施の形態において、コントローラ３１は、検出した駆動電源の電圧に基づいて停電等の異常を検出したが、供給される電源電圧の差を検出し、その電圧の差に基づいて第１，第２のリレー３６，３７をデューティ制御してヒータ１５、後処理装置１７を駆動制御するようにしてもよい。例えば、電源電圧の異なる海外（１８０〜２５０Ｖ，３８０〜４４０Ｖ等）等で再生処理を行う場合、電源電圧２００Ｖに対応したデューティ比でヒータ１５を駆動制御すると、そのヒータ１５の発熱量が大きくＤＰＦ１１が異常に加熱されてしまう。そのため、コントローラ３１は、検出した電源電圧に基づいて、デューティ比を下げてヒータ１５を駆動制御することで、ヒータ１５の発熱を抑えてＤＰＦ１１を好適な加熱温度に制御することができる。
【００７３】
また、電源電圧の差を検出することで、所定電圧（２００Ｖ）以外の電源に接続された接続ミスを検出することができ、ブザー３９を吹鳴させて接続ミスを知らせることができる。
【００７４】
（２）上記実施の形態では、差圧ΔＰと吸入空気量Ｖafとから捕集量ＰＭを求めたが、差圧ΔＰ、エンジン回転数Ｎ、及び、排気温度の３つの入力から捕集量ＰＭを求めるようにしてもよい。勿論、吸入空気量等その他の入力を加えたり、回転数Ｎを省略して差圧ΔＰのみで実施してもよい。この場合でも同様に正確な捕集量が求めることが可能となる。
【００７５】
（３）上記実施の形態では、大気圧ＰG と、圧力センサ２３により検出したＤＰＦ１１の上流側圧力ＰD とからＤＰＦ１１の圧力損失としての差圧ΔＰを演算したが、ＤＰＦ１１の下流側の圧力を検出する圧力センサを設け、下流側圧力と圧力センサ２３による上流側圧力との差を用いて実施してもよい。
【００７６】
（４）上記実施の形態では、差圧ΔＰ（＝ＰD −ＰG ) を求める際に使用される大気圧ＰG を圧力センサ２３から求めた。即ち、エンジン始動前の圧力センサ２３からの検出信号に基づいて大気圧ＰG を求めた。しかし、大気圧ＰG を専用で検出する圧力センサを設けて実施してもよい。
【００７７】
（５）上記実施の形態では、ＤＰＦ１１は、コーディエライトで形成したが、ＳｉＣ等その他のセラミックで形成したフィルタに応用してもよい。
（６）上記実施の形態では、記憶手段としてＥＥＰＲＯＭ３１ｂを用いたが、バッテリバックアップされたＲＡＭ，ＮＶＲＡＭ等のメモリを用いて実施してもよい。
【００７８】
（７）上記実施の形態では、再生処理をフェーズ１〜８に分割したが、この分割を適宜変更して実施してもよい。また、各フェーズ１〜８に対応した識別コード４１として「０００」〜「１１１」を設定したが、それらの値を適宜変更して実施してもよい。
【００７９】
（８）上記実施の形態では、フォークリフトに搭載したＤＰＦ１１を再生する排気浄化装置に具体化したが、ディーゼルエンジンを搭載したものならば何でもよく、例えば乗用車、バス等に搭載したＤＰＦを再生する排気浄化装置に具体化して実施してもよい。
【００８０】
上記実施の形態から把握できる請求項以外の技術的思想について、以下にそれらの効果と共に記載する。
（イ）前記検出手段の検出結果に基づいて、再生処理中に外部電源の供給が停止した場合に、その供給の停止を知らせる報知手段を備えた。この構成によれば、外部電源が停止したのを容易に知らせることが可能となる。
【００８１】
（ロ）前記フィルタに捕集されたパティキュレートの捕集量を算出する捕集量算出手段と備え、前記再生制御手段は捕集量算出手段により算出された捕集量に基づいて前記加熱手段及び空気供給手段を制御するようにした。この構成によれば、捕集量に応じてフィルタの加熱及び空気供給が制御されるので、好適な再生処理を行うことが可能となり、該フィルタの損傷を防止することが可能となる。
【００８２】
（ハ）前記捕集量算出手段が算出した捕集量を表示するディスプレイを備えた。この構成によれば、捕集量を逐次確認することが可能となる。
【００８３】
【発明の効果】
以上詳述したように、各請求項に記載の発明によれば、停電等の電源遮断時においてもフィルタを損傷させることなく再生処理を行うことが可能な内燃機関の排気浄化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を具体化した排気浄化装置の構成を示す基本構成図。
【図２】  各フェーズにおける識別ビットとその処理内容を示す説明図。
【符号の説明】
１１…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（ＤＰＦ）、１３…内燃機関としてのディーゼルエンジン、１５…加熱手段としてのヒータ、１８…再生制御手段としての温度センサ、２１…空気供給手段としてのエア供給ポンプ、２２…再生制御手段としての電磁弁、２３…捕集量算出手段としての圧力センサ、２５…捕集量算出手段としての吸気量センサ、３１…加熱手段，空気供給手段，検出手段，再生制御手段，処理継続手段，処理中断手段，判断手段，処理再開手段，及び，捕集量算出手段としてのコントローラ、３１ｂ…記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ、３４…ディスプレイ、４１…識別情報としての識別ビット、Ｅ…バッテリ
【図１】
0003758217.tif 000002
【図２】
0003758217.tif 000003