内燃機関18用の排気微粒子フィルタシステム20を操作する方法であって、捕捉された煤および灰を含む排気微粒子フィルタ22を通して電磁エネルギーを送信するステップと、捕捉された煤に応じて、送信された電磁エネルギーを減衰させるステップと、捕捉された灰の量を示す灰値を求めるステップと、送信された電磁エネルギーの減衰と、捕捉された灰の量とに応じて、再生適性信号を出力するステップとを含む方法。さらに、減衰と、捕捉された灰の量とに応じて、排気微粒子フィルタ22の相対煤装填状態を示す煤値を求めるステップを含み、出力するステップが、求められた煤値に応じて、再生適性信号を出力するステップを含む請求項1に記載の方法。求めるステップが、さらに、利用可能なフィルタ体積に対する捕捉された煤の割合を示す煤値を計算するステップを含み、方法が、さらに、減衰を示すデータを受信するステップと、データの分散に対する計算の感度を低くするステップとを含む請求項2に記載の方法。送信するステップが、さらに、排気微粒子フィルタ22の少なくとも1つの共鳴周波数を含む電磁周波数の集合を送信するステップを含み、感度を低くするステップが、さらに、少なくとも一部には、非共鳴周波数を有する電磁周波数の集合を優位にすることによって、計算の感度を低くするステップを含む請求項3に記載の方法。電磁周波数の集合が、約2GHzよりも大きい請求項4に記載の方法。さらに、電磁周波数の集合で送信された電磁エネルギーを受信するステップと、電磁周波数の集合での電磁エネルギーの送信強度と受信強度の差に応じて減衰値を計算するステップとを含み、減衰値を計算するステップが、平均減衰値を計算するステップを含み、煤値を求めるステップが、平均減衰値に応じて煤値を求めるステップを含む請求項5に記載の方法。内燃機関18用の排気微粒子フィルタシステム20であって、排気入口25と、排気出口27と、フィルタ媒体26とを有するハウジング24を含む排気微粒子フィルタ22であって、フィルタ媒体26が、排気入口25と排気出口27の間を通る内燃機関18からの排気中の煤および灰を捕捉するように構成される、排気微粒子フィルタ22と制御システム40であって、制御システム40が、排気微粒子フィルタ22に結合され、排気微粒子フィルタ22を通して電磁エネルギーを送信するように構成された送信機46と、排気微粒子フィルタ22に結合され、送信された電磁エネルギーを感知するように構成された受信機48とを含む、制御システム40とを備え、制御システム40が、さらに、データ処理装置45を含み、データ処理装置45が、送信機46および受信機48に結合され、捕捉された煤に応じた送信された電磁エネルギーの減衰を示すデータを受信するように構成され、データ処理装置45が、さらに、排気微粒子フィルタ22内部の捕捉された灰の量を示す灰値を求め、減衰と、捕捉された灰の量とに応じて、再生適性信号を出力するように構成される排気微粒子フィルタシステム20。データ処理装置45が、さらに、減衰と、捕捉された灰の量とに応じて、排気微粒子フィルタ22の相対煤装填状態を示す煤値を求めるように構成され、データ処理装置45が、さらに、求められた煤値を記憶されている基準値と比較し、それに応じて再生適性信号を出力するように構成され、送信機46が、さらに、約2.0GHz~約2.5GHzの間の周波数帯域内での電磁エネルギーを送信するように構成される請求項7に記載の排気微粒子フィルタシステム20。制御システム40が、さらに、灰値を計算するように構成される請求項7に記載の排出微粒子フィルタシステム20。内燃機関18用の排気微粒子フィルタシステム20を操作する方法であって、捕捉された煤および灰を含む排気微粒子フィルタ22を通して、ある送信強度で電磁エネルギーを送信するステップであって、送信される電磁エネルギーが、約2GHzよりも大きい周波数を有するステップと、捕捉された煤に応じて、送信された電磁エネルギーを減衰した後に、送信された電磁エネルギーの減少された強度を感知するステップと、捕捉された灰の量を示す灰値を求めるステップと、捕捉された灰の量、および送信強度と減少した強度との差に応じて信号を出力するステップとを含む方法。一態様では、内燃機関用の排気微粒子フィルタシステムを操作する方法が、捕捉された煤および灰を含む排気微粒子フィルタを通して電磁エネルギーを送信するステップと、捕捉された煤に応じて、送信された電磁エネルギーを減衰するステップとを含む。この方法は、さらに、捕捉された灰の量を示す灰値を求めるステップと、送信される電磁エネルギーの減衰および捕捉された灰の量に応じて、再生適性信号を出力するステップとを含む。別の態様では、内燃機関用の排気微粒子フィルタシステムが、排気入口と、排気出口と、フィルタ媒体とを有するハウジングを含む排気微粒子フィルタを含み、フィルタ媒体が、排気入口と排気出口の間を通る内燃機関からの排気中の煤および灰を捕捉するように構成される。このシステムは、さらに微粒子監視システムを含み、微粒子監視システムは、排気微粒子フィルタに結合され、排気微粒子フィルタを通して電磁エネルギーを送信するように構成された送信機と、排気微粒子フィルタに結合され、送信された電磁エネルギーを感知するように構成された受信機とを有する。制御システムは、さらにデータ処理装置を含み、データ処理装置は、送信機および受信機に結合され、捕捉された煤に応じた送信された電磁エネルギーの減衰を示すデータを受信するように構成され、データ処理装置は、さらに、排気微粒子フィルタ内部の捕捉された灰の量を示す灰値を求め、減衰と、捕捉された灰の量とに応じて、再生適性信号を出力するように構成される。さらに別の態様では、内燃機関用の排気微粒子フィルタを操作する方法が、捕捉された煤および灰を含む排気微粒子フィルタを通して、ある送信強度で電磁エネルギーを送信するステップであって、送信される電磁エネルギーが、約2GHzよりも大きい周波数を有するステップと、捕捉された煤に応じて、送信された電磁エネルギーを減衰した後に、送信された電磁エネルギーの減少された強度を感知するステップとを含む。この方法は、さらに、捕捉された灰の量を示す灰値を求めるステップと、捕捉された灰の量、および送信強度と減少した強度との差に応じて信号を出力するステップとを含む。図1を参照すると、一実施形態による機械10が図示されている。機械10は、フレーム12と、フレーム12に結合された地面係合要素14とを有するオフハイウェイトラックの文脈で図示されている。他の実施形態では、機械10は、推進車輪ではなく、地面係合線路を有する線路タイプの機械、あるいは、モータグレーダ、バックホー、ホイールローダ、スクレーパ、さらには船舶など、さらなる別のタイプの機械を含むことがある。また、機械10は、発電機、圧縮機、またはポンプなど、定置式機械を含むこともある。機械10は、エンジンシステム16を装備されることがあり、エンジンシステム16は、フレーム12に結合され、圧縮点火ディーゼルエンジンなどの内燃機関18を含み、地面係合要素14に原動力を提供する。また、排気微粒子フィルタシステム20がフレーム12に結合されることがあり、エンジン排気中の煤や灰などの微粒子を捕捉するために、エンジン18に流体接続された排気微粒子フィルタ22を含む。以下の説明からさらに明らかになるように、排気微粒子フィルタシステム20は、フィルタ22内に捕捉された煤を検出し、それに応じてフィルタ再生を制御するように独特に構成することができる。フィルタ22は、キャニスタまたはハウジング24を含むことがあり、キャニスタまたはハウジング24は、従来の様式でエンジン18に結合された排気管路28に流体接続された排気入口25と、出口管路32に結合された排気出口27とを有し、出口管路32がさらに、従来の様式で排気スタックまたはテールパイプ図示せずに接続する。エンジン18とフィルタ22の間に再生メカニズム34を流体的に位置決めすることができ、本明細書でさらに述べる様式および環境下でフィルタ22の再生を可能にする。また、エンジン18とフィルタ22の間にディーゼル酸化触媒51を流体的に位置することもできる。いくつかの実施形態では、選択的触媒還元SCRモジュールもフィルタシステム20に結合させることができる。フィルタ媒体26が、ハウジング24内部に位置決めされ、エンジン18からの排気中の煤や灰などの微粒子を捕捉するように構成される。さらに、フィルタシステム20は、フィルタ22に関する制御システム40を含むことがあり、制御システム40は、本明細書でさらに述べる特徴および機能を有する様々な構成要素を含む。また、ここで図2を参照すると、エンジンシステム16のいくつかの構成要素および特徴がさらに詳細に図示されている。上述したように、再生メカニズム34は、例えば、フィルタ22内の捕捉された煤の量が所望のしきい値を超えたときにフィルタ22を再生するように構成することができる。排気微粒子フィルタのフィルタ媒体内部に煤粒子が捕捉される一般的な現象は、当業者にはよく知られている。時間と共に、捕捉された煤が除去されない場合には、フィルタ効率が劣化傾向を示す、排気背圧が上昇される、および/またはフィルタ損壊の危険が生じる点まで煤が蓄積することがある。本開示では、フィルタ媒体26は、コージエライトのようなセラミックフィルタ媒体、炭化ケイ素濾過媒体、またはさらなる別のタイプのフィルタ媒体など、任意の多様な異なるフィルタ媒体タイプを含むことができる。本開示の範囲から逸脱することなく、交換可能なフィルタカートリッジまたはモノリシックフィルタ媒体を使用することもできる。さらに、煤の燃焼を支援するために、フィルタ媒体26が、内在する触媒物質を含むことがあり、または触媒がエンジン燃料中で搬送される、もしくは他の方法で供給されることがある。いずれにせよ、一実施形態では、再生メカニズム34は、管路28とフィルタ22の間を進む排気ガスのストリーム中に空気を供給するための空気入口36を含むことがある。また、再生メカニズム34は、燃料ノズル38などの燃料送達デバイス、または他の燃料送達メカニズムを含むことができ、これらの燃料送達メカニズムは、液体ディーゼル留分などの燃料を排気ガス中に供給して燃焼させ、それによりフィルタ22に進むガスの温度を上昇させて、フィルタ22の内部に捕捉された煤の燃焼を開始および/または維持するためのものである。排気ガス中に燃焼から燃料を供給する上記のストラテジではなく、定量供給システムや、フィルタ22の下流の背圧発生流量制限器など、任意の他の適切な再生技法を使用することもできる。さらに、制御システム40は、感知メカニズム42と、感知メカニズム42に結合され、感知メカニズム42からの入力を受信するように構成されたデータ処理装置44とを含むことがある。データ処理装置44は、電子制御ユニット45の一部でよく、電子制御ユニット45は、専用のフィルタ制御ユニットを含み、さらにエンジン制御ユニットを備えることもある。すなわち、電子制御ユニット45は、フィルタシステム20を監視および制御するように構成することができるが、さらに、エンジン18、ならびにシステム16および/または機械10の他の構成要素の動作態様を監視および制御するように構成することもできる。コンピュータ可読メモリ54が、データ処理装置44と結合されることがあり、データ処理装置44によって実行されるコンピュータ可読コードを記憶する。コンピュータ可読コードは、煤検出および/または再生制御アルゴリズムを含むことがあり、その意義は、以下の説明からさらに明らかになろう。メモリ54は、ハードドライブやフラッシュメモリなど任意の形態の適切なメモリを含むことがある。一実施形態では、感知メカニズム42は、煤センサを含むことがあり、煤センサは、電子制御ユニット45と通信するコンピュータ52を有し、また送信機46および受信機48を含み、送信機46および受信機48は、ハウジング24の内部に位置決めされ、それぞれ電磁エネルギーを送信および受信するように構成される。送信機46および受信機48はそれぞれ、当業者に知られているように電磁エネルギーを送信または受信することが可能なアンテナを含むことがある。独自のデータ処理装置を含むコンピュータ52は、送信機46によってフィルタ媒体26を通して送信され、受信機48によって受信または感知される電磁エネルギーの減衰を示すデータを符号化する信号を電子制御ユニット45に出力するように構成することができる。送信される電磁エネルギーの減衰は、フィルタ22の相対煤装填状態を示すことがあり、したがって、データ処理装置44は、フィルタ22の相対煤装填状態および本明細書でさらに述べる他の因子に応じて、再生メカニズム34の動作を指令することができる。実用的な一実装ストラテジでは、フィルタ22を通して送信される電磁エネルギーは、送信機46によって送信され、受信機48によって受信される一連の離散パルスを含むことがある。パルスは、ある送信強度で送信され、捕捉された煤に応じて減衰された後に、減少された強度で感知されることがある。各離散パルスが異なる周波数を含むことがあり、それにより、一実施形態では連続的な周波数帯域を定義する周波数の集合が、送信機46によってフィルタ媒体26を通して送信され、受信機48によって受信される。1つの例示的なプロトコルは、第1の周波数で1ミリ秒のパルスを送信し、次いで、異なる周波数で第2の1ミリ秒のパルスを送信し、次いで、さらに別の周波数で第3の1ミリ秒のパルスを送信し、以下同様に、約200メガヘルツMHzの周波数帯域が送信および受信されるまで行うことを含む。一実施形態では、送信される周波数の集合は、約2ギガヘルツGHzよりも大きい周波数を含むことがある。より特定的には、送信される周波数は、約2.0GHz~約2.5GHzの間でよく、1つの実用的な実装ストラテジでは、約2.1GHz~約2.2GHzの間でよい。本明細書で使用するとき、用語約は、数桁の有効数字の文脈で理解すべきである。すなわち、約2GHzは、1.5GHz~2.4GHzの間を意味し、約2.1GHzは、2.05GHz~2.14GHzの間を意味し、他も同様である。各パルスの送信強度と各パルスの受信強度の差は、コンピュータ52からデータ処理装置44への出力において符号化することができる。したがって、そのような出力は、フィルタ媒体26を通して送信される電磁エネルギーの減衰を示すものと理解される。データ処理装置44は、コンピュータ52からの出力を受信し、それに応じてフィルタ22の相対煤装填状態を決定することができる。一実施形態では、本明細書でさらに述べるように、コンピュータ52またはデータ処理装置44は、ある時間間隔で、上記の周波数帯域での周波数の集合に関する平均減衰値を計算し、その平均値と前の平均値との差に基づいて相対煤装填状態を求めることができる。電磁エネルギーの減衰と相対煤装填状態との関係を決定するためのいくつかの技法が当技術分野で知られている。本明細書で述べる教示により、従来の技法で利用可能なよりも高いエンジンシステム効率を達成するために、優れた精度での相対煤装填状態の計算、およびフィルタ再生タイミングに関する優れた制御が可能である。さらに、感知メカニズム42は、温度センサ50を含むことがあり、温度センサ50は、例えば、フィルタ22の入口または取込口温度を感知し、フィルタ温度を示す温度データをデータ処理装置44に出力するように構成された温度センサである。排気微粒子フィルタ内部の温度は、捕捉された煤を含むフィルタ媒体を通して送信されるときに電磁エネルギーが減衰される大きさに影響を及ぼすことがある。一般に、減衰は、本明細書でさらに論じる注目すべき例外を伴って、温度に相関される。したがって、より高い温度は、より大きい減衰、すなわち受信される電磁エネルギーの減少された強度を意味することがある。また、煤検出の精度に関する他の因子も、温度に応じて変わることがあり、したがって、データ処理装置44は、送信される電磁エネルギーの減衰、温度、および本明細書でさらに述べるさらなる他の因子に応じてフィルタ22の相対煤装填状態を決定するように構成されることがある。減衰および温度に加えて、本開示による相対煤装填状態の決定は、フィルタ22の相対灰装填状態に関する情報に一部基づくことがある。このために、データ処理装置44は、さらに、フィルタ22内部の捕捉された灰の量を示す灰値を求め、送信される電磁エネルギーの減衰および捕捉された灰の量に応じて再生適性信号などの信号を出力するように構成することができる。上で論じたように、データ処理装置44は、平均減衰値を受信または計算することができ、平均減衰値は、電磁周波数の集合での電磁エネルギーの送信強度と受信強度の差に基づく。平均減衰値と灰値に少なくとも一部基づいて、データ処理装置は、フィルタ22の相対煤装填状態を示す煤値を求め、煤値を、記憶されている基準値と比較することができる。一実施形態では、求められた煤値は、利用可能なフィルタ体積に対するグラム/リットル単位での煤量を示す値を含むことがあり、記憶されている基準値は、利用可能なフィルタ体積1リットル当たりのxグラムの煤量など、記憶されている基準値を含むことがある。記憶されている基準値は、再生が適当となる相対煤装填状態を示すことがある。データ処理装置44は、求められた煤値を、記憶されている基準値と比較して、比較された値の差に応じて再生適性信号を出力することができる。したがって、一般的に、データ処理装置44は、フィルタ22内の煤装填に関する情報およびまた灰装填に関する情報に基づいて、またいくつかの実施形態では、本明細書でさらに述べるフィルタ温度に関する情報に一部基づいて、フィルタ22の再生の適性を決定することができる。排気微粒子フィルタ内部の灰の蓄積が、煤を正確に検出する試みに影響を及ぼすことがあることが判明している。煤検出の精度に対する灰の影響は、さらに、フィルタ再生を最適にタイミング調整することができる機能に影響を及ぼすことがある。図2で、フィルタ媒体26の第1の区域Qが、灰で実質的に満たされており、フィルタ媒体26の第2の区域Pが、捕捉された煤を含む。エンジンシステム16の動作中に時間と共に灰が蓄積するにつれて、煤を捕捉するために利用可能なフィルタ22の体積が減少することがある。したがって、区域Qが比較的大きい場合には、フィルタ22の比較的小さい割合が、捕捉された煤を収容するために利用可能である。例えば、灰を含まないフィルタまたはほぼ灰を含まないフィルタでは、内部に位置決めされたハードウェア以外のフィルタ22の実質的にすべての体積が、捕捉された煤を収容するために利用可能である。しかし、数年にわたるエンジン動作での灰の蓄積は、捕捉された煤を収容するために利用可能なフィルタ体積を減少させる傾向がある。その結果、フィルタ22は、より低い灰装填量の条件下よりも、より高い灰装填量の条件下で、再生が望まれるしきい値煤装填状態に比較的すぐに達することがある。最適な動作のために、フィルタ22内部に蓄積する灰が多くなればなるほど、時間と共にフィルタ再生の頻度を高めることが必要となることがあり、少なくとも最終的には灰清掃が行われる。さらに、コンピュータ可読メモリ54は、データ処理装置44が上述した煤値を求めるために使用することができる総フィルタ体積などの情報を記憶することができる。一実施形態では、求められる煤値は、利用可能なフィルタ体積に対する捕捉された煤の割合を示す値を含むことがある。灰量、煤量、および総フィルタ体積に関する情報に基づいて、データ処理装置44は、利用可能なフィルタ体積に対する捕捉された煤の割合、またはその割合を示す値を計算、推定、または推論することができる。煤値は、例えば、直接計算することができ、またはマップによって決定することができる。本開示は、灰装填と最適な再生タイミングとの関係に関する前述の洞察を利用して、捕捉された灰の量とは無関係にフリーサイズone-size-fits-allの手法が一般に使用されていた従来の設計よりも効率を改良する。フィルタ22の灰装填状態に関する情報をデータ処理装置44に提供するための様々なストラテジが、本明細書で企図される。一実施形態では、灰装填は、燃料消費および燃料タイプに関するデータに少なくとも一部基づいて推定することができる。例えば、いくつかのバイオディーゼル燃料およびブレンドは、従来のディーゼル燃料よりも、消費される燃料の所与の体積に関して、比較的大量の灰を生成する傾向がある。他の例では、灰装填は、最も最近の灰清掃以降のエンジン稼動時間に基づいて推定することができる。さらなる他の例では、灰値は、データ処理装置44または別のオンボードエンジンコンピュータによって計算することができる。排気微粒子フィルタ内部の捕捉された灰の相対量を示す値を計算する一例は、本願と同時係属中の、本願と同一所有者の特許文献2に教示されている。さらに、利用可能なフィルタ体積に対する捕捉された煤の割合を求める精度は、送信される電磁エネルギーの減衰の分散によって影響を及ぼされることがあることが判明している。そのような分散は、1つまたは複数の特定の電磁周波数での非常に高い減衰、または非常に低い減衰、またはゼロ減衰により生じる偏位の形態を取ることがある。1つの実用的な実装ストラテジでは、ある電磁周波数帯域にわたる周波数掃引を使用することができることを想起されたい。フィルタ22および/または内部に捕捉された微粒子は、周波数帯域内の特定の周波数に対して異なる応答を示すことがあり、いくつかの例では、変化する応答は、補償のための何らかの措置を行わない限り煤検出の精度が損なわれる可能性があるほど極端なものであることがある。求められる煤値の精度が偏位によって低下されることがある一例は、送信される電磁周波数の1つまたは複数がフィルタ22の共鳴周波数を含む場合である。送信される周波数の集合がフィルタ22の共鳴周波数を設計上含まない実施形態が企図される。関連の実装ストラテジでは、送信機46によって送信される電磁周波数掃引は、1つまたは複数の共鳴周波数を飛ばすことがある。共鳴周波数は、フィルタごとに異なることがあり、さらには、時間と共に、および/または所与のフィルタ内の微粒子の蓄積もしくは他の因子に応じてずれることがある。多くの例で、特に現場条件下では、フィルタの実際の共鳴周波数を決定するのが難しいことがある。したがって、1つのさらなる実用的な実装ストラテジは、フィルタ22の少なくとも1つの共鳴周波数、および複数の他の非共鳴周波数を含む電磁周波数の集合を送信することを含む。任意の微粒子フィルタと共に使用されるストラテジは、1つまたは2つの共鳴周波数を送信し、かつ100個を超える非共鳴周波数を送信することを含むことがある。非共鳴周波数を含む電磁周波数の集合を優位にするこの一般的なストラテジにより、減衰を示すデータ中の共鳴によって誘発された偏位に対して、煤値の決定の感度を低くすることができるようになる。この原理の別の形での理解は、非共鳴周波数での減衰を示すデータが、共鳴周波数での減衰を示す任意のデータよりも圧倒的に大きくなると予想することができるように、固有周波数、周波数範囲、数、または周波数の多様性を選択することができるというものである。すなわち、平均減衰値の計算は、データでの比較的極端な偏位が最終結果に実質的に影響を及ぼさないことを保証することができる。さらなる他の実施形態は、減衰を示すデータをフィルタして、ある度合いだけ平均からずれたデータを排除または修正することができ、次いで、煤検出のための基礎となる調節された平均値が求められる。次に図3を参照すると、フィルタ22など排気微粒子フィルタ内部の捕捉された煤の質量に対する、周波数の集合に関する電磁エネルギーの平均減衰のグラフが図示されている。3つの異なる信号トレースが示されており、排気微粒子フィルタ22の低い灰量の条件に対応する第1のトレースLAと、中間の灰量の条件に対応する第2のトレースMAと、高い灰量の条件に対応する第3のトレースHAとを含む。各信号トレースが異なるプロファイルを有し、これは、捕捉された灰の異なる相対量に関して、フィルタ22および内部に捕捉された微粒子が、送信される電磁周波数の同じ集合に対して異なる応答を示すことに留意することができる。すなわち、LA、MA、およびHAは、3つの異なる時点でのフィルタ22の3つの異なる煤装填サイクルを監視することにより得ることができ、ここで、捕捉された灰の相対量は、3つの異なる時点それぞれで異なる。煤の蓄積の割合と比較して灰の蓄積の割合が比較的遅いことを前提として、トレースLA、MA、およびHAで表されるデータが得られる各期間は、エンジン動作で数百時間ほど離れていることがある。例示される実施形態では、信号トレースLAは、例として0の灰装填状態を表し、信号トレースMAは、例として50の灰装填状態を表し、信号トレースHAは、例として100の灰装填状態を表す。例えば、50灰装填状態は、フィルタ22の体積の50が灰で満たされていることを必ずしも意味せず、フィルタ22が、所期の灰装填容量の約半分を捕捉していることを意味することを理解すべきである。また、信号トレースHAが、ほぼ煤質量M1で変曲点または最小値を有し、信号トレースMAが、ほぼ煤質量M2で変曲点または最小値を有することに留意することができる。信号トレースLAは、図3では、変曲点/最小値に達していないように見える。それにも関わらず、信号トレースLAは、図3に示される範囲を超える煤質量の増加と共に測定が継続された場合には、変曲点/最小値に達すると予想することができるが、当業者に容易に明らかな理由から、フィルタ22をそのような状態にさらすことは望ましくないことがある。信号トレースの変曲点/最小値は、そこを超えると、送信される電磁エネルギーに対するフィルタ22および内部に捕捉された微粒子の応答がより大きな減衰を示さなくなる飽和点と理解することができる。これは、既に捕捉されている煤を、煤のさらなる蓄積が、送信される電磁エネルギーから遮蔽し、したがって電磁エネルギーには、煤蓄積の増加と共に減少された量の煤しか見えなくなることに起因すると考えられる。異なる形でプロファイルされた信号トレースの飽和点が、捕捉された煤の異なる質量で生じることに留意することができる。これは、より高い灰装填量の条件下で、より低い灰装填量の条件下よりも速く煤が詰まって、比較的高密度の煤ケーキになることに起因すると考えられる。また、捕捉された灰がフィルタ22内部の体積を占有することにより、信号トレースLA、MA、およびHAの任意の1つに関連付けられるデータによって示される煤の質量は、典型的には、利用可能なフィルタ体積に対する捕捉された煤体積の異なる割合に対応することに留意することができる。各信号トレースLA、MA、およびHAは、比較的不規則である。ほぼ任意の煤検出ストラテジで、雑音のみの場合には、いくらかの信号トレース不規則性が予測されることがあるが、少なくとも一部にはフィルタ温度の変化により、各信号トレースLA、MA、およびHAでのほぼ周期的な上昇および低下が生じる。比較的高い温度では、捕捉された煤に応じた電磁エネルギーの減衰が、比較的低い温度での減衰よりも大きいことがある。例えば、より低い温度T-1では、送信される電磁エネルギーの強度は、質量Yの捕捉された煤を通して送信されたときに量Xだけ減少されることがあり、一方、より高い温度Tでは、送信される電磁エネルギーの強度は、質量Yの捕捉された煤を通して送信されたときに量X1だけ減少されることがある。しかし、捕捉された煤の質量が変化するにつれて、減衰後の温度の影響の性質および度合いも変化することがある。捕捉された煤の質量が増加するにつれて、煤を通して送信される電磁エネルギーの減衰に温度が及ぼす影響の度合いも増加することがあることが判明している。この関係は、図3で少し見られる。全体の信号が平均では平坦であっても、煤質量の増加と共にトレースLA、MA、およびHAの上昇および低下が継続することに留意することができる。温度に依存する減衰と煤質量との関係をおそらく最も良く示すトレースLAの場合、トレースが質量M2を超えて平坦であるときでさえ、温度偏位は上昇および低下の形で明らかである。また、少なくともいくつかの例において、飽和点を超える減衰に対する温度の影響は逆になることがあることが判明している。本開示による煤検出では、減衰に対する温度の影響が煤の増加と共に変化するのに対する補償を利用することができ、以下により詳細に論じる。これらの原理の別の形での理解は、少なくともいくつかのシステムにおいて、および電磁エネルギーのいくつかの周波数に関して、減衰を煤質量と連関させることができるだけでなく、温度とも連関させることができ、減衰に対する温度の影響の大きさおよび性質自体を煤質量に連関させることができるというものである。前述した論述に鑑みて、当業者は、温度、減衰、および煤質量の因子が様々な形で相互に連関されることを理解されよう。さらに、当業者は、電磁エネルギーの減衰に関する2組の同様または同一のデータ、例えばデジベル単位での定量化された減衰データが、実際には、相互に連関された関係により、捕捉された煤の2つの異なる質量を表すことがあることを理解されよう。すなわち、Zデジベルの同じ減衰が、煤質量と温度の異なる組合せで観察されることがある。さらに、捕捉された灰の量が変化するにつれて利用可能なフィルタ体積が変化することにより、捕捉された煤の質量の所与の決定は、再生を最適にタイミング調整するのに十分な情報ではないことがある。本開示は、煤を検出し、比較的高い精度で、かつ本明細書で述べる様々な相互依存関係を考慮に入れてフィルタ再生をタイミング調整することが可能なストラテジを包含する。これらの機能は、少なくとも一部には、電磁エネルギーの減衰、フィルタ温度、および捕捉された煤の質量の間で見出された相関によって可能になる。対象の相関の温度は、煤温度でよく、これは、典型的には、中間の排気温度および基板温度である。煤温度を直接感知することは常に実用可能なわけではないので、本明細書でさらに述べるように、フィルタ入口温度の感知を使用し、感知される入口温度と煤温度との差の補償を行うことができる。また、温度は、対象の相関を使用する煤検出の特定の実装形態で感知するのではなく、モデル化することもできる。相関の表現の1つは、以下の式によるものである。ここで、S=減衰であり、A=実効フィルタ体積であり、BおよびCは定数である。上式で表される相関、および一般的な数学的な関係のさらなる表現および/またはより洗練された表現により、データ処理装置44は、フィルタ22内部の捕捉された煤の質量を示すフィルタ煤装填値、捕捉された煤の質量の変化、または捕捉された煤の質量の変化率を計算できるようになる。データ処理装置44は、例えばフィルタ再生のタイミング調整に使用するために、求められたフィルタ煤装填値をコンピュータ可読メモリ54に記録することができる。上で論じたように、データ処理装置が煤値を計算することができることを想起されたい。煤値は、フィルタ煤装填値と同じであることも、そうでないこともある。本明細書で開示する方法のいくつかは、上の相関に基づいて煤検出が行われるかどうかに関わらず、煤検出およびフィルタ再生に広範に適用可能であると予想される。したがって、上の相関が煤検出で利用されるいくつかの例では、煤値とフィルタ煤装填値は同じであることがあり、異なる煤検出技法が使用される他の例では、2つの用語は必ずしも交換可能ではないことがある。計算されたフィルタ煤装填値は、フィルタ22を再生するための条件の適性を判断するために使用することも、他の目的で、例えば、任意の所与の時点でフィルタ22内部の煤の質量、または実効フィルタ体積もしくは利用可能なフィルタ体積に対する煤質量の割合を単に計算するために使用することもできる。上の相関に少なくとも一部基づいて、電磁エネルギーの1つまたは複数の周波数の減衰を示す単一の値Sと、フィルタ22内での入口温度などの温度を示す単一の温度入力Tと、A、B、およびCに関して経験的に求められた値とを使用して、フィルタ22内部の捕捉された煤の質量を計算することができる。そのような例示的な実装形態では、計算されたフィルタ煤装填値は、捕捉された煤の質量でよく、またはそれを示すものでよい。それにも関わらず、実用的な実装ストラテジは、本明細書でさらに述べるように、離散値ではなく、様々な因子の変化に関係する上の相関の変形を利用することもできる。利用可能なフィルタ体積または実効フィルタ体積は、フィルタ22内部の灰の蓄積に基づいて変わることがあることを想起されたい。したがって、上式において、Aは、総フィルタ体積に関する情報と、灰によって占有される総フィルタ体積の割合に関する情報とに基づいて決定することができる。利用可能なフィルタ体積と、灰によって占有される体積との差が、利用可能なフィルタ体積または実効フィルタ体積である。図4を参照すると、煤質量に対する減衰のグラフが図示されており、3つの異なる実効フィルタ体積状態が曲線A、A’、およびA’’によって示されている。図4で、操作される唯一の変数が実効フィルタ体積であると仮定することができる。曲線A’’は、比較的小さい実効フィルタ体積を示し、曲線Aは、中間の実効フィルタ体積を示し、曲線A’は、比較的大きい実効フィルタ体積を示す。曲線A、A’、およびA’’は、例示のために正規化されているが、それらは、図3の信号トレースMA、LA、およびHAにそれぞれほぼ対応することに留意することができる。したがって、時間と共に灰が蓄積するにつれて、Aの絶対値は減少すると予想することができる。上式での定数Bは、周波数定数として理解することができ、フィルタハウジング幾何形状と、フィルタ22を通して送信される電磁エネルギーの周波数の平均とに少なくとも一部基づくことがある。図5を参照すると、煤質量に対する減衰のグラフが図示され、ここで、他の係数は変えずに定数Bを変える影響が示される。応答曲線の初期部分は、定数Bが比較的小さい場合には、比較的急峻な傾きを有することがあり、図5の曲線B’として示される。Bが比較的大きい場合には、比較的浅い傾きが予想されることがあり曲線B’’によって示される、Bが中間の値の場合には、中間の傾きが予想されることがある曲線Bによって示される。上式での定数Cは、清浄校正定数として理解することができ、一般に、フィルタハウジング幾何形状と、フィルタハウジングに含まれる物質の幾何形状および性質とに基づくことがある。図6は、煤質量に対する減衰のグラフを示し、ここで、定数Cは、比較的低い値曲線C’、中間値曲線C、および比較的高い値曲線C’’の間で変えられる。送信機と受信機の間の電磁周波数伝送でのカップリングの概念は、当業者によく知られている。理想的な場合には、完全なカップリングにより、Cは0になる。しかし、任意の実世界のフィルタでは、また、任意の物品がフィルタ内部に配置される場合には、カップリングは、典型的には理想的な場合からはずれる。したがって、Cは、選択された周波数または周波数範囲で、および所与のフィルタ幾何形状に関して、フィルタ22の清浄校正値に依存することがある。さらに、曲線C’が、曲線CおよびC’’よりも比較的低い範囲の減衰値を捕捉することに留意することができる。したがって、定数Cを変えることで、関連のシステムの感知範囲を効果的に変えることができる。本明細書でさらに論じるように、煤検出は、上式から導出されるが、Cが相殺された数学的な関係に基づくこともある。したがって、A、B、およびCは数値を表し、それらの数値は、所与の排気微粒子フィルタシステム設計に関して経験的なデータを収集することによって決定することができ、または数値の一般的な範囲を決定することができる。図4、図5、および図6それぞれにおいて、ラインRPは、再生を行うことができる適当な煤質量を表す。本明細書で述べるように、再生タイミングは、利用可能なフィルタ体積のリットル当たりの煤質量に依存することがあるので、様々な灰装填量条件下で、再生が望まれる実際の煤質量の量は変わることができ、したがって、実世界の場合、ラインRPは、実際にはそれぞれのグラフで異なる相対位置であることがある。図3に示されるものなど減衰のプロファイルが、特定のシステム仕様、例えば所望の煤質量検出範囲または電磁エネルギー強度感知範囲に適するように、排気微粒子フィルタシステム特性を変えることによってA、B、およびCを操作することができる。比較的低い信号強度を感知することが望まれる場合、減衰のプロファイルが、低い信号強度範囲に達する前に平坦にならないこと、または逆戻りして上昇傾向を示さないことを保証するように、A、B、およびCを変えることができる。BおよびCは、本明細書では定数として述べているが、BおよびCはそれぞれ、ハードウェアおよび周波数に依存することがあり、実際には、フィルタ設計および煤検出ストラテジに応じて幾分変化することがあることを理解すべきである。さらに、BおよびCが、他は固定した条件下で実際に一定である、またはほぼ一定である実施形態が企図されるが、BおよびCは、異なるフィルタ温度など異なる動作条件下では、ある程度変化することがあることが観察されている。したがって、温度変化が最小化された、またはなくされた研究実装形態では、BおよびCは、真の定数として挙動することがある。本開示で述べる概念の実施は、典型的には、排気微粒子フィルタシステム内部で温度が変化している条件を含むので、BおよびCは、温度によって誘発されるそれらの値の変化を見込むように、動作中に校正されることがある。したがって、BおよびCを本明細書では定数と記載するが、これらは、本明細書でさらに述べるように、制御された研究室条件下では少なくとも理論的には値が変化しないが、実際の適用例では典型的には変化し、校正する必要があり得る数量と理解すべきである。上で示唆したように、前述の式で表される相関は、データ処理装置44によって実行される煤検出アルゴリズムを変更せずに使用することができる。しかし、実用的な実装ストラテジでは、煤検出アルゴリズムは、前述の式の微分に少なくとも一部基づくことがあり、したがって、減衰の変化が、捕捉された煤の質量の変化に関係付けられる。ある時間間隔にわたる減衰の変化に基づいて、捕捉された煤の質量の変化を計算することによって、その時間間隔に煤質量が増加した量を計算することが可能である。一般に、これにより、データ処理装置44が煤量の計算を開始できるようになり、煤質量が分かっている場合には再生後に清浄なフィルタ状態から始まり、再生が適当である煤質量に達するまで、次の時間間隔にわたって煤質量の変化を追跡する。一実施形態では、データ処理装置44は、ある時間間隔にわたる捕捉された煤の質量の計算された変化を、前の時間間隔にわたる捕捉された煤の質量の変化と数値積分して、総計の煤質量を計算することができる。フィルタ煤装填値が、総計の煤質量を含む、または示すことがあることを想起されたい。総計の煤質量またはそれを示す値から、データ処理装置44は、利用可能なフィルタ体積に対する現在の煤質量の割合を示す値を求め、上で論じたのと同様の様式で、求められた値を、記憶されているしきい値と比較することができる。求められた値と、記憶されているしきい値との比較に応じて、データ処理装置44は、フィルタ再生をトリガすることができ、または、まだ再生を行うに値しないと判断することができる。したがって、本明細書で述べる再生適性信号は、値0または1を有する信号を含むことがあり、値0は、再生を開始すべきでないことを示し、値1は、再生を開始するためのアクションをトリガする。さらに、データ処理装置44によって実行される煤検出アルゴリズムは、煤質量に関して減衰を変化させるが温度に関しては減衰を変化させない前述の式の偏微分に少なくとも一部基づかせることができることが判明している。前述の式の全微分は、減衰の変化率、煤質量の変化率、および温度の変化率の間の関係を表すことができることを当業者は理解されよう。全微分に基づく煤検出アルゴリズムを利用する実施形態を使用することもできる。しかし、いくつかの目的では、温度を定数として扱い、所与の時間間隔にわたる煤質量の変化の計算を、温度の変化または変化率ではなく離散温度値に基づかせることによって、許容範囲内の精度、および計算の複雑さの減少を得ることができることが判明している。したがって、煤質量の変化率と、減衰の変化率と、離散温度との間の非線形相関を使用することができる。1つの実用的な実装ストラテジでは、所与の時間間隔に関する煤質量の変化の計算を、その時間間隔の終了時の温度に応じて実行することができる。上で示唆したように、定数BおよびCに加えて、煤質量、煤質量の変化、または煤質量の変化率の計算は、経験的または理論的に得られるさらなる係数に基づくことがある。経験的に導出される上記の式の一変形形態は、以下のようである。ここで、yは減衰であり、mは煤質量である。上の変形した式において、C1は、最初の式からのAと相互交換可能であり、C2は、最初の式からのBと相互交換可能であり、C4およびC5は、追加のハードウェアに基づく係数であり、C3は、最初の式からのCと相互交換可能である。煤検出における係数C1、C2、C4、およびC5の意義およびさらなる実装は、以下の説明から明らかになり、また、上述したように、C3は、式から除去することもできる。上の変形した式では、項は、本明細書で論じるように、飽和を補償するために使用される反射/共鳴項である。図3の前述の論述から、各信号トレースHAおよびMAが飽和点を示し、信号トレースLAは、外挿された場合に飽和点を示すと予想することができることを想起されたい。反射/共鳴項により、煤監視が飽和点を超えて行われる場合でさえ、煤検出を継続し、許容範囲内の精度にすることができる。上の変形した式から、温度に関してではなく煤質量に関して減衰の微分を取ることで、以下の偏微分式が得られる。この偏微分式は、減衰がlog10指数減衰プロファイルを示すという追加の洞察を反映する。dy=減衰の差として、dmに関する解を得るためにこの式を書き換え、式全体にわたって、乗算される利得項Kを挿入すると、以下の式が得られる。上の偏微分式は、説明したフィルタ煤装填値を得るためにデータ処理装置44が行うことができる1つの例示的な計算を表す。より単純なものも、より複雑なものも含めた多くの他の式を、本明細書に記載する教示に基づいて導出することができ、本開示の範囲から逸脱することなく、排気微粒子フィルタシステムに好適に実装することができることが企図される。ハードウェア、フィルタ幾何形状、電磁周波数、および場合によっては未発見の因子の変化は、追加または代替のハードウェアに基づく係数を考慮に入れる式および/またはアルゴリズムによって最良に対処することができる。あるいは、そのハードウェアに基づく係数は、温度以外のいくつかの因子に基づいて、または温度に加えていくつかの因子に基づいて校正されるが、その原理の基礎は、本明細書で開示する一般的な関係と同様である。