ＤＰＦの再生制御装置、再生制御方法、および再生支援システム
【課題】簡単な方法によって精度よくアッシュ堆積量を推定できるとともに、アッシュの洗浄要求を作業者に正確に報知して、アッシュ洗浄をサービス工場で効率的に行うことができるＤＰＦの再生制御装置、再生制御方法および再生支援システムを提供すること。
【解決手段】ＤＰＦ７の前後差圧を検出する差圧センサ３９と、スート分とアッシュ分との合計の堆積量によって生じるＤＰＦ差圧が予め試験または計算によって設定され、アッシュ堆積量が洗浄を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を洗浄要求閾値として設定し、洗浄要求閾値より多く堆積し出力低下を必要とするＤＰＦ差圧を出力低下閾値として設定するＤＰＦ差圧設定手段５１と、ＤＰＦ差圧が洗浄要求閾値に達したかどうかを判定して洗浄要求を出力する洗浄要求報知手段５３と、出力低下閾値に達したかどうかを判定して出力低下を警報する出力低下警報手段５５と、を備えたことを特徴とする。
【解決手段】ＤＰＦ７の前後差圧を検出する差圧センサ３９と、スート分とアッシュ分との合計の堆積量によって生じるＤＰＦ差圧が予め試験または計算によって設定され、アッシュ堆積量が洗浄を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を洗浄要求閾値として設定し、洗浄要求閾値より多く堆積し出力低下を必要とするＤＰＦ差圧を出力低下閾値として設定するＤＰＦ差圧設定手段５１と、ＤＰＦ差圧が洗浄要求閾値に達したかどうかを判定して洗浄要求を出力する洗浄要求報知手段５３と、出力低下閾値に達したかどうかを判定して出力低下を警報する出力低下警報手段５５と、を備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの排ガス中に含まれるパティキュレートマター（排気微粒子、以下ＰＭと略す）を捕集するためのディーゼルパティキュレートフィルター（以下ＤＰＦと略す）の再生制御装置、再生制御方法、および再生支援システムに関し、特に、ＤＰＦに堆積されたアッシュ（灰）の堆積量を推定してアッシュ洗浄を行う再生制御装置、再生制御方法、および再生支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンから排出されるＰＭの低減に有効な技術として、ＤＰＦが知られている。
ＤＰＦは、フィルターを用いたＰＭ捕集装置であり、このＤＰＦにはエンジンから排出されるスート（すす）成分と、アッシュ（灰）成分が堆積する。スート成分は強制再生により焼ききることが出来るが、アッシュは強制再生を行っても焼ききることが出来ずＤＰＦに堆積していく。このアッシュが堆積するとＤＰＦの目詰まりがおき、排圧上昇につながるため、アッシュの堆積量を予測して定期的にアッシュ洗浄を行うことが必要である。
【０００３】
このアッシュはエンジンオイルがシリンダとピストンとの隙間から燃焼室に入って、燃焼することによって発生するため、アッシュ堆積量はエンジンオイルの消費量と相関があることが知られている。
【０００４】
アッシュ堆積量の推定手法に関する技術として種々知られている。例えば、特開２００３−８３０３６号公報（特許文献１）には、ＤＰＦの再生完了直後にＤＰＦ差圧からアッシュ堆積量を求める技術が示され、特許第４０３２８４９号公報（特許文献２）には、走行距離を積算してアッシュ堆積量を求める技術が示され、特許第３９５１６１８号公報（特許文献３）には、エンジン回転数と燃料消費量のマップからアッシュ排出量を求め、それを積算して堆積量を求める技術が示され、特開２００６−２９３２６号公報（特許文献４）には、オイルセンサによりオイルレベルを検知してそれを積算しアッシュ堆積量を算出する技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８３０３６号公報
【特許文献２】特許第４０３２８４９号公報
【特許文献３】特許第３９５１６１８号公報
【特許文献４】特開２００６−２９３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示される、ＤＰＦの再生完了直後にＤＰＦ差圧からアッシュ堆積量を求める技術では、アッシュ堆積量が増えてもＤＰＦ差圧は比例して増大するとは限らず、またスートが堆積していない状態では、アッシュが堆積してもＤＰＦ差圧はほとんど上昇しないので、ＤＰＦ差圧からアッシュ堆積量だけを精度よく予測することには問題がある。
【０００７】
また、アッシュが堆積したＤＰＦにスートが堆積すると、アッシュが堆積していない時に比べてＤＰＦ差圧が高くなるが、スートの堆積量との切り分けが出来ないため、アッシュ堆積量を定量的に正確に推定することは困難である。
【０００８】
さらに、特許文献２の走行距離を積算してアッシュ堆積量を求める技術の場合には、手法としては簡単な方法であるが、エンジン負荷などの条件を考慮出来ないため推定精度に問題がある。
特許文献３のエンジン回転数と燃料消費量のマップからアッシュ排出量を求め、それを積算して堆積量を求める技術では、マップを作成するのに多くの試験点数が必要で時間がかかるうえ、マップ全体の精度を確保するのが困難である。
さらに、特許文献４のオイルセンサによりオイルレベルを検知してそれを積算しアッシュ堆積量を算出する技術では、オイルセンサを装備することが必要となりコスト増大につながる問題がある。
【０００９】
このようにアッシュの堆積量の推定方法には種々の方法があるが、また同時に問題も有している。従って、コスト増大にならず、簡単な方法によって精度よくアッシュ堆積量を推定できる方法が必要とされている。
さらに、アッシュは、スートのように炭素を主成分とするものではなく、主としてエンジンオイル中の金属系添加剤に起因する成分を含むため燃焼によっては焼却できず、圧縮空気等によって吹き飛ばして洗浄する必要があるので、洗浄に際して設備がある専用のサービス工場での作業が必要となる。
このため、アッシュの洗浄要求を作業者に正確に報知して、アッシュ洗浄をサービス工場で効率的に行うことができるようにするＤＰＦの再生支援システムも必要になる。
【００１０】
そこで、本発明は、これら問題に鑑みてなされたもので、簡単な方法によって精度よくアッシュ堆積量を推定できるとともに、アッシュの洗浄要求を作業者に正確に報知して、アッシュ洗浄をサービス工場で効率的に行うことができるＤＰＦの再生制御装置、再生制御方法および再生支援システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、第１発明のＤＰＦの再生制御装置にかかる発明は、排気通路に排気微粒子（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）を備え、該ＤＰＦに捕集されたＰＭを強制再生する強制再生手段を備えたＤＰＦの再生制御装置において、ＤＰＦの前後差圧を検出する差圧検出手段と、スート分とアッシュ分との合計の堆積量によって生じるＤＰＦ差圧が予め試験または計算によって設定され、アッシュ堆積量が洗浄を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を洗浄要求閾値として設定し、前記アッシュ堆積量が前記洗浄を要求する堆積量より多く堆積し出力低下を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を出力低下閾値として設定するＤＰＦ差圧設定手段と、前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値に達したかどうかを判定し達している場合には洗浄要求を出力する洗浄要求報知手段と、前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値より大きい前記出力低下閾値に達したかどうかを判定し達している場合には出力低下を警報する出力低下警報手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、第２発明のＤＰＦの再生制御方法にかかる発明は、排気通路に排気微粒子（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）を備え、該ＤＰＦに捕集されたＰＭを強制再生する強制再生手段を備えたＤＰＦの再生制御方法において、スート分とアッシュ分との合計の堆積量によって生じるＤＰＦ差圧が予め試験または計算によって設定し、アッシュ堆積量が洗浄を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を洗浄要求閾値として設定し、前記アッシュ堆積量が前記洗浄を要求する堆積量より多く堆積し出力低下を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を出力低下閾値として設定し、前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値に達したかどうかを判定し、達している場合には洗浄要求を出力する洗浄要求報知ステップと、前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値より大きい出力低下閾値に達したかどうかを判定し、達している場合には出力低下を警報する出力低下警報ステップと、を有したことを特徴とする。
【００１３】
かかる第１発明、第２発明によれば、ＤＰＦの前後の差圧よりアッシュ堆積量を推定演算するため、ＤＰＦの強制再生制御用の既存の差圧センサらの信号を用いることで新たにセンサを設置する必要がなく、従来技術にあるオイルセンサを装備してオイルレベルを検知してそれを積算しアッシュ堆積量を算出する技術に比べて、コスト増大を抑えられる。
【００１４】
また、ＤＰＦ差圧からアッシュ堆積量を求める技術は、アッシュ堆積量が増えてもＤＰＦ差圧は比例して増大するとは限らず、またスートが堆積していない状態では、アッシュが堆積してもＤＰＦ差圧はほとんど上昇しないので、ＤＰＦ差圧からアッシュ堆積量だけを精度よく予測することには問題があったが、かかる発明では、予め設定されたスート堆積量とアッシュ堆積量との合計堆積に基づくＤＰＦ差圧特性（図３参照）に基づいて、アッシュの洗浄時期を推定して報知するものであるため、アッシュ堆積量だけでは精度よく検出できないＤＰＦ差圧を、スート堆積量とアッシュ堆積量との合計堆積量を用いることで、そこに含まれるアッシュ堆積量の変化を精度よく検出して洗浄時期を判定できるようになる。
【００１５】
また、第１発明において好ましくは、前記洗浄要求閾値に達したときに、アッシュ洗浄要求を報知する前にＤＰＦの手動強制再生を促す手動再生報知手段を設けるとよい。
このように、洗浄要求を報知する前に、ＤＰＦの手動強制再生を促す手動強制再生報知手段を設けるので、ＤＰＦを手動によって強制再生させてスート分を燃焼除去することで、一時的にＤＰＦ差圧を低下させ、改めてＤＰＦ差圧が洗浄要求閾値に達したとき報知するようにできる。
従って、ＤＰＦの洗浄要求報知の信頼性を高めることができる。また、手動強制再生によってサービス工場に運んでのＤＰＦ洗浄作業のタイミングを調整できる。
【００１６】
しかし、手動強制再生を何度も実行するに従って、手動強制再生完了から洗浄要求を促す報知の間隔が狭まってくる。この場合、手動強制再生が完了した後に再度前記洗浄要求閾値に達したときに、手動強制再生の完了から所定時間以内の場合には手動強制再生は実行せずに洗浄要求の報知を行うとよい。
所定時間以内に狭まる場合には、真にアッシュ洗浄が必要になったため、手動強制再生は実行せずに、洗浄要求を報知して、洗浄要求の報知の信頼性を高めることができる。
さらに、頻繁に強制再生を実行すると強制再生の実行に際して使用される燃料によってエンジンオイルが希釈される所謂オイルダイリューションを生じるため、それを防止することができる。
【００１７】
また、第１発明において好ましくは、エンジンオイルの消費量と相関関係を有する指標によってＤＰＦのアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定手段をさらに備え、該アッシュ堆積量推定手段によって算出された堆積量の推定値が洗浄を必要とする堆積量に達していない場合であっても、前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値に達したときに洗浄要求を出力するとよい。
【００１８】
このように、エンジンオイルの消費量と相関関係を有する指標によってＤＰＦのアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定手段をさらに備えて併用することで、アッシュ堆積量の推定精度を高めることができる。
この併用の際に、アッシュは主としてエンジンオイル中の金属系添加剤に起因する成分を含むため使用するエンジンオイルの種類が変わるとエンジンオイルの消費量から推定する手法では、精度良いアッシュ堆積量の推定が困難になるおそれがあるが、ＤＰＦ差圧から推定した洗浄要求閾値の判定を優先して出力することで、エンジンオイルの変更時においてもアッシュ洗浄要求の報知精度を維持できる。
【００１９】
また、第１発明において好ましくは、前記差圧検出手段よって検出された差圧を一定の運転状態の差圧に補正するＤＰＦ差圧補正手段を備え、前記ＤＰＦ差圧が前記ＤＰＦ差圧補正手段によって補正された補正差圧を用いるとよい。
このように、補正差圧を用いることで、堆積量推定精度を高めることができる。すなわち、同一堆積量であっても、差圧は排ガス体積流量により変化するため、計測時の排ガス体積流量を基準状態の基準ガス流量に補正して、その基準ガス流量における差圧を補正差圧として算出する。
【００２０】
次に、第３発明は、前記第１発明のＤＰＦの再生制御装置を備えたＤＰＦの再生支援システムにかかる発明であり、前記再生制御装置はアッシュ管理サーバと通信可能な車載端末器に接続され、前記アッシュ管理サーバにはサービス工場の所在地、各サービス工場の作業可能なカレンダー情報を格納したデータベースを有し、前記再生制御装置の洗浄要求報知手段によって洗浄要求が報知されたときに、前記車載端末器は前記アッシュ管理サーバからアッシュ洗浄可能な最寄りのサービス工場及び作業可能カレンダー情報を入手して車載端末器に表示することを特徴とする。
【００２１】
また、第３発明において好ましくは、前記再生制御装置には、前記洗浄要求閾値に達したときに、アッシュ洗浄要求を報知する前にＤＰＦの手動強制再生を促す手動再生報知手段が設けられ、該手動再生報知手段の報知後に手動再生が実行されたとき、その後再度洗浄要求閾値に達する時期を予測して、前記作業可能カレンダー情報を更新して表示するとよい。
【００２２】
さらに、第３発明において好ましくは、前記車載端末器に表示されたサービス工場及び作業可能カレンダー情報を基に、該車載端末器にサービス工場の指定、および作業依頼日時を入力可能にし、該車載端末器から前記アッシュ管理サーバへ作業依頼情報が送信されるとよい。
【００２３】
アッシュは、スートのように炭素を主成分とするものではなく、主としてエンジンオイル中の金属系添加剤に起因する成分を含むため燃焼によっては焼却できず、圧縮空気等によって洗浄する必要があるので、洗浄に際して設備がある専用のサービス工場又は、運搬可能な洗浄機での作業を要する。
かかる第３発明によれば、アッシュ管理サーバからの情報に基づいて、最寄りのサービス工場、およびサービス作業が可能なカレンダー情報を入手し、さらに車載端末器からアッシュ管理サーバへサービス工場および作業依頼の日時を送信可能にするので、アッシュ洗浄をサービス工場で効率的に行うことができる。
【００２４】
次に、第４発明は、前記第１発明のＤＰＦの再生制御装置を備えたＤＰＦの再生支援システムにかかる発明であり、前記再生制御装置はアッシュ管理サーバと通信可能な車載端末器に接続され、前記アッシュ管理サーバにはアッシュ洗浄時に洗浄したアッシュ量、洗浄時までの累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを蓄積するメンテナンスデータベースを有し、洗浄時のアッシュ量および再生制御装置から読み取った前記累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを、前記車載端末器から前記アッシュ管理サーバのメンテナンスデータベースに送信して蓄積し、該蓄積した最新のデータを基に、前記アッシュ堆積量推定手段に設定される関係式を更新する学習手段を有し、該更新された新たな関係式が前記車載端末器を介して前記アッシュ堆積量推定手段に設定されることを特徴とする。
【００２５】
かかる第４発明によれば、洗浄処理が実行された際に、アッシュ洗浄時に洗浄したアッシュ量、洗浄時までの累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを、アッシュ管理サーバに蓄積して、学習手段によって最新のデータに基づいてアッシュ堆積量推定手段に設定される関係式を更新するので、次回メンテナンス時期の予測精度を向上できる。また、アッシュ管理サーバから更新された新たな関係式が車載端末器を介して車両側のアッシュ堆積量推定手段に送信されて設定されるので、ＤＰＦの再生制御装置を大型化することなく簡単な制御ロジックで関係式を更新できる。
【発明の効果】
【００２６】
第１発明、第２発明によれば、ＤＰＦの前後の差圧よりアッシュ堆積量を推定演算するため、ＤＰＦの強制再生制御用の既存の差圧センサらの信号を用いることで新たにセンサを設置する必要がなく、従来技術にあるオイルセンサを装備してオイルレベルを検知してそれを積算しアッシュ堆積量を算出する技術に比べて、コスト増大を抑えたアッシュ堆積量の推定ができるようになる。
【００２７】
また、予め設定されたスート堆積量とアッシュ堆積量との合計堆積に基づくＤＰＦ差圧特性（図３参照）に基づいて、アッシュの洗浄時期を推定して報知するため、アッシュ堆積量だけでは精度よく検出できないＤＰＦ差圧を、合計堆積量を用いることで、そこに含まれるアッシュ堆積量の変化を精度よく検出して洗浄時期を判定でき、簡単な方法によって精度よくアッシュ堆積量を推定できるとともに、アッシュの洗浄要求を作業者に正確に報知できる。
【００２８】
また、第３発明によれば、アッシュ管理サーバからの情報に基づいて、最寄りのサービス工場、およびサービス作業が可能なカレンダー情報を入手し、さらに車載端末器からアッシュ管理サーバへサービス工場および作業依頼の日時を送信可能にするので、アッシュ洗浄をサービス工場で効率的に行うことができるようになる。
【００２９】
また、第４発明によれば、アッシュ洗浄時に洗浄したアッシュ量、洗浄時までの累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを、アッシュ管理サーバに蓄積して、学習手段によって最新のデータに基づいてアッシュ堆積量推定手段に設定される関係式を更新するので、次回メンテナンス時期の予測精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ＤＰＦの再生制御装置を備えるディーゼルエンジンの全体構成図である。
【図２】（ａ）は第１実施形態を示すＤＰＦの強制再生制御装置の制御フローチャート、（ｂ）は閾値の説明図である。
【図３】排気系圧損におけるスートによる圧損とアッシュによる圧損との関係を示す説明図である。
【図４】第２実施形態を示す再生制御装置の構成図である。
【図５】第２実施形態を示す再生制御装置の制御フローチャートである。
【図６】第２実施形態の手動再生報知手段についての動作説明図である。
【図７】第３実施形態を示す再生制御装置の構成図である。
【図８】第３実施形態を示す再生制御装置の制御フローチャートである。
【図９】第３実施形態のアッシュ堆積推定手段の構成ブロック図である。
【図１０】第３実施形態の閾値の説明図である。
【図１１】第４実施形態の全体構成図である。
【図１２】第５実施形態を示すアッシュ管理サーバの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００３２】
まず、図１を参照して、ＤＰＦの再生制御装置をディーゼルエンジンに適用した全体構成について説明する。
図１に示すように、ディーゼルエンジン（以下エンジンという）１の排気通路３には、ＤＯＣ（前段酸化触媒）５と該ＤＯＣ５の下流側にＰＭ（排気微粒子）を捕集するＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルター）７とからなる排ガス後処理装置９が設けられている。
このＤＯＣ（前段酸化触媒）５は、排ガス中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を無害化するとともに、排ガス中のＮＯをＮＯ２に酸化して、ＤＰＦ７で捕集されたスートを燃焼除去するする機能や、ＤＰＦ７に捕集されたスートを強制再生する場合に排ガス中の未燃燃料成分の酸化反応熱により排ガス温度を上昇させる機能を有する。
【００３３】
エンジン１は、排気タービン１１ｂとこれに同軸駆動されるコンプレッサ１１ａを有する排気ターボ過給機１１を備えており、該排気ターボ過給機１１のコンプレッサ１１ａから吐出された空気は空気管１３を通って、インタークーラ１５に入り給気が冷却された後、給気スロットルバルブ１７で給気流量が制御され、その後、給気マニホールド１８からシリンダ毎に設けられた吸気ポートを通ってエンジン１の図示しない燃焼室内に流入するようになっている。
【００３４】
また、エンジン１においては、燃料の噴射時期及び噴射量を制御して燃焼室に噴射するコモンレール燃料噴射装置が設けられており、該コモンレール燃料噴射装置のコモンレールから燃料噴射弁に対して所定の燃料噴射時期に、所定の燃料量が供給されるようになっていて、該コモンレール燃料噴射装置には後述する再生制御装置１９から制御信号が入力される。コモンレール燃料噴射装置への制御信号の入力位置を符号２１で示す。
【００３５】
また、排気通路３の途中から、ＥＧＲ（排ガス再循環）管２３が分岐されて、排ガスの一部（ＥＧＲガス）がＥＧＲ管２３通り、ＥＧＲクーラ（不図示）で降温され、給気スロットルバルブ１７の下流部位にＥＧＲバルブ２５を介して投入されるようになっている。
【００３６】
エンジン１の燃焼室で燃焼された燃焼ガス即ち排ガス２７は、シリンダ毎に設けられた排気ポートが集合した排気マニホールド２９及び排気通路３を通って、前記排気ターボ過給機１１の排気タービン１１ｂを駆動してコンプレッサ１１ａの動力源となった後、排気通路３を通って排ガス後処理装置９のＤＯＣ５に入るように流れる。
【００３７】
ＤＰＦ７の再生制御装置１９には、コンプレッサ１１ａへ流入する空気流量を検出する空気流量センサ３１、吸気温度センサ３３、ＤＯＣ入口温度センサ３５、およびＤＰＦ入口温度センサ３７、ＤＰＦの差圧センサ３９、過給後の給気温度センサ４１、給気圧力センサ４３からの信号が取りこまれる。
さらにエンジン回転数信号４５、燃料噴射量信号４７、がそれぞれ取りこまれるようになっている。
【００３８】
（第１実施形態）
以上の構成において、本発明の再生制御装置１９について説明する。このＤＰＦ７の再生制御装置１９には、図１に示すように、ＤＰＦ７の前後差圧を検出する差圧センサ３９からの差圧値を、一定の運転状態の差圧に補正するＤＰＦ差圧補正手段４９が設けられ、ＤＰＦ差圧補正手段４９によって補正差圧が算出される。
すなわち、同一堆積量であっても、差圧は排ガス体積流量により変化するため、計測時の排ガス体積流量を基準状態の基準ガス流量に補正して、その基準ガス流量における差圧を補正差圧として算出する。この補正差圧を算出して用いることで、アッシュ堆積量の推定精度を高めることができる。
【００３９】
また、再生制御装置１９には、図３に示すようなスート分とアッシュ分との合計の堆積量によって生じるＤＰＦ差圧と運転時間の関係が予め試験または計算によって設定され、アッシュ堆積量が洗浄を必要とする堆積量に対するＤＰＦ７の補正差圧を洗浄要求閾値として設定し、アッシュ堆積量が前記洗浄を要求する堆積量より多く堆積し出力低下を必要とする堆積量に対するＤＰＦ７の補正差圧を出力低下閾値として設定するＤＰＦ差圧設定手段５１が設けられている。
【００４０】
また、再生制御装置１９には、補正差圧が前記洗浄要求閾値に達したかどうかを判定し、達している場合にはＤＰＦ７に堆積したアッシュを洗浄して除去することを促すために洗浄要求を報知する洗浄要求報知手段５３と、補正差圧が洗浄要求閾値より大きい出力低下閾値に達したかどうかを判定し、達している場合には出力低下を警報する出力低下警報手段５５とを備え、ランプやブザー等の報知警報部５７を作動させる。
本発明においては、洗浄要求に対して洗浄を行わずにアッシュが許容限界値を超えてしまった場合には、排ガス温度が限界範囲を超えるため、さらに排ガス性能が悪化するため、許容補正差圧以上になると出力を低下していくフェイルセーフ機能が働く。このとき何の前触れもなくフェイルセーフ機能が働くのは望ましくないため予め警報するものである。
【００４１】
以上の構成を有した、再生制御装置の制御フローを、図２（ａ）を参照して説明する。まず開始すると、ステップＳ２で、ＤＰＦ補正差圧がアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１以上かを判定する。以上でない場合にはステップＳ６に進んで終了し、アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１以上の場合には、ステップＳ３に進んでアッシュ洗浄要求を報知する。
次に、ステップＳ４で、ＤＰＦ補正差圧が出力低下警告閾値Ｐ２以上かを判定する。以上でない場合にはステップＳ６に進んで終了し、出力低下警告閾値Ｐ２以上の場合には、ステップＳ５に進んで出力低下を警告する。なお、図２（ａ）に示すフローは所定の周期で繰り返される。
また、アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１と出力低下警告閾値Ｐ２との関係は、図２（ｂ）のようにＰ１＜Ｐ２の関係になっている。
【００４２】
ＤＰＦの前後差圧からアッシュ堆積量を求める技術は、アッシュ堆積量が増えてもＤＰＦ差圧は比例して増大するとは限らず、またスートが堆積していない状態では、アッシュが堆積してもＤＰＦ差圧はほとんど上昇しないので、ＤＰＦ差圧からアッシュ堆積量だけを精度よく予測することには問題があったが、本第１実施形態は、予め設定されたスート堆積量とアッシュ堆積量との合計堆積によるＤＰＦ差圧特性（図３参照）に基づいて、アッシュ堆積量を推定して洗浄要求や出力低下をランプやブザー等で警告するものである。
このように、アッシュ堆積量だけ検出するのではなく、合計堆積量のＤＰＦ差圧を検出することで、そこに含まれるアッシュ堆積量の増加状態を精度よく判定して報知、警告できるようになる。
従って、特別なセンサを設けることなく、簡単な方法によって精度よくアッシュ堆積量を推定できるとともに、アッシュの洗浄要求を作業者に正確に報知できる。
【００４３】
図３は、Ａ、Ｂ、Ｃの３種類のＤＰＦを用いて、運転時間と排気系圧損（ＤＰＦ補正差圧）との関係を示す特性曲線を表すものである。使用するＤＰＦによってアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１、出力低下警告閾値Ｐ２を設定する。ただし、出力低下警告閾値Ｐ２についてはエンジン性能に影響するため、どの種類のＤＰＦを用いても出力低下警告閾値Ｐ２は一定値とし、アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１については、ＤＰＦの容量等に応じてそれぞれ設定できるが、図６に示したＰ１のように同一値としてもよい。なお、図６の点線は、強制再生を繰り返している状態を示すものである。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、図４〜図６を参照して、第２実施形態の再生制御装置７０について説明する。この第２実施形態は、第１実施形態に対して、図４に示すように、手動再生報知手段７２および手動強制再生手段７４を設けたことが特徴である。その他の構成については第１実施形態と同一である。
【００４５】
アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１に達したときに、アッシュ洗浄要求を報知する前に、ＤＰＦ７の手動強制再生を促す手動再生報知手段７２が設けている。そしてこの手動再生報知手段７２による報知によって、作業者が強制再生を実行させるスイッチ７６をＯＮ操作すると、手動強制再生手段７４が作動して、ＤＰＦ７の強制再生が実行される。
【００４６】
強制再生の制御概要は、強制再生が開始されると、ＤＯＣ５を活性化するためのＤＯＣ昇温制御が実行される。このＤＯＣ昇温制御は、給気スロットルバルブ１７を絞ったり、ＤＰＦ７の下流側に設けられた排気バルブを絞ったり、燃焼室内への主噴射後にアーリーポスト噴射等を実施すること等によって行われ、ＤＯＣ５が十分活性した後に、燃焼に寄与しないクランク角（ＴＤＣ（上死点）後約１８０ｄｅｇ）において、レイトポスト噴射を行って、活性化されたＤＯＣ５に流入されたレイトポスト噴射の燃料がＤＯＣ５において反応して発生した酸化熱によって排ガス温度をさらに上昇せしめて、ＤＰＦ７内でスート（すす）が燃焼する約６００℃の温度まで昇温させ、スートを燃焼除去する。
【００４７】
以上の構成を有した第２実施形態の再生制御装置７０の制御フローを、図５を参照して説明する。まず開始すると、ステップＳ１２で、ＤＰＦ補正差圧がアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１以上かを判定する。以上でない場合にはステップＳ２４に進んで終了し、アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１以上の場合には、ステップＳ１３に進んでアッシュ洗浄要求タイマをカウントする。ステップＳ１４で、アッシュ洗浄要求タイマが閾値を超えたかを判定し、超えた場合にはステップＳ１５で、アッシュ洗浄要求の報知出力をＯＮする。このようにＤＰＦ補正差圧がアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１以上を判定しても、誤検知を防止するためにすぐにアッシュ洗浄要求の報知出力をＯＮすることなく、所定時間後を設定して報知の出力をする。
【００４８】
次にアッシュ洗浄要求タイマが閾値を越えない場合、ステップＳ１６に進んで、アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１を超えたのは最初かどうかを判定し、最初であれば、ステップＳ１９に進んで、手動再生報知手段７２よって手動再生ランプ（報知警報部５７）を点滅して手動再生を促す。また、ステップＳ１６で、アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１を超えたのが最初でないと判定した場合には、ステップＳ１７で、アッシュ洗浄要求解除禁止タイマが、警告解除禁止閾値Ｔ１以下かどうかを判定する。このアッシュ洗浄要求解除禁止タイマは、ステップＳ２３に示すようにＤＰＦ７の強制再生完了後にカウントが開始されるタイマである。ステップＳ１７で警告解除禁止閾値Ｔ１以下であればステップＳ１８で警告解除を禁止してアッシュ洗浄要求の警告を維持してＯＮにする。ステップＳ１７で警告解除禁止閾値Ｔ１を超える場合には、アッシュ洗浄要求の警告を解除して手動再生ランプを点滅して手動再生を促す。
【００４９】
このステップＳ１６〜Ｓ１９の部分について図６を参照してさらに説明する。アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１を最初に超えたときには、ステップＳ１９のように作業者に手動再生を促す。また、ステップＳ１７でＮＯの場合、つまりアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１を超えた後に手動再生を行い、完了してからＴ１時間以上経過後に、再びアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１を超えた場合には手動再生を促す。
しかし、警告解除禁止閾値Ｔ１以内のＴ２に再びアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１を超えた場合には、強制再生の実行に際して使用される燃料によってエンジンオイルが希釈される所謂オイルダイリューションが生じるため、強制再生を禁止して、ステップＳ１８に進んでアッシュ洗浄要求の出力をＯＮにする。この場合、アッシュ洗浄が実行されるまでアッシュ洗浄要求解除を禁止する。
【００５０】
次に、ステップＳ２０では、ステップＳ１９で警報した結果、作業者がスイッチ７６を操作して、手動再生が実行させているかを判定する。手動再生中であると判定した場合にはステップＳ２１でアッシュ洗浄要求解除禁止タイマをゼロにセットする。ステップＳ２２でＤＰＦ７の強制再生が完了したかを判定し、完了していなければステップＳ２４で終了し、完了していればステップＳ２３でアッシュ洗浄要求解除禁止タイマカウントを開始する、そして、ステップＳ２４で終了する。なお、図５に示すフローは所定の周期で繰り返えされる。
【００５１】
第２実施形態によれば、洗浄要求を報知する前に、ＤＰＦ７の手動強制再生を促す手動強制報知手段７２を設けるので、ＤＰＦ７を手動によって強制再生させてスート分を燃焼除去することで、一時的にＤＰＦ差圧を低下させ、改めてＤＰＦ差圧が洗浄要求閾値に達したとき報知するようにできる。
従って、ＤＰＦ７の洗浄要求報知の信頼性を高めることができる。また、手動強制再生によってサービス工場に運んでのＤＰＦ洗浄作業のタイミングを調整できる。
【００５２】
しかし、手動強制再生を何度も実行するに従って、手動強制再生完了から洗浄要求を促す報知の間隔が狭まってくる。この場合、手動強制再生が完了した後に再度前記洗浄要求閾値に達したときに、手動強制再生の完了から所定時間（警告解除禁止閾値Ｔ１）以内の場合には手動強制再生を促す手動再生ランプの点滅はさせずに、洗浄要求の報知を行う。
所定時間以内に狭まる場合には、真にアッシュ洗浄が必要になったため、手動強制再生は実行せずに、洗浄要求を報知して、洗浄要求の報知の信頼性を高めることができる。
さらに、頻繁に強制再生を実行すると強制再生の実行に際して使用される燃料によってエンジンオイルが希釈される所謂オイルダイリューションを生じるため、それを防止することができる。
【００５３】
（第３実施形態）
次に、図７〜図１０を参照して、第３実施形態の再生制御装置８０について説明する。この第３実施形態は、第１実施形態に対して、図７に示すように、アッシュ堆積量推定手段８４が設けられている。すなわち、第１実施形態で説明した、ＤＰＦ差圧補正手段４９と、ＤＰＦ差圧設定手段５１と、洗浄要求報知手段５３と、出力低下警報手段５５とからなる差圧堆積量推定手段８２とともに、エンジンオイルの消費量と相関関係を有する指標によってＤＰＦのアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定手段８４をさらに備えることを特徴とする。その他の構成については第１実施形態と同一である。
【００５４】
アッシュ堆積量推定手段８４は、図９に示すような全体構成からなっている。規定回転数以上のエンジン回転数の積算値を算出するエンジン回転数積算部８６と、規定回転数以上のエンジン回転数における燃料消費量を積算する燃料消費量積算部８８と、規定回転数以上のエンジン回転数における運転時間を積算する運転時間積算部９０とを備えている。
【００５５】
さらに、エンジン回転数積算部８６によるエンジン回転数の積算値をパラメータとした所定の１次関数式Ｙ＝Ｆ１（Ｘ）によって、オイル消費量を算出する第１オイル消費量推定部９２が設けられている。
同様に、燃料消費量積算部８８による燃料消費量の積算値をパラメータとした所定の１次関数式Ｙ＝Ｆ２（Ｘ）によって、オイル消費量を算出する第２オイル消費量推定部９４が設けられ、さらに、運転時間積算部９０による運転時間の積算値をパラメータとした所定の１次関数式Ｙ＝Ｆ３（Ｘ）によって、オイル消費量を算出する第３オイル消費量推定部９６が設けられている。
【００５６】
さらに、図９の最大値選択部９８によって、それぞれのパラメータによって算出したオイル消費量のうち最大のものを選択し、オイル消費量からアッシュ堆積量を算出する算出式Ｙ＝Ｆ４（Ｘ）によって、アッシュ堆積量推定値を算出するアッシュ堆積量算出部１００を備えている。
【００５７】
エンジン回転数は、ピストンの上下運動の回数に相関があり、燃焼室へのオイル供給量と相関がある。また、負荷が高いと燃料噴射量が多くなり、燃焼温度が上昇することで、アッシュの発生量が増加する。また、運転時間については、エンジン回転数による算出および燃料消費量による算出を補うものとして算出する。
エンジン回転数の積算値、燃料消費量の積算値、運転時間の積算値は、オイル消費量に相関するものであり、アッシュはすでに説明したように、主としてエンジンオイル中の金属系添加剤に起因する成分を含むため、エンジンオイル量に相関することから、これらパラメータによる１次関数式を用いてエンジンオイル量を推定することでアッシュ堆積量を推定する。
なお、１次関数式Ｙ＝Ｆ１（Ｘ）、Ｙ＝Ｆ２（Ｘ）、Ｙ＝Ｆ３（Ｘ）、さらにＹ＝Ｆ４（Ｘ）については、予め試験、または計算によって関係式を算出しておく。
【００５８】
図１０には、アッシュ堆積量推定手段８４によって算出したアッシュ堆積量を基に、アッシュ洗浄要求閾値Ａ１と、アッシュ堆積警告閾値Ａ２との関係について示す。アッシュ堆積量が、アッシュ洗浄要求閾値Ａ１に達すると、アッシュ洗浄要求を行い、アッシュメンテナンス時期であることを知らせる。しかし、アッシュ洗浄要求を超えても作業者がアッシュメンテナンスを行わずに、アッシュ堆積警告閾値Ａ２を超えた場合には、アッシュ堆積警告のフェイルセーフとなる。すなわち、出力低下が行われる。
【００５９】
以上の構成を有した第３実施形態の再生制御装置８０の制御フローを、図８を参照して説明する。
まず開始すると、ステップＳ３２で、アッシュ堆積量推定手段８４によって算出されたアッシュ堆積値が、アッシュ洗浄要求閾値Ａ１以上かを判定し、以上の場合にはステップＳ３４でアッシュ洗浄要求を報知する。ステップＳ３２がＮＯの場合には、ステップＳ３３で、ＤＰＦ差圧補正手段４９によって算出されたＤＰＦ補正差圧が、アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１以上かを判定して、以上の場合にはステップＳ３４でアッシュ洗浄要求を報知する。
【００６０】
さらに、ステップＳ３３でＮＯの場合には、ステップＳ３５に進んで、アッシュ堆積量推定手段８４によって算出されたアッシュ堆積値が、アッシュ堆積警告閾値Ａ２以上かを判定し、以上の場合にはステップＳ３６でアッシュ堆積警告を発する。ステップＳ３５がＮＯの場合には、ステップＳ３７に進んで、ＤＰＦ補正差圧が、出力低下警告閾値Ｐ２以上かを判定して、以上の場合にはステップＳ３８で出力低下警告を行う。そして、ステップＳ３７でＮＯの場合には、ステップＳ３９に進んで終了する。なお、図８に示すフローは所定の周期で繰り返される。
【００６１】
第３実施形態によれば、エンジンオイルの消費量と相関関係を有する指標によってアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定手段８４と、ＤＰＦの差圧からアッシュ堆積量を推定する差圧堆積量推定手段８２とを共に備えるので、アッシュ堆積量の推定精度を高めることができる。
併用の際に、アッシュは主としてエンジンオイル中の金属系添加剤に起因する成分を含むため使用するエンジンオイルの種類が変わると精度良いアッシュ堆積量の推定が困難になるおそれがあるが、差圧堆積量推定手段８２による、ＤＰＦ差圧から推定した洗浄要求閾値の判定を優先して出力することで、エンジンオイルの変更時においてもアッシュ洗浄要求の報知精度を維持できる。
すなわち、ＤＰＦ差圧によるアッシュ堆積量の推定がアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１に達したときの判定を優先して洗浄要求を出力するとともに、最終的にＤＰＦ差圧によるアッシュ堆積量の推定が出力低下警告閾値Ｐ２に達したときの判定を最終的な判定としていることからも分かる。
【００６２】
（第４実施形態）
次に、図１１を参照して、第４実施形態のＤＰＦの再生支援システムについて説明する。この第４実施形態は、図１１に示すように、第１実施形態〜第３実施形態で説明した再生制御装置１９（７０、８０）を備え、該再生制御装置１９には、アッシュ管理サーバ１０３と通信可能な車載端末器１０５が接続可能に構成されている。
【００６３】
この車載端末器１０５を再生制御装置１９に接続することで、車載端末器１０５から通信ネットワーク１０４を介してアッシュ管理サーバ１０３に接続される。さらに、このアッシュ管理サーバ１０３は、通信ネットワーク１０６を介して、アッシュ洗浄可能な設備が設置されている各サービス工場（Ｆ１、Ｆ２、…Ｆｎ）と接続されている。
そして、アッシュ管理サーバ１０３内には、各サービス工場（Ｆ１、Ｆ２、…Ｆｎ）の所在地データが格納されたサービス工場データベース１０７、各サービス工場の稼働日、さらにアッシュ洗浄作業可能なカレンダー情報を格納したカレンダーデータベース１０９を有している。
【００６４】
再生制御装置１９の洗浄要求報知手段５３によって洗浄要求が報知されたときに、車載端末器１０５はアッシュ管理サーバ１０３からアッシュ洗浄可能な最寄りのサービス工場及び作業可能カレンダー情報を入手して車載端末器１０５に表示する。車載端末器１０５は、再生制御装置１９から洗浄要求が報知されたときに、再生制御装置１９に接続しても、常時再生制御装置１９に接続しておいてもよい。
【００６５】
また、再生制御装置１９（７０）には、第２実施形態で説明した洗浄要求閾値Ｐ１に達したときに、アッシュ洗浄要求を報知する前にＤＰＦ７の手動強制再生を促す手動再生報知手段７２が設けられている。そして、該手動再生報知手段７２の報知後に手動再生が実行されると、再度洗浄要求閾値に達する時期を予測して、作業者に報知するとともに、その再度洗浄要求閾値に達する予測結果を、アッシュ管理サーバ１０３に送信することで、作業可能な工場およびカレンダー情報が更新されて、車載端末器１０５に表示されるようになっている。
すなわち、ＤＰＦ７を手動によって強制再生させてスート分を燃焼除去することで、一時的にＤＰＦ差圧を低下させ、改めてＤＰＦ差圧が洗浄要求閾値に達したときの洗浄要求報知を待って、サービス工場に搬入するようにできる。
【００６６】
この再度の洗浄要求閾値に達する時期の予測は、ＤＰＦ差圧設定手段５１内には図３に示すようなスート分とアッシュ分との合計の堆積量によって生じるＤＰＦ差圧と運転時間の関係が予め試験または計算によって設定されているため、その特性を基に、再生制御装置１９（７０）の洗浄要求予測部１１０にて次回再度洗浄要求閾値を超える時期を演算して予測する。そして、その予測結果を、車載端末器１０５を介してアッシュ管理サーバ１０３に与えて、アッシュ管理サーバ１０３で、サービス工場データベース１０７、カレンダーデータベース１０９を基に、作業可能なカレンダー情報が更新される。
従って、サービス工場への搬入可能なスケジュールを、再度洗浄要求閾値に達する時期を予測して更新されたサービス工場およびカレンダー情報を基に予め調整できるようになる。
【００６７】
さらに、車載端末器１０５に表示されたサービス工場及び作業可能カレンダー情報を基に、車載端末器１０５からサービス工場の指定、および作業依頼日時の指定を入力可能にし、車載端末器１０５からアッシュ管理サーバ１０３へ作業依頼情報が送信できるようになっている。
【００６８】
アッシュは、スートのように炭素を主成分とするものではなく、主としてエンジンオイル中の金属系添加剤に起因する成分を含むため燃焼によっては焼却できず、圧縮空気等によって洗浄する必要があるので、洗浄に際して設備がある専用のサービス工場での作業を要する。
従って、アッシュ管理サーバ１０３からの情報に基づいて、最寄りのサービス工場、およびサービス作業が可能なカレンダー情報を入手し、さらに車載端末器１０５からアッシュ管理サーバ１０３へサービス工場および作業依頼の日時を送信可能にするので、アッシュ洗浄をサービス工場で効率的に行うことができる。
【００６９】
（第５実施形態）
次に、図１２を参照して、第５実施形態のＤＰＦの再生支援システムについて説明する。この第５実施形態は、図１２に示すように、第３実施形態で説明した再生制御装置８０を備え、この再生制御装置８０は、車載端末器１０５を介してアッシュ管理サーバ１２０と通信可能に構成されている。
このアッシュ管理サーバ１２０には、第４実施形態のカレンダーデータベース１０９、サービス工場データベース１０７、さらにメンテナンスデータベース１２２、学習手段１２４を有している。
【００７０】
このメンテナンスデータベース１２２には、アッシュ洗浄時に洗浄したアッシュ量、洗浄時までの累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータをそれぞれ蓄積するようになっている。これらデータは、洗浄時に除去したアッシュ量を計測して車載端末器１０５から入力し、さらに、再生制御装置８０から読み取った洗浄時までの累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを、車載端末器１０５から前記アッシュ管理サーバ１２０へ送信してメンテナンスデータベース１２２に蓄積する。
【００７１】
該蓄積した最新のデータを基に、アッシュ堆積量推定手段８４に設定される関係式を更新する学習手段１２４を有し、該学習手段１２４によって更新された新たな関係式が、前記車載端末器１０５を介してアッシュ堆積量推定手段８４に設定される。
学習手段１２４で更新される関係式は、第３実施形態で説明した第１オイル消費量推定部９２におけるエンジン回転数の積算値をパラメータとした所定の１次関数式Ｙ＝Ｆ１（Ｘ）、第２オイル消費量推定部９４における燃料消費量の積算値をパラメータとした所定の１次関数式Ｙ＝Ｆ２（Ｘ）、および第３オイル消費量推定部９６における運転時間の積算値をパラメータとした所定の１次関数式Ｙ＝Ｆ３（Ｘ）、およびオイル消費量からアッシュ堆積量を算出する算出式Ｙ＝Ｆ４（Ｘ）が更新される。
【００７２】
このように、洗浄処理が実行される際に、アッシュ洗浄時に洗浄したアッシュ量、洗浄時までの累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを、アッシュ管理サーバ１２０に蓄積して、学習手段１２４によって最新のデータに基づいてアッシュ堆積量推定手段８４に設定される関係式を更新するので、次回メンテナンス時期の予測精度を向上できる。また、アッシュ管理サーバ１２０から更新された新たな関係式が車載端末器１０５を介してアッシュ堆積量推定手段８４に送信されて設定されるので、ＤＰＦの再生制御装置８０を大型化することなく簡単な制御ロジックで関係式を更新できる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明によれば、簡単な方法によって精度よくアッシュ堆積量を推定できるとともに、アッシュの洗浄要求を作業者に正確に報知して、アッシュ洗浄をサービス工場で効率的に行うことができるので、ＤＰＦの再生制御装置、再生制御方法および再生支援システムへの利用に適している。
【符号の説明】
【００７４】
１ ディーゼルエンジン
３ 排気通路
５ ＤＯＣ（前段酸化触媒）
７ ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルター）
１９、７０、８０ 再生制御装置
３９ 差圧センサ（差圧検出手段）
４９ ＤＰＦ差圧補正手段
５１ ＤＰＦ差圧設定手段
５３ 洗浄要求報知手段
５５ 出力低下警報手段
５７ 報知警報部
７２ 手動再生報知手段
７４ 手動強制再生手段
８２ 差圧堆積量推定手段
８４ アッシュ堆積量推定手段
１０３、１２０ アッシュ管理サーバ
１０５ 車載端末器
１０７ サービス工場データベース
１０９ カレンダーデータベース
１２２ メンテナンスデータベース
１２４ 学習手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの排ガス中に含まれるパティキュレートマター（排気微粒子、以下ＰＭと略す）を捕集するためのディーゼルパティキュレートフィルター（以下ＤＰＦと略す）の再生制御装置、再生制御方法、および再生支援システムに関し、特に、ＤＰＦに堆積されたアッシュ（灰）の堆積量を推定してアッシュ洗浄を行う再生制御装置、再生制御方法、および再生支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンから排出されるＰＭの低減に有効な技術として、ＤＰＦが知られている。
ＤＰＦは、フィルターを用いたＰＭ捕集装置であり、このＤＰＦにはエンジンから排出されるスート（すす）成分と、アッシュ（灰）成分が堆積する。スート成分は強制再生により焼ききることが出来るが、アッシュは強制再生を行っても焼ききることが出来ずＤＰＦに堆積していく。このアッシュが堆積するとＤＰＦの目詰まりがおき、排圧上昇につながるため、アッシュの堆積量を予測して定期的にアッシュ洗浄を行うことが必要である。
【０００３】
このアッシュはエンジンオイルがシリンダとピストンとの隙間から燃焼室に入って、燃焼することによって発生するため、アッシュ堆積量はエンジンオイルの消費量と相関があることが知られている。
【０００４】
アッシュ堆積量の推定手法に関する技術として種々知られている。例えば、特開２００３−８３０３６号公報（特許文献１）には、ＤＰＦの再生完了直後にＤＰＦ差圧からアッシュ堆積量を求める技術が示され、特許第４０３２８４９号公報（特許文献２）には、走行距離を積算してアッシュ堆積量を求める技術が示され、特許第３９５１６１８号公報（特許文献３）には、エンジン回転数と燃料消費量のマップからアッシュ排出量を求め、それを積算して堆積量を求める技術が示され、特開２００６−２９３２６号公報（特許文献４）には、オイルセンサによりオイルレベルを検知してそれを積算しアッシュ堆積量を算出する技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８３０３６号公報
【特許文献２】特許第４０３２８４９号公報
【特許文献３】特許第３９５１６１８号公報
【特許文献４】特開２００６−２９３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示される、ＤＰＦの再生完了直後にＤＰＦ差圧からアッシュ堆積量を求める技術では、アッシュ堆積量が増えてもＤＰＦ差圧は比例して増大するとは限らず、またスートが堆積していない状態では、アッシュが堆積してもＤＰＦ差圧はほとんど上昇しないので、ＤＰＦ差圧からアッシュ堆積量だけを精度よく予測することには問題がある。
【０００７】
また、アッシュが堆積したＤＰＦにスートが堆積すると、アッシュが堆積していない時に比べてＤＰＦ差圧が高くなるが、スートの堆積量との切り分けが出来ないため、アッシュ堆積量を定量的に正確に推定することは困難である。
【０００８】
さらに、特許文献２の走行距離を積算してアッシュ堆積量を求める技術の場合には、手法としては簡単な方法であるが、エンジン負荷などの条件を考慮出来ないため推定精度に問題がある。
特許文献３のエンジン回転数と燃料消費量のマップからアッシュ排出量を求め、それを積算して堆積量を求める技術では、マップを作成するのに多くの試験点数が必要で時間がかかるうえ、マップ全体の精度を確保するのが困難である。
さらに、特許文献４のオイルセンサによりオイルレベルを検知してそれを積算しアッシュ堆積量を算出する技術では、オイルセンサを装備することが必要となりコスト増大につながる問題がある。
【０００９】
このようにアッシュの堆積量の推定方法には種々の方法があるが、また同時に問題も有している。従って、コスト増大にならず、簡単な方法によって精度よくアッシュ堆積量を推定できる方法が必要とされている。
さらに、アッシュは、スートのように炭素を主成分とするものではなく、主としてエンジンオイル中の金属系添加剤に起因する成分を含むため燃焼によっては焼却できず、圧縮空気等によって吹き飛ばして洗浄する必要があるので、洗浄に際して設備がある専用のサービス工場での作業が必要となる。
このため、アッシュの洗浄要求を作業者に正確に報知して、アッシュ洗浄をサービス工場で効率的に行うことができるようにするＤＰＦの再生支援システムも必要になる。
【００１０】
そこで、本発明は、これら問題に鑑みてなされたもので、簡単な方法によって精度よくアッシュ堆積量を推定できるとともに、アッシュの洗浄要求を作業者に正確に報知して、アッシュ洗浄をサービス工場で効率的に行うことができるＤＰＦの再生制御装置、再生制御方法および再生支援システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、第１発明のＤＰＦの再生制御装置にかかる発明は、排気通路に排気微粒子（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）を備え、該ＤＰＦに捕集されたＰＭを強制再生する強制再生手段を備えたＤＰＦの再生制御装置において、ＤＰＦの前後差圧を検出する差圧検出手段と、スート分とアッシュ分との合計の堆積量によって生じるＤＰＦ差圧が予め試験または計算によって設定され、アッシュ堆積量が洗浄を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を洗浄要求閾値として設定し、前記アッシュ堆積量が前記洗浄を要求する堆積量より多く堆積し出力低下を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を出力低下閾値として設定するＤＰＦ差圧設定手段と、前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値に達したかどうかを判定し達している場合には洗浄要求を出力する洗浄要求報知手段と、前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値より大きい前記出力低下閾値に達したかどうかを判定し達している場合には出力低下を警報する出力低下警報手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、第２発明のＤＰＦの再生制御方法にかかる発明は、排気通路に排気微粒子（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）を備え、該ＤＰＦに捕集されたＰＭを強制再生する強制再生手段を備えたＤＰＦの再生制御方法において、スート分とアッシュ分との合計の堆積量によって生じるＤＰＦ差圧が予め試験または計算によって設定し、アッシュ堆積量が洗浄を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を洗浄要求閾値として設定し、前記アッシュ堆積量が前記洗浄を要求する堆積量より多く堆積し出力低下を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を出力低下閾値として設定し、前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値に達したかどうかを判定し、達している場合には洗浄要求を出力する洗浄要求報知ステップと、前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値より大きい出力低下閾値に達したかどうかを判定し、達している場合には出力低下を警報する出力低下警報ステップと、を有したことを特徴とする。
【００１３】
かかる第１発明、第２発明によれば、ＤＰＦの前後の差圧よりアッシュ堆積量を推定演算するため、ＤＰＦの強制再生制御用の既存の差圧センサらの信号を用いることで新たにセンサを設置する必要がなく、従来技術にあるオイルセンサを装備してオイルレベルを検知してそれを積算しアッシュ堆積量を算出する技術に比べて、コスト増大を抑えられる。
【００１４】
また、ＤＰＦ差圧からアッシュ堆積量を求める技術は、アッシュ堆積量が増えてもＤＰＦ差圧は比例して増大するとは限らず、またスートが堆積していない状態では、アッシュが堆積してもＤＰＦ差圧はほとんど上昇しないので、ＤＰＦ差圧からアッシュ堆積量だけを精度よく予測することには問題があったが、かかる発明では、予め設定されたスート堆積量とアッシュ堆積量との合計堆積に基づくＤＰＦ差圧特性（図３参照）に基づいて、アッシュの洗浄時期を推定して報知するものであるため、アッシュ堆積量だけでは精度よく検出できないＤＰＦ差圧を、スート堆積量とアッシュ堆積量との合計堆積量を用いることで、そこに含まれるアッシュ堆積量の変化を精度よく検出して洗浄時期を判定できるようになる。
【００１５】
また、第１発明において好ましくは、前記洗浄要求閾値に達したときに、アッシュ洗浄要求を報知する前にＤＰＦの手動強制再生を促す手動再生報知手段を設けるとよい。
このように、洗浄要求を報知する前に、ＤＰＦの手動強制再生を促す手動強制再生報知手段を設けるので、ＤＰＦを手動によって強制再生させてスート分を燃焼除去することで、一時的にＤＰＦ差圧を低下させ、改めてＤＰＦ差圧が洗浄要求閾値に達したとき報知するようにできる。
従って、ＤＰＦの洗浄要求報知の信頼性を高めることができる。また、手動強制再生によってサービス工場に運んでのＤＰＦ洗浄作業のタイミングを調整できる。
【００１６】
しかし、手動強制再生を何度も実行するに従って、手動強制再生完了から洗浄要求を促す報知の間隔が狭まってくる。この場合、手動強制再生が完了した後に再度前記洗浄要求閾値に達したときに、手動強制再生の完了から所定時間以内の場合には手動強制再生は実行せずに洗浄要求の報知を行うとよい。
所定時間以内に狭まる場合には、真にアッシュ洗浄が必要になったため、手動強制再生は実行せずに、洗浄要求を報知して、洗浄要求の報知の信頼性を高めることができる。
さらに、頻繁に強制再生を実行すると強制再生の実行に際して使用される燃料によってエンジンオイルが希釈される所謂オイルダイリューションを生じるため、それを防止することができる。
【００１７】
また、第１発明において好ましくは、エンジンオイルの消費量と相関関係を有する指標によってＤＰＦのアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定手段をさらに備え、該アッシュ堆積量推定手段によって算出された堆積量の推定値が洗浄を必要とする堆積量に達していない場合であっても、前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値に達したときに洗浄要求を出力するとよい。
【００１８】
このように、エンジンオイルの消費量と相関関係を有する指標によってＤＰＦのアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定手段をさらに備えて併用することで、アッシュ堆積量の推定精度を高めることができる。
この併用の際に、アッシュは主としてエンジンオイル中の金属系添加剤に起因する成分を含むため使用するエンジンオイルの種類が変わるとエンジンオイルの消費量から推定する手法では、精度良いアッシュ堆積量の推定が困難になるおそれがあるが、ＤＰＦ差圧から推定した洗浄要求閾値の判定を優先して出力することで、エンジンオイルの変更時においてもアッシュ洗浄要求の報知精度を維持できる。
【００１９】
また、第１発明において好ましくは、前記差圧検出手段よって検出された差圧を一定の運転状態の差圧に補正するＤＰＦ差圧補正手段を備え、前記ＤＰＦ差圧が前記ＤＰＦ差圧補正手段によって補正された補正差圧を用いるとよい。
このように、補正差圧を用いることで、堆積量推定精度を高めることができる。すなわち、同一堆積量であっても、差圧は排ガス体積流量により変化するため、計測時の排ガス体積流量を基準状態の基準ガス流量に補正して、その基準ガス流量における差圧を補正差圧として算出する。
【００２０】
次に、第３発明は、前記第１発明のＤＰＦの再生制御装置を備えたＤＰＦの再生支援システムにかかる発明であり、前記再生制御装置はアッシュ管理サーバと通信可能な車載端末器に接続され、前記アッシュ管理サーバにはサービス工場の所在地、各サービス工場の作業可能なカレンダー情報を格納したデータベースを有し、前記再生制御装置の洗浄要求報知手段によって洗浄要求が報知されたときに、前記車載端末器は前記アッシュ管理サーバからアッシュ洗浄可能な最寄りのサービス工場及び作業可能カレンダー情報を入手して車載端末器に表示することを特徴とする。
【００２１】
また、第３発明において好ましくは、前記再生制御装置には、前記洗浄要求閾値に達したときに、アッシュ洗浄要求を報知する前にＤＰＦの手動強制再生を促す手動再生報知手段が設けられ、該手動再生報知手段の報知後に手動再生が実行されたとき、その後再度洗浄要求閾値に達する時期を予測して、前記作業可能カレンダー情報を更新して表示するとよい。
【００２２】
さらに、第３発明において好ましくは、前記車載端末器に表示されたサービス工場及び作業可能カレンダー情報を基に、該車載端末器にサービス工場の指定、および作業依頼日時を入力可能にし、該車載端末器から前記アッシュ管理サーバへ作業依頼情報が送信されるとよい。
【００２３】
アッシュは、スートのように炭素を主成分とするものではなく、主としてエンジンオイル中の金属系添加剤に起因する成分を含むため燃焼によっては焼却できず、圧縮空気等によって洗浄する必要があるので、洗浄に際して設備がある専用のサービス工場又は、運搬可能な洗浄機での作業を要する。
かかる第３発明によれば、アッシュ管理サーバからの情報に基づいて、最寄りのサービス工場、およびサービス作業が可能なカレンダー情報を入手し、さらに車載端末器からアッシュ管理サーバへサービス工場および作業依頼の日時を送信可能にするので、アッシュ洗浄をサービス工場で効率的に行うことができる。
【００２４】
次に、第４発明は、前記第１発明のＤＰＦの再生制御装置を備えたＤＰＦの再生支援システムにかかる発明であり、前記再生制御装置はアッシュ管理サーバと通信可能な車載端末器に接続され、前記アッシュ管理サーバにはアッシュ洗浄時に洗浄したアッシュ量、洗浄時までの累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを蓄積するメンテナンスデータベースを有し、洗浄時のアッシュ量および再生制御装置から読み取った前記累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを、前記車載端末器から前記アッシュ管理サーバのメンテナンスデータベースに送信して蓄積し、該蓄積した最新のデータを基に、前記アッシュ堆積量推定手段に設定される関係式を更新する学習手段を有し、該更新された新たな関係式が前記車載端末器を介して前記アッシュ堆積量推定手段に設定されることを特徴とする。
【００２５】
かかる第４発明によれば、洗浄処理が実行された際に、アッシュ洗浄時に洗浄したアッシュ量、洗浄時までの累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを、アッシュ管理サーバに蓄積して、学習手段によって最新のデータに基づいてアッシュ堆積量推定手段に設定される関係式を更新するので、次回メンテナンス時期の予測精度を向上できる。また、アッシュ管理サーバから更新された新たな関係式が車載端末器を介して車両側のアッシュ堆積量推定手段に送信されて設定されるので、ＤＰＦの再生制御装置を大型化することなく簡単な制御ロジックで関係式を更新できる。
【発明の効果】
【００２６】
第１発明、第２発明によれば、ＤＰＦの前後の差圧よりアッシュ堆積量を推定演算するため、ＤＰＦの強制再生制御用の既存の差圧センサらの信号を用いることで新たにセンサを設置する必要がなく、従来技術にあるオイルセンサを装備してオイルレベルを検知してそれを積算しアッシュ堆積量を算出する技術に比べて、コスト増大を抑えたアッシュ堆積量の推定ができるようになる。
【００２７】
また、予め設定されたスート堆積量とアッシュ堆積量との合計堆積に基づくＤＰＦ差圧特性（図３参照）に基づいて、アッシュの洗浄時期を推定して報知するため、アッシュ堆積量だけでは精度よく検出できないＤＰＦ差圧を、合計堆積量を用いることで、そこに含まれるアッシュ堆積量の変化を精度よく検出して洗浄時期を判定でき、簡単な方法によって精度よくアッシュ堆積量を推定できるとともに、アッシュの洗浄要求を作業者に正確に報知できる。
【００２８】
また、第３発明によれば、アッシュ管理サーバからの情報に基づいて、最寄りのサービス工場、およびサービス作業が可能なカレンダー情報を入手し、さらに車載端末器からアッシュ管理サーバへサービス工場および作業依頼の日時を送信可能にするので、アッシュ洗浄をサービス工場で効率的に行うことができるようになる。
【００２９】
また、第４発明によれば、アッシュ洗浄時に洗浄したアッシュ量、洗浄時までの累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを、アッシュ管理サーバに蓄積して、学習手段によって最新のデータに基づいてアッシュ堆積量推定手段に設定される関係式を更新するので、次回メンテナンス時期の予測精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ＤＰＦの再生制御装置を備えるディーゼルエンジンの全体構成図である。
【図２】（ａ）は第１実施形態を示すＤＰＦの強制再生制御装置の制御フローチャート、（ｂ）は閾値の説明図である。
【図３】排気系圧損におけるスートによる圧損とアッシュによる圧損との関係を示す説明図である。
【図４】第２実施形態を示す再生制御装置の構成図である。
【図５】第２実施形態を示す再生制御装置の制御フローチャートである。
【図６】第２実施形態の手動再生報知手段についての動作説明図である。
【図７】第３実施形態を示す再生制御装置の構成図である。
【図８】第３実施形態を示す再生制御装置の制御フローチャートである。
【図９】第３実施形態のアッシュ堆積推定手段の構成ブロック図である。
【図１０】第３実施形態の閾値の説明図である。
【図１１】第４実施形態の全体構成図である。
【図１２】第５実施形態を示すアッシュ管理サーバの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００３２】
まず、図１を参照して、ＤＰＦの再生制御装置をディーゼルエンジンに適用した全体構成について説明する。
図１に示すように、ディーゼルエンジン（以下エンジンという）１の排気通路３には、ＤＯＣ（前段酸化触媒）５と該ＤＯＣ５の下流側にＰＭ（排気微粒子）を捕集するＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルター）７とからなる排ガス後処理装置９が設けられている。
このＤＯＣ（前段酸化触媒）５は、排ガス中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を無害化するとともに、排ガス中のＮＯをＮＯ２に酸化して、ＤＰＦ７で捕集されたスートを燃焼除去するする機能や、ＤＰＦ７に捕集されたスートを強制再生する場合に排ガス中の未燃燃料成分の酸化反応熱により排ガス温度を上昇させる機能を有する。
【００３３】
エンジン１は、排気タービン１１ｂとこれに同軸駆動されるコンプレッサ１１ａを有する排気ターボ過給機１１を備えており、該排気ターボ過給機１１のコンプレッサ１１ａから吐出された空気は空気管１３を通って、インタークーラ１５に入り給気が冷却された後、給気スロットルバルブ１７で給気流量が制御され、その後、給気マニホールド１８からシリンダ毎に設けられた吸気ポートを通ってエンジン１の図示しない燃焼室内に流入するようになっている。
【００３４】
また、エンジン１においては、燃料の噴射時期及び噴射量を制御して燃焼室に噴射するコモンレール燃料噴射装置が設けられており、該コモンレール燃料噴射装置のコモンレールから燃料噴射弁に対して所定の燃料噴射時期に、所定の燃料量が供給されるようになっていて、該コモンレール燃料噴射装置には後述する再生制御装置１９から制御信号が入力される。コモンレール燃料噴射装置への制御信号の入力位置を符号２１で示す。
【００３５】
また、排気通路３の途中から、ＥＧＲ（排ガス再循環）管２３が分岐されて、排ガスの一部（ＥＧＲガス）がＥＧＲ管２３通り、ＥＧＲクーラ（不図示）で降温され、給気スロットルバルブ１７の下流部位にＥＧＲバルブ２５を介して投入されるようになっている。
【００３６】
エンジン１の燃焼室で燃焼された燃焼ガス即ち排ガス２７は、シリンダ毎に設けられた排気ポートが集合した排気マニホールド２９及び排気通路３を通って、前記排気ターボ過給機１１の排気タービン１１ｂを駆動してコンプレッサ１１ａの動力源となった後、排気通路３を通って排ガス後処理装置９のＤＯＣ５に入るように流れる。
【００３７】
ＤＰＦ７の再生制御装置１９には、コンプレッサ１１ａへ流入する空気流量を検出する空気流量センサ３１、吸気温度センサ３３、ＤＯＣ入口温度センサ３５、およびＤＰＦ入口温度センサ３７、ＤＰＦの差圧センサ３９、過給後の給気温度センサ４１、給気圧力センサ４３からの信号が取りこまれる。
さらにエンジン回転数信号４５、燃料噴射量信号４７、がそれぞれ取りこまれるようになっている。
【００３８】
（第１実施形態）
以上の構成において、本発明の再生制御装置１９について説明する。このＤＰＦ７の再生制御装置１９には、図１に示すように、ＤＰＦ７の前後差圧を検出する差圧センサ３９からの差圧値を、一定の運転状態の差圧に補正するＤＰＦ差圧補正手段４９が設けられ、ＤＰＦ差圧補正手段４９によって補正差圧が算出される。
すなわち、同一堆積量であっても、差圧は排ガス体積流量により変化するため、計測時の排ガス体積流量を基準状態の基準ガス流量に補正して、その基準ガス流量における差圧を補正差圧として算出する。この補正差圧を算出して用いることで、アッシュ堆積量の推定精度を高めることができる。
【００３９】
また、再生制御装置１９には、図３に示すようなスート分とアッシュ分との合計の堆積量によって生じるＤＰＦ差圧と運転時間の関係が予め試験または計算によって設定され、アッシュ堆積量が洗浄を必要とする堆積量に対するＤＰＦ７の補正差圧を洗浄要求閾値として設定し、アッシュ堆積量が前記洗浄を要求する堆積量より多く堆積し出力低下を必要とする堆積量に対するＤＰＦ７の補正差圧を出力低下閾値として設定するＤＰＦ差圧設定手段５１が設けられている。
【００４０】
また、再生制御装置１９には、補正差圧が前記洗浄要求閾値に達したかどうかを判定し、達している場合にはＤＰＦ７に堆積したアッシュを洗浄して除去することを促すために洗浄要求を報知する洗浄要求報知手段５３と、補正差圧が洗浄要求閾値より大きい出力低下閾値に達したかどうかを判定し、達している場合には出力低下を警報する出力低下警報手段５５とを備え、ランプやブザー等の報知警報部５７を作動させる。
本発明においては、洗浄要求に対して洗浄を行わずにアッシュが許容限界値を超えてしまった場合には、排ガス温度が限界範囲を超えるため、さらに排ガス性能が悪化するため、許容補正差圧以上になると出力を低下していくフェイルセーフ機能が働く。このとき何の前触れもなくフェイルセーフ機能が働くのは望ましくないため予め警報するものである。
【００４１】
以上の構成を有した、再生制御装置の制御フローを、図２（ａ）を参照して説明する。まず開始すると、ステップＳ２で、ＤＰＦ補正差圧がアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１以上かを判定する。以上でない場合にはステップＳ６に進んで終了し、アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１以上の場合には、ステップＳ３に進んでアッシュ洗浄要求を報知する。
次に、ステップＳ４で、ＤＰＦ補正差圧が出力低下警告閾値Ｐ２以上かを判定する。以上でない場合にはステップＳ６に進んで終了し、出力低下警告閾値Ｐ２以上の場合には、ステップＳ５に進んで出力低下を警告する。なお、図２（ａ）に示すフローは所定の周期で繰り返される。
また、アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１と出力低下警告閾値Ｐ２との関係は、図２（ｂ）のようにＰ１＜Ｐ２の関係になっている。
【００４２】
ＤＰＦの前後差圧からアッシュ堆積量を求める技術は、アッシュ堆積量が増えてもＤＰＦ差圧は比例して増大するとは限らず、またスートが堆積していない状態では、アッシュが堆積してもＤＰＦ差圧はほとんど上昇しないので、ＤＰＦ差圧からアッシュ堆積量だけを精度よく予測することには問題があったが、本第１実施形態は、予め設定されたスート堆積量とアッシュ堆積量との合計堆積によるＤＰＦ差圧特性（図３参照）に基づいて、アッシュ堆積量を推定して洗浄要求や出力低下をランプやブザー等で警告するものである。
このように、アッシュ堆積量だけ検出するのではなく、合計堆積量のＤＰＦ差圧を検出することで、そこに含まれるアッシュ堆積量の増加状態を精度よく判定して報知、警告できるようになる。
従って、特別なセンサを設けることなく、簡単な方法によって精度よくアッシュ堆積量を推定できるとともに、アッシュの洗浄要求を作業者に正確に報知できる。
【００４３】
図３は、Ａ、Ｂ、Ｃの３種類のＤＰＦを用いて、運転時間と排気系圧損（ＤＰＦ補正差圧）との関係を示す特性曲線を表すものである。使用するＤＰＦによってアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１、出力低下警告閾値Ｐ２を設定する。ただし、出力低下警告閾値Ｐ２についてはエンジン性能に影響するため、どの種類のＤＰＦを用いても出力低下警告閾値Ｐ２は一定値とし、アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１については、ＤＰＦの容量等に応じてそれぞれ設定できるが、図６に示したＰ１のように同一値としてもよい。なお、図６の点線は、強制再生を繰り返している状態を示すものである。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、図４〜図６を参照して、第２実施形態の再生制御装置７０について説明する。この第２実施形態は、第１実施形態に対して、図４に示すように、手動再生報知手段７２および手動強制再生手段７４を設けたことが特徴である。その他の構成については第１実施形態と同一である。
【００４５】
アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１に達したときに、アッシュ洗浄要求を報知する前に、ＤＰＦ７の手動強制再生を促す手動再生報知手段７２が設けている。そしてこの手動再生報知手段７２による報知によって、作業者が強制再生を実行させるスイッチ７６をＯＮ操作すると、手動強制再生手段７４が作動して、ＤＰＦ７の強制再生が実行される。
【００４６】
強制再生の制御概要は、強制再生が開始されると、ＤＯＣ５を活性化するためのＤＯＣ昇温制御が実行される。このＤＯＣ昇温制御は、給気スロットルバルブ１７を絞ったり、ＤＰＦ７の下流側に設けられた排気バルブを絞ったり、燃焼室内への主噴射後にアーリーポスト噴射等を実施すること等によって行われ、ＤＯＣ５が十分活性した後に、燃焼に寄与しないクランク角（ＴＤＣ（上死点）後約１８０ｄｅｇ）において、レイトポスト噴射を行って、活性化されたＤＯＣ５に流入されたレイトポスト噴射の燃料がＤＯＣ５において反応して発生した酸化熱によって排ガス温度をさらに上昇せしめて、ＤＰＦ７内でスート（すす）が燃焼する約６００℃の温度まで昇温させ、スートを燃焼除去する。
【００４７】
以上の構成を有した第２実施形態の再生制御装置７０の制御フローを、図５を参照して説明する。まず開始すると、ステップＳ１２で、ＤＰＦ補正差圧がアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１以上かを判定する。以上でない場合にはステップＳ２４に進んで終了し、アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１以上の場合には、ステップＳ１３に進んでアッシュ洗浄要求タイマをカウントする。ステップＳ１４で、アッシュ洗浄要求タイマが閾値を超えたかを判定し、超えた場合にはステップＳ１５で、アッシュ洗浄要求の報知出力をＯＮする。このようにＤＰＦ補正差圧がアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１以上を判定しても、誤検知を防止するためにすぐにアッシュ洗浄要求の報知出力をＯＮすることなく、所定時間後を設定して報知の出力をする。
【００４８】
次にアッシュ洗浄要求タイマが閾値を越えない場合、ステップＳ１６に進んで、アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１を超えたのは最初かどうかを判定し、最初であれば、ステップＳ１９に進んで、手動再生報知手段７２よって手動再生ランプ（報知警報部５７）を点滅して手動再生を促す。また、ステップＳ１６で、アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１を超えたのが最初でないと判定した場合には、ステップＳ１７で、アッシュ洗浄要求解除禁止タイマが、警告解除禁止閾値Ｔ１以下かどうかを判定する。このアッシュ洗浄要求解除禁止タイマは、ステップＳ２３に示すようにＤＰＦ７の強制再生完了後にカウントが開始されるタイマである。ステップＳ１７で警告解除禁止閾値Ｔ１以下であればステップＳ１８で警告解除を禁止してアッシュ洗浄要求の警告を維持してＯＮにする。ステップＳ１７で警告解除禁止閾値Ｔ１を超える場合には、アッシュ洗浄要求の警告を解除して手動再生ランプを点滅して手動再生を促す。
【００４９】
このステップＳ１６〜Ｓ１９の部分について図６を参照してさらに説明する。アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１を最初に超えたときには、ステップＳ１９のように作業者に手動再生を促す。また、ステップＳ１７でＮＯの場合、つまりアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１を超えた後に手動再生を行い、完了してからＴ１時間以上経過後に、再びアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１を超えた場合には手動再生を促す。
しかし、警告解除禁止閾値Ｔ１以内のＴ２に再びアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１を超えた場合には、強制再生の実行に際して使用される燃料によってエンジンオイルが希釈される所謂オイルダイリューションが生じるため、強制再生を禁止して、ステップＳ１８に進んでアッシュ洗浄要求の出力をＯＮにする。この場合、アッシュ洗浄が実行されるまでアッシュ洗浄要求解除を禁止する。
【００５０】
次に、ステップＳ２０では、ステップＳ１９で警報した結果、作業者がスイッチ７６を操作して、手動再生が実行させているかを判定する。手動再生中であると判定した場合にはステップＳ２１でアッシュ洗浄要求解除禁止タイマをゼロにセットする。ステップＳ２２でＤＰＦ７の強制再生が完了したかを判定し、完了していなければステップＳ２４で終了し、完了していればステップＳ２３でアッシュ洗浄要求解除禁止タイマカウントを開始する、そして、ステップＳ２４で終了する。なお、図５に示すフローは所定の周期で繰り返えされる。
【００５１】
第２実施形態によれば、洗浄要求を報知する前に、ＤＰＦ７の手動強制再生を促す手動強制報知手段７２を設けるので、ＤＰＦ７を手動によって強制再生させてスート分を燃焼除去することで、一時的にＤＰＦ差圧を低下させ、改めてＤＰＦ差圧が洗浄要求閾値に達したとき報知するようにできる。
従って、ＤＰＦ７の洗浄要求報知の信頼性を高めることができる。また、手動強制再生によってサービス工場に運んでのＤＰＦ洗浄作業のタイミングを調整できる。
【００５２】
しかし、手動強制再生を何度も実行するに従って、手動強制再生完了から洗浄要求を促す報知の間隔が狭まってくる。この場合、手動強制再生が完了した後に再度前記洗浄要求閾値に達したときに、手動強制再生の完了から所定時間（警告解除禁止閾値Ｔ１）以内の場合には手動強制再生を促す手動再生ランプの点滅はさせずに、洗浄要求の報知を行う。
所定時間以内に狭まる場合には、真にアッシュ洗浄が必要になったため、手動強制再生は実行せずに、洗浄要求を報知して、洗浄要求の報知の信頼性を高めることができる。
さらに、頻繁に強制再生を実行すると強制再生の実行に際して使用される燃料によってエンジンオイルが希釈される所謂オイルダイリューションを生じるため、それを防止することができる。
【００５３】
（第３実施形態）
次に、図７〜図１０を参照して、第３実施形態の再生制御装置８０について説明する。この第３実施形態は、第１実施形態に対して、図７に示すように、アッシュ堆積量推定手段８４が設けられている。すなわち、第１実施形態で説明した、ＤＰＦ差圧補正手段４９と、ＤＰＦ差圧設定手段５１と、洗浄要求報知手段５３と、出力低下警報手段５５とからなる差圧堆積量推定手段８２とともに、エンジンオイルの消費量と相関関係を有する指標によってＤＰＦのアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定手段８４をさらに備えることを特徴とする。その他の構成については第１実施形態と同一である。
【００５４】
アッシュ堆積量推定手段８４は、図９に示すような全体構成からなっている。規定回転数以上のエンジン回転数の積算値を算出するエンジン回転数積算部８６と、規定回転数以上のエンジン回転数における燃料消費量を積算する燃料消費量積算部８８と、規定回転数以上のエンジン回転数における運転時間を積算する運転時間積算部９０とを備えている。
【００５５】
さらに、エンジン回転数積算部８６によるエンジン回転数の積算値をパラメータとした所定の１次関数式Ｙ＝Ｆ１（Ｘ）によって、オイル消費量を算出する第１オイル消費量推定部９２が設けられている。
同様に、燃料消費量積算部８８による燃料消費量の積算値をパラメータとした所定の１次関数式Ｙ＝Ｆ２（Ｘ）によって、オイル消費量を算出する第２オイル消費量推定部９４が設けられ、さらに、運転時間積算部９０による運転時間の積算値をパラメータとした所定の１次関数式Ｙ＝Ｆ３（Ｘ）によって、オイル消費量を算出する第３オイル消費量推定部９６が設けられている。
【００５６】
さらに、図９の最大値選択部９８によって、それぞれのパラメータによって算出したオイル消費量のうち最大のものを選択し、オイル消費量からアッシュ堆積量を算出する算出式Ｙ＝Ｆ４（Ｘ）によって、アッシュ堆積量推定値を算出するアッシュ堆積量算出部１００を備えている。
【００５７】
エンジン回転数は、ピストンの上下運動の回数に相関があり、燃焼室へのオイル供給量と相関がある。また、負荷が高いと燃料噴射量が多くなり、燃焼温度が上昇することで、アッシュの発生量が増加する。また、運転時間については、エンジン回転数による算出および燃料消費量による算出を補うものとして算出する。
エンジン回転数の積算値、燃料消費量の積算値、運転時間の積算値は、オイル消費量に相関するものであり、アッシュはすでに説明したように、主としてエンジンオイル中の金属系添加剤に起因する成分を含むため、エンジンオイル量に相関することから、これらパラメータによる１次関数式を用いてエンジンオイル量を推定することでアッシュ堆積量を推定する。
なお、１次関数式Ｙ＝Ｆ１（Ｘ）、Ｙ＝Ｆ２（Ｘ）、Ｙ＝Ｆ３（Ｘ）、さらにＹ＝Ｆ４（Ｘ）については、予め試験、または計算によって関係式を算出しておく。
【００５８】
図１０には、アッシュ堆積量推定手段８４によって算出したアッシュ堆積量を基に、アッシュ洗浄要求閾値Ａ１と、アッシュ堆積警告閾値Ａ２との関係について示す。アッシュ堆積量が、アッシュ洗浄要求閾値Ａ１に達すると、アッシュ洗浄要求を行い、アッシュメンテナンス時期であることを知らせる。しかし、アッシュ洗浄要求を超えても作業者がアッシュメンテナンスを行わずに、アッシュ堆積警告閾値Ａ２を超えた場合には、アッシュ堆積警告のフェイルセーフとなる。すなわち、出力低下が行われる。
【００５９】
以上の構成を有した第３実施形態の再生制御装置８０の制御フローを、図８を参照して説明する。
まず開始すると、ステップＳ３２で、アッシュ堆積量推定手段８４によって算出されたアッシュ堆積値が、アッシュ洗浄要求閾値Ａ１以上かを判定し、以上の場合にはステップＳ３４でアッシュ洗浄要求を報知する。ステップＳ３２がＮＯの場合には、ステップＳ３３で、ＤＰＦ差圧補正手段４９によって算出されたＤＰＦ補正差圧が、アッシュ洗浄要求閾値Ｐ１以上かを判定して、以上の場合にはステップＳ３４でアッシュ洗浄要求を報知する。
【００６０】
さらに、ステップＳ３３でＮＯの場合には、ステップＳ３５に進んで、アッシュ堆積量推定手段８４によって算出されたアッシュ堆積値が、アッシュ堆積警告閾値Ａ２以上かを判定し、以上の場合にはステップＳ３６でアッシュ堆積警告を発する。ステップＳ３５がＮＯの場合には、ステップＳ３７に進んで、ＤＰＦ補正差圧が、出力低下警告閾値Ｐ２以上かを判定して、以上の場合にはステップＳ３８で出力低下警告を行う。そして、ステップＳ３７でＮＯの場合には、ステップＳ３９に進んで終了する。なお、図８に示すフローは所定の周期で繰り返される。
【００６１】
第３実施形態によれば、エンジンオイルの消費量と相関関係を有する指標によってアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定手段８４と、ＤＰＦの差圧からアッシュ堆積量を推定する差圧堆積量推定手段８２とを共に備えるので、アッシュ堆積量の推定精度を高めることができる。
併用の際に、アッシュは主としてエンジンオイル中の金属系添加剤に起因する成分を含むため使用するエンジンオイルの種類が変わると精度良いアッシュ堆積量の推定が困難になるおそれがあるが、差圧堆積量推定手段８２による、ＤＰＦ差圧から推定した洗浄要求閾値の判定を優先して出力することで、エンジンオイルの変更時においてもアッシュ洗浄要求の報知精度を維持できる。
すなわち、ＤＰＦ差圧によるアッシュ堆積量の推定がアッシュ洗浄要求閾値Ｐ１に達したときの判定を優先して洗浄要求を出力するとともに、最終的にＤＰＦ差圧によるアッシュ堆積量の推定が出力低下警告閾値Ｐ２に達したときの判定を最終的な判定としていることからも分かる。
【００６２】
（第４実施形態）
次に、図１１を参照して、第４実施形態のＤＰＦの再生支援システムについて説明する。この第４実施形態は、図１１に示すように、第１実施形態〜第３実施形態で説明した再生制御装置１９（７０、８０）を備え、該再生制御装置１９には、アッシュ管理サーバ１０３と通信可能な車載端末器１０５が接続可能に構成されている。
【００６３】
この車載端末器１０５を再生制御装置１９に接続することで、車載端末器１０５から通信ネットワーク１０４を介してアッシュ管理サーバ１０３に接続される。さらに、このアッシュ管理サーバ１０３は、通信ネットワーク１０６を介して、アッシュ洗浄可能な設備が設置されている各サービス工場（Ｆ１、Ｆ２、…Ｆｎ）と接続されている。
そして、アッシュ管理サーバ１０３内には、各サービス工場（Ｆ１、Ｆ２、…Ｆｎ）の所在地データが格納されたサービス工場データベース１０７、各サービス工場の稼働日、さらにアッシュ洗浄作業可能なカレンダー情報を格納したカレンダーデータベース１０９を有している。
【００６４】
再生制御装置１９の洗浄要求報知手段５３によって洗浄要求が報知されたときに、車載端末器１０５はアッシュ管理サーバ１０３からアッシュ洗浄可能な最寄りのサービス工場及び作業可能カレンダー情報を入手して車載端末器１０５に表示する。車載端末器１０５は、再生制御装置１９から洗浄要求が報知されたときに、再生制御装置１９に接続しても、常時再生制御装置１９に接続しておいてもよい。
【００６５】
また、再生制御装置１９（７０）には、第２実施形態で説明した洗浄要求閾値Ｐ１に達したときに、アッシュ洗浄要求を報知する前にＤＰＦ７の手動強制再生を促す手動再生報知手段７２が設けられている。そして、該手動再生報知手段７２の報知後に手動再生が実行されると、再度洗浄要求閾値に達する時期を予測して、作業者に報知するとともに、その再度洗浄要求閾値に達する予測結果を、アッシュ管理サーバ１０３に送信することで、作業可能な工場およびカレンダー情報が更新されて、車載端末器１０５に表示されるようになっている。
すなわち、ＤＰＦ７を手動によって強制再生させてスート分を燃焼除去することで、一時的にＤＰＦ差圧を低下させ、改めてＤＰＦ差圧が洗浄要求閾値に達したときの洗浄要求報知を待って、サービス工場に搬入するようにできる。
【００６６】
この再度の洗浄要求閾値に達する時期の予測は、ＤＰＦ差圧設定手段５１内には図３に示すようなスート分とアッシュ分との合計の堆積量によって生じるＤＰＦ差圧と運転時間の関係が予め試験または計算によって設定されているため、その特性を基に、再生制御装置１９（７０）の洗浄要求予測部１１０にて次回再度洗浄要求閾値を超える時期を演算して予測する。そして、その予測結果を、車載端末器１０５を介してアッシュ管理サーバ１０３に与えて、アッシュ管理サーバ１０３で、サービス工場データベース１０７、カレンダーデータベース１０９を基に、作業可能なカレンダー情報が更新される。
従って、サービス工場への搬入可能なスケジュールを、再度洗浄要求閾値に達する時期を予測して更新されたサービス工場およびカレンダー情報を基に予め調整できるようになる。
【００６７】
さらに、車載端末器１０５に表示されたサービス工場及び作業可能カレンダー情報を基に、車載端末器１０５からサービス工場の指定、および作業依頼日時の指定を入力可能にし、車載端末器１０５からアッシュ管理サーバ１０３へ作業依頼情報が送信できるようになっている。
【００６８】
アッシュは、スートのように炭素を主成分とするものではなく、主としてエンジンオイル中の金属系添加剤に起因する成分を含むため燃焼によっては焼却できず、圧縮空気等によって洗浄する必要があるので、洗浄に際して設備がある専用のサービス工場での作業を要する。
従って、アッシュ管理サーバ１０３からの情報に基づいて、最寄りのサービス工場、およびサービス作業が可能なカレンダー情報を入手し、さらに車載端末器１０５からアッシュ管理サーバ１０３へサービス工場および作業依頼の日時を送信可能にするので、アッシュ洗浄をサービス工場で効率的に行うことができる。
【００６９】
（第５実施形態）
次に、図１２を参照して、第５実施形態のＤＰＦの再生支援システムについて説明する。この第５実施形態は、図１２に示すように、第３実施形態で説明した再生制御装置８０を備え、この再生制御装置８０は、車載端末器１０５を介してアッシュ管理サーバ１２０と通信可能に構成されている。
このアッシュ管理サーバ１２０には、第４実施形態のカレンダーデータベース１０９、サービス工場データベース１０７、さらにメンテナンスデータベース１２２、学習手段１２４を有している。
【００７０】
このメンテナンスデータベース１２２には、アッシュ洗浄時に洗浄したアッシュ量、洗浄時までの累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータをそれぞれ蓄積するようになっている。これらデータは、洗浄時に除去したアッシュ量を計測して車載端末器１０５から入力し、さらに、再生制御装置８０から読み取った洗浄時までの累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを、車載端末器１０５から前記アッシュ管理サーバ１２０へ送信してメンテナンスデータベース１２２に蓄積する。
【００７１】
該蓄積した最新のデータを基に、アッシュ堆積量推定手段８４に設定される関係式を更新する学習手段１２４を有し、該学習手段１２４によって更新された新たな関係式が、前記車載端末器１０５を介してアッシュ堆積量推定手段８４に設定される。
学習手段１２４で更新される関係式は、第３実施形態で説明した第１オイル消費量推定部９２におけるエンジン回転数の積算値をパラメータとした所定の１次関数式Ｙ＝Ｆ１（Ｘ）、第２オイル消費量推定部９４における燃料消費量の積算値をパラメータとした所定の１次関数式Ｙ＝Ｆ２（Ｘ）、および第３オイル消費量推定部９６における運転時間の積算値をパラメータとした所定の１次関数式Ｙ＝Ｆ３（Ｘ）、およびオイル消費量からアッシュ堆積量を算出する算出式Ｙ＝Ｆ４（Ｘ）が更新される。
【００７２】
このように、洗浄処理が実行される際に、アッシュ洗浄時に洗浄したアッシュ量、洗浄時までの累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを、アッシュ管理サーバ１２０に蓄積して、学習手段１２４によって最新のデータに基づいてアッシュ堆積量推定手段８４に設定される関係式を更新するので、次回メンテナンス時期の予測精度を向上できる。また、アッシュ管理サーバ１２０から更新された新たな関係式が車載端末器１０５を介してアッシュ堆積量推定手段８４に送信されて設定されるので、ＤＰＦの再生制御装置８０を大型化することなく簡単な制御ロジックで関係式を更新できる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明によれば、簡単な方法によって精度よくアッシュ堆積量を推定できるとともに、アッシュの洗浄要求を作業者に正確に報知して、アッシュ洗浄をサービス工場で効率的に行うことができるので、ＤＰＦの再生制御装置、再生制御方法および再生支援システムへの利用に適している。
【符号の説明】
【００７４】
１ ディーゼルエンジン
３ 排気通路
５ ＤＯＣ（前段酸化触媒）
７ ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルター）
１９、７０、８０ 再生制御装置
３９ 差圧センサ（差圧検出手段）
４９ ＤＰＦ差圧補正手段
５１ ＤＰＦ差圧設定手段
５３ 洗浄要求報知手段
５５ 出力低下警報手段
５７ 報知警報部
７２ 手動再生報知手段
７４ 手動強制再生手段
８２ 差圧堆積量推定手段
８４ アッシュ堆積量推定手段
１０３、１２０ アッシュ管理サーバ
１０５ 車載端末器
１０７ サービス工場データベース
１０９ カレンダーデータベース
１２２ メンテナンスデータベース
１２４ 学習手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に排気微粒子（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）を備え、該ＤＰＦに捕集されたＰＭを強制再生する強制再生手段を備えたＤＰＦの再生制御装置において、
ＤＰＦの前後差圧を検出する差圧検出手段と、
スート分とアッシュ分との合計の堆積量によって生じるＤＰＦ差圧が予め試験または計算によって設定され、アッシュ堆積量が洗浄を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を洗浄要求閾値として設定し、前記アッシュ堆積量が前記洗浄を要求する堆積量より多く堆積し出力低下を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を出力低下閾値として設定するＤＰＦ差圧設定手段と、
前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値に達したかどうかを判定し達している場合には洗浄要求を出力する洗浄要求報知手段と、
前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値より大きい前記出力低下閾値に達したかどうかを判定し達している場合には出力低下を警報する出力低下警報手段と、
を備えたことを特徴とするＤＰＦの再生制御装置。
【請求項２】
前記洗浄要求閾値に達したときに、アッシュ洗浄要求を報知する前にＤＰＦの手動強制再生を促す手動再生報知手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のＤＰＦの再生制御装置。
【請求項３】
前記手動強制再生が完了した後に再度前記洗浄要求閾値に達したときに、手動強制再生の完了から所定時間以内の場合には手動強制再生は実行せずに洗浄要求の報知を行うことを特徴とする請求項２記載のＤＰＦの再生制御装置。
【請求項４】
エンジンオイルの消費量と相関関係を有する指標によってＤＰＦのアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定手段をさらに備え、該アッシュ堆積量推定手段によって算出された堆積量の推定値が洗浄を必要とする堆積量に達していない場合であっても、前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値に達したときに洗浄要求を出力することを特徴とする請求項１記載のＤＰＦの再生制御装置。
【請求項５】
前記差圧検出手段よって検出された差圧を一定の運転状態の差圧に補正するＤＰＦ差圧補正手段を備え、前記ＤＰＦ差圧が前記ＤＰＦ差圧補正手段によって補正された補正差圧を用いることを特徴とする請求項１記載のＤＰＦの再生制御装置。
【請求項６】
排気通路に排気微粒子（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）を備え、該ＤＰＦに捕集されたＰＭを強制再生する強制再生手段を備えたＤＰＦの再生制御方法において、
スート分とアッシュ分との合計の堆積量によって生じるＤＰＦ差圧が予め試験または計算によって設定し、
アッシュ堆積量が洗浄を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を洗浄要求閾値として設定し、
前記アッシュ堆積量が前記洗浄を要求する堆積量より多く堆積し出力低下を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を出力低下閾値として設定し、
前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値に達したかどうかを判定し、達している場合には洗浄要求を出力する洗浄要求報知ステップと、
前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値より大きい出力低下閾値に達したかどうかを判定し、達している場合には出力低下を警報する出力低下警報ステップと、
を有したことを特徴とするＤＰＦの再生制御方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項記載のＤＰＦの再生制御装置を備え、該再生制御装置はアッシュ管理サーバと通信可能な車載端末器に接続され、前記アッシュ管理サーバにはサービス工場の所在地、各サービス工場の作業可能なカレンダー情報を格納したデータベースを有し、前記再生制御装置の洗浄要求報知手段によって洗浄要求が報知されたときに、前記車載端末器は前記アッシュ管理サーバからアッシュ洗浄可能な最寄りのサービス工場及び作業可能カレンダー情報を入手して車載端末器に表示することを特徴とするＤＰＦの再生支援システム。
【請求項８】
前記再生制御装置には、前記洗浄要求閾値に達したときに、アッシュ洗浄要求を報知する前にＤＰＦの手動強制再生を促す手動再生報知手段が設けられ、該手動再生報知手段の報知後に手動再生が実行されたとき、その後再度洗浄要求閾値に達する時期を予測して、前記作業可能カレンダー情報を更新して表示することを特徴とする請求項７に記載のＤＰＦの再生支援システム。
【請求項９】
前記車載端末器に表示されたサービス工場及び作業可能カレンダー情報を基に、該車載端末器にサービス工場の指定、および作業依頼日時を入力可能にし、該車載端末器から前記アッシュ管理サーバへ作業依頼情報が送信されることを特徴とする請求項７または８記載のＤＰＦの再生支援システム。
【請求項１０】
請求項４記載のＤＰＦの再生制御装置を備え、該再生制御装置はアッシュ管理サーバと通信可能な車載端末器に接続され、前記アッシュ管理サーバにはアッシュ洗浄時に洗浄したアッシュ量、洗浄時までの累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを蓄積するメンテナンスデータベースを有し、洗浄時のアッシュ量および再生制御装置から読み取った前記累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを、前記車載端末器から前記アッシュ管理サーバのメンテナンスデータベースに送信して蓄積し、該蓄積した最新のデータを基に、前記アッシュ堆積量推定手段に設定される関係式を更新する学習手段を有し、該更新された新たな関係式が前記車載端末器を介して前記アッシュ堆積量推定手段に設定されることを特徴とするＤＰＦの再生支援システム。
【請求項１】
排気通路に排気微粒子（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）を備え、該ＤＰＦに捕集されたＰＭを強制再生する強制再生手段を備えたＤＰＦの再生制御装置において、
ＤＰＦの前後差圧を検出する差圧検出手段と、
スート分とアッシュ分との合計の堆積量によって生じるＤＰＦ差圧が予め試験または計算によって設定され、アッシュ堆積量が洗浄を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を洗浄要求閾値として設定し、前記アッシュ堆積量が前記洗浄を要求する堆積量より多く堆積し出力低下を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を出力低下閾値として設定するＤＰＦ差圧設定手段と、
前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値に達したかどうかを判定し達している場合には洗浄要求を出力する洗浄要求報知手段と、
前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値より大きい前記出力低下閾値に達したかどうかを判定し達している場合には出力低下を警報する出力低下警報手段と、
を備えたことを特徴とするＤＰＦの再生制御装置。
【請求項２】
前記洗浄要求閾値に達したときに、アッシュ洗浄要求を報知する前にＤＰＦの手動強制再生を促す手動再生報知手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のＤＰＦの再生制御装置。
【請求項３】
前記手動強制再生が完了した後に再度前記洗浄要求閾値に達したときに、手動強制再生の完了から所定時間以内の場合には手動強制再生は実行せずに洗浄要求の報知を行うことを特徴とする請求項２記載のＤＰＦの再生制御装置。
【請求項４】
エンジンオイルの消費量と相関関係を有する指標によってＤＰＦのアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定手段をさらに備え、該アッシュ堆積量推定手段によって算出された堆積量の推定値が洗浄を必要とする堆積量に達していない場合であっても、前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値に達したときに洗浄要求を出力することを特徴とする請求項１記載のＤＰＦの再生制御装置。
【請求項５】
前記差圧検出手段よって検出された差圧を一定の運転状態の差圧に補正するＤＰＦ差圧補正手段を備え、前記ＤＰＦ差圧が前記ＤＰＦ差圧補正手段によって補正された補正差圧を用いることを特徴とする請求項１記載のＤＰＦの再生制御装置。
【請求項６】
排気通路に排気微粒子（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）を備え、該ＤＰＦに捕集されたＰＭを強制再生する強制再生手段を備えたＤＰＦの再生制御方法において、
スート分とアッシュ分との合計の堆積量によって生じるＤＰＦ差圧が予め試験または計算によって設定し、
アッシュ堆積量が洗浄を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を洗浄要求閾値として設定し、
前記アッシュ堆積量が前記洗浄を要求する堆積量より多く堆積し出力低下を必要とする堆積量に対するＤＰＦ差圧を出力低下閾値として設定し、
前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値に達したかどうかを判定し、達している場合には洗浄要求を出力する洗浄要求報知ステップと、
前記ＤＰＦ差圧が前記洗浄要求閾値より大きい出力低下閾値に達したかどうかを判定し、達している場合には出力低下を警報する出力低下警報ステップと、
を有したことを特徴とするＤＰＦの再生制御方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項記載のＤＰＦの再生制御装置を備え、該再生制御装置はアッシュ管理サーバと通信可能な車載端末器に接続され、前記アッシュ管理サーバにはサービス工場の所在地、各サービス工場の作業可能なカレンダー情報を格納したデータベースを有し、前記再生制御装置の洗浄要求報知手段によって洗浄要求が報知されたときに、前記車載端末器は前記アッシュ管理サーバからアッシュ洗浄可能な最寄りのサービス工場及び作業可能カレンダー情報を入手して車載端末器に表示することを特徴とするＤＰＦの再生支援システム。
【請求項８】
前記再生制御装置には、前記洗浄要求閾値に達したときに、アッシュ洗浄要求を報知する前にＤＰＦの手動強制再生を促す手動再生報知手段が設けられ、該手動再生報知手段の報知後に手動再生が実行されたとき、その後再度洗浄要求閾値に達する時期を予測して、前記作業可能カレンダー情報を更新して表示することを特徴とする請求項７に記載のＤＰＦの再生支援システム。
【請求項９】
前記車載端末器に表示されたサービス工場及び作業可能カレンダー情報を基に、該車載端末器にサービス工場の指定、および作業依頼日時を入力可能にし、該車載端末器から前記アッシュ管理サーバへ作業依頼情報が送信されることを特徴とする請求項７または８記載のＤＰＦの再生支援システム。
【請求項１０】
請求項４記載のＤＰＦの再生制御装置を備え、該再生制御装置はアッシュ管理サーバと通信可能な車載端末器に接続され、前記アッシュ管理サーバにはアッシュ洗浄時に洗浄したアッシュ量、洗浄時までの累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを蓄積するメンテナンスデータベースを有し、洗浄時のアッシュ量および再生制御装置から読み取った前記累積運転時間、累積燃料消費量、および累積エンジン回転数のデータを、前記車載端末器から前記アッシュ管理サーバのメンテナンスデータベースに送信して蓄積し、該蓄積した最新のデータを基に、前記アッシュ堆積量推定手段に設定される関係式を更新する学習手段を有し、該更新された新たな関係式が前記車載端末器を介して前記アッシュ堆積量推定手段に設定されることを特徴とするＤＰＦの再生支援システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２０２５７３（Ｐ２０１１−２０２５７３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７０１２１（Ｐ２０１０−７０１２１）
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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