ＤＰＦシステム
【課題】従来に比べて利便性を改善したＤＰＦシステムを提供する。
【解決手段】ディーゼルエンジン１０の排気管２０に接続され排気ガス中のＰＭを捕集するＣＳＦ２９とそのＣＳＦ２９の上流側に設けられたＤＯＣ２８とからなるＤＰＦ２５と、ＤＯＣ２８の上流側と下流側にそれぞれ設けられた温度センサ３０ａ，３０ｂとを備え、ＣＳＦ２９のＰＭ堆積量が一定量を超えたときに、上流側温度センサ３０ａにより検出される温度を第１の閾値以上、且つ、下流側温度センサ３０ｂにより検出される温度を第２の閾値以上にしてＤＰＦ再生を行うＤＰＦシステムにおいて、上流側温度センサ３０ａの故障を検知したときに、第２の閾値を上向き変更するようにしたものである。
【解決手段】ディーゼルエンジン１０の排気管２０に接続され排気ガス中のＰＭを捕集するＣＳＦ２９とそのＣＳＦ２９の上流側に設けられたＤＯＣ２８とからなるＤＰＦ２５と、ＤＯＣ２８の上流側と下流側にそれぞれ設けられた温度センサ３０ａ，３０ｂとを備え、ＣＳＦ２９のＰＭ堆積量が一定量を超えたときに、上流側温度センサ３０ａにより検出される温度を第１の閾値以上、且つ、下流側温度センサ３０ｂにより検出される温度を第２の閾値以上にしてＤＰＦ再生を行うＤＰＦシステムにおいて、上流側温度センサ３０ａの故障を検知したときに、第２の閾値を上向き変更するようにしたものである。
【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気ガス中のＰＭ（Particulate Matter）を捕集するＤＰＦシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排気ガス中のＰＭをＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）、例えば、その一種であるＤＰＤ（Diesel Particulate Defuser）と呼ばれるフィルタで捕集して、外部へ排出されるＰＭの量を低減するＤＰＦシステムが開発されている。
【０００３】
ＤＰＦを用いたＤＰＦシステムは、他の排ガス浄化システム（例えば、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）システム）と同様に、排気管の途中に設けられ、排気ガスを浄化して大気中に排出するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このＤＰＦシステムとして、ＤＰＦの上流側にＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）を設けた連続再生型のＤＰＦシステムがある。このＤＰＦシステムは、ＮＯ2によるＰＭの酸化が、排気ガス中のＯ2によってＰＭを酸化することで低温で行われることを利用したもので、上流側のＤＯＣにより、排気ガス中のＮＯを酸化してＮＯ2にして、このＮＯ2で、下流側のＤＰＦに捕集されたＰＭを酸化してＣＯ2とし、ＰＭを除去してＤＰＦ再生を行っている。
【０００５】
ところが、このようなＤＰＦシステムにおいても、排気ガス温度が低い場合には、ＤＯＣの温度が低下して活性化しないため、酸化反応が促進されず、ＰＭを酸化してＤＰＦ再生を行うことができないため、ＰＭのＤＰＦへの堆積が継続されてフィルタの目詰まりが進行してしまう。
【０００６】
このフィルタの目詰まりに対して、ＰＭ堆積量が所定の堆積量を超えたときに排気ガス温度を目標温度（例えば、５００℃〜６００℃程度）まで強制的に昇温させて、ＤＰＦに捕集されているＰＭを強制的に燃焼除去することが行われる。
【０００７】
ＰＭ堆積量は、ＤＰＦ前後の排気の差圧を計測する差圧センサの出力値に比例するため、差圧センサの出力値が所定の差圧を超えたときに、ＥＣＵ（Engine Control Unit）はフィルタの目詰まりを検出し、ＥＣＵが自動的に（自動再生）、或いは手動（手動再生）で行う場合には、キャビン内に設けられたＤＰＦ警告灯（ＤＰＦランプ）を点灯し、車両の停止後、ドライバーが再生実行スイッチ（手動再生実行スイッチ）を押すことで、ＤＰＦ再生を開始する。
【０００８】
なお、フィルタの目詰まりの検出は、ＤＰＦ前後の排気の差圧以外にも、走行距離に基づいてなされる場合もある。この場合は、走行距離が所定の距離を超えたときに、上述したように自動或いは手動でＤＰＦ再生を開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４１７５２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、ＤＰＦ再生においては、排気ガス温度を目標温度まで強制的に昇温させる。この排気ガス温度の測定は、ＤＯＣの上流側と下流側にそれぞれ設けられた排気ガス温度センサにより行っている。
【００１１】
そのため、排気ガス温度センサが故障すると排気ガス温度の測定ができなくなり、排気ガス温度が異常昇温されて各種装置、機器が故障する虞もあるので、このような場合にはＤＰＦ再生を禁止するようにしている。
【００１２】
ところで、ＤＯＣの上流側の排気ガス温度センサは、主にエンジンアウトの排気ガス温度を測定し、ＤＰＦ再生中に急にエンジンの負荷が抜けたりして排気ガス温度が下がる場合を監視しており、排気ガス温度を目標温度とするためになされるフィードバック制御は、通常は、ＤＯＣの下流側に設けられた排気ガス温度センサによって行われる。そのため、ＤＯＣの上流側の排気ガス温度センサが故障しても実際はＤＰＦ再生を行うことが可能である。
【００１３】
つまり、ＤＯＣの下流側の排気ガス温度センサが故障した場合には、ＤＰＦ再生を行えなくなるので速やかに修理を行う必要があるが、ＤＯＣの上流側の排気ガス温度センサが故障した場合には、修理を行う必要はあるものの緊急性はない。
【００１４】
しかしながら、従来のＤＰＦシステムでは、ＤＯＣの上流側と下流側のいずれかの排気ガス温度センサの故障を検知したときには、一律にＤＰＦ再生を禁止していたので、ドライバーにとっては利便性が悪いという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、従来に比べて利便性を改善したＤＰＦシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、ディーゼルエンジンの排気管に接続され排気ガス中のＰＭを捕集するフィルタとそのフィルタの上流側に設けられた酸化触媒とからなるディーゼルパティキュレートフィルタと、前記酸化触媒の上流側と下流側とにそれぞれ設けられた温度センサとを備え、前記フィルタのＰＭ堆積量が一定量を超えたときに、前記酸化触媒の上流側温度センサにより検出される温度を第１の閾値以上、且つ、前記酸化触媒の下流側温度センサにより検出される温度を第２の閾値以上にしてディーゼルパティキュレートフィルタの再生を行うＤＰＦシステムにおいて、前記酸化触媒の上流側温度センサの故障を検知したときに、第２の閾値を上向き変更するＤＰＦシステムである。
【００１７】
前記酸化触媒の下流側温度センサの故障を検知したときに、ディーゼルパティキュレートフィルタの再生を禁止するようにすると良い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、従来に比べて利便性を改善したＤＰＦシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ＤＰＦシステムの構成を示すシステム図である。
【図２】ＤＰＦシステムの動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２１】
図１は、ＤＰＦシステムを示すシステム図である。
【００２２】
図１において、ディーゼルエンジン１０の吸気マニホールド１１と排気マニホールド１２は、過給機（ターボチャージャー）１３のコンプレッサ１４とタービン１５にそれぞれ連結され、上流側吸気管１６ａからの空気がコンプレッサ１４で昇圧され、下流側吸気管１６ｂのインタークーラ１７を通って冷却されて吸気スロットル（吸気スロットルバルブ）１８を介して吸気マニホールド１１からディーゼルエンジン１０に供給され、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスは、タービン１５を駆動した後、排気管２０に排気される。
【００２３】
上流側吸気管１６ａには、吸気量を測定するＭＡＦ（Mass Air Flow）センサ１９が設けられ、そのＭＡＦセンサ１９で、吸気スロットル１８の開度が制御されて吸気量が調整される。また、排気マニホールド１２と吸気マニホールド１１には排気ガスの一部をディーゼルエンジン１０の吸気系に戻してＮＯXを低減するためのＥＧＲ管２１が接続され、そのＥＧＲ管２１にＥＧＲクーラ２２とＥＧＲバルブ２３とが接続される。
【００２４】
排気管２０には、排気ブレーキバルブ２４、ＤＰＦ２５、排気スロットル（排気スロットルバルブ）２６、サイレンサー２７が接続される。ＤＰＦ２５は、未燃焼燃料を酸化する活性触媒からなるＤＯＣ（酸化触媒）２８と排ガス中のＰＭを捕集するフィルタ（ＣＳＦ（Catalyzed Soot Filter)）２９からなる。
【００２５】
排気ブレーキバルブ２４の上流側には、ＤＰＦ再生時に排気ガス温度を昇温させるべく、排気管２０に燃料を噴射（排気管噴射）する排気管インジェクタ３８が設けられる。この排気管インジェクタ３８に図示しない燃料タンクからの燃料を供給する燃料供給ライン３９には、燃料中に混入、発生する異物や水分を除去する燃料フィルタ４０が接続され、その下流側に排気管インジェクタ３８の燃料圧力を測定する燃料圧力センサ４１が設けられる。
【００２６】
また、図１には示していないが、排気スロットル２６とサイレンサー２７間にＳＣＲ装置が接続される。ＳＣＲ装置は、排気ガス中のＮＯXをＮＨ3と反応させてＮ2とＨ2Ｏにして浄化する装置である。
【００２７】
ＤＯＣ２８の前後には、排気管噴射の可否、排気管噴射量、及びＤＰＦ再生の完了の判断に用いられる排気ガス温度センサ（上流側温度センサ３０ａと下流側温度センサ３０ｂ）が設けられる。また、ＣＳＦ２９のＰＭ堆積量を推定するために、ＣＳＦ２９前後の排気の差圧を計測する差圧センサ３１が設けられる。
【００２８】
これらセンサの出力値は、ディーゼルエンジン１０の運転の全般的な制御を行うと共に、ＤＰＦ再生も行うＥＣＵ３２に入力され、このＥＣＵ３２から出力される制御信号により、ディーゼルエンジン１０の燃料インジェクタ３３や、排気スロットル２６、排気ブレーキバルブ２４、ＥＧＲバルブ２３、排気管インジェクタ３８等が制御される。
【００２９】
ＥＣＵ３２には、ディーゼルエンジン１０の運転のために、アクセルポジションセンサからのアクセル開度、回転数センサからのエンジン回転数、車速センサ３４からの車速等の情報の他、エンジン冷却水の温度等の情報も入力される。
【００３０】
また、ＥＣＵ３２には、キャビン内に設けられた手動再生用のＤＰＦ警告灯３５ａ、自動再生用のＤＰＦ警告灯３５ｂや、ドライバーが手動再生を実行するための再生実行スイッチ３６、ディーゼルエンジン１０に何らかの不具合が発生したときに、それをユーザに知らせるべく点灯するチェックエンジンランプ３７等が接続され、制御される。
【００３１】
このシステムにおいては、空気は、上流側吸気管１６ａのＭＡＦセンサ１９を通過し、過給機１３のコンプレッサ１４で昇圧され、下流側吸気管１６ｂのインタークーラ１７を通って冷却されて吸気スロットル１８を介して吸気マニホールド１１からディーゼルエンジン１０のシリンダ内に入る。
【００３２】
一方、シリンダ内で発生した排気ガスは、排気マニホールド１２を通過してタービン１５を駆動し、ＤＰＦ２５とＳＣＲ装置からなる排ガス浄化システムで浄化され、サイレンサー２７で消音されて大気中に排出される。排気ガスの一部は、ＥＧＲクーラ２２で冷却され、その量をＥＧＲバルブ２３で調整されて、吸気マニホールド１１に循環される。
【００３３】
排気ガス中にはＰＭが含まれており、このＰＭはＤＰＦ２５によって捕集される。ＤＰＦ２５では、常時は、ＤＯＣ２８で排気ガス中のＮＯを酸化してＮＯ2にして、このＮＯ2で、下流側のＣＳＦ２９に捕集されたＰＭを酸化してＣＯ2とし、ＣＳＦ２９からＰＭを除去する、所謂ＤＰＦ再生を連続的に行っている。
【００３４】
ところが、排気ガス温度が低い場合には、ＤＯＣ２８の温度が低下して活性化しないため、酸化反応が促進されず、ＰＭを酸化してＤＰＦ再生を行うことができないため、ＰＭのＣＳＦ２９への堆積が継続されてフィルタの目詰まりが進行してしまう。
【００３５】
このフィルタの目詰まりに対して、ＰＭ堆積量が所定の堆積量を超えたときに排気ガス温度を強制的に昇温させて、ＣＳＦ２９に捕集されているＰＭを強制的に燃焼除去することが行われる。
【００３６】
ＰＭ堆積量は、差圧センサ３１の出力値に比例するため、差圧センサ３１の出力値が所定の差圧（差圧閾値）を超えたときに、ＥＣＵ３２はフィルタの目詰まりを検出し、ＥＣＵ３２が自動的にＤＰＦ再生を行うか、或いは、ＤＰＦ警告灯３５ａを点灯し、ドライバーに再生実行スイッチ３６を押下することによるＤＰＦ再生を促す。このように差圧により、開始時期を判断するＤＰＦ再生が差圧型再生である。以下、ＥＣＵ３２が自動的に行うＤＰＦ再生を自動再生、ドライバーが手動で行う再生を手動再生と言う。
【００３７】
なお、ＤＰＦ再生の開始時期は、差圧センサ３１の出力値以外にも、車速センサ３４で計測された車速を基に計算される走行距離が所定の距離（距離閾値）を超えたかどうかで判断しても良い。このように走行距離により、開始時期を判断するＤＰＦ再生が距離型再生である。
【００３８】
手動再生と自動再生の例を説明する。
【００３９】
手動再生は、車両を停止させた状態で行われる。車両の停止後、ユーザが再生実行スイッチ３６を押下して手動再生が開始されると、ＥＣＵ３２によって燃料インジェクタ３３、ディーゼルエンジン１０、排気ブレーキバルブ２４又は排気スロットル２６、ＥＧＲバルブ２３、吸気スロットル１８が制御され、排気ガス温度がＤＯＣ２８の活性化する温度まで昇温される。
【００４０】
より具体的には、ＥＣＵ３２は、燃料インジェクタ３３を制御してマルチ噴射を開始し、ディーゼルエンジン１０を制御してエンジン回転数を上昇させ、排気ブレーキバルブ２４又は排気スロットル２６を急速昇温のため閉じ、ＥＧＲバルブ２３を燃料の還流防止のため閉じ、吸気スロットル１８を制御して吸気量を絞り、温度低下を抑制すると共に負荷を上げる。
【００４１】
なお、ＤＯＣ２８の活性化の判断は、上流側温度センサ３０ａの検出値が予め設定した上流側閾値（第１の閾値）以上となると共に、下流側温度センサ３０ｂの検出値が予め設定した下流側閾値（第２の閾値）以上となったときに行う。つまり、上流側温度センサ３０ａと下流側温度センサ３０ｂの両方の検出値からＤＯＣ２８の活性化を判断する。
【００４２】
ＤＯＣ２８が活性化したら、マルチ噴射と共に排気管インジェクタ３８を制御して排気管噴射を開始し、排気ブレーキバルブ２４を閉じていた場合には、排気ブレーキバルブ２４を開くと共に排気スロットル２６を閉じ、排気スロットル２６を閉じていた場合には、排気ブレーキバルブ２４を開くと共に排気スロットル２６を閉じている状態を引き続き維持し、排気ガス温度を目標温度まで更に昇温する。
【００４３】
このとき、目標温度は、例えば、５００℃と６００℃の２段階に設定され、各目標温度が所定時間維持されるようにＥＣＵ３２によって制御される。目標温度を多段階とするのは、ＰＭが燃焼することによって生じる熱により、ＣＳＦ２９が溶けてしまうのを防止するためである。つまり、ＰＭが多く残っているＤＰＦ再生初期においては、ＰＭの燃焼により多くの熱が発生するため、目標温度を低めに設定し、ＰＭが燃焼して少なくなったＤＰＦ再生後期においては、目標温度を高く設定し、効率よくＰＭが燃焼するようにしている。
【００４４】
しかる後、ＥＣＵ３２は、燃料インジェクタ３３を制御して通常噴射に復帰させ、排気管インジェクタ３８を閉じ、ディーゼルエンジン１０を制御してエンジン回転数を通常のアイドル状態に戻し、排気スロットル２６を開き、ＥＧＲバルブ２３を通常（開）に戻し、吸気スロットル１８を通常（開）に戻す。これにより、排気ガス温度が低下し、手動再生が終了する。
【００４５】
この手動再生では、車両を停止させた状態でＤＰＦ再生を行うため、排気ガス温度を安定に保つことができ、効率よく確実にＰＭを燃焼させることができる一方で、手動再生中は車両を停止して所定の時間待機しておく必要がある。
【００４６】
次に、自動再生を説明する。
【００４７】
自動再生は、車両の走行中に行われる。ＥＣＵ３２によって自動再生が開始されると、ＥＣＵ３２が燃料インジェクタ３３、ディーゼルエンジン１０、ＥＧＲバルブ２３、吸気スロットル１８を制御し、排気ガス温度をＤＯＣ２８の活性化する温度まで昇温する。自動再生では、手動再生と異なり走行中のため、排気ブレーキバルブ２４を閉じることができないが、信号待ち等の車両停止時には排気ブレーキバルブ２４を閉じて、排圧を上昇させ、排気ガス温度を昇温、保温するようにする。
【００４８】
ＤＯＣ２８が活性化（ＤＯＣ２８の活性化の判断基準は上述と同じ）したら、マルチ噴射と共に排気管インジェクタ３８を制御して排気管噴射を開始し、排気ガス温度を目標温度まで更に昇温する。走行中のため、排気スロットル２６も閉じることができないので、排気スロットル２６は常時開にされる。
【００４９】
その後、排気ガス温度が目標温度まで上昇、所定時間維持されたら、ＥＣＵ３２は、燃料インジェクタ３３を制御して通常噴射に復帰させ、排気管インジェクタ３８を閉じ、ディーゼルエンジン１０を制御してエンジン回転数を通常に戻し、ＥＧＲバルブ２３を通常（開）に戻し、吸気スロットル１８を通常（開）に戻す。これにより、排気ガス温度が低下し、自動再生が終了する。
【００５０】
この自動再生では、車両が走行している状態でＤＰＦ再生を行うため、手動再生に比べて利便性に優れる。その反面、自動再生では、排気ガス温度が安定せず、或いは、なかなか上昇しない傾向にある。
【００５１】
このように、自動再生と手動再生は、それぞれメリットとデメリットがあり、状況に応じて適宜選択して使い分けることが好ましいと言える。自動再生と手動再生の選択は、例えば、ＤＰＦ再生終了から次のＤＰＦ再生開始までの走行距離である再生インターバルに基づいてなされる。
【００５２】
再生インターバルが短くなる、即ち走行距離が短いのにも拘わらずＰＭがＤＰＦに閾値を超えて堆積する理由としては、先のＤＰＦ再生でＰＭが十分に除去されなかった可能性が考えられる。そのため、再生インターバルが手動再生閾値未満のときは、安定してＤＰＦ再生を行える手動再生を選択し、確実にＰＭを除去するようにしている。
【００５３】
これらのＤＰＦ再生においては、排気ガス温度を目標温度まで強制的に昇温させるが、この排気ガス温度の測定は、ＤＯＣ２８の上流側と下流側にそれぞれ設けられた排気ガス温度センサ（上流側温度センサ３０ａと下流側温度センサ３０ｂ）により行っている。
【００５４】
つまり、ＣＳＦ２９のＰＭ堆積量が一定量を超えたときに、上流側温度センサ３０ａにより検出される温度を第１の閾値以上、且つ、下流側温度センサ３０ｂにより検出される温度を第２の閾値以上にしてディーゼルパティキュレートフィルタの再生を行っている。
【００５５】
そのため、上流側温度センサ３０ａ又は下流側温度センサ３０ｂが故障すると排気ガス温度の測定ができなくなり、排気ガス温度が異常昇温されて各種装置、機器が故障する虞もあるので、このような場合にはＤＰＦ再生を禁止するようにしている。
【００５６】
即ち、ＤＰＦシステムでは、ＣＳＦ２９のＰＭ堆積量が一定量を超えたとき、ＤＰＦ再生を行うに際し、上流側温度センサ３０ａ、下流側温度センサ３０ｂのいずれかの故障を検知したとき、ＤＰＦ再生を禁止するようにしている。なお、上流側温度センサ３０ａと下流側温度センサ３０ｂの故障は、ＥＣＵ３２にて検知される。
【００５７】
ところで、上流側温度センサ３０ａは、主にエンジンアウトの排気ガス温度を測定し、ＤＰＦ再生中に急にエンジンの負荷が抜けたりして排気ガス温度が下がる場合を監視しており、排気ガス温度を目標温度とするためになされるフィードバック制御は、通常は、下流側温度センサ３０ｂによって行われる。そのため、上流側温度センサ３０ａが故障しても実際はＤＰＦ再生を行うことが可能である。
【００５８】
つまり、下流側温度センサ３０ｂが故障した場合には、ＤＰＦ再生を行えなくなるので速やかに修理を行う必要があるが、上流側温度センサ３０ａが故障した場合には、修理を行う必要はあるものの緊急性はない。
【００５９】
しかしながら、従来のＤＰＦシステムでは、ＤＯＣ２８の上流側と下流側のいずれかの温度センサ３０ａ，３０ｂの故障を検知したときには、一律にＤＰＦ再生を禁止していたので、ドライバーにとっては利便性が悪いという問題があった。
【００６０】
この問題を解決したのが本実施の形態に係るＤＰＦシステムであり、本ＤＰＦシステムでは、下流側温度センサ３０ｂが正常なとき、上流側温度センサ３０ａが故障しているか否かに関わらず、ＤＰＦ再生を許可するようにした。
【００６１】
より具体的には、下流側温度センサ３０ｂが正常なときで、且つ、上流側温度センサ３０ａの故障を検知したとき、ＤＯＣ２８の活性化を検知するための下流側温度センサ３０ｂの温度閾値（下流側閾値）を上向き変更すると共にＤＰＦ再生を許可するようにした。下流側閾値を上向き変更する理由を以下に述べる。
【００６２】
ＤＯＣ２８の下流側の排気ガス温度が高ければ、当然、ＤＯＣ２８の上流側の排気ガス温度も高くなっていると考えられる。
【００６３】
ところが、ＤＯＣ２８の上流側と下流側では温度差があるため、ＤＯＣ２８の下流側の排気ガス温度がＤＰＦ再生に十分な温度となっていたとしても、ＤＯＣ２８の上流側の排気ガス温度が十分に上昇しているとは断定できない。そのため、単純にＤＯＣ２８の下流側の排気ガス温度のみを用いてＤＰＦ再生を行うと、ＤＯＣ２８が十分に活性化していなかったりしてＤＰＦ再生が期待通りに行われない場合がある。
【００６４】
これを回避するためには、ＤＯＣ２８の上流側の排気ガス温度がＤＰＦ再生に十分な温度になっているかどうかを検出する必要がある。この検出は、上流側温度センサ３０ａが正常なときは、その検出値が上流側閾値以上であるか否かを見ることで直接検出することができるが、故障している場合にはそれができないので、本ＤＰＦシステムでは、上流側温度センサ３０ａの故障時にはその検出値を推定するようにした。
【００６５】
上流側温度センサ３０ａの検出値の推定は、上流側温度センサ３０ａの検出値が上流側閾値以上となるときの下流側温度センサ３０ｂの検出値を実験等により予め求めておき、上流側温度センサ３０ａの故障時に、下流側閾値をその求めた値まで上向き変更し、下流側温度センサ３０ｂの検出値が変更後の下流側閾値以上となったときに、上流側温度センサ３０ａの検出値が上流側閾値以上となったことを推定する。
【００６６】
つまり、本ＤＰＦシステムでは、上流側温度センサ３０ａの検出値が上流側閾値以上となったことを推定するために、下流側閾値を上向き変更するようにした。
【００６７】
このＤＰＦシステムの動作を図２のフローチャートにまとめて示す。
【００６８】
ＤＰＦシステムは、以下のステップを繰り返すようにされる。
【００６９】
図２に示すように、ＤＰＦシステムは、ＤＰＦ再生を行うに際し、ＤＯＣ２８前後、即ち上流側温度センサ３０ａと下流側温度センサ３０ｂが故障しているか否かを判定する（ステップ２０１）。
【００７０】
ステップ２０１にて、上流側温度センサ３０ａと下流側温度センサ３０ｂが故障していないと判定されたときは、ＤＰＦ再生を開始する（ステップ２０２）。
【００７１】
一方、ステップ２０１にて、上流側温度センサ３０ａと下流側温度センサ３０ｂが故障していると判定されたときは、故障した排気ガス温度センサがＤＯＣ前、即ちＤＯＣ２８の上流側のものであるか否かを判定する（ステップ２０３）。
【００７２】
ステップ２０３にて、下流側温度センサ３０ｂが故障していると判定されたときは、ＤＰＦ再生を禁止する（ステップ２０４）。
【００７３】
これに対し、ステップ２０３にて、上流側温度センサ３０ａが故障していると判定されたときは、下流側閾値を予め求めておいた実験値に上向き変更する（ステップ２０５）と共に、ＤＰＦ再生を開始する（ステップ２０２）。
【００７４】
以上説明したＤＰＦシステムによれば、下流側温度センサ３０ｂが正常なとき、上流側温度センサ３０ａが故障しているか否かに関わらず、ＤＰＦ再生を許可するようにしているため、緊急性が無いのにも拘わらずユーザに速やかな修理を促すような事象を減らすことができ、従来に比べてユーザの利便性を改善することができる。
【００７５】
また、下流側温度センサ３０ｂが正常なときで、且つ、上流側温度センサ３０ａの故障を検知したとき、ＤＯＣ２８の活性化を検知するための下流側温度センサ３０ｂの下流側閾値を上向き変更すると共にＤＰＦ再生を許可するようにしているため、上流側温度センサ３０ａが故障したときでも、ＤＯＣ２８の活性化を正確に判断することができ、期待した通りのＤＰＦ再生を行うことができる。
【符号の説明】
【００７６】
１０ ディーゼルエンジン
２０ 排気管
２５ ＤＰＦ
２８ ＤＯＣ
２９ ＣＳＦ
３０ａ 上流側温度センサ
３０ｂ 下流側温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの排気ガス中のＰＭ（Particulate Matter）を捕集するＤＰＦシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排気ガス中のＰＭをＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）、例えば、その一種であるＤＰＤ（Diesel Particulate Defuser）と呼ばれるフィルタで捕集して、外部へ排出されるＰＭの量を低減するＤＰＦシステムが開発されている。
【０００３】
ＤＰＦを用いたＤＰＦシステムは、他の排ガス浄化システム（例えば、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）システム）と同様に、排気管の途中に設けられ、排気ガスを浄化して大気中に排出するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このＤＰＦシステムとして、ＤＰＦの上流側にＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）を設けた連続再生型のＤＰＦシステムがある。このＤＰＦシステムは、ＮＯ2によるＰＭの酸化が、排気ガス中のＯ2によってＰＭを酸化することで低温で行われることを利用したもので、上流側のＤＯＣにより、排気ガス中のＮＯを酸化してＮＯ2にして、このＮＯ2で、下流側のＤＰＦに捕集されたＰＭを酸化してＣＯ2とし、ＰＭを除去してＤＰＦ再生を行っている。
【０００５】
ところが、このようなＤＰＦシステムにおいても、排気ガス温度が低い場合には、ＤＯＣの温度が低下して活性化しないため、酸化反応が促進されず、ＰＭを酸化してＤＰＦ再生を行うことができないため、ＰＭのＤＰＦへの堆積が継続されてフィルタの目詰まりが進行してしまう。
【０００６】
このフィルタの目詰まりに対して、ＰＭ堆積量が所定の堆積量を超えたときに排気ガス温度を目標温度（例えば、５００℃〜６００℃程度）まで強制的に昇温させて、ＤＰＦに捕集されているＰＭを強制的に燃焼除去することが行われる。
【０００７】
ＰＭ堆積量は、ＤＰＦ前後の排気の差圧を計測する差圧センサの出力値に比例するため、差圧センサの出力値が所定の差圧を超えたときに、ＥＣＵ（Engine Control Unit）はフィルタの目詰まりを検出し、ＥＣＵが自動的に（自動再生）、或いは手動（手動再生）で行う場合には、キャビン内に設けられたＤＰＦ警告灯（ＤＰＦランプ）を点灯し、車両の停止後、ドライバーが再生実行スイッチ（手動再生実行スイッチ）を押すことで、ＤＰＦ再生を開始する。
【０００８】
なお、フィルタの目詰まりの検出は、ＤＰＦ前後の排気の差圧以外にも、走行距離に基づいてなされる場合もある。この場合は、走行距離が所定の距離を超えたときに、上述したように自動或いは手動でＤＰＦ再生を開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４１７５２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、ＤＰＦ再生においては、排気ガス温度を目標温度まで強制的に昇温させる。この排気ガス温度の測定は、ＤＯＣの上流側と下流側にそれぞれ設けられた排気ガス温度センサにより行っている。
【００１１】
そのため、排気ガス温度センサが故障すると排気ガス温度の測定ができなくなり、排気ガス温度が異常昇温されて各種装置、機器が故障する虞もあるので、このような場合にはＤＰＦ再生を禁止するようにしている。
【００１２】
ところで、ＤＯＣの上流側の排気ガス温度センサは、主にエンジンアウトの排気ガス温度を測定し、ＤＰＦ再生中に急にエンジンの負荷が抜けたりして排気ガス温度が下がる場合を監視しており、排気ガス温度を目標温度とするためになされるフィードバック制御は、通常は、ＤＯＣの下流側に設けられた排気ガス温度センサによって行われる。そのため、ＤＯＣの上流側の排気ガス温度センサが故障しても実際はＤＰＦ再生を行うことが可能である。
【００１３】
つまり、ＤＯＣの下流側の排気ガス温度センサが故障した場合には、ＤＰＦ再生を行えなくなるので速やかに修理を行う必要があるが、ＤＯＣの上流側の排気ガス温度センサが故障した場合には、修理を行う必要はあるものの緊急性はない。
【００１４】
しかしながら、従来のＤＰＦシステムでは、ＤＯＣの上流側と下流側のいずれかの排気ガス温度センサの故障を検知したときには、一律にＤＰＦ再生を禁止していたので、ドライバーにとっては利便性が悪いという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、従来に比べて利便性を改善したＤＰＦシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、ディーゼルエンジンの排気管に接続され排気ガス中のＰＭを捕集するフィルタとそのフィルタの上流側に設けられた酸化触媒とからなるディーゼルパティキュレートフィルタと、前記酸化触媒の上流側と下流側とにそれぞれ設けられた温度センサとを備え、前記フィルタのＰＭ堆積量が一定量を超えたときに、前記酸化触媒の上流側温度センサにより検出される温度を第１の閾値以上、且つ、前記酸化触媒の下流側温度センサにより検出される温度を第２の閾値以上にしてディーゼルパティキュレートフィルタの再生を行うＤＰＦシステムにおいて、前記酸化触媒の上流側温度センサの故障を検知したときに、第２の閾値を上向き変更するＤＰＦシステムである。
【００１７】
前記酸化触媒の下流側温度センサの故障を検知したときに、ディーゼルパティキュレートフィルタの再生を禁止するようにすると良い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、従来に比べて利便性を改善したＤＰＦシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ＤＰＦシステムの構成を示すシステム図である。
【図２】ＤＰＦシステムの動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２１】
図１は、ＤＰＦシステムを示すシステム図である。
【００２２】
図１において、ディーゼルエンジン１０の吸気マニホールド１１と排気マニホールド１２は、過給機（ターボチャージャー）１３のコンプレッサ１４とタービン１５にそれぞれ連結され、上流側吸気管１６ａからの空気がコンプレッサ１４で昇圧され、下流側吸気管１６ｂのインタークーラ１７を通って冷却されて吸気スロットル（吸気スロットルバルブ）１８を介して吸気マニホールド１１からディーゼルエンジン１０に供給され、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスは、タービン１５を駆動した後、排気管２０に排気される。
【００２３】
上流側吸気管１６ａには、吸気量を測定するＭＡＦ（Mass Air Flow）センサ１９が設けられ、そのＭＡＦセンサ１９で、吸気スロットル１８の開度が制御されて吸気量が調整される。また、排気マニホールド１２と吸気マニホールド１１には排気ガスの一部をディーゼルエンジン１０の吸気系に戻してＮＯXを低減するためのＥＧＲ管２１が接続され、そのＥＧＲ管２１にＥＧＲクーラ２２とＥＧＲバルブ２３とが接続される。
【００２４】
排気管２０には、排気ブレーキバルブ２４、ＤＰＦ２５、排気スロットル（排気スロットルバルブ）２６、サイレンサー２７が接続される。ＤＰＦ２５は、未燃焼燃料を酸化する活性触媒からなるＤＯＣ（酸化触媒）２８と排ガス中のＰＭを捕集するフィルタ（ＣＳＦ（Catalyzed Soot Filter)）２９からなる。
【００２５】
排気ブレーキバルブ２４の上流側には、ＤＰＦ再生時に排気ガス温度を昇温させるべく、排気管２０に燃料を噴射（排気管噴射）する排気管インジェクタ３８が設けられる。この排気管インジェクタ３８に図示しない燃料タンクからの燃料を供給する燃料供給ライン３９には、燃料中に混入、発生する異物や水分を除去する燃料フィルタ４０が接続され、その下流側に排気管インジェクタ３８の燃料圧力を測定する燃料圧力センサ４１が設けられる。
【００２６】
また、図１には示していないが、排気スロットル２６とサイレンサー２７間にＳＣＲ装置が接続される。ＳＣＲ装置は、排気ガス中のＮＯXをＮＨ3と反応させてＮ2とＨ2Ｏにして浄化する装置である。
【００２７】
ＤＯＣ２８の前後には、排気管噴射の可否、排気管噴射量、及びＤＰＦ再生の完了の判断に用いられる排気ガス温度センサ（上流側温度センサ３０ａと下流側温度センサ３０ｂ）が設けられる。また、ＣＳＦ２９のＰＭ堆積量を推定するために、ＣＳＦ２９前後の排気の差圧を計測する差圧センサ３１が設けられる。
【００２８】
これらセンサの出力値は、ディーゼルエンジン１０の運転の全般的な制御を行うと共に、ＤＰＦ再生も行うＥＣＵ３２に入力され、このＥＣＵ３２から出力される制御信号により、ディーゼルエンジン１０の燃料インジェクタ３３や、排気スロットル２６、排気ブレーキバルブ２４、ＥＧＲバルブ２３、排気管インジェクタ３８等が制御される。
【００２９】
ＥＣＵ３２には、ディーゼルエンジン１０の運転のために、アクセルポジションセンサからのアクセル開度、回転数センサからのエンジン回転数、車速センサ３４からの車速等の情報の他、エンジン冷却水の温度等の情報も入力される。
【００３０】
また、ＥＣＵ３２には、キャビン内に設けられた手動再生用のＤＰＦ警告灯３５ａ、自動再生用のＤＰＦ警告灯３５ｂや、ドライバーが手動再生を実行するための再生実行スイッチ３６、ディーゼルエンジン１０に何らかの不具合が発生したときに、それをユーザに知らせるべく点灯するチェックエンジンランプ３７等が接続され、制御される。
【００３１】
このシステムにおいては、空気は、上流側吸気管１６ａのＭＡＦセンサ１９を通過し、過給機１３のコンプレッサ１４で昇圧され、下流側吸気管１６ｂのインタークーラ１７を通って冷却されて吸気スロットル１８を介して吸気マニホールド１１からディーゼルエンジン１０のシリンダ内に入る。
【００３２】
一方、シリンダ内で発生した排気ガスは、排気マニホールド１２を通過してタービン１５を駆動し、ＤＰＦ２５とＳＣＲ装置からなる排ガス浄化システムで浄化され、サイレンサー２７で消音されて大気中に排出される。排気ガスの一部は、ＥＧＲクーラ２２で冷却され、その量をＥＧＲバルブ２３で調整されて、吸気マニホールド１１に循環される。
【００３３】
排気ガス中にはＰＭが含まれており、このＰＭはＤＰＦ２５によって捕集される。ＤＰＦ２５では、常時は、ＤＯＣ２８で排気ガス中のＮＯを酸化してＮＯ2にして、このＮＯ2で、下流側のＣＳＦ２９に捕集されたＰＭを酸化してＣＯ2とし、ＣＳＦ２９からＰＭを除去する、所謂ＤＰＦ再生を連続的に行っている。
【００３４】
ところが、排気ガス温度が低い場合には、ＤＯＣ２８の温度が低下して活性化しないため、酸化反応が促進されず、ＰＭを酸化してＤＰＦ再生を行うことができないため、ＰＭのＣＳＦ２９への堆積が継続されてフィルタの目詰まりが進行してしまう。
【００３５】
このフィルタの目詰まりに対して、ＰＭ堆積量が所定の堆積量を超えたときに排気ガス温度を強制的に昇温させて、ＣＳＦ２９に捕集されているＰＭを強制的に燃焼除去することが行われる。
【００３６】
ＰＭ堆積量は、差圧センサ３１の出力値に比例するため、差圧センサ３１の出力値が所定の差圧（差圧閾値）を超えたときに、ＥＣＵ３２はフィルタの目詰まりを検出し、ＥＣＵ３２が自動的にＤＰＦ再生を行うか、或いは、ＤＰＦ警告灯３５ａを点灯し、ドライバーに再生実行スイッチ３６を押下することによるＤＰＦ再生を促す。このように差圧により、開始時期を判断するＤＰＦ再生が差圧型再生である。以下、ＥＣＵ３２が自動的に行うＤＰＦ再生を自動再生、ドライバーが手動で行う再生を手動再生と言う。
【００３７】
なお、ＤＰＦ再生の開始時期は、差圧センサ３１の出力値以外にも、車速センサ３４で計測された車速を基に計算される走行距離が所定の距離（距離閾値）を超えたかどうかで判断しても良い。このように走行距離により、開始時期を判断するＤＰＦ再生が距離型再生である。
【００３８】
手動再生と自動再生の例を説明する。
【００３９】
手動再生は、車両を停止させた状態で行われる。車両の停止後、ユーザが再生実行スイッチ３６を押下して手動再生が開始されると、ＥＣＵ３２によって燃料インジェクタ３３、ディーゼルエンジン１０、排気ブレーキバルブ２４又は排気スロットル２６、ＥＧＲバルブ２３、吸気スロットル１８が制御され、排気ガス温度がＤＯＣ２８の活性化する温度まで昇温される。
【００４０】
より具体的には、ＥＣＵ３２は、燃料インジェクタ３３を制御してマルチ噴射を開始し、ディーゼルエンジン１０を制御してエンジン回転数を上昇させ、排気ブレーキバルブ２４又は排気スロットル２６を急速昇温のため閉じ、ＥＧＲバルブ２３を燃料の還流防止のため閉じ、吸気スロットル１８を制御して吸気量を絞り、温度低下を抑制すると共に負荷を上げる。
【００４１】
なお、ＤＯＣ２８の活性化の判断は、上流側温度センサ３０ａの検出値が予め設定した上流側閾値（第１の閾値）以上となると共に、下流側温度センサ３０ｂの検出値が予め設定した下流側閾値（第２の閾値）以上となったときに行う。つまり、上流側温度センサ３０ａと下流側温度センサ３０ｂの両方の検出値からＤＯＣ２８の活性化を判断する。
【００４２】
ＤＯＣ２８が活性化したら、マルチ噴射と共に排気管インジェクタ３８を制御して排気管噴射を開始し、排気ブレーキバルブ２４を閉じていた場合には、排気ブレーキバルブ２４を開くと共に排気スロットル２６を閉じ、排気スロットル２６を閉じていた場合には、排気ブレーキバルブ２４を開くと共に排気スロットル２６を閉じている状態を引き続き維持し、排気ガス温度を目標温度まで更に昇温する。
【００４３】
このとき、目標温度は、例えば、５００℃と６００℃の２段階に設定され、各目標温度が所定時間維持されるようにＥＣＵ３２によって制御される。目標温度を多段階とするのは、ＰＭが燃焼することによって生じる熱により、ＣＳＦ２９が溶けてしまうのを防止するためである。つまり、ＰＭが多く残っているＤＰＦ再生初期においては、ＰＭの燃焼により多くの熱が発生するため、目標温度を低めに設定し、ＰＭが燃焼して少なくなったＤＰＦ再生後期においては、目標温度を高く設定し、効率よくＰＭが燃焼するようにしている。
【００４４】
しかる後、ＥＣＵ３２は、燃料インジェクタ３３を制御して通常噴射に復帰させ、排気管インジェクタ３８を閉じ、ディーゼルエンジン１０を制御してエンジン回転数を通常のアイドル状態に戻し、排気スロットル２６を開き、ＥＧＲバルブ２３を通常（開）に戻し、吸気スロットル１８を通常（開）に戻す。これにより、排気ガス温度が低下し、手動再生が終了する。
【００４５】
この手動再生では、車両を停止させた状態でＤＰＦ再生を行うため、排気ガス温度を安定に保つことができ、効率よく確実にＰＭを燃焼させることができる一方で、手動再生中は車両を停止して所定の時間待機しておく必要がある。
【００４６】
次に、自動再生を説明する。
【００４７】
自動再生は、車両の走行中に行われる。ＥＣＵ３２によって自動再生が開始されると、ＥＣＵ３２が燃料インジェクタ３３、ディーゼルエンジン１０、ＥＧＲバルブ２３、吸気スロットル１８を制御し、排気ガス温度をＤＯＣ２８の活性化する温度まで昇温する。自動再生では、手動再生と異なり走行中のため、排気ブレーキバルブ２４を閉じることができないが、信号待ち等の車両停止時には排気ブレーキバルブ２４を閉じて、排圧を上昇させ、排気ガス温度を昇温、保温するようにする。
【００４８】
ＤＯＣ２８が活性化（ＤＯＣ２８の活性化の判断基準は上述と同じ）したら、マルチ噴射と共に排気管インジェクタ３８を制御して排気管噴射を開始し、排気ガス温度を目標温度まで更に昇温する。走行中のため、排気スロットル２６も閉じることができないので、排気スロットル２６は常時開にされる。
【００４９】
その後、排気ガス温度が目標温度まで上昇、所定時間維持されたら、ＥＣＵ３２は、燃料インジェクタ３３を制御して通常噴射に復帰させ、排気管インジェクタ３８を閉じ、ディーゼルエンジン１０を制御してエンジン回転数を通常に戻し、ＥＧＲバルブ２３を通常（開）に戻し、吸気スロットル１８を通常（開）に戻す。これにより、排気ガス温度が低下し、自動再生が終了する。
【００５０】
この自動再生では、車両が走行している状態でＤＰＦ再生を行うため、手動再生に比べて利便性に優れる。その反面、自動再生では、排気ガス温度が安定せず、或いは、なかなか上昇しない傾向にある。
【００５１】
このように、自動再生と手動再生は、それぞれメリットとデメリットがあり、状況に応じて適宜選択して使い分けることが好ましいと言える。自動再生と手動再生の選択は、例えば、ＤＰＦ再生終了から次のＤＰＦ再生開始までの走行距離である再生インターバルに基づいてなされる。
【００５２】
再生インターバルが短くなる、即ち走行距離が短いのにも拘わらずＰＭがＤＰＦに閾値を超えて堆積する理由としては、先のＤＰＦ再生でＰＭが十分に除去されなかった可能性が考えられる。そのため、再生インターバルが手動再生閾値未満のときは、安定してＤＰＦ再生を行える手動再生を選択し、確実にＰＭを除去するようにしている。
【００５３】
これらのＤＰＦ再生においては、排気ガス温度を目標温度まで強制的に昇温させるが、この排気ガス温度の測定は、ＤＯＣ２８の上流側と下流側にそれぞれ設けられた排気ガス温度センサ（上流側温度センサ３０ａと下流側温度センサ３０ｂ）により行っている。
【００５４】
つまり、ＣＳＦ２９のＰＭ堆積量が一定量を超えたときに、上流側温度センサ３０ａにより検出される温度を第１の閾値以上、且つ、下流側温度センサ３０ｂにより検出される温度を第２の閾値以上にしてディーゼルパティキュレートフィルタの再生を行っている。
【００５５】
そのため、上流側温度センサ３０ａ又は下流側温度センサ３０ｂが故障すると排気ガス温度の測定ができなくなり、排気ガス温度が異常昇温されて各種装置、機器が故障する虞もあるので、このような場合にはＤＰＦ再生を禁止するようにしている。
【００５６】
即ち、ＤＰＦシステムでは、ＣＳＦ２９のＰＭ堆積量が一定量を超えたとき、ＤＰＦ再生を行うに際し、上流側温度センサ３０ａ、下流側温度センサ３０ｂのいずれかの故障を検知したとき、ＤＰＦ再生を禁止するようにしている。なお、上流側温度センサ３０ａと下流側温度センサ３０ｂの故障は、ＥＣＵ３２にて検知される。
【００５７】
ところで、上流側温度センサ３０ａは、主にエンジンアウトの排気ガス温度を測定し、ＤＰＦ再生中に急にエンジンの負荷が抜けたりして排気ガス温度が下がる場合を監視しており、排気ガス温度を目標温度とするためになされるフィードバック制御は、通常は、下流側温度センサ３０ｂによって行われる。そのため、上流側温度センサ３０ａが故障しても実際はＤＰＦ再生を行うことが可能である。
【００５８】
つまり、下流側温度センサ３０ｂが故障した場合には、ＤＰＦ再生を行えなくなるので速やかに修理を行う必要があるが、上流側温度センサ３０ａが故障した場合には、修理を行う必要はあるものの緊急性はない。
【００５９】
しかしながら、従来のＤＰＦシステムでは、ＤＯＣ２８の上流側と下流側のいずれかの温度センサ３０ａ，３０ｂの故障を検知したときには、一律にＤＰＦ再生を禁止していたので、ドライバーにとっては利便性が悪いという問題があった。
【００６０】
この問題を解決したのが本実施の形態に係るＤＰＦシステムであり、本ＤＰＦシステムでは、下流側温度センサ３０ｂが正常なとき、上流側温度センサ３０ａが故障しているか否かに関わらず、ＤＰＦ再生を許可するようにした。
【００６１】
より具体的には、下流側温度センサ３０ｂが正常なときで、且つ、上流側温度センサ３０ａの故障を検知したとき、ＤＯＣ２８の活性化を検知するための下流側温度センサ３０ｂの温度閾値（下流側閾値）を上向き変更すると共にＤＰＦ再生を許可するようにした。下流側閾値を上向き変更する理由を以下に述べる。
【００６２】
ＤＯＣ２８の下流側の排気ガス温度が高ければ、当然、ＤＯＣ２８の上流側の排気ガス温度も高くなっていると考えられる。
【００６３】
ところが、ＤＯＣ２８の上流側と下流側では温度差があるため、ＤＯＣ２８の下流側の排気ガス温度がＤＰＦ再生に十分な温度となっていたとしても、ＤＯＣ２８の上流側の排気ガス温度が十分に上昇しているとは断定できない。そのため、単純にＤＯＣ２８の下流側の排気ガス温度のみを用いてＤＰＦ再生を行うと、ＤＯＣ２８が十分に活性化していなかったりしてＤＰＦ再生が期待通りに行われない場合がある。
【００６４】
これを回避するためには、ＤＯＣ２８の上流側の排気ガス温度がＤＰＦ再生に十分な温度になっているかどうかを検出する必要がある。この検出は、上流側温度センサ３０ａが正常なときは、その検出値が上流側閾値以上であるか否かを見ることで直接検出することができるが、故障している場合にはそれができないので、本ＤＰＦシステムでは、上流側温度センサ３０ａの故障時にはその検出値を推定するようにした。
【００６５】
上流側温度センサ３０ａの検出値の推定は、上流側温度センサ３０ａの検出値が上流側閾値以上となるときの下流側温度センサ３０ｂの検出値を実験等により予め求めておき、上流側温度センサ３０ａの故障時に、下流側閾値をその求めた値まで上向き変更し、下流側温度センサ３０ｂの検出値が変更後の下流側閾値以上となったときに、上流側温度センサ３０ａの検出値が上流側閾値以上となったことを推定する。
【００６６】
つまり、本ＤＰＦシステムでは、上流側温度センサ３０ａの検出値が上流側閾値以上となったことを推定するために、下流側閾値を上向き変更するようにした。
【００６７】
このＤＰＦシステムの動作を図２のフローチャートにまとめて示す。
【００６８】
ＤＰＦシステムは、以下のステップを繰り返すようにされる。
【００６９】
図２に示すように、ＤＰＦシステムは、ＤＰＦ再生を行うに際し、ＤＯＣ２８前後、即ち上流側温度センサ３０ａと下流側温度センサ３０ｂが故障しているか否かを判定する（ステップ２０１）。
【００７０】
ステップ２０１にて、上流側温度センサ３０ａと下流側温度センサ３０ｂが故障していないと判定されたときは、ＤＰＦ再生を開始する（ステップ２０２）。
【００７１】
一方、ステップ２０１にて、上流側温度センサ３０ａと下流側温度センサ３０ｂが故障していると判定されたときは、故障した排気ガス温度センサがＤＯＣ前、即ちＤＯＣ２８の上流側のものであるか否かを判定する（ステップ２０３）。
【００７２】
ステップ２０３にて、下流側温度センサ３０ｂが故障していると判定されたときは、ＤＰＦ再生を禁止する（ステップ２０４）。
【００７３】
これに対し、ステップ２０３にて、上流側温度センサ３０ａが故障していると判定されたときは、下流側閾値を予め求めておいた実験値に上向き変更する（ステップ２０５）と共に、ＤＰＦ再生を開始する（ステップ２０２）。
【００７４】
以上説明したＤＰＦシステムによれば、下流側温度センサ３０ｂが正常なとき、上流側温度センサ３０ａが故障しているか否かに関わらず、ＤＰＦ再生を許可するようにしているため、緊急性が無いのにも拘わらずユーザに速やかな修理を促すような事象を減らすことができ、従来に比べてユーザの利便性を改善することができる。
【００７５】
また、下流側温度センサ３０ｂが正常なときで、且つ、上流側温度センサ３０ａの故障を検知したとき、ＤＯＣ２８の活性化を検知するための下流側温度センサ３０ｂの下流側閾値を上向き変更すると共にＤＰＦ再生を許可するようにしているため、上流側温度センサ３０ａが故障したときでも、ＤＯＣ２８の活性化を正確に判断することができ、期待した通りのＤＰＦ再生を行うことができる。
【符号の説明】
【００７６】
１０ ディーゼルエンジン
２０ 排気管
２５ ＤＰＦ
２８ ＤＯＣ
２９ ＣＳＦ
３０ａ 上流側温度センサ
３０ｂ 下流側温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの排気管に接続され排気ガス中のＰＭを捕集するフィルタとそのフィルタの上流側に設けられた酸化触媒とからなるディーゼルパティキュレートフィルタと、前記酸化触媒の上流側と下流側とにそれぞれ設けられた温度センサとを備え、前記フィルタのＰＭ堆積量が一定量を超えたときに、前記酸化触媒の上流側温度センサにより検出される温度を第１の閾値以上、且つ、前記酸化触媒の下流側温度センサにより検出される温度を第２の閾値以上にしてディーゼルパティキュレートフィルタの再生を行うＤＰＦシステムにおいて、
前記酸化触媒の上流側温度センサの故障を検知したときに、第２の閾値を上向き変更することを特徴とするＤＰＦシステム。
【請求項２】
前記酸化触媒の下流側温度センサの故障を検知したときに、ディーゼルパティキュレートフィルタの再生を禁止するようにした請求項１に記載のＤＰＦシステム。
【請求項１】
ディーゼルエンジンの排気管に接続され排気ガス中のＰＭを捕集するフィルタとそのフィルタの上流側に設けられた酸化触媒とからなるディーゼルパティキュレートフィルタと、前記酸化触媒の上流側と下流側とにそれぞれ設けられた温度センサとを備え、前記フィルタのＰＭ堆積量が一定量を超えたときに、前記酸化触媒の上流側温度センサにより検出される温度を第１の閾値以上、且つ、前記酸化触媒の下流側温度センサにより検出される温度を第２の閾値以上にしてディーゼルパティキュレートフィルタの再生を行うＤＰＦシステムにおいて、
前記酸化触媒の上流側温度センサの故障を検知したときに、第２の閾値を上向き変更することを特徴とするＤＰＦシステム。
【請求項２】
前記酸化触媒の下流側温度センサの故障を検知したときに、ディーゼルパティキュレートフィルタの再生を禁止するようにした請求項１に記載のＤＰＦシステム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−２５６８４５（Ｐ２０１１−２５６８４５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３４５１３（Ｐ２０１０−１３４５１３）
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
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