ＤＰＦ再生制御装置
【課題】ＤＰＦの再生中におけるユーザの作業効率向上を図ることの可能なＤＰＦ再生制御装置を提供する。
【解決手段】バーナによるＤＰＦに対する燃焼ガスの供給を制御することで前記ＤＰＦの再生を行うＤＰＦ再生制御装置であって、前記ＤＰＦのＰＭ堆積量及びＰＭ減少量の推定に必要なセンサ検出値を入力するための入力部と、前記ＤＰＦの再生開始時点から一定の推定周期で、前記入力部から得られる前記センサ検出値を基に前記ＤＰＦのＰＭ堆積量及びＰＭ減少量を推定し、その推定結果に基づいて前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間を算出する演算部と、前記残り時間の算出結果を表示させるために必要な表示データを外部の表示装置に出力するための出力部とを具備する。
【解決手段】バーナによるＤＰＦに対する燃焼ガスの供給を制御することで前記ＤＰＦの再生を行うＤＰＦ再生制御装置であって、前記ＤＰＦのＰＭ堆積量及びＰＭ減少量の推定に必要なセンサ検出値を入力するための入力部と、前記ＤＰＦの再生開始時点から一定の推定周期で、前記入力部から得られる前記センサ検出値を基に前記ＤＰＦのＰＭ堆積量及びＰＭ減少量を推定し、その推定結果に基づいて前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間を算出する演算部と、前記残り時間の算出結果を表示させるために必要な表示データを外部の表示装置に出力するための出力部とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）再生制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、ディーゼルエンジンの排気系統には排気ガスに含まれるスス等の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するためのＤＰＦが設置されている。このＤＰＦのスス堆積量が大きくなると、排気ガス浄化性能の低下及び背圧の上昇を招くため、定期的にＤＰＦに付着したススを燃焼させて除去することでＤＰＦの再生を行う必要がある。近年では、電子制御装置を用いてＤＰＦの再生を自動的に行うことが一般的である（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９０３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、本出願人は、ＤＰＦの再生中にスス堆積量を推定し、その推定結果を表示することでＤＰＦの再生状況をユーザに認識させることの可能な発明（ディーゼルエンジンのＰＭ堆積量演算表示装置）を出願済みである（出願番号：特願２００９−２７５５９５号）。この発明はＤＰＦのスス堆積量を表示するのみであるため、ユーザはＤＰＦの再生が終了する時期を判断することができず、ＤＰＦの再生終了まで他の作業を中断する必要があり、作業効率の低下を招くことになる。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、ＤＰＦの再生中におけるユーザの作業効率向上を図ることの可能なＤＰＦ再生制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、ＤＰＦ再生制御装置に係る第１の解決手段として、バーナによるＤＰＦに対する燃焼ガスの供給を制御することで前記ＤＰＦの再生を行うＤＰＦ再生制御装置であって、前記ＤＰＦのＰＭ堆積量及びＰＭ減少量の推定に必要なセンサ検出値を入力するための入力部と、前記ＤＰＦの再生開始時点から一定の推定周期で、前記入力部から得られる前記センサ検出値を基に前記ＤＰＦのＰＭ堆積量及びＰＭ減少量を推定し、その推定結果に基づいて前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間を算出する演算部と、前記残り時間の算出結果を表示させるために必要な表示データを外部の表示装置に出力するための出力部とを具備することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明では、ＤＰＦ再生制御装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記演算部は、前記ＤＰＦの入口温度が目標温度以上である場合、ＰＭ堆積量の推定結果Ｑ、再生終了とするＰＭ堆積量Ｑ０、ＰＭ減少量の推定結果Ｄ、推定周期ΔＴ、及びバーナの消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（１）式に基づいて、前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間ＴＥを算出することを特徴とする。
ＴＥ ＝（Ｑ−Ｑ０）／Ｄ・ΔＴ ＋ ＴＢ ・・・（１）
【０００８】
また、本発明では、ＤＰＦ再生制御装置に係る第３の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記演算部は、前記ＤＰＦの入口温度が目標温度未満である場合、ＰＭ堆積量の推定結果Ｑ、再生終了とするＰＭ堆積量Ｑ０、目標温度に対するＰＭ減少量の推定結果Ｄ１、推定周期ΔＴ、入口温度が目標温度に到達するまでの予測時間ＴＲ、及びバーナの消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（２）式に基づいて、前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間ＴＥを算出することを特徴とする。
ＴＥ ＝（Ｑ−Ｑ０）／Ｄ１・ΔＴ ＋ ＴＲ ＋ＴＢ ・・・（２）
【０００９】
また、本発明では、ＤＰＦ再生制御装置に係る第４の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記演算部は、前記バーナの消火処理が開始された場合、当該消火処理の開始時点から現在までの経過時間ＴＰ、及びバーナの消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（３）式に基づいて、前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間ＴＥを算出することを特徴とする。
ＴＥ ＝ ＴＢ − ＴＰ ・・・（３）
【００１０】
また、本発明では、ＤＰＦ再生制御装置に係る第５の解決手段として、上記第１〜第４いずれかの解決手段において、前記センサ検出値には、エンジン回転数、エンジン負荷及び前記ＤＰＦの入口温度が含まれることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るＤＰＦ再生制御装置によれば、ＤＰＦの再生開始時点から一定の推定周期で再生終了までの残り時間を算出し、その算出結果を示す表示データを外部の表示装置に出力するため、表示装置の表示画面にＤＰＦの再生終了までの残り時間を表示させることができるようになる。その結果、ユーザはＤＰＦの再生終了までの残り時間を認識することができるようになるため、ＤＰＦの再生終了まで別の作業を行うなど、その残り時間を有効利用することができ、ＤＰＦの再生中におけるユーザの作業効率向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態におけるＤＰＦ再生制御装置を備えた排気ガス浄化システムの構成概略図である。
【図２】ディーゼルエンジン１による単位時間当りのスス発生量を示す特性図である。
【図３】ＤＰＦ３の入口温度Ｔinと単位時間当りのスス減少量との対応関係を示す特性図である。
【図４】ＤＰＦ３の再生開始時点ｔsから再生終了時点（バーナ４の消火処理終了時点）ｔeまでの期間内におけるＤＰＦ３の入口温度Ｔinの時間推移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるＤＰＦ再生制御装置を備えた排気ガス浄化システムの構成概略図である。この図１に示すように、本実施形態における排気ガス浄化システムは、ディーゼルエンジン１、排気管２、ＤＰＦ３、バーナ４、温度センサ５、回転数センサ６、負荷センサ７、表示装置８及びＤＰＦ再生制御装置９から構成されている。
【００１４】
ディーゼルエンジン１は、不図示の吸気管を介してシリンダの燃焼室内に吸気された空気をピストンの上昇によって圧縮し、燃焼室上部に配置されたインジェクタから燃焼室内に燃料を噴射することで高圧の燃焼ガスを発生させて、出力軸（クランクシャフト）の回転動力を得る４サイクルエンジンである。このディーゼルエンジン１の排気ポートには排気管２が接続されており、燃焼行程で発生した燃焼ガスは、次の排気行程において排気ガスとして排気管２を通じて外部に排出される。
【００１５】
排気管２の途中には、排気ガスに含まれるスス等の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するためのＤＰＦ３が設置されている。また、排気管２におけるＤＰＦ３の前段には、ＤＰＦ３に付着したススを燃焼させて除去することでＤＰＦ３の再生を行うためのバーナ４と、ＤＰＦ３の入口温度を検出するための温度センサ５が設置されている。なお、排気管２におけるＤＰＦ３の前段には、排気ガスに含まれる炭化水素や一酸化炭素を酸化して浄化するための酸化触媒コンバータも設置されていることが一般的であるが、図１では図示を省略している。
【００１６】
バーナ４は、ＤＰＦ再生制御装置９による制御の下、排気管２を通じてＤＰＦ３に対する燃焼ガスの供給を行うものである。詳細には、このバーナ４の内部空間は排気管２の内部空間（排気ガス流路）と連通しており、ディーゼルエンジン１から排出される排気ガスの一部がバーナ４の内部空間に導入される構成となっている。また、バーナ４には、その内部空間に向けて燃料を噴射するインジェクタと、内部空間に火花を発生させる点火プラグが設けられている（いずれも図示省略）。
【００１７】
つまり、ＤＰＦ３の再生時には、ＤＰＦ再生制御装置９によるインジェクタの制御によって、バーナ４の内部空間に燃料を供給して排気ガスと燃料との混合ガスを生成し、さらに、ＤＰＦ再生制御装置９による点火プラグの制御によって、バーナ４の内部空間に存在する混合ガスを燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させることで、バーナ４によるＤＰＦ３に対する燃焼ガスの供給が実現される。
【００１８】
温度センサ５は、ＤＰＦ３の入口温度Ｔinを検出し、そのセンサ検出値をＤＰＦ再生制御装置９に出力する。回転数センサ６は、ディーゼルエンジン１の出力軸であるクランクシャフトの回転数をエンジン回転数Ｎとして検出し、そのセンサ検出値をＤＰＦ再生制御装置９に出力する。
【００１９】
負荷センサ７は、ディーゼルエンジン１のエンジントルクをエンジン負荷Ｌとして検出し、そのセンサ検出値をＤＰＦ再生制御装置９に出力する。なお、エンジントルクはエンジン動力伝達機構にトルクセンサを設置することで直接検出することができるが、ディーゼルエンジン１に対する燃料供給量とエンジントルクとの間には相関関係が存在するため、ディーゼルエンジン１に対する燃料供給量を検出することで間接的にエンジントルクを検出しても良い。
【００２０】
表示装置８は、例えば液晶表示装置或いはＬＥＤ表示装置などであり、ＤＰＦ再生制御装置９から入力される表示データに応じた画像を表示するものである。
【００２１】
ＤＰＦ再生制御装置９は、バーナ４によるＤＰＦ３に対する燃焼ガスの供給を制御することでＤＰＦ３の再生を行うＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、入力インターフェイス９ａ、Ａ／Ｄ変換器９ｂ、バーナ駆動回路９ｃ、出力インターフェイス９ｄ、ＲＯＭ(Read Only Memory)９ｅ、ＲＡＭ(Random Access Memory)９ｆ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）９ｇを内蔵している。
【００２２】
入力インターフェイス９ａ（入力部）は、温度センサ５、回転数センサ６及び負荷センサ７と接続されており、各センサから入力されるエンジン回転数Ｎ、エンジン負荷Ｌ及びＤＰＦ３の入口温度Ｔinのセンサ検出値（アナログ値）をＡ／Ｄ変換器９ｂに出力する。Ａ／Ｄ変換器９ｂは、入力インターフェイス９ａから入力される各センサ検出値をデジタル値に変換してＣＰＵ９ｇに出力する。なお、ＣＰＵ９ｇにＡ／Ｄ変換機能が実装されている場合にはＡ／Ｄ変換器９ｂを設ける必要はない。
【００２３】
バーナ駆動回路９ｃは、ＣＰＵ９ｇによる制御の下、バーナ４のインジェクタ及び点火プラグを作動させてＤＰＦ３に対する燃焼ガスの供給を行うために必要なバーナ駆動信号を生成し、当該生成したバーナ駆動信号を出力インターフェイス９ｄに出力する。出力インターフェイス９ｄ（出力部）は、バーナ４及び表示装置８と接続されており、バーナ駆動回路９ｃにて生成されたバーナ駆動信号をバーナ４に出力すると共に、ＣＰＵ９ｇにて生成された表示データを表示装置８に出力する。
【００２４】
ＲＯＭ９ｅは、ＣＰＵ９ｇの各種機能を実現するための制御プログラムや各種設定データを予め記憶している不揮発性メモリである。ＲＡＭ９ｆは、ＣＰＵ９ｇがＲＯＭ９ｅに記憶されている制御プログラムを実行して各種動作を行う際に、データの一時保存先に用いられる揮発性のワーキングメモリである。
【００２５】
ＣＰＵ９ｇ（演算部）は、Ａ／Ｄ変換器９ｂから得られる各センサ検出値（エンジン回転数Ｎ、エンジン負荷Ｌ及びＤＰＦ３の入口温度Ｔin）に基づいて、バーナ４によるＤＰＦ３に対する燃焼ガスの供給を制御する機能（ＤＰＦ３の再生を制御する機能）を有している。また、このＣＰＵ９ｇは、本実施形態における特徴的な機能として、ＤＰＦ３の再生開始時点から一定の推定周期で、Ａ／Ｄ変換器９ｂから得られる各センサ検出値を基にＤＰＦ３のＰＭ堆積量及びＰＭ減少量を推定し、その推定結果に基づいてＤＰＦ３の再生終了までの残り時間ＴＥを算出し、その算出結果を表示させるために必要な表示データを生成して表示装置８に出力する機能を有している。
【００２６】
以下では、図２〜図４を参照しながら、ＤＰＦ３の再生制御機能（バーナ４の制御機能）及び再生終了までの残り時間ＴＥの算出機能を実現するためにＣＰＵ９ｇが実行する各処理について詳細に説明する。
【００２７】
＜スス堆積量監視処理＞
まず、ＣＰＵ９ｇは、一定の推定周期（例えば１秒周期）で、Ａ／Ｄ変換器９ｂから得られるエンジン回転数Ｎ及びエンジン負荷Ｌを基に、ＤＰＦ３の現在のスス堆積量を推定し、その推定したスス堆積量が所定量を越えたか否かを監視する。
【００２８】
図２は、ディーゼルエンジン１による単位時間当りのスス発生量を示す特性図である。この図２に示すように、単位時間当りのスス発生量は、ディーゼルエンジン１のエンジン回転数Ｎ及びエンジン負荷Ｌから一義的に定まることがわかる。つまり、推定周期毎に、エンジン回転数Ｎ及びエンジン負荷Ｌのセンサ検出値から単位時間当りのスス発生量を求めて積算することで、ＤＰＦ３の現在のスス堆積量を算出（推定）することができる。
【００２９】
本実施形態では、図２に示したような単位時間当りのスス発生量と、エンジン回転数Ｎ及びエンジン負荷Ｌとの対応関係を示すテーブルデータが予めＲＯＭ９ｅに記憶されており、ＣＰＵ９ｇは、推定周期毎に、Ａ／Ｄ変換器９ｂから得られるエンジン回転数Ｎ及びエンジン負荷Ｌに対応する単位時間当りのスス発生量を上記テーブルデータから求めて積算することで、ＤＰＦ３の現在のスス堆積量を推定する。
【００３０】
＜ＤＰＦ３の再生処理＞
ＣＰＵ９ｇは、上記のスス堆積量監視処理において、現在のスス堆積量の推定結果が所定量を越えた場合、バーナ駆動回路９ｃに対してバーナ駆動信号の生成開始を指令する。この時、バーナ４によるＤＰＦ３に対する燃焼ガスの供給が開始されて、ＤＰＦ３の再生（ススの燃焼除去）が開始される。
【００３１】
ＣＰＵ９ｇは、ＤＰＦ３の再生開始後も一定の推定周期でスス堆積量を推定し、その推定したスス堆積量が予め設定された再生終了とするスス堆積量に到達したか否かを監視する。ここで、再生開始後におけるスス堆積量の推定手法は、以下に述べるように再生開始前と若干異なる。
【００３２】
図３は、ＤＰＦ３の入口温度Ｔinと単位時間当りのスス減少量との対応関係を示す特性図である。この図３に示すように、単位時間当りのスス減少量は、ＤＰＦ３の入口温度Ｔinから一義的に定まることがわかる。つまり、ＤＰＦ３の再生開始後は、一定の推定周期で、ＤＰＦ３の入口温度Ｔinのセンサ検出値から単位時間当りのスス減少量を求め、ＤＰＦ３の再生開始時点で得られていたスス堆積量から逐次減算していくことにより、現在のスス堆積量を算出（推定）することができる。
【００３３】
本実施形態では、図３に示したようなＤＰＦ３の入口温度Ｔinと単位時間当りのスス減少量との対応関係を示すテーブルデータが予めＲＯＭ９ｅに記憶されており、ＣＰＵ９ｇは、ＤＰＦ３の再生開始後、推定周期毎に、Ａ／Ｄ変換器９ｂから得られるＤＰＦ３の入口温度Ｔinに対応する単位時間当りのスス減少量を上記テーブルデータから求め、ＤＰＦ３の再生開始時点で得られていたスス堆積量から逐次減算することで、ＤＰＦ３の現在のスス堆積量を推定する。
【００３４】
＜バーナ４の消火処理＞
そして、ＣＰＵ９ｇは、ＤＰＦ３の再生開始後、上記のように推定したスス堆積量が予め設定された再生終了とするスス堆積量に到達した場合、バーナ駆動回路９ｃに対してバーナ駆動信号の生成停止を指令すると共に、バーナ４の内部に残留する混合ガスを除去するためのドライアップを行う（図１ではバーナ４のドライアップに必要な装置の図示を省略している）。
【００３５】
ＣＰＵ９ｇは、上記のようなバーナ４の消火処理が終了した時点（ドライアップが終了した時点）をＤＰＦ３の再生終了時点として認識する。なお、ＣＰＵ９ｇは、予め設定された時間だけドライアップを行うため、バーナ４の消火処理に要する時間はドライアップ時間とほぼ同じである。
【００３６】
＜再生終了までの残り時間ＴＥの算出処理＞
また、ＣＰＵ９ｇは、ＤＰＦ３の再生開始後、上述したＤＰＦ３の再生処理及びバーナ４の消火処理と並行して、再生終了までの残り時間ＴＥの算出処理を実行する。図４は、ＤＰＦ３の再生開始時点ｔsから再生終了時点（バーナ４の消火処理終了時点）ｔeまでの期間内におけるＤＰＦ３の入口温度Ｔinの時間推移を示す図である。また、図４において、ｔ１はＤＰＦ３の入口温度Ｔinが目標温度に到達した時点、ｔ２はバーナ４の消火処理が開始された時点を示す。
【００３７】
図４中のｔ１からｔ２までの期間、つまりＤＰＦ３の入口温度Ｔinが目標温度以上である場合、ＣＰＵ９ｇは、スス堆積量の推定結果Ｑ、再生終了とするスス堆積量Ｑ０、スス減少量の推定結果Ｄ、推定周期ΔＴ、及びバーナ４の消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（１）式に基づいて、ＤＰＦ３の再生終了までの残り時間ＴＥを算出する。
ＴＥ ＝（Ｑ−Ｑ０）／Ｄ・ΔＴ ＋ ＴＢ ・・・（１）
【００３８】
なお、上記（１）式において、スス堆積量の推定結果Ｑは、ＤＰＦ３の再生処理で説明した推定手法によって得られた値である。また、スス減少量の推定結果Ｄは、図３に示したようなＤＰＦ３の入口温度Ｔinと単位時間当りのスス減少量との対応関係を示すテーブルデータから求めた、現在の入口温度Ｔin（センサ検出値）に対応する単位時間当りのスス減少量である。また、再生終了とするスス堆積量Ｑ０、推定周期ΔＴ及びバーナ４の消火処理に要する時間ＴＢは、既知の値（設定値）である。
【００３９】
また、図４中のｔsからｔ１までの期間、つまりＤＰＦ３の入口温度Ｔinが目標温度未満である場合、ＣＰＵ９ｇは、スス堆積量の推定結果Ｑ、再生終了とするＰＭ堆積量Ｑ０、目標温度に対するスス減少量の推定結果Ｄ１、推定周期ΔＴ、入口温度Ｔinが目標温度に到達するまでの予測時間ＴＲ、及びバーナ４の消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（２）式に基づいて、ＤＰＦ３の再生終了までの残り時間ＴＥを算出する。
ＴＥ ＝（Ｑ−Ｑ０）／Ｄ１・ΔＴ ＋ ＴＲ ＋ＴＢ ・・・（２）
【００４０】
なお、上記（２）式において、目標温度に対するスス減少量の推定結果Ｄ１は、ＤＰＦ３の入口温度Ｔinと単位時間当りのスス減少量との対応関係を示すテーブルデータから求めた、目標温度に対応する単位時間当りのスス減少量である。また、入口温度Ｔinが目標温度に到達するまでの予測時間ＴＲは、図４中のｔsからｔ１までの期間における入口温度Ｔinの温度勾配から推定（算出）した値である。
【００４１】
さらに、図４中のｔ２からｔeまでの期間、つまりバーナ４の消火処理が開始された場合、ＣＰＵ９ｇは、消火処理の開始時点ｔ２から現在までの経過時間ＴＰ、及びバーナ４の消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（３）式に基づいて、ＤＰＦ３の再生終了までの残り時間ＴＥを算出する。
ＴＥ ＝ ＴＢ − ＴＰ ・・・（３）
【００４２】
ＣＰＵ９ｇは、上記のような条件分岐に従って、ＤＰＦ３の再生開始時点から推定周期毎に残り時間ＴＥを算出すると、その算出結果を表示させるために必要な表示データを生成して表示装置８に出力する。これにより、表示装置８の表示画面には、現時点からＤＰＦ３の再生が終了するまでの残り時間ＴＥが表示され、この表示される残り時間ＴＥは推定周期毎に逐次更新されることになる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態のＤＰＦ再生制御装置９によれば、ＤＰＦ３の再生開始時点から一定の推定周期で再生終了までの残り時間ＴＥを算出し、その算出結果を示す表示データを外部の表示装置８に出力するため、表示装置８の表示画面にＤＰＦ３の再生終了までの残り時間ＴＥを表示させることができるようになる。その結果、ユーザはＤＰＦ３の再生終了までの残り時間ＴＥを認識することができるようになるため、ＤＰＦ３の再生終了まで別の作業を行うなど、その残り時間ＴＥを有効利用することができ、ＤＰＦ３の再生中におけるユーザの作業効率向上を図ることが可能となる。
【００４４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が挙げられる。
（１）上記実施形態では、ＤＰＦ３のスス堆積量及びスス減少量の推定に必要なセンサ検出値として、エンジン回転数Ｎ、エンジン負荷Ｌ及びＤＰＦ３の入口温度Ｔinを用いた場合を説明したが、本発明はこれに限らず、ＤＰＦ３のスス堆積量及びスス減少量を推定可能であれば他のセンサ検出値を用いるようにしても良い。
【００４５】
（２）表示装置８の表示画面に残り時間ＴＥの数字だけを表示させるのではなく、図４に示したようなＤＰＦ３の入口温度Ｔinの時間推移曲線を表示させると共に、現在がこの時間推移曲線上のどの時点に相当し、その時点での残り時間ＴＥが表示されるように、表示データを生成する機能をＣＰＵ９ｇに実装しても良い。これにより、ユーザはより直感的にＤＰＦ３の再生終了までの残り時間ＴＥを認識できるようになる。
【符号の説明】
【００４６】
１…ディーゼルエンジン、２…排気管、３…ＤＰＦ、４…バーナ、５…温度センサ、６…回転数センサ、７…負荷センサ、８…表示装置、９…ＤＰＦ再生制御装置、９ａ…入力インターフェイス（入力部）、９ｂ…Ａ／Ｄ変換器、９ｃ…バーナ駆動回路、９ｄ…出力インターフェイス（出力部）、９ｅ…ＲＯＭ、９ｆ…ＲＡＭ、９ｇ…ＣＰＵ（演算部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）再生制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、ディーゼルエンジンの排気系統には排気ガスに含まれるスス等の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するためのＤＰＦが設置されている。このＤＰＦのスス堆積量が大きくなると、排気ガス浄化性能の低下及び背圧の上昇を招くため、定期的にＤＰＦに付着したススを燃焼させて除去することでＤＰＦの再生を行う必要がある。近年では、電子制御装置を用いてＤＰＦの再生を自動的に行うことが一般的である（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９０３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、本出願人は、ＤＰＦの再生中にスス堆積量を推定し、その推定結果を表示することでＤＰＦの再生状況をユーザに認識させることの可能な発明（ディーゼルエンジンのＰＭ堆積量演算表示装置）を出願済みである（出願番号：特願２００９−２７５５９５号）。この発明はＤＰＦのスス堆積量を表示するのみであるため、ユーザはＤＰＦの再生が終了する時期を判断することができず、ＤＰＦの再生終了まで他の作業を中断する必要があり、作業効率の低下を招くことになる。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、ＤＰＦの再生中におけるユーザの作業効率向上を図ることの可能なＤＰＦ再生制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、ＤＰＦ再生制御装置に係る第１の解決手段として、バーナによるＤＰＦに対する燃焼ガスの供給を制御することで前記ＤＰＦの再生を行うＤＰＦ再生制御装置であって、前記ＤＰＦのＰＭ堆積量及びＰＭ減少量の推定に必要なセンサ検出値を入力するための入力部と、前記ＤＰＦの再生開始時点から一定の推定周期で、前記入力部から得られる前記センサ検出値を基に前記ＤＰＦのＰＭ堆積量及びＰＭ減少量を推定し、その推定結果に基づいて前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間を算出する演算部と、前記残り時間の算出結果を表示させるために必要な表示データを外部の表示装置に出力するための出力部とを具備することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明では、ＤＰＦ再生制御装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記演算部は、前記ＤＰＦの入口温度が目標温度以上である場合、ＰＭ堆積量の推定結果Ｑ、再生終了とするＰＭ堆積量Ｑ０、ＰＭ減少量の推定結果Ｄ、推定周期ΔＴ、及びバーナの消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（１）式に基づいて、前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間ＴＥを算出することを特徴とする。
ＴＥ ＝（Ｑ−Ｑ０）／Ｄ・ΔＴ ＋ ＴＢ ・・・（１）
【０００８】
また、本発明では、ＤＰＦ再生制御装置に係る第３の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記演算部は、前記ＤＰＦの入口温度が目標温度未満である場合、ＰＭ堆積量の推定結果Ｑ、再生終了とするＰＭ堆積量Ｑ０、目標温度に対するＰＭ減少量の推定結果Ｄ１、推定周期ΔＴ、入口温度が目標温度に到達するまでの予測時間ＴＲ、及びバーナの消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（２）式に基づいて、前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間ＴＥを算出することを特徴とする。
ＴＥ ＝（Ｑ−Ｑ０）／Ｄ１・ΔＴ ＋ ＴＲ ＋ＴＢ ・・・（２）
【０００９】
また、本発明では、ＤＰＦ再生制御装置に係る第４の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記演算部は、前記バーナの消火処理が開始された場合、当該消火処理の開始時点から現在までの経過時間ＴＰ、及びバーナの消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（３）式に基づいて、前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間ＴＥを算出することを特徴とする。
ＴＥ ＝ ＴＢ − ＴＰ ・・・（３）
【００１０】
また、本発明では、ＤＰＦ再生制御装置に係る第５の解決手段として、上記第１〜第４いずれかの解決手段において、前記センサ検出値には、エンジン回転数、エンジン負荷及び前記ＤＰＦの入口温度が含まれることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るＤＰＦ再生制御装置によれば、ＤＰＦの再生開始時点から一定の推定周期で再生終了までの残り時間を算出し、その算出結果を示す表示データを外部の表示装置に出力するため、表示装置の表示画面にＤＰＦの再生終了までの残り時間を表示させることができるようになる。その結果、ユーザはＤＰＦの再生終了までの残り時間を認識することができるようになるため、ＤＰＦの再生終了まで別の作業を行うなど、その残り時間を有効利用することができ、ＤＰＦの再生中におけるユーザの作業効率向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態におけるＤＰＦ再生制御装置を備えた排気ガス浄化システムの構成概略図である。
【図２】ディーゼルエンジン１による単位時間当りのスス発生量を示す特性図である。
【図３】ＤＰＦ３の入口温度Ｔinと単位時間当りのスス減少量との対応関係を示す特性図である。
【図４】ＤＰＦ３の再生開始時点ｔsから再生終了時点（バーナ４の消火処理終了時点）ｔeまでの期間内におけるＤＰＦ３の入口温度Ｔinの時間推移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるＤＰＦ再生制御装置を備えた排気ガス浄化システムの構成概略図である。この図１に示すように、本実施形態における排気ガス浄化システムは、ディーゼルエンジン１、排気管２、ＤＰＦ３、バーナ４、温度センサ５、回転数センサ６、負荷センサ７、表示装置８及びＤＰＦ再生制御装置９から構成されている。
【００１４】
ディーゼルエンジン１は、不図示の吸気管を介してシリンダの燃焼室内に吸気された空気をピストンの上昇によって圧縮し、燃焼室上部に配置されたインジェクタから燃焼室内に燃料を噴射することで高圧の燃焼ガスを発生させて、出力軸（クランクシャフト）の回転動力を得る４サイクルエンジンである。このディーゼルエンジン１の排気ポートには排気管２が接続されており、燃焼行程で発生した燃焼ガスは、次の排気行程において排気ガスとして排気管２を通じて外部に排出される。
【００１５】
排気管２の途中には、排気ガスに含まれるスス等の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するためのＤＰＦ３が設置されている。また、排気管２におけるＤＰＦ３の前段には、ＤＰＦ３に付着したススを燃焼させて除去することでＤＰＦ３の再生を行うためのバーナ４と、ＤＰＦ３の入口温度を検出するための温度センサ５が設置されている。なお、排気管２におけるＤＰＦ３の前段には、排気ガスに含まれる炭化水素や一酸化炭素を酸化して浄化するための酸化触媒コンバータも設置されていることが一般的であるが、図１では図示を省略している。
【００１６】
バーナ４は、ＤＰＦ再生制御装置９による制御の下、排気管２を通じてＤＰＦ３に対する燃焼ガスの供給を行うものである。詳細には、このバーナ４の内部空間は排気管２の内部空間（排気ガス流路）と連通しており、ディーゼルエンジン１から排出される排気ガスの一部がバーナ４の内部空間に導入される構成となっている。また、バーナ４には、その内部空間に向けて燃料を噴射するインジェクタと、内部空間に火花を発生させる点火プラグが設けられている（いずれも図示省略）。
【００１７】
つまり、ＤＰＦ３の再生時には、ＤＰＦ再生制御装置９によるインジェクタの制御によって、バーナ４の内部空間に燃料を供給して排気ガスと燃料との混合ガスを生成し、さらに、ＤＰＦ再生制御装置９による点火プラグの制御によって、バーナ４の内部空間に存在する混合ガスを燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させることで、バーナ４によるＤＰＦ３に対する燃焼ガスの供給が実現される。
【００１８】
温度センサ５は、ＤＰＦ３の入口温度Ｔinを検出し、そのセンサ検出値をＤＰＦ再生制御装置９に出力する。回転数センサ６は、ディーゼルエンジン１の出力軸であるクランクシャフトの回転数をエンジン回転数Ｎとして検出し、そのセンサ検出値をＤＰＦ再生制御装置９に出力する。
【００１９】
負荷センサ７は、ディーゼルエンジン１のエンジントルクをエンジン負荷Ｌとして検出し、そのセンサ検出値をＤＰＦ再生制御装置９に出力する。なお、エンジントルクはエンジン動力伝達機構にトルクセンサを設置することで直接検出することができるが、ディーゼルエンジン１に対する燃料供給量とエンジントルクとの間には相関関係が存在するため、ディーゼルエンジン１に対する燃料供給量を検出することで間接的にエンジントルクを検出しても良い。
【００２０】
表示装置８は、例えば液晶表示装置或いはＬＥＤ表示装置などであり、ＤＰＦ再生制御装置９から入力される表示データに応じた画像を表示するものである。
【００２１】
ＤＰＦ再生制御装置９は、バーナ４によるＤＰＦ３に対する燃焼ガスの供給を制御することでＤＰＦ３の再生を行うＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、入力インターフェイス９ａ、Ａ／Ｄ変換器９ｂ、バーナ駆動回路９ｃ、出力インターフェイス９ｄ、ＲＯＭ(Read Only Memory)９ｅ、ＲＡＭ(Random Access Memory)９ｆ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）９ｇを内蔵している。
【００２２】
入力インターフェイス９ａ（入力部）は、温度センサ５、回転数センサ６及び負荷センサ７と接続されており、各センサから入力されるエンジン回転数Ｎ、エンジン負荷Ｌ及びＤＰＦ３の入口温度Ｔinのセンサ検出値（アナログ値）をＡ／Ｄ変換器９ｂに出力する。Ａ／Ｄ変換器９ｂは、入力インターフェイス９ａから入力される各センサ検出値をデジタル値に変換してＣＰＵ９ｇに出力する。なお、ＣＰＵ９ｇにＡ／Ｄ変換機能が実装されている場合にはＡ／Ｄ変換器９ｂを設ける必要はない。
【００２３】
バーナ駆動回路９ｃは、ＣＰＵ９ｇによる制御の下、バーナ４のインジェクタ及び点火プラグを作動させてＤＰＦ３に対する燃焼ガスの供給を行うために必要なバーナ駆動信号を生成し、当該生成したバーナ駆動信号を出力インターフェイス９ｄに出力する。出力インターフェイス９ｄ（出力部）は、バーナ４及び表示装置８と接続されており、バーナ駆動回路９ｃにて生成されたバーナ駆動信号をバーナ４に出力すると共に、ＣＰＵ９ｇにて生成された表示データを表示装置８に出力する。
【００２４】
ＲＯＭ９ｅは、ＣＰＵ９ｇの各種機能を実現するための制御プログラムや各種設定データを予め記憶している不揮発性メモリである。ＲＡＭ９ｆは、ＣＰＵ９ｇがＲＯＭ９ｅに記憶されている制御プログラムを実行して各種動作を行う際に、データの一時保存先に用いられる揮発性のワーキングメモリである。
【００２５】
ＣＰＵ９ｇ（演算部）は、Ａ／Ｄ変換器９ｂから得られる各センサ検出値（エンジン回転数Ｎ、エンジン負荷Ｌ及びＤＰＦ３の入口温度Ｔin）に基づいて、バーナ４によるＤＰＦ３に対する燃焼ガスの供給を制御する機能（ＤＰＦ３の再生を制御する機能）を有している。また、このＣＰＵ９ｇは、本実施形態における特徴的な機能として、ＤＰＦ３の再生開始時点から一定の推定周期で、Ａ／Ｄ変換器９ｂから得られる各センサ検出値を基にＤＰＦ３のＰＭ堆積量及びＰＭ減少量を推定し、その推定結果に基づいてＤＰＦ３の再生終了までの残り時間ＴＥを算出し、その算出結果を表示させるために必要な表示データを生成して表示装置８に出力する機能を有している。
【００２６】
以下では、図２〜図４を参照しながら、ＤＰＦ３の再生制御機能（バーナ４の制御機能）及び再生終了までの残り時間ＴＥの算出機能を実現するためにＣＰＵ９ｇが実行する各処理について詳細に説明する。
【００２７】
＜スス堆積量監視処理＞
まず、ＣＰＵ９ｇは、一定の推定周期（例えば１秒周期）で、Ａ／Ｄ変換器９ｂから得られるエンジン回転数Ｎ及びエンジン負荷Ｌを基に、ＤＰＦ３の現在のスス堆積量を推定し、その推定したスス堆積量が所定量を越えたか否かを監視する。
【００２８】
図２は、ディーゼルエンジン１による単位時間当りのスス発生量を示す特性図である。この図２に示すように、単位時間当りのスス発生量は、ディーゼルエンジン１のエンジン回転数Ｎ及びエンジン負荷Ｌから一義的に定まることがわかる。つまり、推定周期毎に、エンジン回転数Ｎ及びエンジン負荷Ｌのセンサ検出値から単位時間当りのスス発生量を求めて積算することで、ＤＰＦ３の現在のスス堆積量を算出（推定）することができる。
【００２９】
本実施形態では、図２に示したような単位時間当りのスス発生量と、エンジン回転数Ｎ及びエンジン負荷Ｌとの対応関係を示すテーブルデータが予めＲＯＭ９ｅに記憶されており、ＣＰＵ９ｇは、推定周期毎に、Ａ／Ｄ変換器９ｂから得られるエンジン回転数Ｎ及びエンジン負荷Ｌに対応する単位時間当りのスス発生量を上記テーブルデータから求めて積算することで、ＤＰＦ３の現在のスス堆積量を推定する。
【００３０】
＜ＤＰＦ３の再生処理＞
ＣＰＵ９ｇは、上記のスス堆積量監視処理において、現在のスス堆積量の推定結果が所定量を越えた場合、バーナ駆動回路９ｃに対してバーナ駆動信号の生成開始を指令する。この時、バーナ４によるＤＰＦ３に対する燃焼ガスの供給が開始されて、ＤＰＦ３の再生（ススの燃焼除去）が開始される。
【００３１】
ＣＰＵ９ｇは、ＤＰＦ３の再生開始後も一定の推定周期でスス堆積量を推定し、その推定したスス堆積量が予め設定された再生終了とするスス堆積量に到達したか否かを監視する。ここで、再生開始後におけるスス堆積量の推定手法は、以下に述べるように再生開始前と若干異なる。
【００３２】
図３は、ＤＰＦ３の入口温度Ｔinと単位時間当りのスス減少量との対応関係を示す特性図である。この図３に示すように、単位時間当りのスス減少量は、ＤＰＦ３の入口温度Ｔinから一義的に定まることがわかる。つまり、ＤＰＦ３の再生開始後は、一定の推定周期で、ＤＰＦ３の入口温度Ｔinのセンサ検出値から単位時間当りのスス減少量を求め、ＤＰＦ３の再生開始時点で得られていたスス堆積量から逐次減算していくことにより、現在のスス堆積量を算出（推定）することができる。
【００３３】
本実施形態では、図３に示したようなＤＰＦ３の入口温度Ｔinと単位時間当りのスス減少量との対応関係を示すテーブルデータが予めＲＯＭ９ｅに記憶されており、ＣＰＵ９ｇは、ＤＰＦ３の再生開始後、推定周期毎に、Ａ／Ｄ変換器９ｂから得られるＤＰＦ３の入口温度Ｔinに対応する単位時間当りのスス減少量を上記テーブルデータから求め、ＤＰＦ３の再生開始時点で得られていたスス堆積量から逐次減算することで、ＤＰＦ３の現在のスス堆積量を推定する。
【００３４】
＜バーナ４の消火処理＞
そして、ＣＰＵ９ｇは、ＤＰＦ３の再生開始後、上記のように推定したスス堆積量が予め設定された再生終了とするスス堆積量に到達した場合、バーナ駆動回路９ｃに対してバーナ駆動信号の生成停止を指令すると共に、バーナ４の内部に残留する混合ガスを除去するためのドライアップを行う（図１ではバーナ４のドライアップに必要な装置の図示を省略している）。
【００３５】
ＣＰＵ９ｇは、上記のようなバーナ４の消火処理が終了した時点（ドライアップが終了した時点）をＤＰＦ３の再生終了時点として認識する。なお、ＣＰＵ９ｇは、予め設定された時間だけドライアップを行うため、バーナ４の消火処理に要する時間はドライアップ時間とほぼ同じである。
【００３６】
＜再生終了までの残り時間ＴＥの算出処理＞
また、ＣＰＵ９ｇは、ＤＰＦ３の再生開始後、上述したＤＰＦ３の再生処理及びバーナ４の消火処理と並行して、再生終了までの残り時間ＴＥの算出処理を実行する。図４は、ＤＰＦ３の再生開始時点ｔsから再生終了時点（バーナ４の消火処理終了時点）ｔeまでの期間内におけるＤＰＦ３の入口温度Ｔinの時間推移を示す図である。また、図４において、ｔ１はＤＰＦ３の入口温度Ｔinが目標温度に到達した時点、ｔ２はバーナ４の消火処理が開始された時点を示す。
【００３７】
図４中のｔ１からｔ２までの期間、つまりＤＰＦ３の入口温度Ｔinが目標温度以上である場合、ＣＰＵ９ｇは、スス堆積量の推定結果Ｑ、再生終了とするスス堆積量Ｑ０、スス減少量の推定結果Ｄ、推定周期ΔＴ、及びバーナ４の消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（１）式に基づいて、ＤＰＦ３の再生終了までの残り時間ＴＥを算出する。
ＴＥ ＝（Ｑ−Ｑ０）／Ｄ・ΔＴ ＋ ＴＢ ・・・（１）
【００３８】
なお、上記（１）式において、スス堆積量の推定結果Ｑは、ＤＰＦ３の再生処理で説明した推定手法によって得られた値である。また、スス減少量の推定結果Ｄは、図３に示したようなＤＰＦ３の入口温度Ｔinと単位時間当りのスス減少量との対応関係を示すテーブルデータから求めた、現在の入口温度Ｔin（センサ検出値）に対応する単位時間当りのスス減少量である。また、再生終了とするスス堆積量Ｑ０、推定周期ΔＴ及びバーナ４の消火処理に要する時間ＴＢは、既知の値（設定値）である。
【００３９】
また、図４中のｔsからｔ１までの期間、つまりＤＰＦ３の入口温度Ｔinが目標温度未満である場合、ＣＰＵ９ｇは、スス堆積量の推定結果Ｑ、再生終了とするＰＭ堆積量Ｑ０、目標温度に対するスス減少量の推定結果Ｄ１、推定周期ΔＴ、入口温度Ｔinが目標温度に到達するまでの予測時間ＴＲ、及びバーナ４の消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（２）式に基づいて、ＤＰＦ３の再生終了までの残り時間ＴＥを算出する。
ＴＥ ＝（Ｑ−Ｑ０）／Ｄ１・ΔＴ ＋ ＴＲ ＋ＴＢ ・・・（２）
【００４０】
なお、上記（２）式において、目標温度に対するスス減少量の推定結果Ｄ１は、ＤＰＦ３の入口温度Ｔinと単位時間当りのスス減少量との対応関係を示すテーブルデータから求めた、目標温度に対応する単位時間当りのスス減少量である。また、入口温度Ｔinが目標温度に到達するまでの予測時間ＴＲは、図４中のｔsからｔ１までの期間における入口温度Ｔinの温度勾配から推定（算出）した値である。
【００４１】
さらに、図４中のｔ２からｔeまでの期間、つまりバーナ４の消火処理が開始された場合、ＣＰＵ９ｇは、消火処理の開始時点ｔ２から現在までの経過時間ＴＰ、及びバーナ４の消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（３）式に基づいて、ＤＰＦ３の再生終了までの残り時間ＴＥを算出する。
ＴＥ ＝ ＴＢ − ＴＰ ・・・（３）
【００４２】
ＣＰＵ９ｇは、上記のような条件分岐に従って、ＤＰＦ３の再生開始時点から推定周期毎に残り時間ＴＥを算出すると、その算出結果を表示させるために必要な表示データを生成して表示装置８に出力する。これにより、表示装置８の表示画面には、現時点からＤＰＦ３の再生が終了するまでの残り時間ＴＥが表示され、この表示される残り時間ＴＥは推定周期毎に逐次更新されることになる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態のＤＰＦ再生制御装置９によれば、ＤＰＦ３の再生開始時点から一定の推定周期で再生終了までの残り時間ＴＥを算出し、その算出結果を示す表示データを外部の表示装置８に出力するため、表示装置８の表示画面にＤＰＦ３の再生終了までの残り時間ＴＥを表示させることができるようになる。その結果、ユーザはＤＰＦ３の再生終了までの残り時間ＴＥを認識することができるようになるため、ＤＰＦ３の再生終了まで別の作業を行うなど、その残り時間ＴＥを有効利用することができ、ＤＰＦ３の再生中におけるユーザの作業効率向上を図ることが可能となる。
【００４４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が挙げられる。
（１）上記実施形態では、ＤＰＦ３のスス堆積量及びスス減少量の推定に必要なセンサ検出値として、エンジン回転数Ｎ、エンジン負荷Ｌ及びＤＰＦ３の入口温度Ｔinを用いた場合を説明したが、本発明はこれに限らず、ＤＰＦ３のスス堆積量及びスス減少量を推定可能であれば他のセンサ検出値を用いるようにしても良い。
【００４５】
（２）表示装置８の表示画面に残り時間ＴＥの数字だけを表示させるのではなく、図４に示したようなＤＰＦ３の入口温度Ｔinの時間推移曲線を表示させると共に、現在がこの時間推移曲線上のどの時点に相当し、その時点での残り時間ＴＥが表示されるように、表示データを生成する機能をＣＰＵ９ｇに実装しても良い。これにより、ユーザはより直感的にＤＰＦ３の再生終了までの残り時間ＴＥを認識できるようになる。
【符号の説明】
【００４６】
１…ディーゼルエンジン、２…排気管、３…ＤＰＦ、４…バーナ、５…温度センサ、６…回転数センサ、７…負荷センサ、８…表示装置、９…ＤＰＦ再生制御装置、９ａ…入力インターフェイス（入力部）、９ｂ…Ａ／Ｄ変換器、９ｃ…バーナ駆動回路、９ｄ…出力インターフェイス（出力部）、９ｅ…ＲＯＭ、９ｆ…ＲＡＭ、９ｇ…ＣＰＵ（演算部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナによるＤＰＦに対する燃焼ガスの供給を制御することで前記ＤＰＦの再生を行うＤＰＦ再生制御装置であって、
前記ＤＰＦのＰＭ堆積量及びＰＭ減少量の推定に必要なセンサ検出値を入力するための入力部と、
前記ＤＰＦの再生開始時点から一定の推定周期で、前記入力部から得られる前記センサ検出値を基に前記ＤＰＦのＰＭ堆積量及びＰＭ減少量を推定し、その推定結果に基づいて前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間を算出する演算部と、
前記残り時間の算出結果を表示させるために必要な表示データを外部の表示装置に出力するための出力部と
を具備することを特徴とするＤＰＦ再生制御装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記ＤＰＦの入口温度が目標温度以上である場合、ＰＭ堆積量の推定結果Ｑ、再生終了とするＰＭ堆積量Ｑ０、ＰＭ減少量の推定結果Ｄ、推定周期ΔＴ、及びバーナの消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（１）式に基づいて、前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間ＴＥを算出することを特徴とする請求項１に記載のＤＰＦ再生制御装置。
ＴＥ ＝（Ｑ−Ｑ０）／Ｄ・ΔＴ ＋ ＴＢ ・・・（１）
【請求項３】
前記演算部は、前記ＤＰＦの入口温度が目標温度未満である場合、ＰＭ堆積量の推定結果Ｑ、再生終了とするＰＭ堆積量Ｑ０、目標温度に対するＰＭ減少量の推定結果Ｄ１、推定周期ΔＴ、入口温度が目標温度に到達するまでの予測時間ＴＲ、及びバーナの消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（２）式に基づいて、前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間ＴＥを算出することを特徴とする請求項１に記載のＤＰＦ再生制御装置。
ＴＥ ＝（Ｑ−Ｑ０）／Ｄ１・ΔＴ ＋ ＴＲ ＋ＴＢ ・・・（２）
【請求項４】
前記演算部は、前記バーナの消火処理が開始された場合、当該消火処理の開始時点から現在までの経過時間ＴＰ、及びバーナの消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（３）式に基づいて、前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間ＴＥを算出することを特徴とする請求項１に記載のＤＰＦ再生制御装置。
ＴＥ ＝ ＴＢ − ＴＰ ・・・（３）
【請求項５】
前記センサ検出値には、エンジン回転数、エンジン負荷及び前記ＤＰＦの入口温度が含まれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のＤＰＦ再生制御装置。
【請求項１】
バーナによるＤＰＦに対する燃焼ガスの供給を制御することで前記ＤＰＦの再生を行うＤＰＦ再生制御装置であって、
前記ＤＰＦのＰＭ堆積量及びＰＭ減少量の推定に必要なセンサ検出値を入力するための入力部と、
前記ＤＰＦの再生開始時点から一定の推定周期で、前記入力部から得られる前記センサ検出値を基に前記ＤＰＦのＰＭ堆積量及びＰＭ減少量を推定し、その推定結果に基づいて前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間を算出する演算部と、
前記残り時間の算出結果を表示させるために必要な表示データを外部の表示装置に出力するための出力部と
を具備することを特徴とするＤＰＦ再生制御装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記ＤＰＦの入口温度が目標温度以上である場合、ＰＭ堆積量の推定結果Ｑ、再生終了とするＰＭ堆積量Ｑ０、ＰＭ減少量の推定結果Ｄ、推定周期ΔＴ、及びバーナの消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（１）式に基づいて、前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間ＴＥを算出することを特徴とする請求項１に記載のＤＰＦ再生制御装置。
ＴＥ ＝（Ｑ−Ｑ０）／Ｄ・ΔＴ ＋ ＴＢ ・・・（１）
【請求項３】
前記演算部は、前記ＤＰＦの入口温度が目標温度未満である場合、ＰＭ堆積量の推定結果Ｑ、再生終了とするＰＭ堆積量Ｑ０、目標温度に対するＰＭ減少量の推定結果Ｄ１、推定周期ΔＴ、入口温度が目標温度に到達するまでの予測時間ＴＲ、及びバーナの消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（２）式に基づいて、前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間ＴＥを算出することを特徴とする請求項１に記載のＤＰＦ再生制御装置。
ＴＥ ＝（Ｑ−Ｑ０）／Ｄ１・ΔＴ ＋ ＴＲ ＋ＴＢ ・・・（２）
【請求項４】
前記演算部は、前記バーナの消火処理が開始された場合、当該消火処理の開始時点から現在までの経過時間ＴＰ、及びバーナの消火処理に要する時間ＴＢからなる下記（３）式に基づいて、前記ＤＰＦの再生終了までの残り時間ＴＥを算出することを特徴とする請求項１に記載のＤＰＦ再生制御装置。
ＴＥ ＝ ＴＢ − ＴＰ ・・・（３）
【請求項５】
前記センサ検出値には、エンジン回転数、エンジン負荷及び前記ＤＰＦの入口温度が含まれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のＤＰＦ再生制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２５６７８２（Ｐ２０１１−２５６７８２Ａ）
【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２０１０−１３１９１６（Ｐ２０１０−１３１９１６）
【出願日】平成２２年６月９日（２０１０．６．９）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【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９日（２０１０．６．９）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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