JPH0783025A

JPH0783025A - ディーゼル機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JPH0783025A
Application number: JP5227334A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Uehara; 哲也上原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-09-13
Filing date: 1993-09-13
Publication date: 1995-03-28

Abstract

(57)【要約】【目的】フィルタ再生時の電気ヒータへの通電時間の適
正化を図り、フィルタの残留排気微粒子を確実に処理し
つつ、フィルタ再生に起因する燃費悪化を低減し、バッ
テリの消耗を必要最小限まで低減することを目的とす
る。【構成】通常は電気ヒータ４０〜４３への通電時間をｔ
₁（第１の所定時間）とし、再生行程の回数、例えば５
回に例えば１回はｔ₂（第２の所定時間）通電する。即
ち、ｔ₁の通電時間での再生行程が４回（第１の所定回
数）終了した後、次の１回（第２の所定回数）をｔ₂の
通電時間での再生行程にし、次に再びｔ₁の通電時間で
の再生行程を４回行い、次の１回をｔ₂の通電時間での
再生行程にし、これを繰り返し行う。これにより、フィ
ルタａ〜ｄの残留排気微粒子をも燃焼除去することがで
きると共に、トータルの電気ヒータ通電時間の短縮化を
図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関の排気
浄化装置に関し、特に、フィルタに捕集された排気微粒
子を電気ヒータにより燃焼除去させてフィルタを再生さ
せる再生手段の制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディーゼル機関から排出される排
気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集され
た排気微粒子を電気ヒータにより燃焼除去させてフィル
タを再生させる再生手段とを備え、前記フィルタによる
排気微粒子の捕集行程と前記再生手段による燃焼除去行
程とを繰り返す構成の排気浄化装置が知られている（Ｓ
ＡＥ９２０１３９参照）。

【０００３】かかる排気浄化装置は、具体的には、例え
ば、排気通路を４分割し、各分割通路に、再生用の電気
ヒータにフィルタ材のセラミック繊維を巻いたヒータ一
体型のフィルタを設け、各フィルタと直列に通路切換用
のポペット弁を設け、このポペット弁のバルブシート
に、再生時のフィルタへの排気ガス供給用のオリフィス
を設けた構成である。

【０００４】そして、再生時には、再生するフィルタと
直列に設けられたポペット弁を閉じて、電気ヒータに通
電を行って、フィルタに捕集された排気微粒子を電気ヒ
ータにより燃焼除去させる。ここで、ディーゼル機関を
車両に搭載した場合、その運転条件は時々刻々と変化
し、従って排気ガスの流量や温度も時々刻々と変化す
る。

【０００５】上述した従来の排気浄化装置においては、
あるフィルタの再生中は再生を行っていないフィルタに
大部分の排気ガスが流れるが、排気ガス流量が変化する
と、これらフィルタによる圧力損失が変化し、この結
果、閉じているポペット弁及び前記排気ガス供給用のオ
リフィスの差圧が変化するため、再生中のフィルタに導
入される排気ガス流量が変化する。

【０００６】一般的に、再生中のフィルタに導入する排
気ガス量が多過ぎると、電気ヒータによる発熱及び排気
微粒子の燃焼による熱が排気ガスに奪われてしまい、フ
ィルタを十分に再生するためには長時間を要することに
なる。又、排気ガス温度が低い場合は、フィルタに捕集
された排気微粒子を着火温度まで昇温するのに時間が掛
り、フィルタ再生に長時間を要する。

【０００７】更に、排気ガス中の酸素濃度が低い場合
は、フィルタ上の排気微粒子に一旦着火しても、その燃
焼速度が遅く、このような場合にもフィルタ再生に長時
間を要する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のディーゼル機関
の排気浄化装置にあっては、上述したように再生中のフ
ィルタに導入される排気ガス量が変化し、再生に要する
時間が運転条件により変化するにもかかわらず、電気ヒ
ータへの通電時間、即ち、再生時間は一定に制御され
る。

【０００９】電気ヒータへの通電時間が一定の場合、機
関の常用運転領域で必要最小限の通電時間としている
と、高回転の運転条件のようなフィルタ再生に長時間が
必要な運転条件でのフィルタ再生が重なることにより、
フィルタに多量の排気微粒子が残留し、圧力損失の増大
や、最悪の場合これら排気微粒子の急激な燃焼によるフ
ィルタの焼損の危険性が大きくなる。このため、確実な
フィルタ再生を行おうとする場合には、安全を見込んで
予め電気ヒータへの通電時間を長く採る必要がある。

【００１０】しかし、このように予め電気ヒータへの通
電時間を長く採ると、フィルタ再生時の機関運転条件が
再生に適していて、電気ヒータへの必要通電時間が短く
ても良い場合には、必要以上に通電がなされることにな
り、電気ヒータへの通電に起因して、燃費が悪化した
り、バッテリの消耗度が大きいという問題が生じる。逆
に言うと、必要以上に通電がなされるような場合、その
分通電時間を短縮することにより、電気ヒータへの通電
に起因する燃費悪化を低減し、バッテリの消耗を抑え得
る余地があることになる。

【００１１】ところで、従来、特開平１−１６３４１２
号公報に示されるように、フィルタの再生時間を可変制
御するようにした技術が知られている。具体的には、フ
ィルタの前後差圧を検出し、再生終了時の差圧に基づい
て次回の再生行程の時間を決定するようにしている。し
かし、かかる従来技術にあっては、次のような問題点が
ある。

【００１２】即ち、排気通路を複数に分割し、各分割通
路にフィルタを夫々設けた構成にあっては、前記再生終
了時の差圧は他のフィルタの排気微粒子詰まり具合に影
響を受けるため、差圧によっては再生終了後のフィルタ
の排気微粒子残留状態を正確に把握できない。又、再生
終了直前に高回転、高負荷（高温）で、再生直後に低回
転、低負荷（低温）の場合、フィルタの熱慣性のため、
即ち、低温の排気ガスがフィルタで加熱されるため、フ
ィルタの前後差圧が高くなる。又、これと逆の状態も発
生する。このため、フィルタの前後差圧によって、フィ
ルタの残留排気微粒子の量を正確に判定することは困難
である。

【００１３】従って、再生終了時の差圧に基づいて次回
の再生行程の時間を決定する従来技術にあっては、設定
された次回の再生行程の時間が適正なものとはならず、
排気微粒子を残留させずに確実に除去することはできな
い。そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑
み、フィルタ再生時の電気ヒータへの通電時間の適正化
を図り、フィルタの残留排気微粒子を確実に処理しつ
つ、フィルタ再生に起因する燃費悪化を低減し、バッテ
リの消耗を必要最小限まで低減することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このため、第１の発明
は、図１（Ａ）に示すように、ディーゼル機関から排出
される排気微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに
捕集された排気微粒子を電気ヒータにより燃焼除去させ
てフィルタを再生させる再生手段とを備え、前記フィル
タによる排気微粒子の捕集行程と前記再生手段による燃
焼除去行程とを繰り返す構成のディーゼル機関の排気浄
化装置において、前記再生行程の回数を計測する回数計
測手段と、該計測手段により再生行程が第１の所定回数
計測されたか否か及び該第１の所定回数計測終了後から
第２の所定回数計測されたか否かを夫々判定する判定手
段と、該計測手段により再生行程が第１の所定回数計測
されない又は第２の所定回数計測されたと判定された際
に次回再生行程での電気ヒータ通電時間を第１の所定時
間に設定する第１の通電時間設定手段と、前記判定手段
により前記再生行程の回数が第１の所定回数計測された
と判定された際に次回再生行程での電気ヒータ通電時間
を前記第１の所定時間よりも長い第２の所定時間に設定
する第２の通電時間設定手段と、前記第１若しくは第２
の通電時間設定手段により設定された通電時間だけ電気
ヒータに通電を行う電気ヒータ通電制御手段と、を備え
た。

【００１５】第２の発明は、同様のディーゼル機関の排
気浄化装置において、図１（Ｂ）に示すように、前記再
生行程中の条件が所定条件である時間割合を検出する時
間割合検出手段と、該検出手段により検出された時間割
合が所定値を越える時の回数を計測する計測手段と、該
計測手段により計測された回数が所定回数連続したか否
かを判定する判定手段と、該判定手段により前記時間割
合が所定値を越える時の回数が所定回数連続しないと判
定された際に次回再生行程での電気ヒータ通電時間を第
１の所定時間に設定する第１の通電時間設定手段と、前
記判定手段により前記時間割合が所定値を越える時の回
数が所定回数連続したと判定された際に次回再生行程で
の電気ヒータ通電時間を第１の所定時間よりも長い第２
の所定時間に設定する第２の通電時間設定手段と、前記
第１若しくは第２の通電時間設定手段により設定された
通電時間だけ電気ヒータに通電を行う電気ヒータ通電制
御手段と、を備えた。

【００１６】

【作用】第１の発明において、通常は電気ヒータへの通
電時間を第１の所定時間とし、再生行程の回数、例えば
５回に例えば１回は第１の所定時間より長い第２の所定
時間通電する。即ち、第１の所定時間の通電時間での再
生行程が例えば４回（第１の所定回数）終了した後、次
の１回（第２の所定回数）を第２の所定時間の通電時間
での再生行程にし、次に再び第１の所定時間の通電時間
での再生行程を４回行い、次の１回を第２の所定時間の
通電時間での再生行程にし、これを繰り返し行う。

【００１７】これにより、フィルタ外周部の残留排気微
粒子を確実に処理することができると共に、安全を見込
んで予め電気ヒータへの通電時間を長く採るようにした
従来例に比して、トータルの電気ヒータ通電時間の短縮
化を図れ、再生時の電気ヒータ通電に起因した燃費の悪
化を抑制できると共に、バッテリの消耗を低減すること
ができる。

【００１８】第２の発明において、通常は常用運転領域
での必要最小限の第１の所定時間の通電時間で再生を行
う。そして、各フィルタ毎に再生中に第１の所定時間の
通電時間では不足であるような運転領域であった時間割
合が所定値以上であるような再生が、所定回数以上継続
した場合のみ、次回のフィルタ再生行程において通電時
間を第２の所定時間に設定する。

【００１９】これにより、フィルタ外周部付近の残留排
気微粒子まで処理しつつ、再生中に常用運転領域しか使
わなかった場合は、常に必要最小限の通電時間を第１の
所定時間にして再生を行うことにより、フィルタ再生に
起因した燃費悪化やバッテリ消耗を更に効果的に抑制す
ることができる。

【００２０】

【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図２において、ディーゼル機関の排気通路１０
は二股に分岐した後再び合流するように構成される。各
分岐通路２１，２２には２本のフィルタａ，ｂ及びｃ，
ｄが夫々並列に装着される。これらのフィルタａ〜ｄと
しては、筒状に成形された金網状電気ヒータ４０〜４３
の外周面にセラミック繊維３０〜３３を巻いたセラミッ
ク繊維キャンドルフィルタを適用する。排気通路１０を
流れる排気ガスは、フィルタａ〜ｄの開放端からその内
側に至り、ここから外側に流れ、これにより、排気ガス
中の排気微粒子がフィルタａ〜ｄに捕集される。フィル
タａ〜ｄの閉塞端には電極５０〜５３が設けられてお
り、再生時には図示しないバッテリ及びオルタネータか
ら電極５０〜５３を介して電気ヒータ４０〜４３に電力
を供給する。

【００２１】前記各分岐通路２１，２２のフィルタａ，
ｂ及びｃ，ｄ下流側には、通路切換手段として、フィル
タａ，ｂ及びｃ，ｄと直列にバタフライ弁６０，６１が
介装される。このバタフライ弁６０，６１は、一方を閉
じて他方を開くことにより通路を切り換える。一方、デ
ィーゼル機関の回転数Ｎｅを検出する回転センサと、負
荷Ｃ／Ｌ（コントロールレバー開度）を検出する負荷セ
ンサとが設けられており、これら各センサから出力され
る検出信号はコントロールユニット７０に入力される。
このコントロールユニット７０は入力された検出信号に
基づいて、前記各フィルタａ〜ｄの電気ヒータ４０〜４
３への通電を制御すると共に、バタフライ弁６０，６１
の開閉を制御する。

【００２２】排気微粒子の通常の捕集行程では、両方の
バタフライ弁６０，６１を開き、４本のフィルタａ〜ｄ
に前述のようにして排気ガスを流通させる。この間、コ
ントロールユニット７０では、常にディーゼル機関の回
転数Ｎｅ、負荷Ｃ／Ｌに応じて、該コントロールユニッ
ト７０内にソフトウェア的に装備されたマップ（図３参
照）によりディーゼル機関の排気微粒子排出量（ＰＭ排
出量）を推測してこれを積算する。排気微粒子排出量の
積算値が所定値以上になったならば、フィルタａ〜ｄに
多量の排気微粒子が堆積し、フィルタａ〜ｄ再生が必要
であると判断し、再生行程に移行する。

【００２３】この再生行程では、再生するフィルタａ〜
ｄ側のバタフライ弁６０或いは６１を閉じる。例えば、
フィルタａの再生を行う場合は、バタフライ弁６０を閉
じる。次に、フィルタａの電気ヒータ４０に所定時間通
電を行うことにより、フィルタａに堆積した排気微粒子
の燃焼除去する。前記バタフライ弁６０，６１において
は、その弁体とバルブボディ間の微小なクリアランスの
ため、弁体の前後の差圧に応じて排気がリークするよう
になっており、これにより、再生中のフィルタａ〜ｄに
は排気ガスが流入し、フィルタａ〜ｄに再生に必要な酸
素が供給される。

【００２４】尚、前記各分岐通路２１，２２内の開閉手
段としては、バタフライ弁６０，６１に限らず、ポペッ
ト弁、ギロチンタイプ弁等を用いても良く、排気微粒子
を捕集するフィルタとしては、セラミック繊維を用いた
もの以外の、ウォールフローモノリス、セラミックフォ
ーム、メタルフォーム等のフィルタを用いても良い。
又、分岐通路２１，２２内のフィルタの本数は何本でも
良い。

【００２５】かかる構成の排気浄化装置において、第１
の発明では、再生行程の回数を計測する回数計測手段
と、該計測手段により再生行程が第１の所定回数計測さ
れたか否か及び該第１の所定回数計測終了後から第２の
所定回数計測されたか否かを夫々判定する判定手段と、
該計測手段により再生行程が第１の所定回数計測されな
い又は第２の所定回数計測されたと判定された際に次回
再生行程での電気ヒータ通電時間を第１の所定時間に設
定する第１の通電時間設定手段と、前記判定手段により
前記再生行程の回数が第１の所定回数計測されたと判定
された際に次回再生行程での電気ヒータ通電時間を前記
第１の所定時間よりも長い第２の所定時間に設定する第
２の通電時間設定手段と、前記第１若しくは第２の通電
時間設定手段により設定された通電時間だけ電気ヒータ
に通電を行う電気ヒータ通電制御手段と、を設ける。

【００２６】かかる各手段は前記コントロールユニット
７０内にソフトウェア的に装備される。かかる第１の発
明の一実施例の構成を具体的に説明する。先ず、電気ヒ
ータへの通電時間とフィルタの再生状況との関係を調べ
てみると、ディーゼル機関の常用運転領域では、比較的
に回転数、負荷が低く、従って、再生中のフィルタに導
入される排気ガス流量が少なく、又、その酸素濃度も高
いので、図４の通常条件の線図で示すように、比較的短
時間ｔ₁で再生が可能である。しかし、低回転で負荷が
高い運転条件では、酸素濃度が低いため、又、高回転の
低負荷では排気ガス流量が多く、フィルタが冷却される
ため、図４の最悪条件の線図で示すように、再生に長時
間ｔ₂（＞ｔ₁）を要する。

【００２７】そこで、本実施例においては、通常は電気
ヒータへの通電時間をｔ₁（第１の所定時間）とし、再
生行程の回数、例えば５回に例えば１回はｔ₂（第２の
所定時間）通電する。即ち、ｔ₁の通電時間での再生行
程が４回（第１の所定回数）終了した後、次の１回（第
２の所定回数）をｔ₂の通電時間での再生行程にし、次
に再びｔ₁の通電時間での再生行程を４回行い、次の１
回をｔ₂の通電時間での再生行程にし、これを繰り返し
行う。

【００２８】通常、通電時間ｔ₁で再生を行っていると
きに、ディーゼル機関の運転条件が低回転、高負荷や、
高回転、低負荷の、再生に長時間要する条件になったと
しても、図４に示すように、かなりの部分の排気微粒子
が燃焼除去されるため、フィルタの圧力損失は略回復さ
れる。しかし、このような運転条件での再生が連続する
と、特に電気ヒータからの距離が遠いフィルタ外周部分
の排気微粒子のフィルタからの離脱によるスモークの排
出が生じ易くなる。しかし、上記のように、再生行程の
回数５回に１回は長時間ｔ₂通電することにより、この
ような問題が発生する前に上記のようなフィルタ外周部
の残留排気微粒子を確実に処理することができる。

【００２９】尚、本実施例においては、ディーゼル機関
の回転数、負荷の履歴により算出した排気微粒子が所定
値になったならば、１本のフィルタ、例えばフィルタａ
を再生し、次の再生行程では、フィルタｃを再生し、以
下、フィルタｂ，ｄ・・・の順に再生を行うようにし
た。そして、４本のフィルタａ〜ｄの再生が全て終了す
るまでのサイクルが５回終了すると、４本全てのフィル
タａ〜ｄが４回ずつ通電時間ｔ₁で再生され、１回ずつ
通電時間ｔ₂で再生される。

【００３０】次に、かかる実施例の作用を図５のフロー
チャートに基づいて詳しく説明する。このフローチャー
トにおいて、ステップ１（図ではＳ１と略記する。以
下、同様）では、回転数（Ｎｅ）、負荷（Ｃ／Ｌ）によ
り排気微粒子（以下、ＰＭと言う）排出量を検索し、積
算してＰＭ堆積量を算出する。

【００３１】ステップ２では、後段の再生フラグＯＮ・
ＯＦＦに基づいて現在再生中であるか否かを判定し、再
生フラグＯＮで再生中であればステップ１０に進み、再
生フラグＯＦＦで再生中でなければステップ３に進む。
ステップ３ではＰＭ堆積量と基準値Ｍとを比較し、ＰＭ
堆積量＞Ｍであれば、再生行程に移行するべく、ステッ
プ４に進み、ＰＭ堆積量≦Ｍであれば、再生行程に移行
せず、ステップ１に戻る。

【００３２】ステップ４では再生フラグをＯＮし、ステ
ップ５に進んで、前回再生したフィルタを読み込む。ス
テップ６では、前回再生したフィルタに対応して、今回
再生するフィルタを選択する。即ち、ａ，ｃ，ｂ，ｄの
順にフィルタの再生を行うから、前回再生がａであれ
ば、今回再生がｃ、同様に、前回再生がｂであれば、今
回再生がｄ、前回再生がｃであれば、今回再生がｂ、前
回再生がｄであれば、今回再生がａを夫々選択する。

【００３３】ステップ７では、通電時間の設定を行う。
即ち、後述するステップ１７，１８において計測された
再生回数が１であればｔ₂に設定し、再生回数が１以外
でｔ ₁に設定する。ステップ８では、選択されたフィル
タと直列配置されたバタフライ弁を閉じる。

【００３４】ステップ９では、選択されたフィルタの電
気ヒータに通電を開始する。ステップ１０では、電気ヒ
ータの通電時間をカウントし、ステップ１１ではカウン
トした通電時間がステップで設定した所定時間ｔ₁或い
はｔ₂であるか否かを判定し、通電時間が所定時間にな
らなければ、ステップ１に戻り、所定時間になったなら
ば、ステップ１２に進んで通電を終了して、ステップ１
３で通電時間をリセットする。

【００３５】ステップ１４では、ステップ８で閉じたバ
タフライ弁を開く。ステップ１５では、今回再生したフ
ィルタを記憶し、ステップ１６に進む。ステップ１６で
は、現在までの再生回数が５であるか否かを判定し、再
生回数が５であれば、最初から再生回数を計測するべく
ステップ１７に進んで再生回数を１と計測し、再生回数
が５でなければ、再生回数を継続して計測するべくステ
ップ１８に進んで現在までの再生回数に１を加算する。

【００３６】ステップ１９ではＰＭ堆積量を０にリセッ
トし、ステップ２０では再生フラグをＯＦＦにし、ステ
ップ１に戻る。かかるフローチャートにおいて、ステッ
プ１７及び１８が回数計測手段に、ステップ１６が判定
手段に、ステップ７が第１の通電時間設定手段及び第２
の通電時間設定手段に、ステップ９〜１２が電気ヒータ
通電制御手段に、夫々相当する。

【００３７】以上の実施例の構成によると、通常は常用
運転領域での必要最小限の通電時間ｔ₁で電気ヒータに
通電を行うが、常にこの通電時間で再生を行っている
と、ディーゼル機関の運転条件が再生に不的確な条件と
なった場合、フィルタに排気微粒子が燃焼除去されずに
残留してしまうため、所定回数５回の再生行程中、１回
はより長時間の通電時間ｔ₂で電気ヒータに通電を行う
ようにした結果、上述した残留排気微粒子をも燃焼除去
することができる。又、通常は必要最小限の通電時間ｔ
₁で電気ヒータに通電を行い、時々長時間の通電時間ｔ
₂で電気ヒータに通電を行う結果、確実なフィルタ再生
を行おうとするべく、安全を見込んで予め電気ヒータへ
の通電時間を長く採るようにした従来例に比して、トー
タルの電気ヒータ通電時間の短縮化を図れ、再生時の電
気ヒータ通電に起因した燃費の悪化を抑制できると共
に、バッテリの消耗を低減することができる。

【００３８】次に、第２の発明について説明する。第２
の発明は、再生行程中の条件が所定条件である時間割合
を検出する時間割合検出手段と、該検出手段により検出
された時間割合が所定値を越える時の回数が所定回数連
続したか否かを判定する判定手段と、該判定手段により
前記時間割合が所定値を越える時の回数が所定回数連続
しないと判定された際に次回再生行程での電気ヒータ通
電時間を第１の所定時間に設定する第１の通電時間設定
手段と、前記判定手段により前記時間割合が所定値を越
える時の回数が所定回数連続したと判定された際に次回
再生行程での電気ヒータ通電時間を第１の所定時間より
も長い第２の所定時間に設定する第２の通電時間設定手
段と、前記第１若しくは第２の通電時間設定手段により
設定された通電時間だけ電気ヒータに通電を行う電気ヒ
ータ通電制御手段と、を設ける。

【００３９】かかる各手段は前記コントロールユニット
７０内にソフトウェア的に装備される。かかる第２の発
明の一実施例の構成を具体的に説明する。図６は、通電
時間ｔ₁で十分な運転領域と、通電時間ｔ₁では不足す
る運転領域（斜線部）を示している。つまり、低回転、
低負荷時は、再生中のフィルタに導入される排気ガス量
が少なく、又、排気ガス中の酸素濃度も高いため、通電
時間ｔ₁で十分な再生を行うことができる。更に、高回
転、高負荷時は、排気中の酸素濃度が低く、再生中のフ
ィルタに導入される排気ガス量も多いが、排気温度自体
が排気微粒子が燃焼する温度に達しているため、通電時
間ｔ₁で十分な再生を行うことができる。

【００４０】これに対して、低回転、高負荷では排気ガ
ス中の酸素濃度が低いため、高回転、中、低負荷では、
再生中のフィルタへの導入排気ガス量が多いため、再生
に長時間（ｔ₂）を要する。即ち、図６の斜線部では、
通電時間ｔ₁では不足であり、フィルタ外周部に排気微
粒子が残留する虞がある。そこで、この実施例において
は、通常は常用運転領域での必要最小限の通電時間ｔ₁
で再生を行う。そして、各フィルタ毎に再生中にｔ₁の
通電時間では不足であるような運転領域であった時間割
合が所定値以上であるような再生が、所定回数以上継続
した場合のみ、次回のフィルタ再生行程において通電時
間をｔ₂に設定し、フィルタ外周部付近の残留排気微粒
子まで処理するようにしている。

【００４１】次に、かかる実施例の作用を図７のフロー
チャートに基づいて詳しく説明する。このフローチャー
トにおいて、ステップ１１〜ステップ１６までは、図５
のフローチャートのステップ１〜６と同様である。そし
て、ステップ１６の後のステップ１７において、通電時
間の設定を行う。即ち、後述するステップ３０において
計測された不適回数が４であればｔ₂に設定し、不適回
数が４未満でｔ₁に設定する。

【００４２】ステップ１８では、選択されたフィルタと
直列配置されたバタフライ弁を閉じ、ステップ１９で
は、選択されたフィルタの電気ヒータに通電を開始し、
ステップ２０では、電気ヒータの通電時間をカウントす
る。ステップ２１では、いま現在、再生に不適な運転条
件（図６の斜線部領域）であるか否かを判定する。再生
に不適な運転条件であれば、ステップ２２に進んで、不
適時間をカウントし、再生に不適な運転条件でなけれ
ば、ステップ２３に進む。

【００４３】ステップ２３ではカウントした通電時間が
ステップ１７で設定した所定時間ｔ ₁或いはｔ₂である
か否かを判定し、通電時間が所定時間にならなければ、
ステップ１１に戻り、所定時間になったならば、ステッ
プ２４に進んで通電を終了して、ステップ２５で通電時
間をリセットする。ステップ２６では、ステップ１８で
閉じたバタフライ弁を開く。

【００４４】ステップ２７では、今回再生したフィルタ
を記憶し、ステップ２８に進んで、ＰＭ堆積量を０にリ
セットする。ステップ２９では、不適時間が所定値以上
であるか否かを判定し、所定値以上であれば、ステップ
３０に進み、所定値未満ではステップ３１に進む。ステ
ップ３０では不適回数をカウントし、ステップ３１に進
む。

【００４５】ステップ３１では、不適回数が４以上であ
れば、不適回数をリセットし、不適回数が４未満であれ
ば、不適回数を継続して計測するべく現在までの不適回
数に１を加算する。ステップ３２では不適時間をリセッ
トし、ステップ３３では再生フラグをＯＦＦにしてステ
ップ１に戻る。

【００４６】かかるフローチャートにおいて、ステップ
２２が時間割合検出手段に、ステップ３０が計測手段
に、ステップが判定手段３１に、ステップ１７が第１の
通電時間設定手段及び第２の通電時間設定手段に、ステ
ップ１９，２０及び２３，２４が電気ヒータ通電制御手
段に、夫々相当する。以上の実施例の構成によると、通
電時間ｔ₁では不足である再生条件が継続した時のみ、
即ち、フィルタ外周部の残留排気微粒子が多くなったと
きのみ通電時間を長くするようにしたから、フィルタ外
周部の残留排気微粒子を確実に除去しつつ、再生中に常
用運転領域しか使わなかった場合は、常に必要最小限の
通電時間ｔ₁で再生を行うことにより、第１の発明より
も更にフィルタ再生に起因した燃費悪化やバッテリ消耗
を抑制することができる。

【００４７】特に、この実施例によると、フィルタの再
生不良の状態をディーゼル機関の運転条件から推測する
ようにしているから、電気ヒータへの通電時間を適正化
でき、残留排気微粒子をより確実に除去することができ
る。尚、以上のように、特定の実施例を参照して本発明
を説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、当該技術分野における熟練者等により、本発明に添
付された特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の
変更及び修正が可能であるとの点に留意すべきである。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明による
と、電気ヒータの通電時間が第１の所定時間である再生
行程を第１の所定回数だけ行う毎に、前記電気ヒータの
通電時間が第１の所定時間よりも長い第２の所定時間で
ある再生行程を第２の所定回数だけ行う構成としたか
ら、フィルタ外周部の残留排気微粒子を確実に処理する
ことができると共に、安全を見込んで予め電気ヒータへ
の通電時間を長く採るようにした従来例に比して、トー
タルの電気ヒータ通電時間の短縮化を図れ、再生時の電
気ヒータ通電に起因した燃費の悪化を抑制できると共
に、バッテリの消耗を低減することができる。

【００４９】又、第２の発明によると、排気微粒子の再
生行程中の条件が所定の条件ある時間割合が所定値を越
える場合が所定回数だけ連続した場合、次の再生行程で
の電気ヒータ通電時間を通常の再生行程での電気ヒータ
通電時間である第１の所定時間よりも長い第２の所定時
間とする構成としたから、フィルタ外周部付近の残留排
気微粒子まで処理しつつ、再生中に常用運転領域しか使
わなかった場合は、常に必要最小限の通電時間を第１の
所定時間にして再生を行うことにより、フィルタ再生に
起因した燃費悪化やバッテリ消耗を更に効果的に抑制す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディーゼル機関の排気浄化装置
の構成図

【図２】同上装置の一実施例のシステム図

【図３】ディーゼル機関の回転数Ｎｅ、負荷Ｃ／Ｌに
応じたＰＭ排出量のマップ

【図４】電気ヒータ通電時間とフィルタ再生効率の関
係を示す特性図

【図５】同上実施例の作用を説明するフローチャート

【図６】他の実施例において、通電時間ｔ₁で十分な
運転領域と、通電時間ｔ₁では不足する運転領域を示す
図

【図７】他の実施例の作用を説明するフローチャート

【符号の説明】

１０排気通路４０〜４３電気ヒータ７０コントロールユニットａ〜ｄフィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディーゼル機関から排出される排気微粒子
を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された排気微
粒子を電気ヒータにより燃焼除去させてフィルタを再生
させる再生手段とを備え、前記フィルタによる排気微粒
子の捕集行程と前記再生手段による燃焼除去行程とを繰
り返す構成のディーゼル機関の排気浄化装置において、
前記再生行程の回数を計測する回数計測手段と、該計測
手段により再生行程が第１の所定回数計測されたか否か
及び該第１の所定回数計測終了後から第２の所定回数計
測されたか否かを夫々判定する判定手段と、該計測手段
により再生行程が第１の所定回数計測されない又は第２
の所定回数計測されたと判定された際に次回再生行程で
の電気ヒータ通電時間を第１の所定時間に設定する第１
の通電時間設定手段と、前記判定手段により前記再生行
程の回数が第１の所定回数計測されたと判定された際に
次回再生行程での電気ヒータ通電時間を前記第１の所定
時間よりも長い第２の所定時間に設定する第２の通電時
間設定手段と、前記第１若しくは第２の通電時間設定手
段により設定された通電時間だけ電気ヒータに通電を行
う電気ヒータ通電制御手段と、を備えたことを特徴とす
るディーゼル機関の排気浄化装置。
【請求項２】ディーゼル機関から排出される排気微粒子
を捕集するフィルタと、該フィルタに捕集された排気微
粒子を電気ヒータにより燃焼除去させてフィルタを再生
させる再生手段とを備え、前記フィルタによる排気微粒
子の捕集行程と前記再生手段による燃焼除去行程とを繰
り返す構成のディーゼル機関の排気浄化装置において、
前記再生行程中の条件が所定条件である時間割合を検出
する時間割合検出手段と、該検出手段により検出された
時間割合が所定値を越える時の回数を計測する計測手段
と、該計測手段により計測された回数が所定回数連続し
たか否かを判定する判定手段と、該判定手段により前記
時間割合が所定値を越える時の回数が所定回数連続しな
いと判定された際に次回再生行程での電気ヒータ通電時
間を第１の所定時間に設定する第１の通電時間設定手段
と、前記判定手段により前記時間割合が所定値を越える
時の回数が所定回数連続したと判定された際に次回再生
行程での電気ヒータ通電時間を第１の所定時間よりも長
い第２の所定時間に設定する第２の通電時間設定手段
と、前記第１若しくは第２の通電時間設定手段により設
定された通電時間だけ電気ヒータに通電を行う電気ヒー
タ通電制御手段と、を備えたことを特徴とするディーゼ
ル機関の排気浄化装置。