WO2006123512A1 - 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム - Google Patents

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Naomi Uchida
Minoru Tsuchida
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Definitions

  • the present invention relates to a control method for an exhaust gas purification system for purifying particulate matter (PM) with a diesel particulate filter (DPF) device for exhaust gas of an internal combustion engine such as a diesel engine, and
  • the present invention relates to an exhaust gas purification system.
  • PM Diesel particulates: Particulates' matter: hereinafter referred to as PM
  • PM Diesel particulates
  • a technology has been developed to collect this PM with a filter called diesel particulate filter (DPF: Diesel Particulate Filter: DPF) and reduce the amount of PM discharged to the outside.
  • DPF Diesel Particulate Filter: DPF
  • DPF equipment and continuous regeneration type DPF equipment carrying a catalyst.
  • the filter clogging exceeds a predetermined amount, the exhaust gas temperature is forcibly raised and the collected PM is forcibly increased.
  • Combustion removal methods are being considered.
  • the filter clogging can be detected by detecting the difference in pressure across the filter, or by calculating the map force that pre-sets the amount of PM collected in the engine operating state to obtain the accumulated PM amount. There is a method to detect.
  • Fuel injection control methods such as auxiliary injection, V, so-called multi-injection (multistage delayed injection), and post-injection (post-injection) at a timing later than the combustion of (i.e., the timing delayed so that combustion continues) And a method by direct fuel injection into the exhaust pipe.
  • a condenser (condenser) 42 in a vapor compression type air conditioner (air conditioner) is disposed in front of a radiator (heat radiator) 18 of the engine 10.
  • a vehicle having a structure in which the wind condenser 42 sent by the cooling fan (electric fan) 43 of the condenser 42 is cooled and then sent to the radiator 18.
  • the refrigerant gas is compressed in accordance with a vapor compression refrigeration cycle.
  • Compressor adiabatically compresses to become high-temperature and high-pressure gas, and heat is released to the outside with a condenser (condenser). In other words, it is cooled by the outside air and becomes liquid.
  • This refrigerant gas then becomes a high-temperature liquid and goes to the receiver tank (receiver) force expansion valve (expansion valve), where it adiabatically expands into a low-temperature and low-pressure mist. After that, the refrigerant gas is vaporized by absorbing heat from the outside in the next evaporator (evaporator), continues isothermal expansion, exhibits a cooling effect on the passenger compartment, becomes a low-temperature gas, and returns to the compressor.
  • evaporator evaporator
  • Patent Document 1 JP 2003-155914 A
  • Patent Document 2 JP-A-2004-143987
  • An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification system equipped with a DPF device. During forced regeneration by optional regeneration (manual regeneration) of DPF, engine cooling water is generated by heat generation of an air conditioner condenser. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purification system control method and an exhaust gas purification system capable of preventing an abnormal rise in temperature.
  • a control method for an exhaust gas purification system of the present invention includes a diesel particulate filter device in an exhaust gas passage of an internal combustion engine, and a filter of the diesel particulate filter device.
  • An exhaust temperature raising means and a regeneration control means for regenerating the filter when it is determined that the regeneration time is determined by the regeneration time determining means are disposed, and the regeneration control means detects the regeneration time by the regeneration time determining means.
  • the exhaust gas temperature raising means raises the exhaust gas temperature to forcibly regenerate the filter.
  • a control method of an exhaust gas purification system having a forced regeneration mode and an arbitrary regeneration mode for arbitrarily regenerating the filter based on the detection result of the collected amount detection means, While the exhaust gas temperature is being raised by the exhaust gas temperature raising means, the compressor of the vehicle air conditioner is deactivated.
  • the compressor of the air conditioner, the condenser of the air conditioner, and the cooling fan for cooling the condenser are disposed in the vicinity of the radiator of the internal combustion engine.
  • the cooling fan is driven even during the operation stop state of the compressor.
  • the cooling fan stops driving when the compressor stops operating. But this In the present invention, it is possible to blow air to the radiator via the condenser whose heat radiation is reduced by driving the cooling fan. Therefore, the cooling capacity for the engine is improved.
  • the air sent to the radiator after cooling the condenser with the reduced heat dissipation is added to the air blown by the cooling fan (cooling fan) of the internal combustion engine, so that the air blown amount can be increased. Therefore, engine cooling by the radiator is promoted. This prevents an abnormal increase in the temperature of the cooling water of the internal combustion engine during forced regeneration in the arbitrary regeneration mode.
  • whether or not the compressor is stopped is determined based on the temperature of the cooling water of the internal combustion engine. This prevents the air conditioner from being deactivated when the temperature of the cooling water is low and it is difficult to reach an abnormally high temperature. Therefore, if the air-conditioner is cut off during forced regeneration in the optional regeneration mode, the situation can be reduced and the uncomfortable feeling felt by the driver can be reduced.
  • control method of the exhaust gas purification system is characterized in that multi-injection and in-cylinder injection or Z or exhaust throttling is performed in accordance with exhaust temperature rise control of the exhaust gas temperature raising means. . Thereby, the temperature of the exhaust gas can be increased efficiently.
  • An exhaust gas purification system for achieving the above object includes a diesel particulate filter device in the exhaust gas passage of the internal combustion engine, and a diesel in the filter of the diesel particulate filter device.
  • a collected amount detecting means for detecting the collected amount of particulates, a regeneration timing determining means for determining the regeneration timing of the filter based on the detection result of the collected amount detecting means, and an exhaust gas for raising the temperature of the exhaust gas
  • a temperature raising means and a regeneration control means for regenerating the filter when it is determined that the regeneration time is determined by the regeneration time determining means are disposed, and the regeneration control means is the regeneration time determined by the regeneration time determining means.
  • the exhaust gas temperature raising means raises the exhaust gas temperature to forcibly regenerate the filter.
  • control playback mode any play to arbitrarily reproduce the filter based on the detection result of the previous SL collection amount detecting means
  • the air conditioner compressor of the vehicle is operated while the regeneration control means raises the exhaust temperature by the exhaust temperature raising means in the optional regeneration mode. It is configured to perform control for stopping.
  • the regeneration control is configured to perform control so that the cooling fan is driven even when the compressor is in the operation stop state.
  • the temperature of the cooling water of the internal combustion engine is predetermined while the exhaust gas temperature is raised by the exhaust gas temperature raising means in the arbitrary regeneration mode. Only when the water temperature for determination is equal to or higher than the determination water temperature, the regeneration control unit is configured to perform control to bring the compressor into an operation stop state.
  • the exhaust temperature raising means is configured to perform multi-injection and z or exhaust throttling in the cylinder injection in the exhaust temperature rise control.
  • the diesel particulate filter device includes a diesel particulate filter device formed by a filter without carrying a catalyst, and a filter carrying an oxidation catalyst.
  • a continuous regeneration type diesel particulate filter device, a continuous regeneration type diesel particulate filter device provided with an oxidation catalyst on the upstream side of the filter, a catalyst supported on the filter, and an acid catalyst on the upstream side of the filter Any one or a combination of continuous regeneration type diesel particulate filter devices may be employed.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of an exhaust gas purification system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of control means of the exhaust gas purification system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an air conditioner control flow according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of an air conditioner control flow according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing a map for regeneration control of an exhaust gas purification system.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a regeneration control flow of the exhaust gas purification system.
  • FIG. 1 shows a configuration of an exhaust gas purification system 1 according to this embodiment.
  • This exhaust gas purification system 1 is configured by providing a continuous regeneration type DPF device 12 in an exhaust passage 11 of a diesel engine (internal combustion engine) 10.
  • the continuous regeneration type DPF device 12 includes an oxidation catalyst 12a on the upstream side and a filter 12b with catalyst on the downstream side. Further, an exhaust throttle valve (exhaust throttle) 13 is provided downstream of the continuous regeneration type DPF device 12.
  • the acid catalyst 12a is formed by supporting an oxidation catalyst such as platinum (Pt) on a support such as a porous ceramic Hercom structure.
  • the filter with catalyst 12b is a monolith-chamber wall flow type filter in which the inlet and outlet of the porous ceramic hearth channel are alternately sealed, and a felt-like shape in which inorganic fibers such as alumina are randomly laminated. It is formed with the filter etc.
  • a catalyst such as platinum or cerium oxide is carried on the filter portion.
  • PM diesel particulates: particulate matter
  • the fiber type filter type is adopted, PM is collected by the inorganic fibers of the filter.
  • a continuous regeneration type DPF A differential pressure sensor 21 is provided in a conducting tube connected before and after the device 12.
  • an oxidation catalyst inlet exhaust temperature sensor 22 is provided upstream of the oxidation catalyst 12a, and a filter inlet exhaust temperature sensor 2 3 is provided between the acid catalyst 12a and the filter with catalyst 12b.
  • the output values of these sensors are input to a control device (ECU: engine control unit) 30 that performs overall control of the operation of the engine 10 and also performs regeneration control of the continuous regeneration type DPF device 12.
  • a control device ECU: engine control unit
  • the intake throttle valve 16 provided in the intake passage 14, the fuel injection device (injection nozzle) 17 of the engine 10, or the EGR provided in the EGR passage (not shown) together with the EGR cooler.
  • the EGR valve that adjusts the amount is controlled.
  • the intake throttle valve 16 adjusts the amount of intake air that passes through the air cleaner 15 and enters the intake manifold.
  • the fuel injection device 17 is connected to a common rail injection system (not shown) that temporarily stores high-pressure fuel boosted by a fuel pump (not shown).
  • the control device 30 includes information such as the accelerator opening from the accelerator position sensor (APS) 24, the engine speed from the rotational speed sensor 25, the vehicle speed, the coolant temperature, etc. Is also entered. Further, the control device 30 outputs an energization time signal so that a predetermined amount of fuel is injected from the fuel injection device 17.
  • the trapped PM amount of the filter with catalyst 12b that is simply forced to regenerate automatically during traveling exceeds a certain amount, and the filter with catalyst 12b Flashing light (DPF lamp) 26 and warnings to alert the driver (driver) when the vehicle is clogged, and optionally to allow the driver to stop the vehicle and force regeneration
  • a light (warning lamp) 27 and a regeneration button (manual regeneration switch) 28 are provided.
  • a compressor 41 and a condenser 42 of an air conditioner for cooling the vehicle interior are provided.
  • This capacitor 42 is arranged in front of the radiator 18 of the engine 10.
  • a cooling fan (electric fan) 43 is provided in front of the capacitor 42.
  • a cooling fan (cooling fan) 19 for the engine 10 is provided behind the radiator 18.
  • the compressor 41 and the cooling fan 43 are controlled by the control device 30, respectively. Configured.
  • the control device 30 includes an engine control means 20C for controlling the operation of the engine 10, a diesel particulate filter (DPF) control means 30C for the exhaust gas purification system 1, etc. It is comprised.
  • the DPF control means 30C includes a normal operation control means 31C, a collected amount detection means 32C, a travel distance detection means 33C, a regeneration time determination means 34C, a regeneration control means 35C, an optional regeneration warning means 36C, and a cooling water temperature detection hand. Consists of stage 37C etc.
  • the normal operation control means 31C is a means for performing a normal operation that is performed irrespective of the regeneration of the continuous regeneration type DPF device 12, in particular.
  • This means 31C is an injection control in which a predetermined amount of fuel is injected from the fuel injection device 17 by the energization time signal calculated by the control device 30 based on the signal of the accelerator position sensor 24 and the signal of the rotational speed sensor 25. That is, normal injection control is performed. In other words, it is a means for performing control for reproduction control in particular.
  • the collected amount detection means 32C is a means for detecting the collected amount of PM collected by the catalyst-attached filter 12b of the continuous regeneration type DPF device 12.
  • the means 32C detects the differential pressure before and after the continuous regeneration type DPF device 12, that is, the measured value ⁇ ⁇ measured by the differential pressure sensor 21.
  • the travel distance detection means 33C is a means for detecting a distance A Mc traveled by the vehicle after DPF regeneration. When the forced regeneration is performed, the travel distance A Mc is also reset at an appropriate time until the end of the regeneration.
  • the regeneration timing determination means 34C uses the differential pressure detection value ⁇ Pm detected by the collected amount detection means 32C and the travel distance A Mc detected by the travel distance detection means 33C as a predetermined determination value, respectively. It is a means to determine the DPF regeneration start time by comparison.
  • the regeneration control means 35C is configured to include a power exhaust temperature raising means 351C and an unburned fuel addition means 352C, which are slightly different in control depending on the type of the continuous regeneration type DPF device 12.
  • the exhaust temperature raising means 351C performs multi-injection (multistage delay injection) in the cylinder (in-cylinder) injection of the engine 10 Or exhaust throttling or both, exhaust temperature The degree is increased to the activation temperature of the oxidation catalyst 12a.
  • the unburned fuel addition means 352C then adds unburned fuel to the exhaust gas by performing post injection (post injection) or by adding post injection to multi-injection.
  • the exhaust temperature raising means 351C may use both the intake throttle control and the EGR control that throttle the intake throttle valve 16 in the exhaust temperature raising control and the unburned fuel addition control.
  • the optional regeneration warning means 36C includes a blinking light (DPF lamp) 26, a warning light (warning lamp) 27, and the like.
  • This means 36C warns the driver (driver) that the regeneration control means 35C is activated manually by blinking the blinking light 26, or brings the vehicle to the service center by driving the warning light 27. It is a means to encourage you to go.
  • the driver who has received this warning can start the forced regeneration control by the regeneration control means 35C by operating the manual regeneration button (manual regeneration switch) 28.
  • the cooling water temperature detecting means 37C includes a water temperature sensor (not shown) provided in the engine 10. This means 37C is a means for detecting the temperature Tw of the engine coolant.
  • the DPF control means 30C having these various means, the DPF front-rear differential pressure ⁇ ⁇ detected by the collected amount detection means 32C, and the travel after the DPF regeneration detected by the travel distance detection means 33C Based on the distance A Mc, continue normal operation by the normal operation control means 31C, warn the driver to activate the regeneration control means 35C manually, or automatically activate the regeneration control means 35C It is configured as a means to let you.
  • DPF regeneration control of the exhaust gas purification system 1 will be described.
  • normal operation is performed by the normal operation control means 31C and PM is collected.
  • the regeneration time determination means 34C monitors whether the power is the regeneration time.
  • a warning by the optional regeneration warning means 36C or a traveling automatic regeneration by the regeneration control means 35C is performed.
  • the DPF front-rear differential pressure ⁇ Pm detected by the collected amount detection means 32C, the travel distance A Mc detected by the travel distance detection means 33C, and the force are arbitrary depending on whether the force falls within a predetermined range. It is determined whether or not regeneration is necessary and whether or not traveling automatic regeneration is necessary. After that, after performing various processes as necessary, the process returns to perform normal operation by the normal operation control means 31C. Then, the vehicle is driven while repeating normal driving and regeneration control.
  • This reproduction control will be described with reference to the reproduction control map shown in FIG.
  • This regeneration control can be performed by a regeneration control flow as illustrated in FIG.
  • the detected DPF front-rear differential pressure ⁇ Pm is the third threshold value.
  • warning light blinks If ⁇ 3 is exceeded (Rp4: warning light blinks), in order to avoid thermal runaway, which is sudden PM combustion, the automatic regeneration and running automatic regeneration are prohibited, and the driver is brought to the service center. Turn on warning light 27 to prompt you to go.
  • the DPF control means 30C is configured to have an arbitrary regeneration mode and a traveling automatic regeneration mode.
  • forced regeneration control of the filter with catalyst 12b is performed when the driver who has been warned to perform regeneration control in the idling state when the vehicle is pressed presses the manual regeneration button.
  • automatic travel regeneration mode forced regeneration control of the filter with catalyst 12b is automatically performed while the vehicle is traveling.
  • this forced regeneration control if the exhaust gas temperature detected by the oxidation catalyst inlet exhaust temperature sensor 22 is lower than a predetermined determination temperature, multi-injection is performed to raise the exhaust gas temperature, The temperature of the oxidation catalyst 12a is raised above the catalyst activation temperature. Thereafter, post injection is performed, the exhaust gas temperature detected by the filter inlet exhaust temperature sensor 23 is raised, and the temperature of the filter with catalyst 12b is raised above the temperature at which PM starts combustion. Due to this temperature rise, PM deposited on the filter with catalyst 12b is burned, and the filter with catalyst 12b is forcibly regenerated.
  • the DPF control means 30C when the regeneration control means 35C performs the forced regeneration of the DPF device 12 in the optional regeneration of step S27 shown in FIG. In order to prevent a normal rise, the DPF control means 30C is configured as follows.
  • the DPF control means 30C increases the exhaust temperature by the exhaust temperature raising means 351C in the optional regeneration mode, and stops the operation of the compressor 41 of the vehicle air conditioner during this time. Put it in a state. Further, even when the compressor 41 is in an operation stop state, the cooling fan 43 for cooling the air conditioner capacitor 42 is not in the stop state but in the operation state.
  • the control associated with the operation of the compressor 41 during the exhaust gas temperature raising control in the arbitrary regeneration mode can be performed by an air conditioner control flow as shown in FIG.
  • the air conditioner control flow of FIG. 3 is repeatedly called at an appropriate interval (time interval for control) when the regeneration control means 35C performs the forced regeneration of the DPF device 12 in the optional regeneration of step S27 of FIG. It is shown as a control flow.
  • step S11 the regeneration mode is checked in step S11 to determine whether the regeneration mode is the arbitrary regeneration mode or the traveling automatic regeneration mode. If it is determined in this determination that the mode is not the arbitrary regeneration mode, that is, the automatic traveling regeneration mode, the process returns. For example, when the manual regeneration button 28 is pressed and forced regeneration control in the arbitrary regeneration mode is started, an arbitrary regeneration flag is set, and the arbitrary regeneration flag is established at step SI 1! /, It can be easily performed by determining whether or not.
  • step S12 determines whether the compressor 41 of the air conditioner is in the operating (ON) state.
  • step S13 the operation is stopped (OFF), and the process goes to step S14. If not, go directly to step S14.
  • step S14 the cooling fan 43 for cooling the condenser 42 of the air conditioner is put into an operating state. That is, when the cooling fan 43 is in an operating state, the operating state is maintained, and when the cooling fan 43 is in an operating stopped state, the operating state is set. Then return.
  • the air conditioner 41 As shown in the air conditioner control flow of FIG. 3, if the air compressor 41 is in operation when the manual regeneration button 28 is pressed, it is stopped and the operation is stopped. Reduce the amount of heat released from capacitor 42. Further, the cooling fan 43 is kept in an operating state, and the cooling air is sent to the radiator 18 of the engine 10. In the prior art, when the compressor 41 is normally stopped, the cooling fan 43 of the condenser 42 is also operated. Stopped. However, in the present invention, the cooling fan 43 maintains the operating state and continues air blowing to cool the engine while increasing the cooling efficiency of the radiator 18. This prevents the engine cooling water temperature Tw from becoming abnormally high.
  • the DPF control means 30C is the engine detected by the cooling water temperature detecting means 37C while the exhaust temperature is being raised by the exhaust temperature raising means 351C in the optional regeneration mode. Only when the cooling water temperature Tw of the vehicle is equal to or higher than the predetermined judgment water temperature Twl, the compressor 41 of the vehicle air conditioner can be deactivated. When the temperature Tw is lower than the predetermined water temperature for determination Twl, the compressor 41 of the vehicle air conditioner is not deactivated. Further, as in the first embodiment, the cooling fan 43 for cooling the condenser 42 of the air conditioner is put into an operating state even when the compressor 41 is in an operation stopped state.
  • the control associated with the operation of the compressor 41 at the time of exhaust gas temperature increase in the arbitrary regeneration mode of the second embodiment can be performed by an air conditioner control flow as shown in FIG.
  • This air conditioner control flow in FIG. 4 is repeated at an appropriate interval (control time interval) when forced regeneration of DPF device 12 is performed by regeneration control means 35C by optional regeneration in step S27 of FIG. It is shown as a control flow called.
  • step S21 the regeneration mode is checked in step S21 to determine whether the regeneration mode is the arbitrary regeneration mode or the traveling automatic regeneration mode. If it is determined that the playback mode is not the arbitrary playback mode, the process returns.
  • step S22 the engine cooling water temperature Tw is checked in step S22. In this check, if the engine cooling water temperature Tw is lower than the predetermined judgment water temperature Twl, the process returns.
  • step S23 If it is determined in this check that the engine coolant temperature Tw is equal to or higher than a predetermined water temperature for determination Twl, a check is made in step S23 as to whether or not the compressor 41 of the air conditioner is in an operating state. If so, stop compressor 41 in step S24 and go to step S25. If not, go directly to step S25.
  • step S25 the cooling fan 43 for cooling the condenser 42 of the air conditioner is activated.
  • the cooling fan 43 is in the operating state, the operating state is maintained. If it is in a stopped state, put it in an operating state. Then return.
  • the engine coolant temperature during the forced regeneration in the optional regeneration mode of the filter 12b with catalyst of the continuous regeneration type DPF device 12 is reduced. It is possible to prevent Tw from rising to an abnormally high temperature.
  • the DPF device in the exhaust gas purification system has been described by taking as an example a device in which a catalyst is supported on a filter and an acid catalyst is provided on the upstream side of the filter.
  • the filter is not limited to this, but it is a filter DPF device that does not carry a catalyst, a continuous regeneration type DPF device that carries an oxidation catalyst on the filter, and a continuous regeneration type DPF device that has an acid catalyst on the upstream side of the filter It can also be applied to other types of DPF.
  • the exhaust gas purification system control method and exhaust gas purification system of the present invention having the above-described excellent effects are the exhaust gas purification system control method and exhaust gas purification system of an internal combustion engine mounted on an automobile. It can be used very effectively as a dredge system.

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Abstract

　ＤＰＦ装置（１２）を備え、再生制御手段（３５Ｃ）が、再生時期判定手段（３４Ｃ）により再生時期であると判定され、且つ、排気ガス温度が低い場合、排気昇温手段（３５１Ｃ）により排気温度を上昇させてフィルタ（１２ｂ）を強制的に再生させる強制再生モードと、捕集量検出手段（３２Ｃ）の検出結果に基づき前記フィルタ（１２ｂ）を任意に再生させる任意再生モードとを有する排気ガス浄化システムの制御方法（１）において、前記任意再生モード時に前記排気昇温手段（３５１Ｃ）によって排気温度を上昇させている間は、車両のエアコンのコンプレッサ（４１）を作動停止状態にする。これにより、ＤＰＦ装置（１２）の任意再生による強制再生中にエンジン（１０）の冷却水の温度（Ｔｗ）が異常に上昇することを防止できる。

Description

明 細 書
排気ガス浄ィヒシステムの制御方法及び排気ガス浄ィヒシステム
技術分野
[0001] 本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガスに対して、ディーゼルパテ ィキュレートフィルタ (DPF)装置により粒子状物質 (PM)の浄化を行う排気ガス浄ィ匕 システムの制御方法及び排気ガス浄ィ匕システムに関するものである。
背景技術
[0002] ディーゼル内燃機関カゝら排出される粒子状物質 (PM：ディーゼルパティキュレート： パティキュレート'マター：以下 PMとする）の排出量は、 NOx、 COそして HC等と共 に年々規制が強化されてきて 、る。この PMをディーゼルパティキュレートフィルタ（D PF : Diesel Particulate Filter：以下 DPFとする）と呼ばれるフィルタで捕集して、外部 へ排出される PMの量を低減する技術が開発されている。その中に、 DPF装置及び 触媒を担持した連続再生型 DPF装置がある。
[0003] し力しながら、これらの連続再生型 DPF装置にぉ 、ては、排気ガス温度が約 350 °C以上の時には、この DPFに捕集された PMは連続的に燃焼して浄ィ匕され、 DPFは 自己再生する。しかし、排気温度が低い場合 (例えば、内燃機関のアイドル運転や低 負荷 ·低速度運転等の低排気温度状態が継続した場合）においては、排気ガス温度 が低く触媒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 化してフィルタを再生することが困難となる。従って、 PMのフィルタへの堆積が継続 されて、フィルタの目詰まりが進行する。そのため、このフィルタの目詰まりによる排圧 上昇の問題が生じる。
[0004] 力かる問題を解決する手法の一つとして、このフィルタの目詰まりが所定の量を超 えたときに、排気温度を強制的に昇温させて捕集されている PMを強制的に燃焼除 去する方法が考えられている。このフィルタの目詰まりの検出手段としては、フィルタ の前後差圧で検出する方法や、エンジンの運転状態力 捕集される PM量を予め設 定したマップデータ等力 算出して PM累積量を求めて検出する方法等がある。また 、排気温度の昇温手段としては、シリンダ内 (筒内）噴射における、主噴射後に、通常 の燃焼よりも遅 、タイミング (すなわち、燃焼が継続するように遅延されたタイミング） で補助噴射、 V、わゆるマルチ噴射 (多段遅延噴射)やポスト噴射 (後噴射)等の燃料 噴射制御による方法や、排気管内への直接燃料噴射による方法等がある。
[0005] このシリンダ内噴射制御では、排気温度が、フィルタの上流に設けた酸ィ匕触媒又は フィルタに担持された酸ィ匕触媒の活性温度よりも低 ヽ場合に、マルチ噴射や排気絞 り等の排気昇温制御を行って排気ガスを昇温する。この昇温で活性温度よりも上昇し たら、ポスト噴射等の未燃燃料添加制御を行って、排気ガス中の燃料を酸化触媒で 酸化する。この酸ィ匕により、排気ガスをフィルタに捕集された PMが燃焼する温度以 上に昇温して、 PMを燃焼除去してフィルタを再生させる。
[0006] 通常、これらの連続再生型 DPF装置では、この PMの蓄積量が予め設定した PM の蓄積限界値に到達した時に、自動的に、内燃機関の運転状態を強制再生モード 運転に変更する。この強制再生モード運転では、排気温度を強制的に上昇させたり 、 NOxの量を増加させたりして、フィルタに捕集された PMを酸ィ匕して除去して再生 処理を行う。
[0007] しかし、車両の走行中に強制再生処理を行うと、停車アイドル状態に比べてェンジ ン回転数が高いため必然的にポスト噴射量が増える。その結果として、燃料が潤滑 オイルに混合しオイルを希釈するので、この希釈度合いが増して、オイルダイリューシ ヨンが多くなるという問題がある。従って、走行中に強制再生処理が煩雑に行われる のは好ましくない。
[0008] このオイルダイリューシヨン (オイル希釈）の問題等に対処するため、これらの連続再 生型 DPF装置の制御にぉ 、ては、走行中に自動的に強制再生する走行自動再生 だけでなぐ停車アイドル状態で、強制再生を行なう任意再生 (手動再生)を併用す ることが提案されている。この任意再生では、フィルタが目詰まった時に、ドライバー（ 運転者）に DPFランプで知らせる。この知らせを受けたドライバーが車両を停止して、 強制手段再生ボタン (手動再生スィッチ)を押すことにより、任意再生が行われる。
[0009] これに関連した排気浄ィ匕装置として、例えば、 日本の特開 2003— 155914号公報 及び日本の特開 2004— 143987号公報に、次のような排気浄ィ匕装置が提案されて いる。強制再生手段を任意に作動できるように、運転席に操作手段 (再生ボタン)を 備える。 DPFが過捕集状態に陥って早期に強制再生を行う必要が生じた場合や、運 転者の意志で定期的に DPFの強制再生を行 、た 、場合に、走行時とアイドリング停 車時の両方、あるいは、アイドリング時のみ、運転者が操作手段を操作して強制再生 手段を作動させる。これにより、運転者の意志で任意に強制再生し得る。
[0010] この日本の特開 2004— 143987号公報に記載された装置においては、手動によ る停車アイドル状態における強制再生では、排気ガス中の燃料を添加すると共にァ ィドル回転数を上げる。それと同時に、排気絞り弁 (ェキゾーストスロットル)を閉じて、 排気量を絞り込むと同時に排気ガスを昇圧する。これにより、効率よく排気温度を上 昇して強制再生を促進させる。
[0011] 一方、車両によっては、図 1に示すように、蒸気圧縮式のエアコン (空調装置）中の コンデンサ (凝縮器) 42が、エンジン 10のラジェータ (放熱器） 18の前面に配置され て、コンデンサ 42の冷却用ファン（電動ファン） 43により送られる風力 コンデンサ 42 を冷却した後に、ラジェータ 18に送られる構造となっている車両がある。
[0012] このエアコンでは、冷媒ガスは、蒸気圧縮式の冷凍サイクルに従って、コンプレッサ
(圧縮機)で断熱圧縮して高温高圧の気体になり、コンデンサ (凝縮器)で外部に熱を 放出する。言い換えれば外気により冷却されて液ィ匕する。そして、この冷媒ガスは、 高温の液体となってレシーバタンク（受液器)力 エキスパンシヨンバルブ (膨張弁）に 行き、ここで断熱膨張して低温低圧の霧状になる。その後、この冷媒ガスは、次のェ バポレータ (蒸発器)で外部より熱を吸収して気化し、等温膨張を続けて車室内に対 する冷却作用を発揮して低温気体となり、コンプレッサに戻る。
[0013] このような構造の車両においては、停車アイドリング状態における任意再生時に、 エアコンが作動していると、コンデンサの冷却用ファンでコンデンサを冷却した後にラ ジエータに送られる風力 エアコンのコンデンサの放熱により高温となる。そのため、 エンジンに対しての冷却能力が低下し、エンジンの冷却水の温度が異常に高くなつ てしまうという問題が生じる。
特許文献 1 :特開 2003— 155914号公報
特許文献 2 :特開 2004— 143987号公報
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0014] 本発明の目的は、 DPF装置を備えた排気ガス浄ィ匕システムにお 、て、 DPFの任意 再生（手動再生）による強制再生中に、エアコンのコンデンサの発熱によりエンジンの 冷却水の温度が異常に上昇することを防止できる排気ガス浄ィヒシステムの制御方法 及び排気ガス浄ィ匕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
[0015] 上記の目的を達成するための本発明の排気ガス浄ィ匕システムの制御方法は、内燃 機関の排気ガス通路に、ディーゼルパティキュレートフィルタ装置と、該ディーゼルパ ティキュレートフィルタ装置のフィルタにおけるディーゼルパティキュレートの捕集量を 検出する捕集量検出手段と、該捕集量検出手段の検出結果に基づいて前記フィル タの再生時期を判定する再生時期判定手段と、排気ガスを昇温させる排気昇温手段 と、前記再生時期判定手段により再生時期であると判定されると前記フィルタを再生 させる再生制御手段とを配設し、該再生制御手段が、前記再生時期判定手段により 再生時期であると判定され、且つ、排気ガス温度が低い場合、前記排気昇温手段に より排気温度を上昇させて前記フィルタを強制的に再生させる強制再生モードと、前 記捕集量検出手段の検出結果に基づき前記フィルタを任意に再生させる任意再生 モードとを有する排気ガス浄ィ匕システムの制御方法にぉ 、て、前記任意再生モード 時に前記排気昇温手段によって排気温度を上昇させている間は、車両のエアコンの コンプレッサを作動停止状態にすることを特徴とする。
[0016] つまり、再生用ボタン等の手動再生スィッチを操作して、任意再生モード (手動再生 モード)で強制再生制御を開始した時に、エアコンのコンプレッサが作動して!/、れば 作動を停止し、作動していなければ作動停止状態を維持する。これにより、エアコン のコンデンサで放熱される熱量を減少し、エンジンの冷却を促進する。
[0017] そして、上記の排気ガス浄化システムの制御方法において、前記エアコンのコンプ レッサと、該エアコンのコンデンサと、該コンデンサを冷却する冷却用ファンとが前記 内燃機関のラジェータ近傍に配設される場合、前記コンプレッサの前記作動停止状 態中も、前記冷却用ファンを駆動状態とすることを特徴とする。通常のエアコン運転 では冷却用ファンはコンプレッサの作動停止に伴って駆動停止となる。しかし、この 発明では、冷却用ファンを、敢えて駆動させることにより、この冷却用ファンで放熱が 低下しているコンデンサを経由してラジェータに送風できるようになる。従って、ェン ジンに対する冷却能力が向上する。
[0018] つまり、内燃機関の冷却用ファン (クーリングファン）による送風に、放熱量が低下し たコンデンサを冷却した後にラジェータに送られる送風が加わり、送風量が稼げる。 従って、ラジェータによるエンジン冷却が促進される。これにより、任意再生モードの 強制再生時における内燃機関の冷却水の温度の異常上昇が防止される。
[0019] また、蒸気の排気ガス浄ィ匕システムの制御方法にぉ 、て、前記任意再生モード時 の前記排気昇温手段により排気温度を上昇させている間において、前記内燃機関 の冷却水の温度が所定の判定用水温以上の場合にのみ、前記コンプレッサの作動 停止状態にすることを特徴とする。
[0020] この発明では、内燃機関の冷却水の温度により、コンプレッサの作動停止力否かを 判定する。これにより、エアコンが、冷却水の温度が低く異常高温になり難い時には 作動停止にされることがなくなる。従って、任意再生モードでの強制再生時にエアコ ンが切れてしまうと!ヽぅ事態を減少でき、ドライバーが感じる違和感を減少できる。
[0021] また、排気ガス浄化システムの制御方法で、前記排気昇温手段の排気温度上昇制 御にぉ 、て、シリンダ内噴射でのマルチ噴射および Zまたは排気絞りを行うことを特 徴とする。これにより、効率よく排気ガスを昇温できる。
[0022] そして、上記の目的を達成するための本発明の排気ガス浄ィ匕システムは、内燃機 関の排気ガス通路に、ディーゼルパティキュレートフィルタ装置と、該ディーゼルパテ ィキュレートフィルタ装置のフィルタにおけるディーゼルパティキュレートの捕集量を 検出する捕集量検出手段と、該捕集量検出手段の検出結果に基づいて前記フィル タの再生時期を判定する再生時期判定手段と、排気ガスを昇温させる排気昇温手段 と、前記再生時期判定手段により再生時期であると判定されると前記フィルタを再生 させる再生制御手段とを配設し、該再生制御手段が、前記再生時期判定手段により 再生時期であると判定され、且つ、排気ガス温度が低い場合、前記排気昇温手段に より排気温度を上昇させて前記フィルタを強制的に再生させる強制再生モードと、前 記捕集量検出手段の検出結果に基づき前記フィルタを任意に再生させる任意再生 モードとを有する排気ガス浄ィ匕システムにお 、て、前記再生制御手段が前記任意再 生モード時に前記排気昇温手段によって排気温度を上昇させている間は、車両のェ アコンのコンプレッサを作動停止状態にする制御を行うように構成される。
[0023] 上記の排気ガス浄化システムで、前記エアコンのコンプレッサと、該エアコンのコン デンサと、該コンデンサを冷却する冷却用ファンとが前記内燃機関のラジェータ近傍 に配設される場合、前記再生制御手段が前記コンプレッサの前記作動停止状態中も 前記冷却用ファンを駆動状態とする制御を行うように構成される。
[0024] 更に、上記の排気ガス浄ィ匕システムにお 、て、前記任意再生モード時の前記排気 昇温手段により排気温度を上昇させている間において、前記内燃機関の冷却水の 温度が所定の判定用水温以上の場合にのみ、前記再生制御手段が前記コンプレツ サを作動停止状態にする制御を行うように構成される。
[0025] また、上記の排気ガス浄化システムにお!/ヽて、前記排気昇温手段が排気温度上昇 制御において、シリンダ内噴射でのマルチ噴射および zまたは排気絞りを行うように 構成される。
[0026] これらの構成により、上記の排気ガス浄ィ匕システムの制御方法を実施できる排気ガ ス浄ィ匕システムを提供でき、同様の作用効果が発揮される。
[0027] そして、上記の排気ガス浄ィ匕システムにおいては、前記ディーゼルパティキュレート フィルタ装置としては、触媒を担持せずにフィルタで形成されたディーゼルパティキュ レートフィルタ装置、フィルタに酸化触媒を担持させた連続再生型ディーゼルパティ キュレートフィルタ装置、フィルタの上流側に酸化触媒を設けた連続再生型ディーゼ ルパティキュレートフィルタ装置、フィルタに触媒を担持させると共に該フィルタの上 流側に酸ィ匕触媒を設けた連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタ装置のい ずれか一つ又はその組合せを採用することができる。
発明の効果
[0028] 本発明の排気ガス浄ィ匕システムの制御方法及び排気ガス浄ィ匕システムによれば、 DPFの任意再生（手動再生）による強制再生中にエンジン冷却水の温度が異常に 上昇することを防止できる。
図面の簡単な説明 [0029] [図 1]本発明に係る実施の形態の排気ガス浄ィ匕システムのシステム構成図である。
[図 2]本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システムの制御手段の構成を示す図 である。
[図 3]本発明に係る第 1の実施の形態のエアコン制御フローの一例を示す図である。
[図 4]本発明に係る第 2の実施の形態のエアコン制御フローの一例を示す図である。
[図 5]排気ガス浄ィ匕システムの再生制御用マップを模式的に示す図である。
[図 6]排気ガス浄ィ匕システムの再生制御フローの一例を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0030] 以下、本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス 浄ィ匕システムにつ 、て、酸ィ匕触媒と触媒付きフィルタの組合せで構成される連続再 生型 DPF装置を備えた排気ガス浄ィ匕システムを例にして、図面を参照しながら説明 する。
[0031] 図 1に、この実施の形態の排気ガス浄ィ匕システム 1の構成を示す。この排気ガス浄 化システム 1は、ディーゼルエンジン（内燃機関） 10の排気通路 11に連続再生型 DP F装置 12を設けて構成される。この連続再生型 DPF装置 12は、上流側に酸化触媒 12aを下流側に触媒付きフィルタ 12bを有して構成される。また、この連続再生型 DP F装置 12の下流側に排気絞り弁 (排気スロットル） 13が設けられる。
[0032] この酸ィ匕触媒 12aは、多孔質のセラミックのハ-カム構造等の担持体に、白金 (Pt) 等の酸化触媒を担持させて形成される。触媒付きフィルタ 12bは、多孔質のセラミック のハ-カムのチャンネルの入口と出口を交互に目封じしたモノリスハ-カム型ウォー ルフロータイプのフィルタや、アルミナ等の無機繊維をランダムに積層したフェルト状 のフィルタ等で形成される。このフィルタの部分に、白金や酸化セリウム等の触媒を担 持する。
[0033] そして、触媒付きフィルタ 12bに、モノリスハ-カム型ウォールフロータイプのフィル タを採用した場合には、排気ガス G中の PM (ディーゼルパティキュレート:粒子状物 質）は多孔質のセラミックの壁で捕集（トラップ)される。また、繊維型フィルタタイプを 採用した場合には、フィルタの無機繊維で PMは捕集される。
[0034] そして、触媒付きフィルタ 12bの PMの堆積量を推定するために、連続再生型 DPF 装置 12の前後に接続された導通管に差圧センサ 21が設けられる。また、触媒付きフ ィルタ 12bの再生制御用に、酸化触媒 12aの上流側に酸化触媒入口排気温度セン サ 22が、酸ィ匕触媒 12aと触媒付きフィルタ 12bの間にフィルタ入口排気温度センサ 2 3がそれぞれ設けられる。
[0035] これらのセンサの出力値は、エンジン 10の運転の全般的な制御を行うと共に、連続 再生型 DPF装置 12の再生制御も行う制御装置（ECU :エンジンコントロールユニット ) 30に入力される。この制御装置 30から出力される制御信号により、吸気通路 14に 設けられた吸気絞り弁 16や、エンジン 10の燃料噴射装置（噴射ノズル） 17や、図示 しない EGR通路に EGRクーラと共に設けられた EGR量を調整する EGRバルブ等が 制御される。この吸気絞り弁 16は、エアクリーナ 15を通過して吸気マ-ホールドへ入 る吸気の量を調整する。
[0036] この燃料噴射装置 17は、燃料ポンプ（図示しな 、)で昇圧された高圧の燃料を一 時的に貯えるコモンレール噴射システム（図示しない）に接続されている。制御装置 3 0には、エンジンの運転のために、アクセルポジションセンサ（APS) 24からのァクセ ル開度、回転数センサ 25からのエンジン回転数等の情報の他、車両速度、冷却水 温度等の情報も入力される。また、制御装置 30からは、燃料噴射装置 17から所定量 の燃料が噴射されるように通電時間信号が出力される。
[0037] また、この連続再生型 DPF装置 12の再生制御において、走行中に自動的に強制 再生するだけでなぐ触媒付きフィルタ 12bの PMの捕集量が一定量を超えて、触媒 付きフィルタ 12bが目詰まった時に、ドライバー (運転者）に注意を促し、任意にドライ バーが車両を停止して強制再生ができるように、ドライバーに注意を喚起するための 点滅灯 (DPFランプ) 26や警告灯 (警告ランプ) 27と、再生ボタン (手動再生スィッチ ) 28が設けられる。
[0038] 更に、車室内を冷却するためのエアコンの、コンプレッサ 41とコンデンサ 42が設け られる。このコンデンサ 42はエンジン 10のラジェータ 18の前方に配置される。このコ ンデンサ 42の前方には冷却用ファン (電動ファン) 43が設けられる。また、ラジェータ 18の後方にはエンジン 10の冷却用ファン（クーリングファン） 19が設けられる。そして 、コンプレッサ 41と冷却用ファン 43は、制御装置 30によってそれぞれ制御されるよう に構成される。
[0039] そして、制御装置 30は、図 2に示すように、エンジン 10の運転を制御するエンジン 制御手段 20Cと、排気ガス浄化システム 1のためのディーゼルパティキュレートフィル タ（DPF)制御手段 30C等を有して構成される。そして、この DPF制御手段 30Cは、 通常運転制御手段 31C、捕集量検出手段 32C、走行距離検出手段 33C、再生時 期判定手段 34C、再生制御手段 35C、任意再生警告手段 36C、冷却水温検出手 段 37C等を有して構成される。
[0040] 通常運転制御手段 31Cは、特に、連続再生型 DPF装置 12の再生に関係なしに行 われる通常の運転を行うための手段である。この手段 31Cは、アクセルポジションセ ンサ 24の信号及び回転数センサ 25の信号に基づいて制御装置 30で演算された、 通電時間信号により、所定量の燃料が燃料噴射装置 17から噴射される噴射制御、 即ち、通常の噴射制御が行われる。言い換えれば、再生制御のための制御を特に行 わな 、ようにする手段である。
[0041] 捕集量検出手段 32Cは、連続再生型 DPF装置 12の触媒付きフィルタ 12bに捕集 される PMの捕集量を検出する手段である。この手段 32Cは、この実施の形態では、 連続再生型 DPF装置 12の前後の差圧、即ち、差圧センサ 21による測定値 Δ Ρπιを 用いて検出する。
[0042] 走行距離検出手段 33Cは、 DPF再生の後に車両が走行した距離 A Mcを検出す る手段である。この走行距離 A Mcは、強制再生が行われた場合には、再生の開始 時力も再生終了時までの適当な時期にリセットされる。
[0043] 再生時期判定手段 34Cは、捕集量検出手段 32Cで検出された差圧検出値 Δ Pm 、及び、走行距離検出手段 33Cにより検出された走行距離 A Mcを、それぞれ所定 の判定値と比較することにより、 DPFの再生開始時期を判定する手段である。
[0044] 再生制御手段 35Cは、連続再生型 DPF装置 12の種類に応じて多少制御が異なる 力 排気昇温手段 351Cと未燃燃料添加手段 352Cとを有して構成される。排気昇 温手段 351Cは、酸化触媒入口排気温度センサ 22で検出された排気ガス温度が所 定の判定用温度より低い時に、エンジン 10のシリンダ内（筒内）噴射においてマルチ 噴射（多段遅延噴射）、又は、排気絞りを行って、あるいは、両方を行なって、排気温 度を酸化触媒 12aの活性温度まで上昇させる。未燃燃料添加手段 352Cは、その後 ポスト噴射 (後噴射）を行うことによりあるいは、マルチ噴射にポスト噴射をカ卩えること により、排気ガス中に未燃燃料を添加する。この未燃燃料を酸化触媒 12aで酸化さ せることにより、フィルタ入口排気温度センサ 23で検知されるフィルタ入口排気温度 を上げて、 PMの酸ィ匕除去に適した温度や環境になるようにする。これらの手段により 、触媒付きフィルタ 12bに捕集された PMを強制的に燃焼除去して触媒付きフィルタ 12bを強制再生する。なお、排気昇温手段 351Cが、排気昇温制御及び未燃燃料添 加制御において、吸気絞り弁 16を絞る吸気絞り制御や EGR制御を併用する場合も ある。
[0045] 任意再生警告手段 36Cは、点滅灯 (DPFランプ） 26、警告灯 (警告ランプ） 27等で 構成される。この手段 36Cは、ドライバー（運転者）に、点滅灯 26の点滅により手動に よる再生制御手段 35Cの作動を促す警告を行ったり、警告灯 27の点灯によりドライ バーに車両をサービスセンターに持っていくように促す手段である。なお、この警告 を受けたドライバ一は、手動再生ボタン (マニュアル再生スィッチ） 28を操作すること により、再生制御手段 35Cによる強制再生制御を開始することができる。
[0046] 冷却水温検出手段 37Cは、エンジン 10に設けられた水温センサ（図示しない）等で 構成される。この手段 37Cは、エンジンの冷却水の温度 Twを検出する手段である。
[0047] そして、これらの各種手段を有する DPF制御手段 30Cは、捕集量検出手段 32Cで 検出された DPF前後差圧 Δ Ρπιと、走行距離検出手段 33Cで検出された DPF再生 の後の走行距離 A Mcとに基づいて、通常運転制御手段 31Cによる通常の運転を 継続したり、ドライバーに対して手動による再生制御手段 35Cの作動を促す警告を 行ったり、自動的に再生制御手段 35Cを作動させたりする手段として構成される。
[0048] 次に、この排気ガス浄化システム 1の DPF再生制御について説明する。この排気ガ ス浄ィ匕システム 1の制御においては、通常運転制御手段 31Cによって通常の運転が 行われ、 PMを捕集する。しかし、この通常の運転において、再生時期判定手段 34C によって、再生時期である力否かを監視する。この監視により、再生時期であると判 断された場合に、任意再生警告手段 36Cによる警告、又は、再生制御手段 35Cによ る走行自動再生を行う。 [0049] つまり、捕集量検出手段 32Cで検出された DPF前後差圧 Δ Pmと、走行距離検出 手段 33Cで検出された走行距離 A Mcと力 所定の範囲内に入る力否かによって、 任意再生の要否、及び、走行自動再生の要否を判断する。その後、必要に応じて、 各種の処理を行った後、戻って、更に、通常運転制御手段 31Cによる通常の運転を 行う。そして、通常の運転と再生制御を繰り返しながら、車両の運転が行われる。
[0050] この再生制御について、図 5に示す再生制御用マップを参照しながら説明する。な お、この再生制御は図 6に例示するような再生制御フローにより実施できる。
[0051] 先ず、走行距離 A Mcが第 1閾値 Δ Mlより小さい領域 Rmlにある時は、強制再生 を行うと、オイル中の燃料の蒸発が不十分であるため、オイルダイリューシヨンの問題 等を回避するために再生制御の実行を禁止する。
[0052] 次に、走行距離 A Mcが第 1閾値 Δ Mlと第 2閾値 Δ Μ2との間の所定の範囲内 R m2にある場合には、まだ、走行が不十分でエンジンオイルに混入した燃料分の蒸発 が十分に行われていないため自動強制再生は行わない。その代わりに、車両を停止 して手動再生ボタン 28を押して強制再生を行う任意再生 (マニュアル再生）をドライ バーに促すために、検出された DPF前後差圧 Δ Ρπι 1S 第 1閾値 Δ Ρ1を超える（マ -ュアル点滅 1)と点滅灯 (DPFランプ） 26をゆっくり点滅させる。更に、検出された D PF前後差圧 Δ Ρπι 1S 第 1閾値 Δ Ρ1より大きな第 2閾値 Δ Ρ2を超える（マニュアル 点滅 2)と点滅灯 26を早く点滅させ、ドライバーに対して、車両を停止しての手動によ る強制再生を強く促す。
[0053] そして、走行距離 A Mcが第 2閾値 Δ Μ2と第 3閾値 Δ Μ3との間の所定の範囲内 Rm3にある場合には、エンジンオイルに混入した燃料分の蒸発が十分に行われ、走 行中の自動強制再生（走行自動再生）が可能になって!/、るので、検出された DPF前 後差圧 Δ Ρπιが、第 1閾値 Δ Ρ1を超える（走行自動再生 1)と、自動的に強制再生制 御を行う。この走行自動再生により、ドライバーに手動による強制再生、即ち、手動再 生ボタン 28の ONZOFF操作に関する負担を少なくする。
[0054] 更に、検出された DPF前後差圧 Δ Ρπιに関係なぐ走行距離 A Mcが第 3閾値 Δ M3を超えた所定の範囲内 Rm4にある場合 (走行自動再生 2)には、触媒付きフィル タ 12bにおける PMの偏積に起因する熱暴走及び DPFの溶損を防止するために、自 動的に強制再生制御を行う。
[0055] これらの強制再生制御では、排気ガス温度が所定の判定用温度より低 、場合は第 1段階のマルチ噴射による排気昇温制御のみを行う。排気ガス温度が所定の判定用 温度を超えた場合は第 2段階に移行し、さらなる昇温制御、ここでは、マルチ噴射に よる排気昇温制御に加えてポスト噴射を行うことによる未燃燃料添加制御を行う。こ れらの制御により、触媒付きフィルタ 12bの温度が昇温して、ー且 PMが燃焼を開始 すると、 PMの燃焼熱により燃焼が継続されるので、この昇温制御は終了するように 構成される。また、 PMの燃焼状態を連続再生型 DPF装置 12の下流側の酸素濃度 や排気ガス温度をモニターしながら、適宜、昇温制御を再開するように構成してもよ い。
[0056] なお、走行距離 Δ Mcに関係せずに、検出された DPF前後差圧 Δ Pmが第 3閾値
Δ Ρ3を超える (Rp4:警告灯点滅)と、急激な PMの燃焼である熱暴走を回避するた めに、任意再生及び走行自動再生を禁止した状態にすると共に、ドライバーにサー ビスセンターに持っていくことを促すための警告灯 27を点灯する。
[0057] 従って、この DPF制御手段 30Cは、任意再生モードと、走行自動再生モードを有し て構成される。任意再生モードでは、停車アイドル状態で再生制御を行なうように警 告されたドライバーが手動再生ボタン 28を押した場合に触媒付きフィルタ 12bの強制 再生制御を行なう。走行自動再生モードでは、車両走行中に自動的に触媒付きフィ ルタ 12bの強制再生制御を行なう。
[0058] この強制再生制御では、酸化触媒入口排気温度センサ 22で検知される排気ガス 温度が所定の判定用温度よりも低 、場合にはマルチ噴射を行って、排気ガス温度を 昇温し、酸化触媒 12aを触媒活性化温度以上に昇温させる。その後ポスト噴射を行 つて、フィルタ入口排気温度センサ 23で検知される排気ガス温度を上げて、触媒付 きフィルタ 12bを PMが燃焼を開始する温度以上に昇温する。この昇温により、触媒 付きフィルタ 12bに堆積した PMを燃焼させて、触媒付きフィルタ 12bを強制再生する
[0059] そして、本発明においては、図 6に示すステップ S27の任意再生で、再生制御手段 35Cにより、 DPF装置 12の強制再生を行なう場合に、エンジンの冷却水の温度の異 常な上昇を防止するために、以下のように、 DPF制御手段 30Cが構成される。
[0060] 第 1の実施の形態では、 DPF制御手段 30Cは、任意再生モードで、排気昇温手段 351 Cにより排気温度を上昇させて 、る間は、車両のェアコンのコンプレッサ 41を作 動停止状態にする。また、このコンプレッサ 41の作動停止状態中でも、エアコンのコ ンデンサ 42を冷却するための冷却用ファン 43を停止状態にせず、作動状態にする。
[0061] そして、この任意再生モードによる排気昇温制御時のコンプレッサ 41の作動と結び つける制御は、図 3に示すようなエアコン制御フローによって実施できる。この図 3の エアコン制御フローは、図 5のステップ S27の任意再生で、再生制御手段 35Cにより 、 DPF装置 12の強制再生を行なう場合に、適当なインターバル (制御を行う時間間 隔)で繰り返し呼ばれる制御フローとして示してある。
[0062] このエアコン制御フローが呼ばれてスタートすると、ステップ S 11で再生モードのチ エックを行い、任意再生モードか走行自動再生モードかを判定する。この判定で任意 再生モードでない、つまり、走行自動再生モードであると判定された場合には、リタ一 ンする。この判定は、例えば、手動再生ボタン 28が押されて任意再生モードによる強 制再生制御を開始する際に、任意再生フラグを立てて、この任意再生フラグがステツ プ SI 1で立って!/、るか否かを判定することで容易に行うことができる。
[0063] 一方、この判定で任意再生モードであると判定された場合には、ステップ S 12でェ アコンのコンプレッサ 41が作動（ON)状態であるか否かのチェックを行い、作動状態 であれば、ステップ S 13でその作動を停止（OFF)にし、ステップ S14に行く。作動状 態でなければ、そのままステップ S14に行く。
[0064] ステップ S14では、エアコンのコンデンサ 42を冷却するための冷却用ファン 43を作 動状態とする。つまり、冷却用ファン 43が作動状態であった場合には、作動状態を維 持し、作動停止状態であった場合は作動状態にする。そして、リターンする。
[0065] この図 3のエアコン制御フローに示すように、手動再生ボタン 28を押した時にエアコ ンのコンプレッサ 41が作動中であれば、これを停止して作動停止状態にすることによ り、コンデンサ 42からの放熱量を減少させる。また、更に、冷却用ファン 43の作動状 態を継続にして、エンジン 10のラジェータ 18に冷却風を送る。従来技術では、通常 は、コンプレッサ 41の作動を停止すると、コンデンサ 42の冷却用ファン 43の作動も 停止される。しかし、本発明では、冷却用ファン 43は作動状態を維持し送風を継続さ せて、ラジェータ 18の冷却効率を上げながらエンジンを冷却する。これにより、ェン ジンの冷却水の温度 Twが異常高温になるのを防止する。
[0066] また、第 2の実施の形態では、 DPF制御手段 30Cは、任意再生モードで、排気昇 温手段 351Cにより排気温度を上昇させている間において、冷却水温検出手段 37C によって検出されたエンジンの冷却水の温度 Twが所定の判定用水温 Twl以上の場 合にだけ、車両のエアコンのコンプレッサ 41を作動停止状態にあうる。温度 Twが所 定の判定用水温 Twl未満の場合は、車両のエアコンのコンプレッサ 41を作動停止状 態にしない。また、第 1の実施の形態と同様に、このコンプレッサ 41の作動停止状態 中でも、エアコンのコンデンサ 42を冷却するための冷却用ファン 43を作動状態にす る。
[0067] そして、この第 2の実施の形態の任意再生モードによる排気昇温時のコンプレッサ 41の作動と結びつける制御は、図 4に示すようなエアコン制御フローによって実施で きる。この図 4のエアコン制御フローは、図 5のステップ S27の任意再生によって、再 生制御手段 35Cにより、 DPF装置 12の強制再生を行なう場合に、適当なインターバ ル (制御を行う時間間隔)で繰り返し呼ばれる制御フローとして示してある。
[0068] このエアコン制御フローが呼ばれてスタートすると、ステップ S21で再生モードのチ エックを行い、任意再生モードか走行自動再生モードかを判定する。この判定で任意 再生モードでないと判定された場合には、リターンする。
[0069] 一方、この判定で任意再生モードであると判定された場合には、ステップ S22でェ ンジン冷却水温 Twのチェックを行う。このチェックで、エンジンの冷却水の温度 Tw が所定の判定用水温 Twl未満の時はリターンする。
[0070] また、このチェックで、エンジンの冷却水の温度 Twが所定の判定用水温 Twl以上 の時は、ステップ S23でエアコンのコンプレッサ 41が作動状態であるか否かのチエツ クを行う。作動状態であれば、ステップ S 24でコンプレッサ 41を作動停止にし、ステツ プ S25に行く。作動状態でなければ、そのままステップ S25に行く。
[0071] ステップ S25では、エアコンのコンデンサ 42を冷却するための冷却用ファン 43を作 動状態とする。つまり、冷却用ファン 43が作動状態であった場合には、作動状態を維 持し、作動停止状態であった場合は作動状態にする。そして、リターンする。
[0072] この図 4のエアコン制御フローに示すように、第 2の実施の形態では、手動再生ボタ ン 28を押した時に、その時のエンジンの冷却水の温度 Twの検出値から異常高温に なる危険性が無いと判定している間は、エアコンのコンプレッサ 41の作動、即ち、ェ アコンの作動を継続する。
[0073] また、エンジンの冷却水の温度 Twが所定の判定用水温 Twl以上で異常高温にな る危険性があると判定した場合に、エアコンのコンプレッサ 41が作動中であれば、こ れを OFFして作動停止状態にする。これにより、コンデンサ 42からの放熱量を減少さ せると共に、冷却用ファン 43の作動状態を継続して、エンジン 10のラジェータ 18に 冷却風を送る。
[0074] このように、冷却水の温度を考慮に入れることにより、エアコンの無駄な作動停止を 回避できる。そのため、ドライバーが違和感を感じるような、任意再生時にいきなりェ アコンが切れてしまうという事態を防止できる。
[0075] 従って、上記の排気ガス浄ィ匕システムの制御方法及び排気ガス浄ィ匕システム 1で は、連続再生型 DPF装置 12の触媒付きフィルタ 12bの任意再生モードの強制再生 中にエンジン冷却水温 Twが上昇して、異常高温になることを防止できる。
[0076] なお、上記の説明では、排気ガス浄化システムにおける DPF装置として、フィルタ に触媒を担持させると共に該フィルタの上流側に酸ィ匕触媒を設けた装置を例にして 説明したが、本発明はこれに限定されるものではなぐ触媒を担持しないフィルタの D PF装置、フィルタに酸化触媒を担持させた連続再生型 DPF装置、フィルタの上流側 に酸ィ匕触媒を設けた連続再生型 DPF装置等の他のタイプの DPFにも適用可能であ る。
産業上の利用可能性
[0077] 上述した優れた効果を有する本発明の排気ガス浄化システムの制御方法及び排 気ガス浄ィ匕システムは、自動車搭載の内燃機関の排気ガス浄ィ匕システムの制御方法 及び排気ガス浄ィ匕システムとして、極めて有効に利用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 内燃機関の排気ガス通路に、ディーゼルパティキュレートフィルタ装置と、該ディー ゼルパティキュレートフィルタ装置のフィルタにおけるディーゼルパティキュレートの捕 集量を検出する捕集量検出手段と、該捕集量検出手段の検出結果に基づいて前記 フィルタの再生時期を判定する再生時期判定手段と、排気ガスを昇温させる排気昇 温手段と、前記再生時期判定手段により再生時期であると判定されると前記フィルタ を再生させる再生制御手段とを配設し、
該再生制御手段が、前記再生時期判定手段により再生時期であると判定され、且 つ、排気ガス温度が低い場合、前記排気昇温手段により排気温度を上昇させて前記 フィルタを強制的に再生させる強制再生モードと、前記捕集量検出手段の検出結果 に基づき前記フィルタを任意に再生させる任意再生モードとを有する排気ガス浄ィ匕 システムの制御方法にぉ ヽて、
前記任意再生モード時に前記排気昇温手段によって排気温度を上昇させている 間は、車両のエアコンのコンプレッサを作動停止状態にすることを特徴とする排気ガ ス浄化システムの制御方法。
[2] 前記エアコンのコンプレッサと、該エアコンのコンデンサと、該コンデンサを冷却す る冷却用ファンとが前記内燃機関のラジェータ近傍に配設される場合、前記コンプレ ッサの前記作動停止状態中も、前記冷却用ファンを駆動状態とすることを特徴とする 請求項 1記載の排気ガス浄ィ匕システムの制御方法。
[3] 前記任意再生モード時の前記排気昇温手段により排気温度を上昇させている間に おいて、前記内燃機関の冷却水の温度が所定の判定用水温以上の場合にのみ、前 記コンプレッサの作動停止状態にすることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の排気 ガス浄ィ匕システムの制御方法。
[4] 前記排気昇温手段の排気温度上昇制御において、シリンダ内噴射でのマルチ噴 射および Zまたは排気絞りを行うことを特徴とする少なくとも請求項 1又は 2に記載の 排気ガス浄ィ匕システムの制御方法。
[5] 内燃機関の排気ガス通路に、ディーゼルパティキュレートフィルタ装置と、該ディー ゼルパティキュレートフィルタ装置のフィルタにおけるディーゼルパティキュレートの捕 集量を検出する捕集量検出手段と、該捕集量検出手段の検出結果に基づいて前記 フィルタの再生時期を判定する再生時期判定手段と、排気ガスを昇温させる排気昇 温手段と、前記再生時期判定手段により再生時期であると判定されると前記フィルタ を再生させる再生制御手段とを配設し、
該再生制御手段が、前記再生時期判定手段により再生時期であると判定され、且 つ、排気ガス温度が低い場合、前記排気昇温手段により排気温度を上昇させて前記 フィルタを強制的に再生させる強制再生モードと、前記捕集量検出手段の検出結果 に基づき前記フィルタを任意に再生させる任意再生モードとを有する排気ガス浄ィ匕 システムにおいて、
前記再生制御手段が前記任意再生モード時に前記排気昇温手段によって排気温 度を上昇させて!/、る間は、車両のェアコンのコンプレッサを作動停止状態にする制 御を行うことを特徴とする排気ガス浄ィ匕システム。
[6] 前記エアコンのコンプレッサと、該エアコンのコンデンサと、該コンデンサを冷却す る冷却用ファンとが前記内燃機関のラジェータ近傍に配設される場合、前記再生制 御手段が前記コンプレッサの前記作動停止状態中も前記冷却用ファンを駆動状態と する制御を行うことを特徴とする請求項 5記載の排気ガス浄ィ匕システム。
[7] 前記任意再生モード時の前記排気昇温手段により排気温度を上昇させている間に おいて、前記内燃機関の冷却水の温度が所定の判定用水温以上の場合にのみ、前 記再生制御手段が前記コンプレッサを作動停止状態にする制御を行うことを特徴と する請求項 5又は 6に記載の排気ガス浄ィ匕システム。
[8] 前記排気昇温手段が排気温度上昇制御において、シリンダ内噴射でのマルチ噴 射および Zまたは排気絞りを行うことを特徴とする少なくとも請求項 5又は 6に記載の 排気ガス净化システム。
[9] 前記ディーゼルパティキュレートフィルタ装置が、触媒を担持せずにフィルタで形成 されたディーゼルパティキュレートフィルタ装置、フィルタに酸ィ匕触媒を担持させた連 続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタ装置、フィルタの上流側に酸ィ匕触媒を 設けた連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタ装置、フィルタに触媒を担持さ せると共に該フィルタの上流側に酸化触媒を設けた連続再生型ディーゼルパティキ ュレートフィルタ装置のいずれか一つ又はその組合せであることを特徴とする請求項
5又は 6に記載の排気ガス浄ィ匕システム。
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