WO2017179277A1 - フィルタ再生システム、ｅｃｕ及びフィルタ再生プログラム - Google Patents

フィルタ再生システム、ｅｃｕ及びフィルタ再生プログラム Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a filter regeneration system, an ECU, and a filter regeneration program, and is particularly suitable for application to a filter regeneration system, an ECU, and a filter regeneration program that display a predicted regeneration remaining time of a filter.
  • DPF diesel particulate filter
  • PM particulate matter contained in exhaust gas of an internal combustion engine
  • a vehicle equipped with a DPF performs DPF regeneration in which DPF is combusted and regenerated by a heater or the like (particularly soot of PM is combusted) in order to prevent functional degradation due to filter clogging. Kite is also called soot.
  • This DPF regeneration is automatically started during traveling under the control of an engine control unit (ECU) that controls the engine. In addition, when regeneration during running is insufficient, it may be started by a driver's switch operation when the vehicle is stopped.
  • ECU engine control unit
  • the DPF system calculates in advance a time that is a standard for ending the DPF regeneration, and terminates the DPF regeneration based on the calculated time.
  • the reference time for completing the DPF regeneration is used only by the ECU for controlling the DPF regeneration, and is not notified to the driver. Accordingly, the driver cannot know the approximate time for ending the DPF regeneration, and cannot make an efficient travel plan with DPF regeneration in mind.
  • an object of the present invention is to propose a filter regeneration system, an ECU, and a filter regeneration program that can make an efficient travel plan to the driver by notifying the estimated regeneration remaining time of the DPF.
  • the present invention provides a DPF filter regeneration system that collects particulate matter, and includes an ECU that controls the regeneration process of the DPF filter.
  • the present soot remaining amount (Rp) is calculated based on the model, and the present soot remaining amount (Rt) is calculated based on a theoretical time model indicating the remaining soot amount, whichever is larger.
  • the current estimated DPF regeneration remaining time (Tp, Tt) is calculated, and the estimated remaining DPF regeneration time (Tp, Tt) is notified to the driver.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a filter regeneration system. It is an internal block diagram of ECU. It is a flowchart of DPF regeneration prediction remaining time calculation processing. It is a flowchart of DPF regeneration prediction remaining time calculation processing at the time of DPF regeneration. It is a conceptual diagram of a physical model. It is a conceptual diagram of a display model. It is a conceptual diagram of a time model.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of the filter regeneration system 10.
  • the filter regeneration system 10 includes an engine 11 serving as a power source of the vehicle, an ECU 12 that controls the engine 11, a post-processing device 20 that processes exhaust gas exhausted from the engine 11, and vehicle information obtained from the ECU 12. And an in-vehicle instrument 30 to be displayed to the person.
  • the post-processing device 20 acquires a DPF 21 that performs post-processing of the exhaust gas from the engine 11, a temperature sensor 22 that acquires the temperature T EXH of the exhaust gas flowing into the DPF 21, and a flow rate M EXH of the exhaust gas that flows into the DPF 21 And a pressure sensor 24 for detecting a differential pressure P EXH between the exhaust gas upstream of the DPF and the exhaust gas downstream of the DPF.
  • the in-vehicle instrument 30 is operated by judging from the soot remaining amount display unit 31 that displays the accumulated soot accumulation amount or the remaining amount of soot, the DPF lamp 32 that informs the driver of the DPF state by blinking or lighting, and the state of the DPF lamp. And a DPF switch 33 operated by a person. When the driver operates the DPF switch 33 and instructs the ECU 12 to start DPF regeneration, the ECU 12 instructs the engine 11 to start DPF regeneration.
  • the soot remaining amount display unit 31 may indicate the remaining amount of soot by arranging a plurality of bars having different lengths as shown in FIG. 7 described later, or may display the remaining time. Further, the scheduled end time may be displayed by referring to the current time. The soot remaining amount display unit 31 is instructed from a display instruction unit 120E described later.
  • the ECU 12 is connected to the engine 11 and the aftertreatment device 20, and is predetermined based on information acquired from the aftertreatment device 20 (temperature T EXH of exhaust gas flowing into the DPF 21, flow rate M EXH, and differential pressure P EXH ).
  • the accumulated soot accumulation amount or the remaining amount of soot is calculated in the period of.
  • the ECU 12 calculates the integrated soot reduction amount that is the combustion amount of soot from the exhaust gas temperature T EXH and the like at a predetermined cycle, and subtracts it from the integrated soot accumulation amount to burn the soot. The remaining amount of soot is calculated.
  • the predetermined cycle may be a short cycle that can be displayed as always updated from the driver, such as 20 milliseconds, or the driver can check the update cycle, such as 1 second, 30 seconds, or 1 minute.
  • a relatively long cycle may be used.
  • two models are defined as a method for calculating the remaining amount of soot.
  • One is a physical model that performs calculation at a predetermined cycle as described above, and the other is information obtained from the post-processing device 20 about the remaining amount of soot only at the start of DPF regeneration (the temperature of exhaust gas flowing into the DPF 21).
  • the calculated remaining soot amount is decreased in a predetermined period within a predetermined period (a linear relationship between time and the remaining soot amount). It is a time model (based on a predetermined linear function that defines the relationship).
  • the predetermined period may be, for example, the time it takes for the remaining soot to run out when running on a congested road (the longest time). It may be the time it takes for the remaining soot to run out when running on a relatively large road such as a main road at legal speed (standard time).
  • An arbitrary time such as a value based on an experiment or a calculation result based on each information at the time of starting DPF regeneration from the ECU 12 can be set.
  • the exhaust gas flow rate M EXH may not be a value acquired from the flow sensor 23, but may be a value calculated from an intake flow rate measurement value, the opening degree of the EGR valve 13, the engine speed detected from the sensor, and the like. Further, the soot remaining amount may be calculated from the engine load calculated from the engine speed and the fuel ejection amount (indicated value from the ECU 12 to the engine 11).
  • the ECU 12 includes a soot remaining amount calculation unit 120A based on a physical model, a soot remaining amount calculation unit 120B based on a time model, and a soot remaining amount based on a physical model or a soot based on a time model.
  • Regeneration model selection unit 120C for selecting any calculation result of remaining amount, DPF regeneration prediction remaining time calculation unit 120D for calculating DPF regeneration prediction remaining time based on the selected calculation result, and calculated DPF regeneration prediction remaining
  • CPU Central Processing Unit
  • the soot remaining amount calculation unit 120A based on the physical model, the soot remaining amount calculation unit 120B based on the time model, the reproduction model selection unit 120C, the DPF regeneration predicted remaining time calculation unit 120D, and the display instruction unit 120E are realized by software and / or hardware.
  • DPF regeneration remaining time prediction process ECU12 performs the process as shown in FIG. First, the soot remaining amount calculation unit 120A based on the physical model calculates the accumulated soot accumulation amount or the soot remaining amount (SP11). Next, the DPF regeneration prediction remaining time calculation unit 120D performs DPF regeneration prediction remaining time conversion from the accumulated soot accumulation amount or the soot remaining amount based on the graph shown in FIG. 5 described later, and calculates the DPF regeneration prediction remaining time (SP12). . Finally, the display instruction unit 120E instructs the soot remaining amount display unit 31 of the in-vehicle instrument 30 to display the predicted DPF regeneration remaining time (SP13). These processes (SP11 to SP13) are repeated at a predetermined cycle. The display content instructed by the display instruction unit 120E to the in-vehicle instrument 30 may be an instruction to display not only the estimated DPF regeneration remaining time but also the accumulated soot accumulation amount or the remaining soot amount.
  • the ECU 12 performs processing as shown in FIG. 4 at the time of DPF regeneration.
  • the soot remaining amount calculation unit 120A based on the physical model calculates the remaining soot amount (Rp) based on the physical model (SP21).
  • the soot remaining amount calculation unit 120B based on the time model calculates the soot remaining amount (Rt) based on the time model (SP22).
  • the reproduction model selection unit 120C compares the soot remaining amount (Rp) obtained from the physical model with the soot remaining amount (Rt) obtained from the time model, and selects a larger value (the one with the larger soot remaining amount). (SP23).
  • the DPF regeneration prediction remaining time calculation unit 120D calculates the DPF regeneration prediction remaining time (Tp or Tt) corresponding to the soot remaining amount (Rp or Rt) selected in step SP23.
  • the display instruction unit 120E instructs the in-vehicle instrument 30 to display the estimated DPF regeneration remaining time (Tp or Tt) (SP24, SP25). These processes (SP21 to SP25) are repeated at a predetermined cycle.
  • the display content instructed by the display instruction unit 120E to the in-vehicle instrument 30 may be an instruction to display not only the DPF regeneration predicted remaining time (Tp or Tt) but also the soot remaining amount (Rp or Rt).
  • FIG. 5 is a diagram used by the soot remaining amount calculation unit 120A based on the physical model when calculating the accumulated soot accumulation amount or the soot remaining amount.
  • the relationship between the amount of PM for each temperature T EXH of the exhaust gas flowing into the DPF 21 and the time taken to burn the PM when the flow rate M EXH of the exhaust gas to the DPF 21 is constant is shown.
  • PM may be regarded as an approximately accumulated soot accumulation amount or a soot remaining amount.
  • the case where the temperature T EXH of the exhaust gas flowing into the DPF 21 is 550 ° C. is indicated by a solid line
  • the case where it is 600 ° C. is indicated by a broken line
  • the case where it is 650 ° C. is indicated by a dotted line.
  • a PM amount or an accumulated soot accumulation amount corresponding to the temperature T EXH and the flow rate M EXH of the exhaust gas flowing into the DPF 21 at that time or The soot remaining amount can be obtained.
  • the soot remaining amount ratio can be obtained, and the relationship is similar to the physical model indicated by the solid line in FIG.
  • the graph of the display model indicated by a thick line in FIG. 6 is a graph of the processing result in FIG.
  • the graph based on the physical model is compared with the graph based on the time model, and the graph shows a higher value of the soot remaining ratio axis with respect to the same time axis value. .
  • the graph of the display model is the same as the graph of the physical model in the periods S1 and S3, and is the same graph as the time model in the periods S2 and S4. That is, the model with the larger soot remaining ratio is selected as the display model and actually displayed.
  • FIG. 7 is a diagram showing the soot remaining amount calculated by the soot remaining amount calculating unit 120B based on the time model.
  • the accumulated soot accumulation amount and a predetermined period based on the accumulated soot accumulation amount are calculated at the start of DPF regeneration (31A), and thereafter, the decrement is performed at a certain rate at a certain time.
  • the soot remaining amount is calculated (estimated).
  • an example is shown in which not the soot remaining amount but the soot remaining amount ratio compared with the accumulated soot accumulation amount at the start of regeneration and the soot remaining amount is displayed.
  • 31A is an image diagram displayed on the soot remaining amount display unit 31 when the soot remaining amount ratio is 100%, and based on only the time model, time elapses at the same intervals as 31A, 31B, 31C, 31D, and 31E. In the case where it goes on, the soot remaining amount ratio decreases with 100%, 80%, 60%, 40%, 20% and the like.
  • the soot remaining ratio update cycle is a predetermined cycle.
  • the dotted line in FIG. 6 is a graph showing the relationship between the soot remaining amount ratio and time according to the time model.
  • the driver can know the estimated time for DPF regeneration to end, and can make an efficient travel plan with DPF regeneration in mind.
  • a prediction result which takes more time out of the two models of the physical model and the time model is adopted as a display model, a travel plan with a margin can be made.
  • the driver can flexibly change the travel plan according to the scheduled end time displayed at that time. Therefore, an efficient travel plan can be made as a whole.
  • the PM amount corresponding to the temperature T EXH and the flow rate M EXH of the exhaust gas that always flows into the DPF 21 at that time in a predetermined cycle in order to use the physical model Or although the soot remaining amount was calculated
  • the temperature T EXH and the flow rate M EXH of the exhaust gas flowing into the DPF 21 only for a certain period at the start of regeneration may be confirmed and displayed based on the estimated display model based on those values.
  • the traffic situation and legal speed of the road scheduled to travel may be acquired from the car navigation system, and the DPF regeneration prediction remaining time may be calculated based on the information.

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Abstract

ＤＰＦの再生予測残時間を通知することで運転者に効率的な走行計画を立案し得るフィルタ再生システム、ＥＣＵ及びフィルタ再生プログラムを提案する。　微粒子状物質を捕集するＤＰＦのフィルタ再生システムにおいて、ＤＰＦのフィルタの再生処理を制御するＥＣＵを備え、ＥＣＵは、実際のスート残量を示す物理モデルに基づいて、現時点のスート残量（Ｒｐ）を算出するとともに理論上のスート残量を示す時間モデルに基づいて、現時点のスート残量（Ｒｔ）を算出し、何れか大きい方のスート残量（Ｒｐ、Ｒｔ）に基づいて、現時点におけるＤＰＦ再生予測残時間（Ｔｐ、Ｔｔ）を算出し、ＤＰＦ再生予測残時間（Ｔｐ、Ｔｔ）を運転者に通知する。

Description

フィルタ再生システム、ＥＣＵ及びフィルタ再生プログラム
　本発明は、フィルタ再生システム、ＥＣＵ及びフィルタ再生プログラムに関し、特にフィルタの再生予測残時間を表示するフィルタ再生システム、ＥＣＵ及びフィルタ再生プログラムに適用して好適なものである。
　従来、内燃機関（エンジン）の排ガス中に含まれる微粒子状物質（ＰＭ）を捕集するＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）と呼ばれる捕集装置が知られている（例えば、特許文献１）。ＤＰＦは、ディーゼル自動車から排気されるＰＭを捕集し、大気中に排出されないようにする部品である。
　ＤＰＦを備えた車両は、フィルタの目詰まりによる機能低下を防ぐため、ヒータ等でＤＰＦを燃焼して再生（ＰＭの特に煤を燃焼）させるＤＰＦ再生を行っている。煤はスートとも呼ばれる。このＤＰＦ再生は、エンジンを制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）の制御により走行中に自動的に開始される。また走行中の再生が不十分の場合は、停車時に運転者のスイッチ操作により開始される場合もある。
　またＤＰＦシステムは、ＤＰＦ再生を終了する目安となる時間を予め算出し、その算出した時間を目安にＤＰＦ再生を終了する。
特開２０１３―１６００４５号公報
　しかしＤＰＦ再生を終了する目安となる時間は、ＥＣＵがＤＰＦ再生の制御にのみ用いるものであり、運転者に通知されることはない。よって運転者はＤＰＦ再生を終了する目安の時間を知ることはできず、ＤＰＦ再生を念頭に置いた効率的な走行計画を立案することができない。
　そこで本発明の課題は、ＤＰＦの再生予測残時間を通知することで運転者に効率的な走行計画を立案し得るフィルタ再生システム、ＥＣＵ及びフィルタ再生プログラムを提案することにある。
　前記目的を達成するために、本発明は、微粒子状物質を捕集するＤＰＦのフィルタ再生システムにおいて、ＤＰＦのフィルタの再生処理を制御するＥＣＵを備え、ＥＣＵは、実際のスート残量を示す物理モデルに基づいて、現時点のスート残量（Ｒｐ）を算出するとともに理論上のスート残量を示す時間モデルに基づいて、現時点のスート残量（Ｒｔ）を算出し、何れか大きい方のスート残量（Ｒｐ、Ｒｔ）に基づいて、現時点におけるＤＰＦ再生予測残時間（Ｔｐ、Ｔｔ）を算出し、ＤＰＦ再生予測残時間（Ｔｐ、Ｔｔ）を運転者に通知する。
　本発明によれば、ＤＰＦの再生予測残時間を通知することで運転者に効率的な走行計画を立案することができる。
フィルタ再生システムの全体構成図である。 ＥＣＵの内部構成図である。 ＤＰＦ再生予測残時間算出処理のフローチャートである。 ＤＰＦ再生時のＤＰＦ再生予測残時間算出処理のフローチャートである。 物理モデルの概念図である。 表示モデルの概念図である。 時間モデルの概念図である。
　本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。なお以下の説明は、本発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で適宜変更することができる。
（１）フィルタ再生システムの構成
　図１は、フィルタ再生システム１０の全体構成図である。フィルタ再生システム１０は、車両の動力源となるエンジン１１と、エンジン１１を制御するＥＣＵ１２と、エンジン１１から排気される排気ガスを処理する後処理装置２０と、車両の情報をＥＣＵ１２から取得し運転者に表示する車内計器３０とを備える。
　後処理装置２０は、エンジン１１からの排気ガスの後処理を行うＤＰＦ２１と、ＤＰＦ２１へ流入する排気ガスの温度ＴＥＸＨを取得する温度センサ２２と、ＤＰＦ２１へ流入する排気ガスの流量ＭＥＸＨを取得する流量センサ２３とＤＰＦの上流の排気ガスと下流の排気ガスの差圧ＰＥＸＨを検出する圧力センサ２４とを備える。
　車内計器３０は、積算スート堆積量又はスート残量を表示するスート残量表示部３１と、点滅又は点灯でＤＰＦの状態を運転者に知らせるＤＰＦランプ３２と、ＤＰＦランプの状態から判断して運転者が操作をするＤＰＦスイッチ３３とを備える。なお運転者がＤＰＦスイッチ３３を操作し、ＥＣＵ１２へＤＰＦ再生開始を指示すると、ＥＣＵ１２は、エンジン１１にＤＰＦ再生を開始するよう指示する。
　スート残量表示部３１では、後述の図７のように複数の長さの異なるバーを並べることでスート残量を示してもよいし、残り時間を表示してもよい。また現在の時刻を参照することで、終了予定時刻を表示してもよい。スート残量表示部３１へは後述の表示指示部１２０Ｅから指示される。
　ＥＣＵ１２は、エンジン１１及び後処理装置２０と接続されており、後処理装置２０から取得した情報（ＤＰＦ２１へ流入する排気ガスの温度ＴＥＸＨ、流量ＭＥＸＨ及び差圧ＰＥＸＨ）に基づいて、所定の周期で積算スート堆積量又はスート残量を算出する。
　またＤＰＦ再生の際には、ＥＣＵ１２は、所定の周期で排気ガスの温度ＴＥＸＨ等からスートの燃焼量である積算スート減少量を算出し、積算スート堆積量から減算することで、スートを燃焼した際のスート残量が算出される。
　所定の周期とは、例えば２０ミリ秒といった運転者からは常に更新されているように表示できる短い周期でもよいし、１秒や３０秒、１分といった運転者が更新の周期が確認できるような比較的長い周期でもよい。
　ＤＰＦ再生の際には、スート残量の算出方法として、２つのモデルを定義する。１つは上述の通り、所定の周期で算出を行う物理モデルであり、もう１つはＤＰＦ再生開始時にのみ、スート残量を後処理装置２０から取得した情報（ＤＰＦ２１へ流入する排気ガスの温度ＴＥＸＨ、流量ＭＥＸＨ及び差圧ＰＥＸＨ）に基づいて算出し、その後は算出したスート残量を所定の期間内に所定の周期で減少させていく（時間とスート残量との直線的な関係を定めた所定の一次関数に基づく）時間モデルである。
　所定の期間とは、例えば渋滞路を走行している場合に、スート残量がなくなるまでにかかる時間でもよい（最長時間）。幹線道路などの比較的大きい道路を法定速度で走行している場合にスート残量がなくなるまでにかかる時間でもよい（標準時間）。実験に基づく値やＥＣＵ１２からのＤＰＦ再生開始の際の各情報に基づいた算出結果等の任意の時間を設定できる。
　排気ガス流量ＭＥＸＨは、流量センサ２３から取得する値でなくてもよく、吸気流量測定値、ＥＧＲバルブ１３の開度及びセンサから検出されるエンジン回転数等から算出される値としてもよい。またスート残量は、エンジン回転数と燃料噴出量（ＥＣＵ１２からエンジン１１への指示値）から計算されるエンジン負荷とから算出してもよい。
（２）ＥＣＵの内部構成
　ＥＣＵ１２には、図２に示す通り、物理モデルによるスート残量算出部１２０Ａと、時間モデルによるスート残量算出部１２０Ｂと、物理モデルによるスート残量か時間モデルによるスート残量かの何れの算出結果を選択する再生モデル選択部１２０Ｃと、選択した算出結果に基づいてＤＰＦ再生予測残時間を算出するＤＰＦ再生予測残時間算出部１２０Ｄと、算出されたＤＰＦ再生予測残時間を表示するよう車内計器３０に表示指示を行う表示指示部１２０Ｅとを備えるＣＰＵ（Central　Processing　Unit）１２０が含まれている。
　物理モデルによるスート残量算出部１２０Ａ、時間モデルによるスート残量算出部１２０Ｂ、再生モデル選択部１２０Ｃ、ＤＰＦ再生予測残時間算出部１２０Ｄ及び表示指示部１２０Ｅは、ソフトウェア及び／又はハードウェアによって実現される。
（３）ＤＰＦ再生残時間予測処理
　ＥＣＵ１２は、図３に示す通りの処理を行う。まず物理モデルによるスート残量算出部１２０Ａは、積算スート堆積量又はスート残量を算出する（ＳＰ１１）。次にＤＰＦ再生予測残時間算出部１２０Ｄは、後述の図５に示すグラフに基づく積算スート堆積量又はスート残量からＤＰＦ再生予測残時間変換を行い、ＤＰＦ再生予測残時間を算出する（ＳＰ１２）。最後に表示指示部１２０Ｅは、車内計器３０のスート残量表示部３１にＤＰＦ再生予測残時間の表示を指示する（ＳＰ１３）。これらの処理（ＳＰ１１～ＳＰ１３）を所定の周期で繰り返し行う。なお表示指示部１２０Ｅが車内計器３０へ指示する表示内容は、ＤＰＦ再生予測残時間だけではなく、積算スート堆積量又はスート残量の表示を指示してもよい。
　またＥＣＵ１２は、ＤＰＦ再生の際には図４に示す通りの処理を行う。まず、物理モデルによるスート残量算出部１２０Ａは、物理モデルによってスート残量（Ｒｐ）を算出する（ＳＰ２１）。次に時間モデルによるスート残量算出部１２０Ｂは、時間モデルによってスート残量（Ｒｔ）を算出する（ＳＰ２２）。
　次に再生モデル選択部１２０Ｃは、物理モデルで求めたスート残量（Ｒｐ）と時間モデルで求めたスート残量（Ｒｔ）とを比較し、大きい値（スート残量が多い方）を選択する（ＳＰ２３）。ＤＰＦ再生予測残時間算出部１２０Ｄは、ステップＳＰ２３で選択されたスート残量（Ｒｐ又はＲｔ）に応じたＤＰＦ再生予測残時間（Ｔｐ又はＴｔ）を算出する。また、表示指示部１２０Ｅは、ＤＰＦ再生予測残時間（Ｔｐ又はＴｔ）を表示するよう車内計器３０へ指示する（ＳＰ２４、ＳＰ２５）。これらの処理（ＳＰ２１～ＳＰ２５）を所定の周期で繰り返し行う。なお表示指示部１２０Ｅが車内計器３０へ指示する表示内容は、ＤＰＦ再生予測残時間（Ｔｐ又はＴｔ）だけではなく、スート残量（Ｒｐ又はＲｔ）の表示を指示してもよい。
　図５は、物理モデルによるスート残量算出部１２０Ａが積算スート堆積量又はスート残量算出の際に用いる図である。ＤＰＦ２１への排気ガスの流量ＭＥＸＨを一定とした場合の、ＤＰＦ２１へ流入する排気ガスの温度ＴＥＸＨ毎のＰＭ量とＰＭを燃焼するのにかかる時間との関係を示している。ここで、ＰＭはほぼ積算スート堆積量又はスート残量とみなしてよい。図５では、ＤＰＦ２１へ流入する排気ガスの温度ＴＥＸＨが５５０℃の場合を実線で、６００℃の場合を破線で、６５０℃の場合を点線で示す。
　所定の周期、例えば２０ミリ秒ごとに、図５のような物理モデルを参照し、その時々のＤＰＦ２１へ流入する排気ガスの温度ＴＥＸＨ及び流量ＭＥＸＨに応じたＰＭ量又は積算スート堆積量若しくはスート残量を求めることができる。その時々に求めたスート残量と、再生開始時の積算スート堆積量を比較することで、スート残量割合を求めることができ、図６に実線で示した物理モデルのような関係となる。
　図６中の期間Ｔ１では、実線で示した物理モデルは、ＤＰＦ２１へ流入する排気ガスの温度ＴＥＸＨが低いため（５５０℃にも至っていない）、スート残量割合はほとんど減少していない。期間Ｔ２では、ＤＰＦ２１へ流入する排気ガスの温度ＴＥＸＨが５５０℃～６００℃程度で安定しており、スート残量割合が順当に減少している。期間Ｔ３では、再度温度ＴＥＸＨが低くなったため、スート残量割合の減少割合が鈍っている。
　図６中に太線で示した表示モデルのグラフは、図４での処理結果をグラフ化したものである。ステップＳＰ２３～ＳＰ２５の処理をグラフとしてみると、物理モデルによるグラフと時間モデルによるグラフとを比較し、同じ時間軸の値に対してより高いスート残量割合軸の値をとるグラフとなっている。
　具体的には、表示モデルのグラフは、期間Ｓ１及びＳ３では、物理モデルのグラフと同じグラフとなっており、期間Ｓ２及びＳ４では、時間モデルと同じグラフとなっている。すなわちスート残量割合の大きい方のモデルが表示モデルとして選択されて実際に表示されることになる。
　図７は、時間モデルによるスート残量算出部１２０Ｂが算出するスート残量を示した図である。上述の通り、時間モデルに基づく処理では、ＤＰＦ再生開始時（３１Ａ）に、積算スート堆積量と積算スート堆積量に基づく所定の期間を算出し、その後は、一定の時間に一定の割合ずつ減少させスート残量を算出（推算）する。なおここでは、スート残量ではなく、再生開始時の積算スート堆積量とスート残量と比較したスート残量割合を表示する例を示す。
　３１Ａはスート残量割合が１００パーセントの際のスート残量表示部３１に表示されるイメージ図であり、時間モデルのみに基づく場合、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ及び３１Ｅと同じ間隔で時間が経過していく場合、スート残量割合は、１００％、８０％、６０％、４０％、２０％と等差で減少する。スート残量割合の更新周期は所定の周期とする。なお図６中の点線は、時間モデルによるスート残量割合と時間との関係を表したグラフである。
（４）本実施の形態による効果
　以上のように本実施の形態におけるフィルタ再生システム１０では、物理モデルと時間モデルの２つのモデルに基づいて、積算堆積量又はスート残量と、ＤＰＦ再生予測残時間と、ＤＰＦ再生予測時刻とを車内計器３０に表示する。
　よって運転者はＤＰＦ再生が終了する目安の時間を知ることができ、ＤＰＦ再生を念頭に置いた効率的な走行計画を立てることができる。また物理モデルと時間モデルの２つのモデルのうち、より時間のかかる予測結果を表示モデルとして採用するため、余裕を持った走行計画を立てることができる。
　なお本実施の形態は、走行中にＤＰＦ再生を行う場合（自動再生）にも、停車時にＤＰＦスイッチ３３を運転者が操作することで所定のエンジン運転状態にして、ＤＰＦ再生を行う場合（手動再生）にも適用できる。特に効果を発揮するのは、自動再生の際に適用した場合である。自動再生の際には、エンジンの運転状態が時々刻々と変化するため、時間モデルによる予測結果に基づかない結果となることが多々ある。
　しかしたとえＤＰＦ再生の時間が時間モデルによる予測結果よりも長くかかってしまったとしても、物理モデルによる予測結果によって結果が補正され表示モデルとしての結果が車内計器３０には表示される。このためスート残量の減少が鈍ったり、残り時間の減少が鈍ったり、終了予定時刻が遅れるように車内計器３０に表示される。この場合、運転者はその時々に表示される終了予定時刻に応じて走行計画を柔軟に変更することができる。よって全体として効率的な走行計画を立てることができる。
（５）その他の実施の形態
　なお上述の実施の形態においては、スート残量を比較して、物理モデルか時間モデルかを選択する場合を述べたが、ＤＰＦ再生予測残時間を比較して物理モデルか時間モデルかを選択してもよい。
　また上述の実施の形態においては、表示モデルを作成する際、物理モデルを利用するために所定の周期で常にその時々のＤＰＦ２１へ流入する排気ガスの温度ＴＥＸＨ及び流量ＭＥＸＨに応じたＰＭ量又はスート残量を求めていたが、時間モデルのように表示モデルを算出してもよい。
　つまり、再生開始の際の一定期間のみＤＰＦ２１へ流入する排気ガスの温度ＴＥＸＨ及び流量ＭＥＸＨ等を確認し、それらの値に基づき、推測される表示モデルに基づいて表示を行ってもよい。
　また本発明においては、カーナビゲーションシステムと連携し、カーナビゲーションシステムから走行予定の道路の渋滞状況や法定速度を取得し、それらの情報に基づいてＤＰＦ再生予測残時間を算出してもよい。
　１０　フィルタ再生システム、１１　エンジン、１２　ＥＣＵ、２１　ＤＰＦ、２２　温度センサ、２３　流量センサ、３０　車内計器

Claims (6)

  1. 　微粒子状物質を捕集するＤＰＦ（２１）のフィルタ再生システム（１０）において、
    　前記ＤＰＦ（２１）のフィルタの再生処理を制御するＥＣＵ（１２）を備え、
    　前記ＥＣＵ（１２）は、
    　実際のスート残量を示す物理モデルに基づいて、現時点のスート残量（Ｒｐ）を算出するとともに理論上のスート残量を示す時間モデルに基づいて、現時点のスート残量（Ｒｔ）を算出し、
    　何れか大きい方のスート残量（Ｒｐ、Ｒｔ）に基づいて、現時点におけるＤＰＦ再生予測残時間（Ｔｐ、Ｔｔ）を算出し、
    　前記ＤＰＦ再生予測残時間（Ｔｐ、Ｔｔ）を運転者に通知する
    　フィルタ再生システム。
  2. 　前記ＥＣＵ（１２）は、前記物理モデルに基づいて、
    　再生の際に所定の周期で、前記ＤＰＦ（２１）に流入する排気ガスの温度を測定する温度センサ（２２）からの信号と、前記ＤＰＦ（２１）に流入する排気ガスの流量を測定する流量センサ（２３）からの信号とに基づいてスート減少量を算出し、
    　前記ＤＰＦ（２１）の再生の際に所定の周期で取得する積算スート堆積量から減算することで現時点のスート残量（Ｒｐ）を算出する
    　請求項１に記載のフィルタ再生システム。
  3. 　前記ＥＣＵ（１２）は、前記時間モデルに基づいて、
    　前記ＤＰＦ（２１）の再生開始の際に取得する積算スート堆積量と、所定の期間とから時間とスート残量との直線的な関係を示す一次関数に基づいて現時点のスート残量（Ｒｔ）を算出する
    　請求項１に記載のフィルタ再生システム。
  4. 　前記ＥＣＵ（１２）は、
    　車内計器（３０）に前記ＤＰＦ再生予測残時間（Ｔｐ、Ｔｔ）を表示する
    　請求項１に記載のフィルタ再生システム。
  5. 　微粒子状物質を捕集するＤＰＦ（２１）の再生処理を制御するＥＣＵ（１２）において、前記ＥＣＵ（１２）は、
    　実際のスート残量を示す物理モデルに基づいて、現時点のスート残量（Ｒｐ）を算出するとともに理論上のスート残量を示す時間モデルに基づいて、現時点のスート残量（Ｒｔ）を算出し、
    　何れか大きい方のスート残量（Ｒｐ、Ｒｔ）に基づいて、現時点におけるＤＰＦ再生予測残時間（Ｔｐ、Ｔｔ）を算出し、
    　前記ＤＰＦ再生予測残時間（Ｔｐ、Ｔｔ）を運転者に通知する
    　ＥＣＵ。
  6. 　微粒子状物質を捕集するＤＰＦ（２１）のフィルタ再生プログラムにおいて、
    　コンピュータに、
    　実際のスート残量を示す物理モデルに基づいて、現時点のスート残量（Ｒｐ）を算出するとともに理論上のスート残量を示す時間モデルに基づいて、現時点のスート残量（Ｒｔ）を算出する機能と、
    　何れか大きい方のスート残量（Ｒｐ、Ｒｔ）に基づいて、現時点におけるＤＰＦ再生予測残時間（Ｔｐ、Ｔｔ）を算出する機能と、
    　前記ＤＰＦ再生予測残時間（Ｔｐ、Ｔｔ）を運転者に通知する機能と
    　を実現させるフィルタ再生プログラム。
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