特許ウォッチ

公開番号2024100250
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-26
出願番号2023004102
出願日2023-01-13
発明の名称判定装置、判定方法、制御プログラム、および記録媒体
出願人株式会社アスコ
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類F01N 3/18 20060101AFI20240719BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】DPFが洗浄すべき状態であるか否かを判定する。
【解決手段】判定装置(10)は、エンジン(1)の吸入空気量を取得する吸入空気量取得部(11)と、DPF(4)の差圧を取得する差圧取得部(12)と、吸入空気量および差圧との関係を用いて、DPF(4)が洗浄すべき状態であるか否かを判定する判定部(14)と、判定部(14)が、前記DPFを洗浄すべき状態であると判定した場合、その旨を出力する出力部(15)とを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ディーゼルエンジンの排気経路に設けられたＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）が洗浄すべき状態であるか否かを判定する判定装置であって、
前記ディーゼルエンジンの吸入空気量を取得する吸入空気量取得部と、
前記ディーゼルエンジンからの排気が前記ＤＰＦを通過する前と通過した後との気圧の差である差圧を取得する差圧取得部と、
同時に取得した前記吸入空気量および前記差圧との組を用いて、前記ＤＰＦが洗浄すべき状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部が、前記ＤＰＦを洗浄すべき状態であると判定した場合、その旨を出力する出力部と、を備えた判定装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記判定部は、前記吸入空気量と前記差圧との組から導出される、該吸入空気量と該差圧との関係を示す回帰直線の傾きと第１閾値とを比較して、前記ＤＰＦが洗浄すべき状態であるか否かを判定する、請求項１に記載の判定装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記吸入空気量に対する前記差圧の変化量が第１閾値を超えた場合、前記ＤＰＦが洗浄すべき状態であると判定する、請求項２に記載の判定装置。
【請求項４】
前記判定部は、所定の間隔で前記回帰直線の傾きと閾値との比較を繰り返し行うものであり、
前記回帰直線の傾きが第１閾値を連続して所定回数超えた場合、または、
所定期間において、前記比較の回数に対する前記回帰直線の傾きが第１閾値を超えた回数が所定割合を超えた場合、
前記ＤＰＦが洗浄すべき状態であると判定する、請求項２に記載の判定装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記回帰直線の傾きが前記第１閾値よりも小さい第２閾値を超えたとき、前記ＤＰＦが洗浄すべき状態に近付いていると判定する、請求項２に記載の判定装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記回帰直線の傾きが前記第２閾値を超え、かつ、以下の追加条件（１）～（５）の少なくとも何れかを満たしたとき、
（１）前記ディーゼルエンジンからの排気温度が第１所定時間内に第１所定温度以上変化した、
（２）前記ＤＰＦの通過前の排気の温度が通過後の排気の温度よりも高く、かつ、前記ＤＰＦの通過前と通過後との排気の温度差が第３閾値を超えた、
（３）前記ＤＰＦの通過前の排気の温度が通過後の排気の温度よりも低く、かつ、前記ＤＰＦの通過前と通過後との排気の温度差が第４閾値を超えた、
（４）前記ＤＰＦの通過前または通過後の排気の温度が第５閾値を超えた、
（５）前記ディーゼルエンジンの制御を行うＥＣＵにおいて、故障診断コードが出力された、
（６）前記ＤＰＦの自動再生が行われるまでの期間が、前回以前よりも短くなった状態が、一定期間続いた、
前記ＤＰＦが洗浄すべき状態であると判定する、請求項５に記載の判定装置。
【請求項７】
前記吸入空気量取得部および前記差圧取得部は、取得条件が満たされているときに限り、前記吸入空気量および前記差圧を取得する、請求項１に記載の判定装置。
【請求項８】
前記取得条件は、
前記ディーゼルエンジンがアイドリング状態ではない、
前記ＤＰＦの自動再生、手動再生、強制再生の何れもが行われていない、
前記ＤＰＦの温度が第６閾値以下である、
前記ディーゼルエンジンを備える車両のＰＴＯ（Power Take Off）が未使用である、
前記車両のラジエターの温度が第７閾値以上である、
の少なくとも何れかである、請求項７に記載の判定装置。
【請求項９】
ディーゼルエンジンの排気経路に設けられたＤＰＦが洗浄すべき状態であるか否かを判定する判定方法であって、
前記ディーゼルエンジンの吸入空気量を取得する吸入空気量取得ステップと、
前記ディーゼルエンジンからの排気が前記ＤＰＦを通過する前と通過した後との気圧の差である差圧を取得する差圧取得ステップと、
同時に取得した前記吸入空気量および前記差圧との組を用いて、前記ＤＰＦが洗浄すべき状態であるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで、前記ＤＰＦを洗浄すべき状態であると判定した場合、その旨を出力する出力ステップと、を含む判定方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の判定装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記判定部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンに用いられるＤＰＦ（Diesel Particulate filter）を洗浄するタイミングを判定する判定装置等に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンが知られている。ディーゼルエンジンは、ガソリンを比較して発火点が低い軽油を燃料とし、高圧縮で高温となった空気に軽油を噴射することで自然発火してピストンを駆動させるものである。例えば、特許文献１には、ディーゼルエンジンの一例が記載されている。
【０００３】
現在走行しているディーゼル自動車には、排出ガス規制に伴うＰＭ低減のため、ディーゼル微粒子捕集フィルタ（ＤＰＦ）が取り付けられている。ＤＰＦは、ディーゼルエンジンの排気ガスから、煤などを取り除く役割をもつ。
【０００４】
ＤＰＦは、排気ガスから取り除いた煤によりフィルタが目詰まりしないように、煤を高温で燃焼して、詰まりを解消する再生処理を定期的に行う。しかし、ＤＰＦにより排気ガスから取り除かれる微粒子は煤のみではなく、アッシュも含まれる。アッシュは、カルシウム化合物・金属系添加剤であり、燃焼されないため再生処理を行っても堆積していく。アッシュが堆積するとＤＰＦが目詰まりし、フィルタとしての機能が低下する。そこで、ＤＰＦからアッシュを取り除くため、ＤＰＦは定期的に洗浄することが求められる。ただし、通常、ＤＰＦは、酸化触媒と共に用いられるが、洗浄を行うと酸化触媒の能力が低減する。よって、頻繁に洗浄することは望ましくない。一方、洗浄が遅れると、アッシュが堆積し、ＤＰＦのひび割れ、溶損が発生し、ＤＰＦを交換する必要が出てくる。よって、ＤＰＦをどのタイミング洗浄するかは難しい問題となっている。
【０００５】
現在では、以下のタイミングでＤＰＦの洗浄を行うことが多い。（１）ディーゼル自動車を加速しようとしても、時速が上がらなくなった。（２）ＤＰＦの手動再生機能を促す表示の周期が短くなった。他には、（３）年に１度の自動車の定期点検の複数回に一回。しかし、（１）では、既にＤＰＦが破損しており、交換が必要となることも多い。（２）では、そもそも、手動再生機能を促す表示の周期とＤＰＦの詰まり具合とに相関関係がなく、意味のあるタイミングとは言えない。（３）では、洗浄が不要なタイミングであることも多く、酸化触媒を劣化させてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開昭５８－２２２９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、従来技術では、ＤＰＦをいつ洗浄するかは、ユーザによって経験的に行われているような状態であり、ＤＰＦの洗浄タイミングを適切に知る方法は確立されていない。また、ＤＰＦの内部でどのような現象が発生しているのか明確にはなっておらず、ＤＰＦの詰まり具合を正確に把握するための技術も存在しない。
【０００８】
本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＤＰＦが洗浄すべき状態にあるのか否かを適切に判定できる判定装置等を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者らは、エンジンに吸入される吸入空気量とＤＰＦの通過前後の差圧との関係を用いることにより、ＤＰＦが洗浄すべき状態であるのか否かを見分けることができることを見出した。
【００１０】
そこで、前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る判定装置は、ディーゼルエンジンの排気経路に設けられたＤＰＦが洗浄すべき状態であるか否かを判定する判定装置であって、前記ディーゼルエンジンの吸入空気量を取得する吸入空気量取得部と、前記ディーゼルエンジンからの排気が前記ＤＰＦを通過する前と通過した後との気圧の差である差圧を取得する差圧取得部と、同時に取得した前記吸入空気量および前記差圧との組を用いて、前記ＤＰＦが洗浄すべき状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部が、前記ＤＰＦを洗浄すべき状態であると判定した場合、その旨を出力する出力部とを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許