特開 2024-100250 判定装置、判定方法、制御プログラム、および記録媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024100250

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【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

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/18 20060101AFI20240719BHJP

【ＦＩ】

F01N3/18 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023004102

(22)【出願日】2023-01-13

(71)【出願人】

【識別番号】512093491

【氏名又は名称】株式会社アスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】中路 健

(72)【発明者】

【氏名】胡桃 良臣

【テーマコード（参考）】

3G091

【Ｆターム（参考）】

3G091AA18

3G091AB13

3G091BA07

3G091BA31

3G091EA05

3G091EA32

(57)【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。

【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】

請求項１０に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

【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。

【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】

【特許文献1】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】

また、本発明の一態様に係る判定方法は、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。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様によれば、吸入空気量と差圧とを用いて、ＤＰＦが洗浄すべき状態であるのか否かを判定するので、ＤＰＦが洗浄すべき状態であるのか否かを適切に判定できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る判定装置を含むディーゼルエンジンシステムの全体概要を示す図である。

【図2】判定装置の要部構成を示す機能ブロック図である。

【図3】吸入空気量データおよび差圧データの例を示す図である。

【図4】吸入空気量および差圧の時間的変化を示す図である。

【図5】吸入空気量および差圧を２次元グラフにプロットしたときの回帰直線の例を示すグラフである。

【図6】回帰直線の傾きの時間的変化の例を示す図である。

【図7】通知例を示す図である。

【図8】判定結果を表示する例を示す図である。

【図9】判定装置における処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。まず、図１を参照して、本実施形態に係る判定装置１０を含むディーゼルエンジンシステム１００について説明する。図１は、ディーゼルエンジンシステム１００の全体概要を示す図である。ディーゼルエンジンシステム１００は、例えば、トラック等の自動車に搭載されるエンジンシステムである。図１に示すように、ディーゼルエンジンシステム１００は、エンジン１、エンジン１の排気経路に設けられたＤＰＦ装置２、エンジン１の排気経路から排気の一部の再度、エンジン１に取り込むためのＥＧＲクーラ５、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８、および判定装置１０を含む。また、ＤＰＦ装置２は、酸化触媒３およびＤＰＦ４を含む。

【0015】

また、ディーゼルエンジンシステム１００には、ＤＰＦ４を通過する排気の前後の気圧の差を計測する差圧センサ６、エンジン１に取り込まれる吸入空気量を計測するエアロフローセンサ７が取り付けられている。差圧センサ６、エアロフローセンサ７で計測されたそれぞれのデータは、エンジン１を電子的に制御するＥＣＵ８に送信される。

【0016】

なお、ディーゼルエンジンシステム１００のうち、判定装置１０を除く部分は、従来のディーゼルエンジンシステムにより実現できるため、その詳細な説明は割愛する。

【0017】

次に図２を参照して判定装置１０について説明する。図２は、判定装置１０の要部構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、判定装置１０は、吸入空気量取得部１１、差圧取得部１２、記憶部１３、判定部１４、および出力部１５を含む。

【0018】

吸入空気量取得部１１は、エンジン１に吸入される吸入空気量をエアロフローセンサ７から取得する。吸入空気量取得部１１は、吸入空気量を周期的に取得するものであってよい。そして、取得した吸入空気量を取得日時とともに吸入空気量データ３１として記憶部１３に記憶させる。

【0019】

差圧取得部１２は、エンジン１からの排気がＤＰＦ４を通過する前と通過した後との気圧の差である差圧を差圧センサ６から取得する。差圧取得部１２は、差圧を周期的に取得するものであってよい。そして、取得した差圧を取得日時とともに差圧データ３２として記憶部１３に記憶させる。

【0020】

吸入空気量取得部１１が吸入空気量を取得するタイミングと差圧取得部１２が差圧を取得するタイミングとは同時、もしくは略同時刻である。よって、吸入空気量データ３１と差圧データ３２とにおける取得日時は同時刻または略同時刻となる。

【0021】

図３に、吸入空気量データ３１および差圧データ３２の例を示す。図３に示すように、例えば、吸入空気量データ３１では、取得日時と吸入空気量（ｇ／ｓ）とが対応付けて記憶されている。同様に、差圧データ３２では、取得日時と差圧（ｋＰａ）とが対応付けて記憶されている。図３に示す例では、「２０２２/８/１ ６:００における吸入空気量が４８（ｇ/ｓ）」、「２０２２/８/１ ６:０１における吸入空気量が４８（ｇ/ｓ）」、「２０２２/８/１ ６:０２における吸入空気量が５０（ｇ/ｓ）」、…、というように記憶されている。ここで、ｇはグラム、ｓは秒を示す。また、「２０２２/８/１ ６:００における差圧が２．５（ｋＰａ）」、「２０２２/８/１ ６:０１における差圧が２．５（ｋＰａ）」、「２０２２/８/１ ６:０２における差圧が２．８（ｋＰａ）」、…、というように記憶されている。

【0022】

吸入空気量取得部１１および差圧取得部１２は、以下の取得条件１～５の少なくとも何れかが満たされる場合にのみ、吸入空気量および差圧を取得するものであってよい。
１．エンジン１がアイドリング状態ではない。例えば、車両のアクセルが踏まれている状態である。
２．ＤＰＦ４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。
３．ＤＰＦ４の温度が３００℃（第６閾値）以下である。
４．エンジン１を備える車両のＰＴＯ（Power Take Off）が未使用である。
５．エンジン１を備える車両のラジエターの温度が６０℃（第７閾値）以上である。

【0023】

エンジン１がアイドリング状態である場合、ＤＰＦ４の温度が高すぎる場合等は、ＤＰＦ４の正確な状態を把握しにくい。そこで、上記の取得条件を設けることで、ＤＰＦ４の状態を把握するために適切なデータを取得するということができる。

【0024】

図４に、吸入空気量取得部１１が取得する吸入空気量、および差圧取得部１２が取得する差圧の時間的変化を表わすグラフ例を示す。図４の４０１は、縦軸が吸入空気量（ｇ／ｓ）、横軸が時間を示す。また、図４の４０２は、縦軸が差圧（ｋＰａ）、横軸が時間を示す。

【0025】

判定部１４は、吸入空気量取得部１１が取得した吸入空気量と、差圧取得部１２が取得した差圧との関係を用いて、ＤＰＦ４の状態が、洗浄すべき状態にあるか否かの判定を行う。

【0026】

具体的には、判定部１４は、判定時点までの所定期間に取得した吸入空気量と差圧との組から、吸入空気量と差圧との関係を示す回帰直線を導出する。そして、導出した回帰直線の傾きと予め設定された閾値（第１閾値）とを比較して、ＤＰＦ４の状態が、洗浄すべき状態にあるか否かの判定を行う。所定期間は、判定時点の２４時間前から判定時点まででもよいし、判定時点の１２時間前からでもよいし、判定時点の６時間前からでもよい。また、判定日の前日または全営業日としてもよい。

【0027】

回帰直線は、次のように算出する。まず、縦軸を差圧、横軸を吸入空気量とした散布図に、所定期間内に、吸入空気量取得部１１が取得した吸入空気量と、差圧取得部１２が取得した差圧との組をプロットする。これにより、散布図上に、Ｘ座標が吸入空気量、Ｙ座標が差圧を示す点（吸入空気量，差圧）が、複数プロットされることになる。複数の点からこれらの点の座標に基づく回帰直線を求めることは公知であるので、これにより、吸入空気量と差圧との関係を示す回帰直線を導出することができる。例えば、回帰直線は最小二乗法により導出できる。

【0028】

図５に回帰直線の例を示す。図５では、縦軸が差圧（ｋＰａ）、横軸が吸入空気量（ｇ／ｓ）である散布図に、所定期間内に取得された吸入空気量と差圧との組である点がプロットされている。そして、これらの点によって導出された回帰直線Ｌが示されている。この回帰直線Ｌを示す式が仮にｙ＝ａｘ＋ｂであるとすると、回帰直線Ｌの傾きはａということになる。すなわち、傾きａは、吸入空気量に対する差圧の変化量ということができる。

【0029】

判定部１４は、この傾きａが閾値を超える場合、ＤＰＦ４の状態が、洗浄すべき状態であると判定する。例えば、回帰直線の傾きの推移が図６に示すようになったとする。ここで、閾値が０．０４であり、傾きが閾値を超えたときに、ＤＰＦ４の状態が洗浄すべき状態にあると判定する場合、Ｘの時点でＤＰＦ４の状態が、洗浄すべき状態にあると判定することになる。

【0030】

なお、判定部１４は、傾きが閾値を超えた回数が１回ではなく、複数回、傾きが閾値を超えたか否かで判定を行ってもよい。すなわち、判定部１４は、所定の間隔をあけて、判定を繰り返し、傾きが閾値を超えた回数が所定回数を超えた場合、ＤＰＦ４の状態が、洗浄すべき状態にあると判定してもよい。また、連続して傾きが閾値を超えた回数が所定回数を超えた場合、ＤＰＦ４の状態が、洗浄すべき状態にあると判定してもよい。また、所定期間において、傾きが閾値を超えた回数が所定回数を超えた場合、ＤＰＦ４の状態が、洗浄すべき状態にあると判定してもよい。また、所定期間において、比較の回数に対する傾きが閾値を超えた回数の割合が閾値を超えた場合、ＤＰＦ４の状態が、洗浄すべき状態にあると判定してもよい。

【0031】

また、傾きの変化の移動平均をとり、この移動平均が閾値を超えるか否かにより、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態にあるか否かを判定してもよい。

【0032】

判定部１４が、判定を行うタイミングは、エンジン１が稼働している状態であれば、数分から数時間おきに行われてもよいし、１日１回行われるものであってもよい。１日１回、判定を行う場合、例えば、その日最初にエンジン１が始動されたときに行ってもよいし、予め決まった時刻に行ってもよい。

【0033】

また、判定部１４は、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態であるか否かだけでなく、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態に近付いているか否かについても判定してもよい。これは、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態であると判定するときに用いた閾値よりも少し小さい閾値を設定することで判定できる。

【0034】

出力部１５は、判定部１４が、ＤＰＦ４の状態が洗浄すべき状態にあると判定した場合、その旨を出力する。出力部１５の出力先は、例えば、音、光等を用いて通知を行う通知部であってもよいし、運行管理者等が管理する管理装置であってもよい。

【0035】

また、出力部１５は、判定部１４による判定結果およびそのときの回帰直線の傾きを管理装置８０１（図８）に出力してもよい。すなわち、ＤＰＦ４の状態が洗浄すべき状態にある旨のみではなく、判定部１４が、ＤＰＦ４の状態は洗浄すべき状態ではないと判定した旨も出力してよい。

【0036】

図７に通知部７０１の例を示す。図７に示す例は、通知部７０１が自動車のダッシュボードに設けられている例を示す。通知部７０１は、例えば、出力部１５からの出力により点灯する。これにより、ドライバーは、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態であることを認識することができる。なお、通知部７０１は、点灯、消灯ではなく、色を変えることにより通知してもよいし点滅してもよい。例えば、常時、緑色に点灯し、出力部１５から出力があったときは赤色に点灯するものであってもよい。また、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態に近付いていることについても判定する場合、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態に近付いている場合は、黄色に点灯してもよい。また、音を出力することにより通知してもよい。

【0037】

図８に、出力部１５からの出力結果が管理装置８０１で表示される例を示す。図８に示す例では、運行管理者の管理装置８０１に、判定装置１０の判定結果が表示されている。図８に示す表示例８０２では、日付ごとに、傾きと評価が表示されている。例えば、「２０２２／８／１」では傾きが「０．０３５」であり、評価は「○（緑）」である。「緑」は緑色で表示されていることを示す。また、「２０２２／８／７」では、傾きが「０．０４」であり、評価は「○（赤）」である。ここでは、赤色表示が、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態であることを示している。よって、運行管理者は、この表示例８０２を確認することにより、２０２２／８／７に、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態となったことを認識することができる。

【0038】

運行管理者にも判定装置１０の判定結果を認識させることで、ドライバーと運行管理者とで認識の相違が発生した場合でも、客観的に、ＤＰＦ４がどのような状態であったのかを把握することができる。

【0039】

〔処理の流れ〕
次に、図９を参照して、判定装置１０における処理の流れを説明する。図９は、判定装置１０における処理の流れを示すフローチャートである。

【0040】

上述したように、判定装置１０では、吸入空気量取得部１１が吸入空気量を繰り返し取得して記憶部１３に格納し、差圧取得部１２が差圧を繰り返し取得して記憶部１３に格納している。

【0041】

まず、判定部１４は、記憶部１３に格納されている吸入空気量データ３１、差圧データ３２のうち、所定期間に取得されたデータを取得する（Ｓ１０１、吸入空気量取得ステップ、差圧取得ステップ）。次に、判定部１４は、取得した吸入空気量および差圧の組から回帰直線を導出する（Ｓ１０２）。そして、回帰直線の傾きが閾値を超えると（Ｓ１０３でＹＥＳ、判定ステップ）、出力部１５は、ＤＰＦ４の状態が、洗浄すべき状態にある旨を出力する（Ｓ１０４、出力ステップ）。

【0042】

〔変形例〕
判定部１４は、回帰直線の傾きのみではなく、他の条件も加えて、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態であるか否かの判定を行ってもよい。

【0043】

例えば、判定部１４は、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、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態に近付いていると判定してもよい。さらに、回帰直線の傾きが第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が満たされたとき、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態であると判定してもよい。
１．エンジン１からの排気温度が大きく変化した。例えば、第１所定時間内に第１所定温度以上変化した。
２．ＤＰＦ４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、ＤＰＦ４の通過前と通過後との排気の温度差が８０℃（第３閾値）を超えた。この場合、ＤＰＦ４内部での燃焼が妨げられ、自動再生が十分行われていない状態である可能性がある。なお、ＤＰＦ４の通過前と通過後との排気の温度差が８０℃を超える状態が５分以上続いた場合に、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態にあると判定してもよい。
３．ＤＰＦ４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、ＤＰＦ４の通過前と通過後との排気の温度差が２００℃（第４閾値）を超えた。この場合、ＤＰＦ４の内部で、煤の異常燃焼が発生し、内部溶損を起こしている可能性がある。なお、ＤＰＦ４の通過前と通過後との排気の温度差が２００℃を超え、かつ、通過後の排気の温度が６００℃以上の場合に、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態にあると判定してもよい。
３．ＤＰＦ４の通過前または通過後の排気の温度が７００℃（第５閾値）を超えた。
４．エンジン１の制御を行うＥＣＵ８において、故障診断コードが出力された。例えば、ＥＣＵ８において、ＤＰＦ４高温異常、煤過堆積異常、ＥＧＲ異常などの故障診断コード（ＤＴＣ）が出力された場合。
５．ＤＰＦ４の自動再生が行われるまでの走行距離が、前回以前よりも短くなった状態が、一定期間続いた。例えば、通常２００ｋｍに１回程度の行われていた自動再生が極端に短くなった場合。

【0044】

判定部１４は、上記の追加条件に用いられるそれぞれのデータは、ＥＣＵ８から取得可能である。よって、判定部１４は、ＥＣＵ８からこれらのデータを取得し、回帰直線の傾きに加えて、追加条件を満たすか否かにより、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態であるか否かを判定することができる。

【0045】

以上のように、本実施形態に係る判定装置１０は、エンジン１の排気経路に設けられたＤＰＦ４が洗浄すべき状態であるか否かを判定するものである。そして、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、エンジン１からの排気がＤＰＦ４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１２と、同時に取得した吸入空気量および差圧との組を用いて、ＤＰＦ４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、ＤＰＦ４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。

【0046】

ＤＰＦ４の洗浄が遅れると、ＤＰＦ４のひび割れ、溶損等につながる。ＤＰＦ４にこれらの事象が発生するとＤＰＦ４自体を交換する必要がある。ＤＰＦ４は高価であり、ユーザは不要な交換は避けたいと考えるのが通常である。

【0047】

前記の構成によれば、ＤＰＦ４が洗浄すべき状態であるのか否かを適切に判定できるので、ユーザがＤＰＦ４を洗浄するタイミングを失する機会を抑制できる。また、無駄に多くの洗浄を行ってしまうことも抑制できる。よって、ＤＰＦ４洗浄回数を最小限に抑えることができる。さらに、洗浄のための費用と時間とを軽減できる。また、無用な交換を抑制できるので、新品部品の製造にかかわる二酸化炭素の削減にも寄与できる。

【0048】

また、ＤＰＦ４の洗浄を適切なタイミングを行うことにより、ＤＰＦ４の寿命を長くすることができ、ＤＰＦ４の交換回数も削減できる。また、交換の為の費用と時間とを軽減できる。

【0049】

さらに、ＤＰＦ４の問題により自動車そのものが停止してしまうことを抑制できるので、自動車が動かなくなることによる不都合を回避できる。例えば、荷物を搬送しているトラックが停止した場合、荷物を予定通り配送できなくなることにより、配送会社の信用の失墜、賠償責任等の問題が生じる危険性がある。このような危険の発生を事前に回避することができる。

【0050】

また、適切なタイミングでＤＰＦ４の洗浄を行っているにもかかわらず、ＤＰＦ４の問題が発生する場合、ＤＰＦ４以外に原因があると考えることができ、他の箇所の故障の発見等につなげることもできる。

【0051】

また、前記の通り、洗浄タイミングの最適化を図れることにより、脱炭素にもつながる。これは、例えば、国連が提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標１３「気候変動及びその影響を軽減するための緊急対策を講じる」等の達成にも貢献するものである。

【0052】

〔ソフトウェアによる実現例〕
判定装置１０（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に判定部１４）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。

【0053】

この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。

【0054】

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。

【0055】

また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

【0056】

また、上記で説明した処理を、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。

【0057】

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【0058】

〔まとめ〕
本開示の態様１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。

【0059】

本開示の態様２に係る判定装置は、前記態様１において、前記判定部は、所定期間に取得された前記吸入空気量と前記差圧との組から導出される、該吸入空気量と該札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。

【0060】

本開示の態様３に係る判定装置は、前記態様２において、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。

【0061】

本開示の態様４に係る判定装置は、前記態様２において、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。

【0062】

本開示の態様５に係る判定装置は、前記態様２～４の何れかにおいて、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。

【0063】

本開示の態様６に係る判定装置は、前記態様５において、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。

【0064】

本開示の態様７に係る判定装置は、前記態様１～６の何れかにおいて、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。

【0065】

本開示の態様８に係る判定装置は、前記態様７において、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。

【0066】

本開示の態様９に係る判定方法は、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。

【0067】

本開示の各態様に係る判定装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記判定装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記判定装置をコンピュータにて実現させる判定装置１０の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

【符号の説明】

【0068】

１ エンジン
２ ＤＰＦ装置
３ 酸化触媒
４ ＤＰＦ
５ ＥＧＲクーラ
６ 差圧センサ
７ エアロフローセンサ
８ ＥＣＵ
１０ 判定装置
１１ 吸入空気量取得部
１２ 差圧取得部
１３ 記憶部
１４ 判定部
１５ 出力部
３１ 吸入空気量データ
３２ 差圧データ
１００ ディーゼルエンジンシステム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】