JP2616075B2 - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気浄化装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
- F02D2200/0812—Particle filter loading
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はエンジンの排気浄化装置に関する。
（従来の技術） 排気中に含まれるカーボン等の微粒子（パーティキュ
レート）を排気通路に備えたトラップで捕集するように
してあるエンジン（特にディーゼルエンジン）では、パ
ーティキュレートの堆積により排気圧力が過度に上昇
し、エンジンおよびエミッション性能を低下させるた
め、堆積されたパーティキュレートを所定の時期に燃焼
させトラップを再生する装置が設けられている（特開昭
58−51235号公報参照）。
レート）を排気通路に備えたトラップで捕集するように
してあるエンジン（特にディーゼルエンジン）では、パ
ーティキュレートの堆積により排気圧力が過度に上昇
し、エンジンおよびエミッション性能を低下させるた
め、堆積されたパーティキュレートを所定の時期に燃焼
させトラップを再生する装置が設けられている（特開昭
58−51235号公報参照）。
これを第８図で説明すると、エンジン１から排出され
るパーティキュレートは排気通路２に介装される耐熱性
フィルタ構造のトラップ３にて捕集される。
るパーティキュレートは排気通路２に介装される耐熱性
フィルタ構造のトラップ３にて捕集される。
一方、吸気通路５に吸気流量を絞るバタフライ型絞り
弁６が設けられ、この絞り弁６には、一端部が絞り弁６
の弁軸に固定され他端部がロッド8dに回動自在に取り付
けられるレバー７を介して、ダイヤフラムアクチュエー
タ８が連結される。
弁６が設けられ、この絞り弁６には、一端部が絞り弁６
の弁軸に固定され他端部がロッド8dに回動自在に取り付
けられるレバー７を介して、ダイヤフラムアクチュエー
タ８が連結される。
このアクチュエータ８と、アクチュエータ８の圧力室
8bに導かれる制御負圧を制御装置15からのデューティ信
号に応じて変化させ得る電磁弁９とから絞り弁駆動装置
が構成される。たとえば、デューティ信号のデューティ
値（開弁時間割合）を増加させて、圧力室8bへの負圧を
強めると、ダイヤフラム8aがリターンスプリング8cに抗
してロッド8dを図で右方へと移動させるので、絞り弁６
が閉じていく。10は負圧ポンプである。
8bに導かれる制御負圧を制御装置15からのデューティ信
号に応じて変化させ得る電磁弁９とから絞り弁駆動装置
が構成される。たとえば、デューティ信号のデューティ
値（開弁時間割合）を増加させて、圧力室8bへの負圧を
強めると、ダイヤフラム8aがリターンスプリング8cに抗
してロッド8dを図で右方へと移動させるので、絞り弁６
が閉じていく。10は負圧ポンプである。
制御装置15には、燃焼噴射ポンプ11にそれぞれ設けら
れたエンジン１の負荷センサ12と回転数センサ13、絞り
弁６下流の吸気通路５に設けられた吸気圧センサ14等か
らの信号が入力され、制御装置15では以下の制御を行な
う。
れたエンジン１の負荷センサ12と回転数センサ13、絞り
弁６下流の吸気通路５に設けられた吸気圧センサ14等か
らの信号が入力され、制御装置15では以下の制御を行な
う。
所定の走行距離や走行時間等からトラップ３の再生時
期にあると判断された場合に、そのときのエンジンの負
荷と回転数から定まる運転条件が、多量の余剰空気がエ
ンジン１に流入する運転状態にあるかどうかを判定す
る。この運転状態にあることが判定されると、絞り弁６
が所定の角度まで閉じられるように、デューティ信号を
出力し、かつ制御精度を高めるため吸気圧センサ14から
の信号に基づいて、絞り弁６下流の吸気負圧が略一定と
なるようにフィードバック制御する。
期にあると判断された場合に、そのときのエンジンの負
荷と回転数から定まる運転条件が、多量の余剰空気がエ
ンジン１に流入する運転状態にあるかどうかを判定す
る。この運転状態にあることが判定されると、絞り弁６
が所定の角度まで閉じられるように、デューティ信号を
出力し、かつ制御精度を高めるため吸気圧センサ14から
の信号に基づいて、絞り弁６下流の吸気負圧が略一定と
なるようにフィードバック制御する。
このようにして、エンジン１への空気導入量を減少さ
せると、排気温度が上昇するので、温度上昇した排気の
熱でトラップ３に捕集されたパーティキュレートが再燃
焼され、トラップ３が再生される。
せると、排気温度が上昇するので、温度上昇した排気の
熱でトラップ３に捕集されたパーティキュレートが再燃
焼され、トラップ３が再生される。
（発明が解決しようとする課題） ところで、このような装置では、所定の時間を再生時
間にあて、その時間が終了すればトラップが完全に再生
されたものとみなしている。
間にあて、その時間が終了すればトラップが完全に再生
されたものとみなしている。
しかしながら、再生時間を過ぎても、捕集量の一部が
燃え残ることがある。また、この燃え残り量は運転条件
の相違により変動する。
燃え残ることがある。また、この燃え残り量は運転条件
の相違により変動する。
このため、捕集量履歴により再生時期を判断するよう
にしているものでは、この燃え残り分だけの誤差を生
じ、再生を行う時期が遅すぎる場合が生ずる。この結
果、捕集量の限界をこえ、再生を行ったときには急激に
パーティキュレートが燃焼することによりトラップが溶
損したりする不都合を招く。
にしているものでは、この燃え残り分だけの誤差を生
じ、再生を行う時期が遅すぎる場合が生ずる。この結
果、捕集量の限界をこえ、再生を行ったときには急激に
パーティキュレートが燃焼することによりトラップが溶
損したりする不都合を招く。
この発明はこのような従来の課題に着目してなされた
もので、トラップに捕集されたパーティキュレートが燃
焼しても、その燃焼熱でトラップが溶損しない捕集量で
の差圧を限界差圧として予め定めておき、再生直後のト
ラップの前後差圧とこの限界差圧との比率から燃え残り
捕集量を把握することにより、捕集量履歴による再生時
期判断に誤差を生じないようにした装置を提供すること
を目的とする。
もので、トラップに捕集されたパーティキュレートが燃
焼しても、その燃焼熱でトラップが溶損しない捕集量で
の差圧を限界差圧として予め定めておき、再生直後のト
ラップの前後差圧とこの限界差圧との比率から燃え残り
捕集量を把握することにより、捕集量履歴による再生時
期判断に誤差を生じないようにした装置を提供すること
を目的とする。
（課題を解決するための手段） この発明は、第１図で示すように、排気中のパーティ
キュレートを捕集する一方で再生温度以上になると捕集
したパーティキュレートを再燃焼させるトラップ53と、
このトラップ53を昇温させる装置54と、エンジンの負荷
Ｑと回転数Neをそれぞれ検出するセンサ55,56と、これ
らの検出値に応じて単位時間当たりのパーティキュレー
ト捕集量ΔPCTを計算する手段57と、この捕集量ΔPCTを
所定時間ごとに積算する手段58と、この積算値SUMより
再生時期にあるかどうかを判定する手段59と、この再生
時期になると前記昇温装置54を作動させる手段60と、前
記トラップ53の前後差圧ΔＰを検出するセンサ61と、再
生直後にあるかどうかを判定する手段62と、再生直後に
あることが判定された場合に前記前後差圧の検出値と予
め定めた限界差圧ΔPmaxの比率を計算する手段63と、こ
の比率に応じて再生直後の燃え残り捕集量ZANを計算す
る手段64と、この燃え残り捕集量ZANを前記積算値SUMの
初期値として設定する手段65とを設けた。
キュレートを捕集する一方で再生温度以上になると捕集
したパーティキュレートを再燃焼させるトラップ53と、
このトラップ53を昇温させる装置54と、エンジンの負荷
Ｑと回転数Neをそれぞれ検出するセンサ55,56と、これ
らの検出値に応じて単位時間当たりのパーティキュレー
ト捕集量ΔPCTを計算する手段57と、この捕集量ΔPCTを
所定時間ごとに積算する手段58と、この積算値SUMより
再生時期にあるかどうかを判定する手段59と、この再生
時期になると前記昇温装置54を作動させる手段60と、前
記トラップ53の前後差圧ΔＰを検出するセンサ61と、再
生直後にあるかどうかを判定する手段62と、再生直後に
あることが判定された場合に前記前後差圧の検出値と予
め定めた限界差圧ΔPmaxの比率を計算する手段63と、こ
の比率に応じて再生直後の燃え残り捕集量ZANを計算す
る手段64と、この燃え残り捕集量ZANを前記積算値SUMの
初期値として設定する手段65とを設けた。
（作用） 再生直後のトラップ前後差圧ΔＰと限界差圧ΔPmaxの
比率は再生の効率の対応するものであり、これが大きい
ことは、再生直後に燃え残る捕集量も多いことを意味す
る。したがって、これまでと同じに捕集量がたまるとす
れば、次の再生時期は早めにしなければならない。
比率は再生の効率の対応するものであり、これが大きい
ことは、再生直後に燃え残る捕集量も多いことを意味す
る。したがって、これまでと同じに捕集量がたまるとす
れば、次の再生時期は早めにしなければならない。
この発明では、燃え残り捕集量ZANが積算値SUMの初期
値とされることから、次の再生時期が早く訪れる。燃え
残る捕集量が多いほど再生時期も早い。
値とされることから、次の再生時期が早く訪れる。燃え
残る捕集量が多いほど再生時期も早い。
（実施例） 第２図はこの発明の一実施例のシステム図である。図
において、６は吸気通路５に設けられる常開のバタフラ
イ型絞り弁で、この吸気絞り弁８にはダイヤフラムアク
チュエータ８が連結される。
において、６は吸気通路５に設けられる常開のバタフラ
イ型絞り弁で、この吸気絞り弁８にはダイヤフラムアク
チュエータ８が連結される。
このアクチュエータ８の圧力室と負圧源（たとえば負
圧ポンプ）とを連通する通路には三方電磁弁19が介装さ
れ、この電磁弁19をOFFからONにすると、アクチュエー
タ８の圧力室に大気圧に代えて一定圧の負圧が導入さ
れ、吸気絞り弁６が一定角度まで閉じられる。アクチュ
エータ８と電磁弁19は吸気絞り弁駆動装置を構成するも
のである。
圧ポンプ）とを連通する通路には三方電磁弁19が介装さ
れ、この電磁弁19をOFFからONにすると、アクチュエー
タ８の圧力室に大気圧に代えて一定圧の負圧が導入さ
れ、吸気絞り弁６が一定角度まで閉じられる。アクチュ
エータ８と電磁弁19は吸気絞り弁駆動装置を構成するも
のである。
同様にして、トラップ３上流の排気通路２に常開のバ
タフライ型絞り弁21が、排気絞り弁21の上流よりこの絞
り弁21とトラップ３をバイパスする通路24に常閉のバタ
フライ型バイパス弁25がそれぞれ設けられる。排気絞り
弁21に連結されるダイヤフラムアクチュエータ22と三方
電磁弁23とから排気絞り弁駆動装置が、またバイパス弁
25に連結されるダイヤフラムアクチュエータ26と三方電
磁弁27からバイパス弁駆動装置が構成される。
タフライ型絞り弁21が、排気絞り弁21の上流よりこの絞
り弁21とトラップ３をバイパスする通路24に常閉のバタ
フライ型バイパス弁25がそれぞれ設けられる。排気絞り
弁21に連結されるダイヤフラムアクチュエータ22と三方
電磁弁23とから排気絞り弁駆動装置が、またバイパス弁
25に連結されるダイヤフラムアクチュエータ26と三方電
磁弁27からバイパス弁駆動装置が構成される。
トラップ３の上流側にはこれに近接してヒータ29が設
けられ、コントロールユニット41からの通信信号を受け
るとトラップ３を加熱する。
けられ、コントロールユニット41からの通信信号を受け
るとトラップ３を加熱する。
31は半導体式圧力センサで、トラップ３の前後差圧Δ
Ｐを検出する。32は熱電対からなる温度センサで、トラ
ップ３の入口温度TINを検出する。34はエンジン１の回
転数Neを検出するセンサ（クランク角センサ）、35はポ
テンショメータから構成されアクセルレバー開度（エン
ジン負荷）Ｑを検出するセンサ、36は冷却水温Twを検出
するセンサである。
Ｐを検出する。32は熱電対からなる温度センサで、トラ
ップ３の入口温度TINを検出する。34はエンジン１の回
転数Neを検出するセンサ（クランク角センサ）、35はポ
テンショメータから構成されアクセルレバー開度（エン
ジン負荷）Ｑを検出するセンサ、36は冷却水温Twを検出
するセンサである。
これらセンサからの信号は、マイクロコンピュータか
らなるコントロールユニット41に入力され、コントロー
ルユニット41では第３図に示すところにしたがって、３
つの三方電磁弁19,23,27にON,OFF信号を、ヒータ29に通
電信号をそれぞれ出力する。
らなるコントロールユニット41に入力され、コントロー
ルユニット41では第３図に示すところにしたがって、３
つの三方電磁弁19,23,27にON,OFF信号を、ヒータ29に通
電信号をそれぞれ出力する。
第３図はトラップを再生させるためのルーチンであ
る。
る。
S1ではエンジン回転数Ne,エンジン負荷Q,冷却水温Tw,
トラップ入口温度TIN，トラップの前後差圧ΔＰおよび
積算計からの走行距離KMを読み込む。
トラップ入口温度TIN，トラップの前後差圧ΔＰおよび
積算計からの走行距離KMを読み込む。
S2は後述するS7,S8とともに第１図の再生時期判定手
段59の機能を果たす部分である。S2では再生時期である
かどうかをみて、再生時期にないと判定すればS3に進
む。この場合、フラグF1の値にて再生時期を判断するよ
うにしてあり、再生時期にない場合はF1＝０となってい
る。
段59の機能を果たす部分である。S2では再生時期である
かどうかをみて、再生時期にないと判定すればS3に進
む。この場合、フラグF1の値にて再生時期を判断するよ
うにしてあり、再生時期にない場合はF1＝０となってい
る。
S3は後述するS18,S26とともに第１図の再生直後判定
手段62の機能を果たす部分である。S3では再生直後にあ
るかどうかみて、再生直後になければS4に進む。ここで
も、フラグF2の値にて再生直後を判断するようにしてあ
り、再生直後にない場合はF2＝０となっている。
手段62の機能を果たす部分である。S3では再生直後にあ
るかどうかみて、再生直後になければS4に進む。ここで
も、フラグF2の値にて再生直後を判断するようにしてあ
り、再生直後にない場合はF2＝０となっている。
S4ではパーティキュレート捕集量の積算時期かどうか
みて、積算時期であればS5に進む。この場合、積算時期
は一定の時間間隔ΔＴ1（たとえば数秒）で訪れる。
みて、積算時期であればS5に進む。この場合、積算時期
は一定の時間間隔ΔＴ1（たとえば数秒）で訪れる。
S5は第１図の捕集量計算手段57の機能を果たす部分
で、ここではΔＴ1当たり（単位時間当たり）のパーテ
ィキュレート捕集量ΔPCTをマップ検索を行うことによ
り求める。
で、ここではΔＴ1当たり（単位時間当たり）のパーテ
ィキュレート捕集量ΔPCTをマップ検索を行うことによ
り求める。
S6では次式により単位時間ごとにΔPCTを積算する。
SUM＝SUM＋ΔPCT … つまり、積算時期ごとにΔPCTがSUMに加算されていく
のであり、SUMはΔPCTの積算値を表す。このS6とS4は第
１図の捕集量積算手段58の機能を果たす部分である。
のであり、SUMはΔPCTの積算値を表す。このS6とS4は第
１図の捕集量積算手段58の機能を果たす部分である。
なお、SUMの初期値は零ではなく、後述するS25にて設
定される値である。
定される値である。
ΔPCTのマップの内容を第４図に示すと、低負荷低回
転域で正の最大であり、高負荷高回転域では負の値とし
ている。負の値としているのは、マップ値が負の領域は
自己再生領域であり、この領域では排気温度が高いた
め、捕集されたパーティキュレートの一部が燃焼してな
くなるので、捕集量の積算値として減算する必要がある
からである。
転域で正の最大であり、高負荷高回転域では負の値とし
ている。負の値としているのは、マップ値が負の領域は
自己再生領域であり、この領域では排気温度が高いた
め、捕集されたパーティキュレートの一部が燃焼してな
くなるので、捕集量の積算値として減算する必要がある
からである。
なお、総走行距離が長くなるほどエンジンの耐久劣化
によりΔPCTが大きくなるので、これを考慮するため、S
5でΔPCTに対して走行距離補正を行うようにしても構わ
ない。
によりΔPCTが大きくなるので、これを考慮するため、S
5でΔPCTに対して走行距離補正を行うようにしても構わ
ない。
S7では積算値SUMと予め定めた基準値（一定値）との
比較により、SUM≧基準値であれば再生時期にあると判
断し、S8に進む。
比較により、SUM≧基準値であれば再生時期にあると判
断し、S8に進む。
S8では再生時期フラグF1を立てる（F1＝１とする）。
つまり、F1＝１は再生時期にあることを意味する。
つまり、F1＝１は再生時期にあることを意味する。
S9では、排気と吸気の各絞り弁21,6、バイパス弁25、
ヒータ29を何もしない状態にしておく 一方、S2でF1＝１であれば再生時期になったと判断し
て、S10〜S18に進み、ここでトラップが再生されるよう
に、三方電磁弁19,23,27とヒータ29に指示を与える。つ
まり、S10〜S18は第１図の作動手段60の機能を果たす部
分である。
ヒータ29を何もしない状態にしておく 一方、S2でF1＝１であれば再生時期になったと判断し
て、S10〜S18に進み、ここでトラップが再生されるよう
に、三方電磁弁19,23,27とヒータ29に指示を与える。つ
まり、S10〜S18は第１図の作動手段60の機能を果たす部
分である。
S10ではトラップ入口温度（排気温度）TINが再生温度
に等しい値T1（たとえば400℃）以上かどうかみて、TIN
≧T1であれば何もしなくともトラップ３が再生されるの
でS12に進む。
に等しい値T1（たとえば400℃）以上かどうかみて、TIN
≧T1であれば何もしなくともトラップ３が再生されるの
でS12に進む。
この逆にTIN＜T1であればS11に進み、冷却水温Twが所
定値（たとえば50℃）以上あるかどうかみて、そうであ
ればS13に進む。
定値（たとえば50℃）以上あるかどうかみて、そうであ
ればS13に進む。
S13では排気と吸気の両方を絞り、かつヒータ29をON
にする。これらの作動により、排気温度が再生温度まで
高められ、トラップ３の再生が行なわれる。
にする。これらの作動により、排気温度が再生温度まで
高められ、トラップ３の再生が行なわれる。
S11でTwが所定値より低い場合はS14に進み、両絞り弁
21,6、バイパス弁25ともすべて開く。両絞り弁21,6とも
開く理由は、暖機前の低水温時は排気温度も暖機完了後
に比べて低いためトラップの再生を行うことはできない
し、吸気絞りや排気絞りを行うと、もともと燃焼が安定
しない低水温時にあってはエンジンが失火して運転性が
悪くなり、かつ失火によりパーティキュレートも増大す
るからである。また、バイパス弁25を開くのは、冷たい
排気によりトラップ３が冷やされ過ぎないようにするた
めである。
21,6、バイパス弁25ともすべて開く。両絞り弁21,6とも
開く理由は、暖機前の低水温時は排気温度も暖機完了後
に比べて低いためトラップの再生を行うことはできない
し、吸気絞りや排気絞りを行うと、もともと燃焼が安定
しない低水温時にあってはエンジンが失火して運転性が
悪くなり、かつ失火によりパーティキュレートも増大す
るからである。また、バイパス弁25を開くのは、冷たい
排気によりトラップ３が冷やされ過ぎないようにするた
めである。
S15とS16では再生時間をカウントし、S17に進む。S17
では、カウントした再生時間を所定時間（たとえば10
分）と比較し、所定時間経過すれば、再生を終了したと
判断してS18に進む。
では、カウントした再生時間を所定時間（たとえば10
分）と比較し、所定時間経過すれば、再生を終了したと
判断してS18に進む。
S18では再生直後を示すフラグF2を立て（F2＝１とす
る）、S19では再生時期の判断のために用いたデータを
消去する。
る）、S19では再生時期の判断のために用いたデータを
消去する。
このフラグF2が立つと、S3よりS20以降へ進む。
S20ではΔＰのサンプル条件かどうか判定し、この条
件が満たされた場合はS21に進む。この場合、サンプル
条件とはエンジンの負荷Ｑと回転数Neがそれぞれ所定値
以上あり、かつ前回のサンプルからのインターバルが所
定値（たとえば20秒）を越えることの総てを満たす場合
である。
件が満たされた場合はS21に進む。この場合、サンプル
条件とはエンジンの負荷Ｑと回転数Neがそれぞれ所定値
以上あり、かつ前回のサンプルからのインターバルが所
定値（たとえば20秒）を越えることの総てを満たす場合
である。
S21ではΔＰをメモリに格納し、さらに次式により温
度補正を行う。
度補正を行う。
ΔＰ＝ΔＰ×KTW … 式において、KTWは水温補正係数である。このKTWの
マップを第５図に示す。これは、冷機状態では排気温度
が低いためΔＰが小さくなるので、低温時にはΔＰを大
き目にみつもる必要があるからである。これにてΔＰの
測定精度が向上する。なお、冷却水温Twの代わりに、排
気温度に応じて補正するようにしても構わない。
マップを第５図に示す。これは、冷機状態では排気温度
が低いためΔＰが小さくなるので、低温時にはΔＰを大
き目にみつもる必要があるからである。これにてΔＰの
測定精度が向上する。なお、冷却水温Twの代わりに、排
気温度に応じて補正するようにしても構わない。
S22は第１図の比率計算手段63と燃え残り捕集量計算
手段64の機能を果たす部分で、ここではΔＰと限界差圧
ΔPmaxの比率を計算し、この比率ΔP/ΔPmaxから再生直
後の燃え残り捕集量ZANをマップ検索をすることにより
求める。第７図にZANのマップ特性を示す。比率が大き
いほど燃え残りも多いと判断されるので、比率が大きく
なるほどZANの値を多くしている。求めたZANはメモリに
格納する。
手段64の機能を果たす部分で、ここではΔＰと限界差圧
ΔPmaxの比率を計算し、この比率ΔP/ΔPmaxから再生直
後の燃え残り捕集量ZANをマップ検索をすることにより
求める。第７図にZANのマップ特性を示す。比率が大き
いほど燃え残りも多いと判断されるので、比率が大きく
なるほどZANの値を多くしている。求めたZANはメモリに
格納する。
なお、ΔPmaxはトラップに捕集されたパーティキュレ
ートが燃焼しても、その燃焼熱でトラップが溶損しない
捕集量での差圧のことで、再生時にトラップが溶損しな
いように予め設定している。
ートが燃焼しても、その燃焼熱でトラップが溶損しない
捕集量での差圧のことで、再生時にトラップが溶損しな
いように予め設定している。
具体的にはΔPmaxは運転条件に応じて相違するので、
第６図のマップを検索することにより求める。たとえ
ば、第６図において回転数Neが高くなるほどΔPmaxを大
きくしている。これは次の理由からである。パーティキ
ュレートの捕集量が一定でも、トラップを通過する排気
の流量が増加すれば差圧が増大する。つまり回転数が高
くなることは排気の流量が増加することを意味するた
め、回転数が高くなるほどΔPmaxを大きく設定するので
ある。
第６図のマップを検索することにより求める。たとえ
ば、第６図において回転数Neが高くなるほどΔPmaxを大
きくしている。これは次の理由からである。パーティキ
ュレートの捕集量が一定でも、トラップを通過する排気
の流量が増加すれば差圧が増大する。つまり回転数が高
くなることは排気の流量が増加することを意味するた
め、回転数が高くなるほどΔPmaxを大きく設定するので
ある。
また、第６図においてエンジン負荷Ｑに応じてもΔPm
axを変化させている。これは次の理由からである。負荷
が大きくなることは、エンジンに供給する燃料の量が増
えることを意味する。燃料の量が増えると排気の温度も
高くなる。ディーゼルエンジンでは負荷の大小でエンジ
ンに吸入される空気量の変化は非常に少ないが、負荷が
高いと排気温度が高くなるため排気流量が見かけ上増加
し、差圧が増大する。したがって、負荷が大きくなるほ
どΔPmaxを大きくするのである。
axを変化させている。これは次の理由からである。負荷
が大きくなることは、エンジンに供給する燃料の量が増
えることを意味する。燃料の量が増えると排気の温度も
高くなる。ディーゼルエンジンでは負荷の大小でエンジ
ンに吸入される空気量の変化は非常に少ないが、負荷が
高いと排気温度が高くなるため排気流量が見かけ上増加
し、差圧が増大する。したがって、負荷が大きくなるほ
どΔPmaxを大きくするのである。
S23では、S20でのサンプル条件が満たされるごとに求
めたZANのデータ数が所定数（たとえば４個）になった
かどうかみて、なっていれば、S24に進む。
めたZANのデータ数が所定数（たとえば４個）になった
かどうかみて、なっていれば、S24に進む。
S24では所定数のZANのデータにつき統計処理を行う。
この場合の統計処理は加重平均であり、最初のデータZA
N1を次式により同じ名のメモリに格納する。
この場合の統計処理は加重平均であり、最初のデータZA
N1を次式により同じ名のメモリに格納する。
ZAN1＝ZAN1 … 次に、このメモリに格納されている値ZAN1と２番目の
データZAN2とから次式により加重平均値を求め、これを
同じ名のメモリに格納する。
データZAN2とから次式により加重平均値を求め、これを
同じ名のメモリに格納する。
ZAN2＝（３ZAN1＋ZAN2）/4 … 同様にして、次式により加重平均値を逐次求める。
ZAN3＝（３ZAN2＋ZAN3）/4 … ZAN4＝（３ZAN3＋ZAN4）/4 … 最終的にZAN4というメモリに格納される値が求める値
である。
である。
S25は第１図の初期値設定手段65の機能を果たす部分
で、ここではZAN4の値をSUMの初期値として格納する。
で、ここではZAN4の値をSUMの初期値として格納する。
S26では再生直後を示すフラグF2を消す（F2＝０とす
る）。
る）。
ここで、この例の作用を説明する。
この例では再生直後のトラップ前後差圧ΔＰと限界差
圧ΔPmaxの比率から再生の効率が把握され、この再生効
率に応じて再生直後に燃え残る捕集量ZANが計算され
る。そして、この燃え残る捕集量ZANを積算SUMの初期値
として、次回に再生を行うべき時期が判断される。
圧ΔPmaxの比率から再生の効率が把握され、この再生効
率に応じて再生直後に燃え残る捕集量ZANが計算され
る。そして、この燃え残る捕集量ZANを積算SUMの初期値
として、次回に再生を行うべき時期が判断される。
このため、再生時間経過後にパーティキュレートが燃
え残ると、再生時期が早く訪れる。しかも、燃え残る量
が多いほど再生時期は早くなっていく。つまり、燃え残
り量の多少に関係なく再生時期が適切となるのである。
え残ると、再生時期が早く訪れる。しかも、燃え残る量
が多いほど再生時期は早くなっていく。つまり、燃え残
り量の多少に関係なく再生時期が適切となるのである。
この結果、再生時期が遅すぎて次の再生時に捕集量が
限界を越え、再生を行ったときには急激にパーティキュ
レートが燃焼しトラップが溶損するといった事態を防止
することができる。
限界を越え、再生を行ったときには急激にパーティキュ
レートが燃焼しトラップが溶損するといった事態を防止
することができる。
また、圧力と運転履歴の併用で再生時期を判断するも
のに比べて制御が簡単である。
のに比べて制御が簡単である。
（発明の効果） この発明は、再生直後のトラップの前後差圧と限界差
圧との比率に応じて再生直後の燃え残り捕集量を計算す
ることにしたため、トラップに捕集されたパーティキュ
レートが再生直後に燃え残ることがあっても、その分再
生時期を早めることができ、これにてトラップの溶損防
止をはかることができる。
圧との比率に応じて再生直後の燃え残り捕集量を計算す
ることにしたため、トラップに捕集されたパーティキュ
レートが再生直後に燃え残ることがあっても、その分再
生時期を早めることができ、これにてトラップの溶損防
止をはかることができる。
第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図は一実施例
のシステム図、第３図はこの実施例の制動動作を説明す
るための流れ図、第４図ないし第７図はそれぞれこの実
施例のΔPCT,KTW，ΔPmaxおよびZANの特性図、第８図は
従来例のシステム図である。 ２…排気通路、５…吸気通路、６…吸気絞り弁、８…ダ
イヤフラムアクチュエータ、19…三方電磁弁、21…排気
絞り弁、22…ダイヤフラムアクチュエータ、23…三方電
磁弁、24…バイパス通路、25…バイパス弁、26…ダイヤ
フラムアクチュエータ、27…三方電磁弁、29…ヒータ、
31…圧力センサ、32…トラップ入口温度センサ、34…ク
ランク角センサ（エンジン回転数センサ）、35…アクセ
ルレバー開度センサ（エンジン負荷センサ）、41…コン
トロールユニット、53…トラップ、54…昇温装置、55…
エンジン負荷センサ、56…エンジン回転数センサ、57…
捕集量計算手段、58…捕集量積算手段、59…再生時期判
定手段、60…作動手段、61…差圧センサ、62…再生直後
判定手段、63…比率計算手段、64…燃え残り捕集量計算
手段、65…初期値設定手段。
のシステム図、第３図はこの実施例の制動動作を説明す
るための流れ図、第４図ないし第７図はそれぞれこの実
施例のΔPCT,KTW，ΔPmaxおよびZANの特性図、第８図は
従来例のシステム図である。 ２…排気通路、５…吸気通路、６…吸気絞り弁、８…ダ
イヤフラムアクチュエータ、19…三方電磁弁、21…排気
絞り弁、22…ダイヤフラムアクチュエータ、23…三方電
磁弁、24…バイパス通路、25…バイパス弁、26…ダイヤ
フラムアクチュエータ、27…三方電磁弁、29…ヒータ、
31…圧力センサ、32…トラップ入口温度センサ、34…ク
ランク角センサ（エンジン回転数センサ）、35…アクセ
ルレバー開度センサ（エンジン負荷センサ）、41…コン
トロールユニット、53…トラップ、54…昇温装置、55…
エンジン負荷センサ、56…エンジン回転数センサ、57…
捕集量計算手段、58…捕集量積算手段、59…再生時期判
定手段、60…作動手段、61…差圧センサ、62…再生直後
判定手段、63…比率計算手段、64…燃え残り捕集量計算
手段、65…初期値設定手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兼先 伸和 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−111013（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−163412（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−18614（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】排気中のパーティキュレートを捕集する一
方で再生温度以上になると捕集したパーティキュレート
を再燃焼させるトラップと、 このトラップを昇温させる装置と、 エンジンの負荷と回転数をそれぞれ検出するセンサと、 これらの検出値に応じて単位時間当たりのパーティキュ
レート捕集量を計算する手段と、 この捕集量を所定時間ごとに積算する手段と、 この積算値より再生時期にあるかどうかを判定する手段
と、 この再生時期になると前記昇温装置を作動させる手段
と、 前記トラップの前後差圧を検出するセンサと、 再生直後にあるかどうかを判定する手段と、 再生直後にあることが判定された場合に前記前後差圧の
検出値と予め定めた限界差圧の比率を計算する手段と、 この比率に応じて再生直後の燃え残り捕集量を計算する
手段と、 この燃え残り捕集量を前記積算値の初期値として設定す
る手段と を設けたことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33904289A JP2616075B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | エンジンの排気浄化装置 |
| US07/629,700 US5195316A (en) | 1989-12-27 | 1990-12-21 | Exhaust gas purifying device for an internal combustion engine |
| GB9027940A GB2239407B (en) | 1989-12-27 | 1990-12-21 | Exhaust gas purifying device for an internal combustion engine |
| FR9016364A FR2657649A1 (fr) | 1989-12-27 | 1990-12-27 | Dispositif de purification des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne et procede de fonctionnement. |
| KR1019900021938A KR940009048B1 (ko) | 1989-12-27 | 1990-12-27 | 내연기관용 배기가스정화장치 및 그것을 동작시키는 방법 |
| DE4042562A DE4042562C2 (de) | 1989-12-27 | 1990-12-27 | Abgasreinigungsanlage zur Verwendung bei einer Brennkraftmaschine |
| DE4041917A DE4041917C2 (de) | 1989-12-27 | 1990-12-27 | Abgasreinigungsanlage zur Verwendung bei einer Brennkraftmaschine |
| DE4042563A DE4042563C2 (de) | 1989-12-27 | 1990-12-27 | Abgasreinigungsanlage zur Verwendung bei einer Brennkraftmaschine |
| US08/006,299 US5319930A (en) | 1989-12-27 | 1993-01-19 | Exhaust gas purifying device for an internal combustion engine |
| US08/006,283 US5287698A (en) | 1989-12-27 | 1993-01-19 | Exhaust gas purifying device for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33904289A JP2616075B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | エンジンの排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03199614A JPH03199614A (ja) | 1991-08-30 |
| JP2616075B2 true JP2616075B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=18323720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33904289A Expired - Fee Related JP2616075B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | エンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2616075B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3864910B2 (ja) | 2003-01-10 | 2007-01-10 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP4218556B2 (ja) | 2004-03-11 | 2009-02-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置 |
| CN113339109B (zh) * | 2021-07-07 | 2022-09-02 | 天津大学 | 一种汽车微粒捕集器捕集量检测及净化方法 |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP33904289A patent/JP2616075B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03199614A (ja) | 1991-08-30 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |