JPH0544439A - デイーゼル機関の排気浄化装置 - Google Patents
デイーゼル機関の排気浄化装置Info
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- JPH0544439A JPH0544439A JP3207746A JP20774691A JPH0544439A JP H0544439 A JPH0544439 A JP H0544439A JP 3207746 A JP3207746 A JP 3207746A JP 20774691 A JP20774691 A JP 20774691A JP H0544439 A JPH0544439 A JP H0544439A
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- JP
- Japan
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- exhaust
- exhaust gas
- oxygen concentration
- filter
- gas recirculation
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 センサ類を車両下部に位置するフィルタ２１
前後付近の排気管７に設けることなく、フィルタ２１に
おける排気微粒子の捕集状態を判断できるようにする。 【構成】 酸素センサ２７が検出するフィルタ２１上流
の排気中の酸素濃度Ｏ2rと、フィルタ２１に排気微粒子
が捕集されていない状態での酸素濃度Ｏ2th とを比較
し、排気中の酸素濃度Ｏ2rが酸素濃度Ｏ2th に対して所
定値以下のとき（フィルタ２１に捕集されている排気微
粒子量が多く、排圧が上がって排気還流量が増大してい
る）には、フィルタ２１の再生時期と判断し再生を行
う。
前後付近の排気管７に設けることなく、フィルタ２１に
おける排気微粒子の捕集状態を判断できるようにする。 【構成】 酸素センサ２７が検出するフィルタ２１上流
の排気中の酸素濃度Ｏ2rと、フィルタ２１に排気微粒子
が捕集されていない状態での酸素濃度Ｏ2th とを比較
し、排気中の酸素濃度Ｏ2rが酸素濃度Ｏ2th に対して所
定値以下のとき（フィルタ２１に捕集されている排気微
粒子量が多く、排圧が上がって排気還流量が増大してい
る）には、フィルタ２１の再生時期と判断し再生を行
う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、排気中に含まれる排
気微粒子を捕集する排気微粒子捕集手段を備えたディー
ゼル機関の排気浄化装置に関する。
気微粒子を捕集する排気微粒子捕集手段を備えたディー
ゼル機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼル機関は、燃焼室内における燃
料の燃焼によって排気中にカーボンなどの排気微粒子を
含んでおり、これをそのまま大気中に放出すると、環境
汚染を招いて好ましくない。これを防ぐため、排気通路
に多孔質のセラミックなどからなるフィルタを設け、こ
のフィルタを排気が通過することによって排気微粒子を
捕集する方法が、従来からよく知られている。この場
合、捕集した排気微粒子の堆積量が増大すると、排気圧
力が増大して機関性能に悪影響を及ぼすので、捕集した
排気微粒子を定期的に、例えばヒータにより燃焼除去し
てフィルタの再生作業を行う必要がある。
料の燃焼によって排気中にカーボンなどの排気微粒子を
含んでおり、これをそのまま大気中に放出すると、環境
汚染を招いて好ましくない。これを防ぐため、排気通路
に多孔質のセラミックなどからなるフィルタを設け、こ
のフィルタを排気が通過することによって排気微粒子を
捕集する方法が、従来からよく知られている。この場
合、捕集した排気微粒子の堆積量が増大すると、排気圧
力が増大して機関性能に悪影響を及ぼすので、捕集した
排気微粒子を定期的に、例えばヒータにより燃焼除去し
てフィルタの再生作業を行う必要がある。
【０００３】フィルタの再生作業に際しては、排気微粒
子の堆積量を検出し、その堆積量が所定量となった時点
を再生時期として再生を行う必要がある。排気微粒子の
堆積量の検出方法は、フィルタ上流側の排気圧力と同下
流側の排気圧力との差圧に基づく方法（特開昭６３−６
５１１３号公報参照）や、エアポンプによりフィルタ上
流側に空気を供給し、このときの排気圧力に基づく方法
（特開昭６３−７１５１１号公報参照）などがある。
子の堆積量を検出し、その堆積量が所定量となった時点
を再生時期として再生を行う必要がある。排気微粒子の
堆積量の検出方法は、フィルタ上流側の排気圧力と同下
流側の排気圧力との差圧に基づく方法（特開昭６３−６
５１１３号公報参照）や、エアポンプによりフィルタ上
流側に空気を供給し、このときの排気圧力に基づく方法
（特開昭６３−７１５１１号公報参照）などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のディーゼル機関の排気浄化装置においては、
フィルタは機関本体からある程度離れた位置の車両下部
の排気通路に介装されるので、このフィルタ前後付近の
排気通路に設けることになる排気圧力センサは、車両走
行中飛石などによって破損する虞があって耐久性に難が
あり、また車両の下部にまで配線を引き回す必要が生じ
て配線自体が長くなり、組み付け作業性の悪化及び信頼
性の低下を招くこととなる。
うな従来のディーゼル機関の排気浄化装置においては、
フィルタは機関本体からある程度離れた位置の車両下部
の排気通路に介装されるので、このフィルタ前後付近の
排気通路に設けることになる排気圧力センサは、車両走
行中飛石などによって破損する虞があって耐久性に難が
あり、また車両の下部にまで配線を引き回す必要が生じ
て配線自体が長くなり、組み付け作業性の悪化及び信頼
性の低下を招くこととなる。
【０００５】そこでこの発明は、センサ類を車両下部に
位置する排気微粒子捕集手段前後付近の排気通路に設け
ることなく、排気微粒子捕集手段の捕集状態を判断でき
るようにすることを目的としている。
位置する排気微粒子捕集手段前後付近の排気通路に設け
ることなく、排気微粒子捕集手段の捕集状態を判断でき
るようにすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
にこの発明は、排気通路に設けられ排気中の排気微粒子
を捕集する排気微粒子捕集手段と、機関から排出される
前記排気微粒子捕集手段の上流側の排気を吸気系に還流
する排気還流手段と、前記排気微粒子捕集手段の上流側
の排気通路に設けられ、排気中の酸素濃度を検出する酸
素濃度検出手段と、この酸素濃度検出手段が検出する前
記排気還流手段が排気還流を行っている状態での酸素濃
度に基づき、前記排気微粒子捕集手段への排気微粒子の
捕集状態を判断する捕集状態判断手段とを有する構成と
してある。
にこの発明は、排気通路に設けられ排気中の排気微粒子
を捕集する排気微粒子捕集手段と、機関から排出される
前記排気微粒子捕集手段の上流側の排気を吸気系に還流
する排気還流手段と、前記排気微粒子捕集手段の上流側
の排気通路に設けられ、排気中の酸素濃度を検出する酸
素濃度検出手段と、この酸素濃度検出手段が検出する前
記排気還流手段が排気還流を行っている状態での酸素濃
度に基づき、前記排気微粒子捕集手段への排気微粒子の
捕集状態を判断する捕集状態判断手段とを有する構成と
してある。
【０００７】
【作用】このような構成のディーゼル機関の排気浄化装
置によれば、排気還流手段により排気微粒子捕集手段の
上流側の排気が吸気系に還流されている状態で、酸素濃
度検出手段がこの排気中の酸素濃度を検出し、この検出
した酸素濃度に基づき排気微粒子捕集手段への排気微粒
子の捕集状態が判断される。上記検出した酸素濃度は排
気還流量に応じて変化し、排気還流量の変化は、排気微
粒子捕集手段に捕集される排気微粒子の量によって排気
圧力が変化するので、その捕集される排気微粒子量の変
化に対応している。このため、捕集状態判断手段は、前
記検出した酸素濃度に基づき、排気微粒子捕集手段に捕
集されている排気微粒子の捕集状態を判断することが可
能となる。
置によれば、排気還流手段により排気微粒子捕集手段の
上流側の排気が吸気系に還流されている状態で、酸素濃
度検出手段がこの排気中の酸素濃度を検出し、この検出
した酸素濃度に基づき排気微粒子捕集手段への排気微粒
子の捕集状態が判断される。上記検出した酸素濃度は排
気還流量に応じて変化し、排気還流量の変化は、排気微
粒子捕集手段に捕集される排気微粒子の量によって排気
圧力が変化するので、その捕集される排気微粒子量の変
化に対応している。このため、捕集状態判断手段は、前
記検出した酸素濃度に基づき、排気微粒子捕集手段に捕
集されている排気微粒子の捕集状態を判断することが可
能となる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。
する。
【０００９】図１は、この発明の第１実施例を示すディ
ーゼル機関の排気浄化装置の全体構成図である。このデ
ィーゼル機関の機関本体１には、排気マニホールド３及
び吸気マニホールド５がそれぞれ接続され、排気マニホ
ールド３には排気管７が、吸気マニホールド５には吸気
管９がそれぞれ接続されている。
ーゼル機関の排気浄化装置の全体構成図である。このデ
ィーゼル機関の機関本体１には、排気マニホールド３及
び吸気マニホールド５がそれぞれ接続され、排気マニホ
ールド３には排気管７が、吸気マニホールド５には吸気
管９がそれぞれ接続されている。
【００１０】排気マニホールド３と吸気マニホールド５
とは、機関本体１から排出される排気を吸気系に還流す
る排気還流手段としての排気還流パイプ１１が接続され
ている。排気還流パイプ１１には、排気還流量を調整す
る排気還流制御弁１３が設けられている。排気還流制御
弁１３は、マイクロコンピュータなどから構成される捕
集状態判断手段を含むコントロールユニット１５により
開閉制御される。コントロールユニット１５は、機関本
体１の回転数を検出する回転センサ１７及び機関本体１
への燃料供給量を調整するコントロールレバーセンサ１
９の各検出信号の入力を受け、図２に示す機関回転数Ｎ
ｅとコントロールレバー開度Ｃ／Ｌとであらかじめ設定
されている排気還流量Ｑthを検索して、そのときの排気
還流量を決定する。ここでは、機関回転数が低く、コン
トロールレバー開度が小さいほど排気還流量Ｑthは多く
なっている。また、機関回転数が高く、コントロールレ
バー開度が大きい運転領域（図中で曲線Ａより右側）で
は、排気還流制御弁１３が閉じて排気還流（ＥＧＲ）動
作は停止するようにしている。
とは、機関本体１から排出される排気を吸気系に還流す
る排気還流手段としての排気還流パイプ１１が接続され
ている。排気還流パイプ１１には、排気還流量を調整す
る排気還流制御弁１３が設けられている。排気還流制御
弁１３は、マイクロコンピュータなどから構成される捕
集状態判断手段を含むコントロールユニット１５により
開閉制御される。コントロールユニット１５は、機関本
体１の回転数を検出する回転センサ１７及び機関本体１
への燃料供給量を調整するコントロールレバーセンサ１
９の各検出信号の入力を受け、図２に示す機関回転数Ｎ
ｅとコントロールレバー開度Ｃ／Ｌとであらかじめ設定
されている排気還流量Ｑthを検索して、そのときの排気
還流量を決定する。ここでは、機関回転数が低く、コン
トロールレバー開度が小さいほど排気還流量Ｑthは多く
なっている。また、機関回転数が高く、コントロールレ
バー開度が大きい運転領域（図中で曲線Ａより右側）で
は、排気還流制御弁１３が閉じて排気還流（ＥＧＲ）動
作は停止するようにしている。
【００１１】排気管７の車両下部に配置される部位に
は、排気中に含まれる排気微粒子を捕集する排気微粒子
捕集手段としての付着捕集タイプや濾過捕集タイプのフ
ィルタ２１が設けられ、さらにその下流側には排気消音
器２３が設けられている。フィルタ２１の排気入口部付
近には、ヒータ２５が設置されている。ヒータ２５は、
コントロールユニット１５からの信号入力を受けて加熱
し、これによりフィルタ２１に捕集された排気微粒子を
酸化燃焼させてフィルタ２１の再生を行う。
は、排気中に含まれる排気微粒子を捕集する排気微粒子
捕集手段としての付着捕集タイプや濾過捕集タイプのフ
ィルタ２１が設けられ、さらにその下流側には排気消音
器２３が設けられている。フィルタ２１の排気入口部付
近には、ヒータ２５が設置されている。ヒータ２５は、
コントロールユニット１５からの信号入力を受けて加熱
し、これによりフィルタ２１に捕集された排気微粒子を
酸化燃焼させてフィルタ２１の再生を行う。
【００１２】フィルタ２１より排気上流側の排気管７の
排気マニホールド３近傍には、排気中の酸素濃度を検出
する酸素濃度検出手段としての酸素センサ２７が設けら
れており、この酸素センサ２７の検出信号は前記コント
ロールユニット１５に入力される。コントロールユニッ
ト１５は、フィルタ２１に排気微粒子が捕集されていな
い状態での、いわゆるクリーンな状態において、図３に
示す機関回転数Ｎｅとコントロールレバー開度Ｃ／Ｌと
であらかじめ設定されている排気中の酸素濃度Ｏ
2th と、前記酸素センサ２７が検出する排気中の実際の
酸素濃度Ｏ2rとを比較して、フィルタ２１への排気微粒
子の捕集状態を判断し、再生時期を判断する。排気中の
酸素濃度は、吸気系に還流される排気還流量が増大する
ことで低下し、一方、フィルタ２１に捕集される排気微
粒子の増大は、排気圧力を上昇させて排気還流量を増大
させる。このため、フィルタ２１に捕集される排気微粒
子の増大に伴い、排気中の酸素濃度は低下することにな
り、この酸素濃度に応じて排気微粒子の捕集状態を判断
することが可能となる。
排気マニホールド３近傍には、排気中の酸素濃度を検出
する酸素濃度検出手段としての酸素センサ２７が設けら
れており、この酸素センサ２７の検出信号は前記コント
ロールユニット１５に入力される。コントロールユニッ
ト１５は、フィルタ２１に排気微粒子が捕集されていな
い状態での、いわゆるクリーンな状態において、図３に
示す機関回転数Ｎｅとコントロールレバー開度Ｃ／Ｌと
であらかじめ設定されている排気中の酸素濃度Ｏ
2th と、前記酸素センサ２７が検出する排気中の実際の
酸素濃度Ｏ2rとを比較して、フィルタ２１への排気微粒
子の捕集状態を判断し、再生時期を判断する。排気中の
酸素濃度は、吸気系に還流される排気還流量が増大する
ことで低下し、一方、フィルタ２１に捕集される排気微
粒子の増大は、排気圧力を上昇させて排気還流量を増大
させる。このため、フィルタ２１に捕集される排気微粒
子の増大に伴い、排気中の酸素濃度は低下することにな
り、この酸素濃度に応じて排気微粒子の捕集状態を判断
することが可能となる。
【００１３】次に、上記のように構成されたディーゼル
機関の排気浄化装置におけるコントロールユニット１５
の制御動作を図４に示すフローチャートに基づき説明す
る。
機関の排気浄化装置におけるコントロールユニット１５
の制御動作を図４に示すフローチャートに基づき説明す
る。
【００１４】回転数センサ１７が検出した機関回転数Ｎ
ｅと、コントロールレバーセンサ１９が検出したコント
ロールレバー開度Ｃ／Ｌとをそれぞれ読み込み（ステッ
プＳ１）、この読み込まれた運転状態が排気還流（ＥＧ
Ｒ）を行う領域かどうかを、図２に基づき判断する（ス
テップＳ２）。ここで、ＥＧＲ領域（図５の曲線Ａより
左側）であると判断された場合には、図３からそのとき
の運転状態に対応するフィルタ２１がクリーンな状態で
の酸素濃度Ｏ2th を検索し（ステップＳ３）、さらに酸
素センサ２７が検出する酸素濃度Ｏ2rを読み込む（ステ
ップＳ４）。
ｅと、コントロールレバーセンサ１９が検出したコント
ロールレバー開度Ｃ／Ｌとをそれぞれ読み込み（ステッ
プＳ１）、この読み込まれた運転状態が排気還流（ＥＧ
Ｒ）を行う領域かどうかを、図２に基づき判断する（ス
テップＳ２）。ここで、ＥＧＲ領域（図５の曲線Ａより
左側）であると判断された場合には、図３からそのとき
の運転状態に対応するフィルタ２１がクリーンな状態で
の酸素濃度Ｏ2th を検索し（ステップＳ３）、さらに酸
素センサ２７が検出する酸素濃度Ｏ2rを読み込む（ステ
ップＳ４）。
【００１５】次に、上記読み込んだ実際の酸素濃度Ｏ2r
が、前記検索した酸素濃度Ｏ2th に定数Ｋ１を乗じた値
より小さいかどうかを判断して（ステップＳ５）、排気
還流量が所定量を超えているかどうか、つまり再生時期
であるかどうかを判断する。排気還流量の増加は、フィ
ルタ２１への排気微粒子の捕集量が増大して排気圧力が
高まることに起因しているので、排気還流量の増加は、
フィルタ２１への排気微粒子の捕集量の増大を意味す
る。このため、前記ステップＳ５で、Ｏ2th ×Ｋ１＞Ｏ
2rと判断されて排気還流量が所定量を超えている場合に
は、フィルタ２１に捕集される排気微粒子の量が所定量
を超えているとしてフィルタ２１の再生時期と判断し、
ヒータ２５に駆動信号を出力してヒータ２５を加熱し、
捕集されている排気微粒子を酸化燃焼してフィルタ２１
の再生を行う（ステップＳ６）。逆に、Ｏ2th ×Ｋ１≦
Ｏ2rと判断された場合には、フィルタ２１に捕集される
排気微粒子の量が再生を必要とするほど捕集されていな
いとして終了する。
が、前記検索した酸素濃度Ｏ2th に定数Ｋ１を乗じた値
より小さいかどうかを判断して（ステップＳ５）、排気
還流量が所定量を超えているかどうか、つまり再生時期
であるかどうかを判断する。排気還流量の増加は、フィ
ルタ２１への排気微粒子の捕集量が増大して排気圧力が
高まることに起因しているので、排気還流量の増加は、
フィルタ２１への排気微粒子の捕集量の増大を意味す
る。このため、前記ステップＳ５で、Ｏ2th ×Ｋ１＞Ｏ
2rと判断されて排気還流量が所定量を超えている場合に
は、フィルタ２１に捕集される排気微粒子の量が所定量
を超えているとしてフィルタ２１の再生時期と判断し、
ヒータ２５に駆動信号を出力してヒータ２５を加熱し、
捕集されている排気微粒子を酸化燃焼してフィルタ２１
の再生を行う（ステップＳ６）。逆に、Ｏ2th ×Ｋ１≦
Ｏ2rと判断された場合には、フィルタ２１に捕集される
排気微粒子の量が再生を必要とするほど捕集されていな
いとして終了する。
【００１６】フィルタ２１の再生後は、再び図３から酸
素濃度Ｏ2th を検索し（ステップＳ７）、さらに酸素セ
ンサ２７が検出した酸素濃度Ｏ2rを読み込み（ステップ
Ｓ８）、今度は酸素濃度Ｏ2rが酸素濃度Ｏ2th に定数Ｋ
２（Ｋ１＜Ｋ２≦１）を乗じた値より小さいかどうかを
判断する（ステップＳ９）。ここでＯ2th ×Ｋ２＞Ｏ2r
と判断された場合には、実際の酸素濃度Ｏ2rがまだ低
く、つまり排気還流量が多くてフィルタ２１に捕集され
ている排気微粒子が多く再生が充分ではないとして、ス
テップＳ６に戻ってフィルタ２１の再生を行う。逆に、
Ｏ2th ×Ｋ２≦Ｏ2rの場合には、捕集された排気微粒子
はヒータ２５の加熱により充分再生されたとして終了す
る。
素濃度Ｏ2th を検索し（ステップＳ７）、さらに酸素セ
ンサ２７が検出した酸素濃度Ｏ2rを読み込み（ステップ
Ｓ８）、今度は酸素濃度Ｏ2rが酸素濃度Ｏ2th に定数Ｋ
２（Ｋ１＜Ｋ２≦１）を乗じた値より小さいかどうかを
判断する（ステップＳ９）。ここでＯ2th ×Ｋ２＞Ｏ2r
と判断された場合には、実際の酸素濃度Ｏ2rがまだ低
く、つまり排気還流量が多くてフィルタ２１に捕集され
ている排気微粒子が多く再生が充分ではないとして、ス
テップＳ６に戻ってフィルタ２１の再生を行う。逆に、
Ｏ2th ×Ｋ２≦Ｏ2rの場合には、捕集された排気微粒子
はヒータ２５の加熱により充分再生されたとして終了す
る。
【００１７】なお、上記定数Ｋ１は定数Ｋ２より小さい
例えば０．７〜０．８とすることで、最初の判断（ステ
ップＳ５）での排気微粒子の捕集量が充分となった後に
再生するようにし、再生後の判断（ステップＳ９）では
定数Ｋ２を０．９〜０．９５程度として再生により捕集
量が少なくなった状態に対応している。
例えば０．７〜０．８とすることで、最初の判断（ステ
ップＳ５）での排気微粒子の捕集量が充分となった後に
再生するようにし、再生後の判断（ステップＳ９）では
定数Ｋ２を０．９〜０．９５程度として再生により捕集
量が少なくなった状態に対応している。
【００１８】このように、上記実施例では、排気管７に
設けた酸素センサ２７の検出出力に基づき、フィルタ２
１における排気微粒子の捕集量の状態を判断し、フィル
タ２１の再生時期を判断している。この再生時期を判断
するための酸素センサ２７は、排気マニホールド３近傍
のエンジンルーム内に配置される部位の排気管７に取り
付けられるので、車両走行中飛石などによって破損する
虞がないなど、耐久性が向上し、また車両の下部にまで
配線を引き回す必要もないので配線自体が短くなり、組
み付け作業性及び信頼性が向上する。
設けた酸素センサ２７の検出出力に基づき、フィルタ２
１における排気微粒子の捕集量の状態を判断し、フィル
タ２１の再生時期を判断している。この再生時期を判断
するための酸素センサ２７は、排気マニホールド３近傍
のエンジンルーム内に配置される部位の排気管７に取り
付けられるので、車両走行中飛石などによって破損する
虞がないなど、耐久性が向上し、また車両の下部にまで
配線を引き回す必要もないので配線自体が短くなり、組
み付け作業性及び信頼性が向上する。
【００１９】図５は、この発明の第２実施例を示す全体
構成図である。この実施例は、フィルタ２１への排気微
粒子の捕集量が増大して、排気圧力の上昇に伴い排気還
流量が増大し、さらにこれに伴って排気中の酸素濃度Ｏ
2rが低下した場合に、排気還流制御弁１３を所定量閉じ
て排気還流量を常に一定に保持し、そのときの排気還流
制御弁１３の開度をフィードバックし、その開度に応じ
て捕集状態を判断するようにしている。この場合のコン
トロールユニット１５には、図６に示す、機関回転数Ｎ
ｅとコントロールレバー開度Ｃ／Ｌとにより決定され
る、フィルタ２１に排気微粒子が捕集されていない状態
での排気還流制御弁１３の開度Ａｓがあらかじめ設定さ
れている。その他の構成は前記第１実施例と同様であ
る。
構成図である。この実施例は、フィルタ２１への排気微
粒子の捕集量が増大して、排気圧力の上昇に伴い排気還
流量が増大し、さらにこれに伴って排気中の酸素濃度Ｏ
2rが低下した場合に、排気還流制御弁１３を所定量閉じ
て排気還流量を常に一定に保持し、そのときの排気還流
制御弁１３の開度をフィードバックし、その開度に応じ
て捕集状態を判断するようにしている。この場合のコン
トロールユニット１５には、図６に示す、機関回転数Ｎ
ｅとコントロールレバー開度Ｃ／Ｌとにより決定され
る、フィルタ２１に排気微粒子が捕集されていない状態
での排気還流制御弁１３の開度Ａｓがあらかじめ設定さ
れている。その他の構成は前記第１実施例と同様であ
る。
【００２０】このようなコントロールユニット１５の制
御動作を図７，図８のフローチャートに基づき説明す
る。ここでは、ステップＳ１１からＳ１４までは前記第
１実施例におけるステップＳ１からＳ４までと同じであ
る。次のステップＳ１５では、図３から検索した酸素濃
度Ｏ2th と酸素センサ２７が検出した酸素濃度Ｏ2rとを
比較し、Ｏ2th ＞Ｏ2rの場合、つまり捕集量が多くなっ
て排気還流量が増大し、これに伴い排気中の酸素濃度Ｏ
2rがＯ2th より低下した場合に、排気還流制御弁１３を
所定量だけ閉弁して（ステップＳ１６）、排気還流量を
所定に維持する。ステップＳ１７で、Ｏ2th ＜Ｏ2rかど
うかを判断し（ステップＳ１７）、Ｏ2th ＜Ｏ2rの場合
には、排気還流制御弁１３を所定量だけ開弁して（ステ
ップＳ１８）、排気還流量を所定に維持する。
御動作を図７，図８のフローチャートに基づき説明す
る。ここでは、ステップＳ１１からＳ１４までは前記第
１実施例におけるステップＳ１からＳ４までと同じであ
る。次のステップＳ１５では、図３から検索した酸素濃
度Ｏ2th と酸素センサ２７が検出した酸素濃度Ｏ2rとを
比較し、Ｏ2th ＞Ｏ2rの場合、つまり捕集量が多くなっ
て排気還流量が増大し、これに伴い排気中の酸素濃度Ｏ
2rがＯ2th より低下した場合に、排気還流制御弁１３を
所定量だけ閉弁して（ステップＳ１６）、排気還流量を
所定に維持する。ステップＳ１７で、Ｏ2th ＜Ｏ2rかど
うかを判断し（ステップＳ１７）、Ｏ2th ＜Ｏ2rの場合
には、排気還流制御弁１３を所定量だけ開弁して（ステ
ップＳ１８）、排気還流量を所定に維持する。
【００２１】このように、排気還流制御弁１３を、排気
中の酸素濃度に応じて排気還流量を常に一定に維持すべ
く開閉制御した後は、そのときの排気還流制御弁１３の
開度Ａｐを読み込む（ステップＳ１９）。前記ステップ
Ｓ１７で、Ｏ2th ＜Ｏ2rでない場合、つまりＯ2th ＝Ｏ
2rのときには、そのままステップＳ１９に進んで排気還
流制御弁１３の開度Ａｐを読み込む。次に、前記図６で
設定されている捕集量なしの状態での排気還流制御弁１
３の開度Ａｓを読み込み（ステップＳ２０）、この開度
Ａｓと前記読み込んだ実際の開度Ａｐとの差Ａｓ−Ａｐ
が定数Ｔ１より大きいかどうかを判断する（ステップＳ
２１）。
中の酸素濃度に応じて排気還流量を常に一定に維持すべ
く開閉制御した後は、そのときの排気還流制御弁１３の
開度Ａｐを読み込む（ステップＳ１９）。前記ステップ
Ｓ１７で、Ｏ2th ＜Ｏ2rでない場合、つまりＯ2th ＝Ｏ
2rのときには、そのままステップＳ１９に進んで排気還
流制御弁１３の開度Ａｐを読み込む。次に、前記図６で
設定されている捕集量なしの状態での排気還流制御弁１
３の開度Ａｓを読み込み（ステップＳ２０）、この開度
Ａｓと前記読み込んだ実際の開度Ａｐとの差Ａｓ−Ａｐ
が定数Ｔ１より大きいかどうかを判断する（ステップＳ
２１）。
【００２２】ここで、Ａｓ−Ａｐ＞Ｔ１のときには、実
際の開度Ａｐが開度Ａｓに比べて小さく、つまり排気還
流量が多くて酸素濃度が低く排気還流制御弁１３の閉じ
量が多いことを示していることになり、排気還流弁の閉
じ量が多いということは捕集量が増大していることにつ
ながるので、ヒータ２５を作動させてフィルタ２１の再
生を行う（ステップＳ２２）。再生後は、再び前記ステ
ップＳ１３からステップＳ２０までの制御動作を繰り返
し行い、今度は定数Ｔ１より小さい値の定数Ｔ２を用
い、Ａｓ−Ａｐが定数Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）より大きいか
どうかを判断する（ステップＳ２３）。ここで、Ａｓ−
Ａｐ＞Ｔ２の場合には、実際の開度Ａｐが開度Ａｓに比
べて小さく、再生が充分になされていないので、ステッ
プＳ２２に戻って再生を行う。Ａｓ−Ａｐ≦Ｔ２の場合
には、実際の開度Ａｐと開度Ａｓとの差が小さく、付着
している排気微粒子の酸化燃焼が良好になされて再生が
所定に行われたとして終了する。
際の開度Ａｐが開度Ａｓに比べて小さく、つまり排気還
流量が多くて酸素濃度が低く排気還流制御弁１３の閉じ
量が多いことを示していることになり、排気還流弁の閉
じ量が多いということは捕集量が増大していることにつ
ながるので、ヒータ２５を作動させてフィルタ２１の再
生を行う（ステップＳ２２）。再生後は、再び前記ステ
ップＳ１３からステップＳ２０までの制御動作を繰り返
し行い、今度は定数Ｔ１より小さい値の定数Ｔ２を用
い、Ａｓ−Ａｐが定数Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）より大きいか
どうかを判断する（ステップＳ２３）。ここで、Ａｓ−
Ａｐ＞Ｔ２の場合には、実際の開度Ａｐが開度Ａｓに比
べて小さく、再生が充分になされていないので、ステッ
プＳ２２に戻って再生を行う。Ａｓ−Ａｐ≦Ｔ２の場合
には、実際の開度Ａｐと開度Ａｓとの差が小さく、付着
している排気微粒子の酸化燃焼が良好になされて再生が
所定に行われたとして終了する。
【００２３】この第２実施例の場合は、前記第１実施の
効果に加えて、排気還流量が増大した場合は排気還流制
御弁１３を所定量閉じ、逆の場合は所定量開くようにし
て排気還流量を常に一定に維持するようにしているの
で、排気還流量が多すぎることによる運転性の悪化など
を防止することをできる。
効果に加えて、排気還流量が増大した場合は排気還流制
御弁１３を所定量閉じ、逆の場合は所定量開くようにし
て排気還流量を常に一定に維持するようにしているの
で、排気還流量が多すぎることによる運転性の悪化など
を防止することをできる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明してきたようにこの発明によれ
ば、排気微粒子捕集手段による排気微粒子の捕集状態の
判断を、排気微粒子捕集手段より排気上流側の排気通路
に設けた酸素濃度検出手段の検出する酸素濃度に基づき
行うようにし、この酸素濃度を検出するための酸素濃度
検出手段は、車両の下部に配置することになる排気微粒
子捕集手段より上流側のエンジンルーム内の排気通路部
に設置できるので、酸素濃度検出手段は車両走行中に飛
石などによって破損する虞がないなど、耐久性が向上
し、また車両の下部にまで配線を引き回す必要もないの
で配線自体が短くなり、組み付け作業性及び信頼性を向
上させることができる。
ば、排気微粒子捕集手段による排気微粒子の捕集状態の
判断を、排気微粒子捕集手段より排気上流側の排気通路
に設けた酸素濃度検出手段の検出する酸素濃度に基づき
行うようにし、この酸素濃度を検出するための酸素濃度
検出手段は、車両の下部に配置することになる排気微粒
子捕集手段より上流側のエンジンルーム内の排気通路部
に設置できるので、酸素濃度検出手段は車両走行中に飛
石などによって破損する虞がないなど、耐久性が向上
し、また車両の下部にまで配線を引き回す必要もないの
で配線自体が短くなり、組み付け作業性及び信頼性を向
上させることができる。
【図１】この発明の第１実施例を示す全体構成図であ
る。
る。
【図２】機関回転数とコントロールレバー開度とに基づ
く、排気還流領域及び排気還流量を示す特性図である。
く、排気還流領域及び排気還流量を示す特性図である。
【図３】機関回転数とコントロールレバー開度とに基づ
く、排気中の酸素濃度を示す特性図である。
く、排気中の酸素濃度を示す特性図である。
【図４】図１におけるコントロールユニットの制御動作
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図５】この発明の第２実施例を示す全体構成図であ
る。
る。
【図６】機関回転数とコントロールレバー開度とに基づ
く、排気還流制御弁の開度特性図である。
く、排気還流制御弁の開度特性図である。
【図７】図５におけるコントロールユニットの制御動作
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図８】図５におけるコントロールユニットの制御動作
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
７ 排気管 １１ 排気還流通路（排気還流手段） １３ 排気還流制御弁 １５ コントロールユニット（捕集状態判断手段） ２１ フィルタ（排気微粒子捕集手段） ２７ 酸素センサ（酸素濃度検出手段）
Claims (1)
- 【請求項１】 排気通路に設けられ排気中の排気微粒子
を捕集する排気微粒子捕集手段と、機関から排出される
前記排気微粒子捕集手段の上流側の排気を吸気系に還流
する排気還流手段と、前記排気微粒子捕集手段の上流側
の排気通路に設けられ、排気中の酸素濃度を検出する酸
素濃度検出手段と、この酸素濃度検出手段が検出する前
記排気還流手段が排気還流を行っている状態での酸素濃
度に基づき、前記排気微粒子捕集手段への排気微粒子の
捕集状態を判断する捕集状態判断手段とを有することを
特徴とするディーゼル機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3207746A JPH0544439A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | デイーゼル機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3207746A JPH0544439A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | デイーゼル機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0544439A true JPH0544439A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16544856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3207746A Pending JPH0544439A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | デイーゼル機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0544439A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2833995A1 (fr) * | 2001-12-26 | 2003-06-27 | Renault | Procede de detection de la regeneration incontrolee d'un filtre a particules implante dans la ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne |
| KR100509792B1 (ko) * | 2001-03-27 | 2005-08-24 | 미츠비시 후소 트럭 앤드 버스 코포레이션 | 내연기관의 배기정화시스템 |
| US6968682B1 (en) * | 1999-05-07 | 2005-11-29 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for controlling an internal combustion engine with an exhaust treatment system |
| JP2009019557A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| GB2479122A (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-05 | Gm Global Tech Operations Inc | Determining soot rate in an exhaust by measuring its oxygen concentration |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP3207746A patent/JPH0544439A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6968682B1 (en) * | 1999-05-07 | 2005-11-29 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for controlling an internal combustion engine with an exhaust treatment system |
| KR100509792B1 (ko) * | 2001-03-27 | 2005-08-24 | 미츠비시 후소 트럭 앤드 버스 코포레이션 | 내연기관의 배기정화시스템 |
| FR2833995A1 (fr) * | 2001-12-26 | 2003-06-27 | Renault | Procede de detection de la regeneration incontrolee d'un filtre a particules implante dans la ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne |
| EP1323904A1 (fr) * | 2001-12-26 | 2003-07-02 | Renault s.a.s. | Procédé de détection de la régénération incontrolée d'un filtre à particules implanté dans la ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne |
| JP2009019557A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| WO2009007831A3 (en) * | 2007-07-11 | 2009-05-22 | Toyota Motor Co Ltd | Internal combustion engine exhaust gas control apparatus and control method thereof |
| GB2479122A (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-05 | Gm Global Tech Operations Inc | Determining soot rate in an exhaust by measuring its oxygen concentration |
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