JP2003286887A - 排気白煙化防止装置 - Google Patents
排気白煙化防止装置Info
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気管の途中に触媒再生型のパティキュレー
トフィルタを装備した車両に関し、アイドリング状態が
長く継続した後の走行開始時における排気ガスの白煙化
を未然に防止する。 【解決手段】 排気管９の途中に触媒再生型のパティキ
ュレートフィルタ１０を装備した車両を対象とした排気
白煙化防止装置に関し、車両がアイドリング状態にある
ことを判定するアイドリング判定手段（回転センサ１
７，アクセルセンサ１６，ニュートラルスイッチ１９，
サイドブレーキスイッチ２０，車速センサ２１）と、パ
ティキュレートフィルタ１０より上流側で排気ガス８を
所定温度以上に昇温する排気昇温手段（排気ブレーキ１
８，燃料噴射装置１５，制御装置１４）とを備え、所定
時間以上のアイドリング状態の継続が確認された時に排
気昇温手段を作動せしめる。
トフィルタを装備した車両に関し、アイドリング状態が
長く継続した後の走行開始時における排気ガスの白煙化
を未然に防止する。 【解決手段】 排気管９の途中に触媒再生型のパティキ
ュレートフィルタ１０を装備した車両を対象とした排気
白煙化防止装置に関し、車両がアイドリング状態にある
ことを判定するアイドリング判定手段（回転センサ１
７，アクセルセンサ１６，ニュートラルスイッチ１９，
サイドブレーキスイッチ２０，車速センサ２１）と、パ
ティキュレートフィルタ１０より上流側で排気ガス８を
所定温度以上に昇温する排気昇温手段（排気ブレーキ１
８，燃料噴射装置１５，制御装置１４）とを備え、所定
時間以上のアイドリング状態の継続が確認された時に排
気昇温手段を作動せしめる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気白煙化防止装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出されるパテ
ィキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）は、
炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯ
Ｆ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）と
を主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸
成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のパテ
ィキュレートの低減対策としては、排気ガスが流通する
排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備する
ことが従来より行われている。
ィキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）は、
炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯ
Ｆ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）と
を主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸
成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のパテ
ィキュレートの低減対策としては、排気ガスが流通する
排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備する
ことが従来より行われている。
【０００３】この種のパティキュレートフィルタは、コ
ージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム
構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が
交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路につ
いては、その出口が目封じされるようになっており、各
流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下
流側へ排出されるようにしてある。
ージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム
構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が
交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路につ
いては、その出口が目封じされるようになっており、各
流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下
流側へ排出されるようにしてある。
【０００４】そして、排気ガス中のパティキュレート
は、前記多孔質薄壁の内側表面に捕集されて堆積するの
で、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティ
キュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィ
ルタの再生を図る必要があるが、通常のディーゼルエン
ジンの運転状態においては、パティキュレートが自己燃
焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少ないた
め、例えばアルミナに白金を担持させたものに適宜な量
のセリウム等の希土類元素を添加して成る酸化触媒を一
体的に担持させた触媒再生型のパティキュレートフィル
タの実用化が進められている。
は、前記多孔質薄壁の内側表面に捕集されて堆積するの
で、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティ
キュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィ
ルタの再生を図る必要があるが、通常のディーゼルエン
ジンの運転状態においては、パティキュレートが自己燃
焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少ないた
め、例えばアルミナに白金を担持させたものに適宜な量
のセリウム等の希土類元素を添加して成る酸化触媒を一
体的に担持させた触媒再生型のパティキュレートフィル
タの実用化が進められている。
【０００５】即ち、このような触媒再生型のパティキュ
レートフィルタを採用すれば、捕集されたパティキュレ
ートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来よ
り低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去するこ
とが可能となるのである。
レートフィルタを採用すれば、捕集されたパティキュレ
ートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来よ
り低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去するこ
とが可能となるのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のパティキュレートフィルタは、多孔質のハニカム構造
となっているが故に保湿性が高く、大量の水分を貯えら
れることが可能であるため、排気温度の低いアイドリン
グ状態が長く継続した場合に、排気ガス中のミスト状の
水分がパティキュレートフィルタに捕集されて大量に溜
まり、然る後に車両が走行を開始して排気ガスが上昇し
た際に、パティキュレートフィルタに溜まった水分が急
激に蒸発して大量の水蒸気が発生し、これが白煙となっ
て車両後方に排出されてしまう。
のパティキュレートフィルタは、多孔質のハニカム構造
となっているが故に保湿性が高く、大量の水分を貯えら
れることが可能であるため、排気温度の低いアイドリン
グ状態が長く継続した場合に、排気ガス中のミスト状の
水分がパティキュレートフィルタに捕集されて大量に溜
まり、然る後に車両が走行を開始して排気ガスが上昇し
た際に、パティキュレートフィルタに溜まった水分が急
激に蒸発して大量の水蒸気が発生し、これが白煙となっ
て車両後方に排出されてしまう。
【０００７】即ち、パティキュレートフィルタに溜まっ
た水分が蒸発して白煙化するに際しては、単純に水蒸気
が外気温度との関係で可視化して白煙となるというだけ
でなく、排気ガス中に含まれる未燃燃料やオイルがパテ
ィキュレートフィルタの酸化触媒上で中途半端な酸化反
応を起こすことにより適当な大きさのＨＣ粒に分解さ
れ、このＨＣ粒を核として水蒸気が付着することにより
白煙化したものも含まれており、このようなＨＣ粒の核
を持つ水蒸気の白煙は、大気中で消え難いという特性を
持っている。
た水分が蒸発して白煙化するに際しては、単純に水蒸気
が外気温度との関係で可視化して白煙となるというだけ
でなく、排気ガス中に含まれる未燃燃料やオイルがパテ
ィキュレートフィルタの酸化触媒上で中途半端な酸化反
応を起こすことにより適当な大きさのＨＣ粒に分解さ
れ、このＨＣ粒を核として水蒸気が付着することにより
白煙化したものも含まれており、このようなＨＣ粒の核
を持つ水蒸気の白煙は、大気中で消え難いという特性を
持っている。
【０００８】尚、このようにアイドリング状態が長く継
続してしまうような事態とは、例えば、都心を走る路線
バスが激しい渋滞に巻き込まれてしまったような場合
や、終点まで到着した路線バスが次の折り返し運行に備
えてエンジンをかけたまま待機しているような場合（乗
客が着座して待っている場合に冷房等の空調を作動させ
続ける必要がある）、或いは、長距離輸送トラックが高
速道路等のパーキングでエンジンをかけたまま休憩（仮
眠）している場合（冷房等の空調を作動させ続けたい場
合）等が想定される。
続してしまうような事態とは、例えば、都心を走る路線
バスが激しい渋滞に巻き込まれてしまったような場合
や、終点まで到着した路線バスが次の折り返し運行に備
えてエンジンをかけたまま待機しているような場合（乗
客が着座して待っている場合に冷房等の空調を作動させ
続ける必要がある）、或いは、長距離輸送トラックが高
速道路等のパーキングでエンジンをかけたまま休憩（仮
眠）している場合（冷房等の空調を作動させ続けたい場
合）等が想定される。
【０００９】本発明は、上述の実情に鑑みてなされたも
のであり、排気管の途中に触媒再生型のパティキュレー
トフィルタを装備した車両に関し、アイドリング状態が
長く継続した後の走行開始時における排気ガスの白煙化
を未然に防止することを目的としている。
のであり、排気管の途中に触媒再生型のパティキュレー
トフィルタを装備した車両に関し、アイドリング状態が
長く継続した後の走行開始時における排気ガスの白煙化
を未然に防止することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、排気管の途中
に触媒再生型のパティキュレートフィルタを装備した車
両を対象とした排気白煙化防止装置であって、車両がア
イドリング状態にあることを判定するアイドリング判定
手段と、パティキュレートフィルタより上流側で排気ガ
スを所定温度以上に昇温する排気昇温手段とを備え、前
記アイドリング判定手段により所定時間以上のアイドリ
ング状態の継続が確認された時に前記排気昇温手段を作
動せしめるように構成したことを特徴とするものであ
る。
に触媒再生型のパティキュレートフィルタを装備した車
両を対象とした排気白煙化防止装置であって、車両がア
イドリング状態にあることを判定するアイドリング判定
手段と、パティキュレートフィルタより上流側で排気ガ
スを所定温度以上に昇温する排気昇温手段とを備え、前
記アイドリング判定手段により所定時間以上のアイドリ
ング状態の継続が確認された時に前記排気昇温手段を作
動せしめるように構成したことを特徴とするものであ
る。
【００１１】而して、このようにすれば、アイドリング
判定手段により所定時間以上のアイドリング状態の継続
が確認された時に、排気昇温手段が作動されてパティキ
ュレートフィルタの上流側で排気ガスが所定温度以上に
昇温されるので、アイドリング状態が長く継続して大量
の水分がパティキュレートフィルタに溜められてしまう
前に、パティキュレートフィルタの触媒床温度が早期に
高められて酸化触媒が活性化し、捕集済みパティキュレ
ートや排気ガス中の未燃燃料分等が酸化処理されること
による反応熱でパティキュレートフィルタが高温化する
結果、パティキュレートフィルタ内の水分が水蒸気とし
て放出されることになる。
判定手段により所定時間以上のアイドリング状態の継続
が確認された時に、排気昇温手段が作動されてパティキ
ュレートフィルタの上流側で排気ガスが所定温度以上に
昇温されるので、アイドリング状態が長く継続して大量
の水分がパティキュレートフィルタに溜められてしまう
前に、パティキュレートフィルタの触媒床温度が早期に
高められて酸化触媒が活性化し、捕集済みパティキュレ
ートや排気ガス中の未燃燃料分等が酸化処理されること
による反応熱でパティキュレートフィルタが高温化する
結果、パティキュレートフィルタ内の水分が水蒸気とし
て放出されることになる。
【００１２】この際、パティキュレートフィルタから蒸
発する水蒸気の量自体が少ない上に、触媒活性が高いた
めに未燃燃料やオイル等の酸化処理が効率良く進んで、
中途半端な酸化反応により水蒸気が付着し易い大きさの
ＨＣ粒が多く生成されてしまうといった事態が回避され
るので、車両後方に排出された排気ガスの白煙化が防止
される。
発する水蒸気の量自体が少ない上に、触媒活性が高いた
めに未燃燃料やオイル等の酸化処理が効率良く進んで、
中途半端な酸化反応により水蒸気が付着し易い大きさの
ＨＣ粒が多く生成されてしまうといった事態が回避され
るので、車両後方に排出された排気ガスの白煙化が防止
される。
【００１３】また、本発明において、アイドリング判定
手段は、エンジンの回転数を検出する回転センサと、エ
ンジンの負荷を検出する負荷センサ、ギヤ位置がニュー
トラルポジションにあることを検出するニュートラルス
イッチ、サイドブレーキが引かれていることを検出する
サイドブレーキスイッチ、車速を検出する車速センサの
何れかとの組み合わせにより構成することが可能であ
る。
手段は、エンジンの回転数を検出する回転センサと、エ
ンジンの負荷を検出する負荷センサ、ギヤ位置がニュー
トラルポジションにあることを検出するニュートラルス
イッチ、サイドブレーキが引かれていることを検出する
サイドブレーキスイッチ、車速を検出する車速センサの
何れかとの組み合わせにより構成することが可能であ
る。
【００１４】更に、本発明においては、パティキュレー
トフィルタの出口温度を検出する温度センサを備えるよ
うにしても良く、このようにすれば、パティキュレート
フィルタの出口温度を確認することにより、所定温度以
下のアイドリング状態に限定して継続時間をカウントさ
せるようにしたり、或いは、パティキュレートフィルタ
の出口温度が所定温度以上になったところで排気昇温手
段の作動を停止させるようにしたりすることが可能とな
る。
トフィルタの出口温度を検出する温度センサを備えるよ
うにしても良く、このようにすれば、パティキュレート
フィルタの出口温度を確認することにより、所定温度以
下のアイドリング状態に限定して継続時間をカウントさ
せるようにしたり、或いは、パティキュレートフィルタ
の出口温度が所定温度以上になったところで排気昇温手
段の作動を停止させるようにしたりすることが可能とな
る。
【００１５】また、排気昇温手段は、排気流量を適宜に
絞り込む排気絞り手段と、エンジンの各気筒に対し燃料
を噴射する燃料噴射装置と、その作動時に前記排気絞り
手段に閉作動指令を出力する一方、通常のアイドリング
時より回転数を上げるべくメイン噴射の一回当たりの噴
射量を増加し且つ該メイン噴射直後の燃焼可能なタイミ
ングでアフタ噴射を追加する燃料噴射指令を前記燃料噴
射装置に出力する制御装置とにより構成することが可能
である。
絞り込む排気絞り手段と、エンジンの各気筒に対し燃料
を噴射する燃料噴射装置と、その作動時に前記排気絞り
手段に閉作動指令を出力する一方、通常のアイドリング
時より回転数を上げるべくメイン噴射の一回当たりの噴
射量を増加し且つ該メイン噴射直後の燃焼可能なタイミ
ングでアフタ噴射を追加する燃料噴射指令を前記燃料噴
射装置に出力する制御装置とにより構成することが可能
である。
【００１６】而して、このようにすれば、制御装置から
閉作動指令を受けた排気絞り手段により排気流量が絞り
込まれると、これより上流側の排気ガスが昇圧されるこ
とで排気温度が上昇され、しかも、排気抵抗が高まるこ
とにより気筒内に比較的温度の低い吸気が流入し難くな
って比較的温度の高い排気ガスの残留量が増加し、この
比較的温度の高い排気ガスを多く含む気筒内の空気が次
の圧縮行程で圧縮されて爆発行程を迎えることでも更な
る排気温度の上昇が図られることになり、同時にエンジ
ン側ではメイン噴射の一回当たりの噴射量が増加されて
回転数が上げられることによりエネルギー投入量が増え
て排気温度の上昇が図られ、しかも、アフタ噴射による
燃料が出力に転換され難いタイミングで燃焼することに
よりエンジンの熱効率が下がり、燃料の発熱量のうちの
動力に利用されない熱量が増えて排気温度の上昇が図ら
れることになる。
閉作動指令を受けた排気絞り手段により排気流量が絞り
込まれると、これより上流側の排気ガスが昇圧されるこ
とで排気温度が上昇され、しかも、排気抵抗が高まるこ
とにより気筒内に比較的温度の低い吸気が流入し難くな
って比較的温度の高い排気ガスの残留量が増加し、この
比較的温度の高い排気ガスを多く含む気筒内の空気が次
の圧縮行程で圧縮されて爆発行程を迎えることでも更な
る排気温度の上昇が図られることになり、同時にエンジ
ン側ではメイン噴射の一回当たりの噴射量が増加されて
回転数が上げられることによりエネルギー投入量が増え
て排気温度の上昇が図られ、しかも、アフタ噴射による
燃料が出力に転換され難いタイミングで燃焼することに
よりエンジンの熱効率が下がり、燃料の発熱量のうちの
動力に利用されない熱量が増えて排気温度の上昇が図ら
れることになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
参照しつつ説明する。
【００１８】図１〜図３は本発明を実施する形態の一例
を示すもので、図１中における符号の１はターボチャー
ジャ２を搭載したディーゼルエンジンを示しており、エ
アクリーナ３から導いた吸気４を吸気管５を通し前記タ
ーボチャージャ２のコンプレッサ２ａへ導いて加圧し、
その加圧された吸気４をインタークーラ６を介しディー
ゼルエンジン１の各気筒に分配して導入するようにして
ある。
を示すもので、図１中における符号の１はターボチャー
ジャ２を搭載したディーゼルエンジンを示しており、エ
アクリーナ３から導いた吸気４を吸気管５を通し前記タ
ーボチャージャ２のコンプレッサ２ａへ導いて加圧し、
その加圧された吸気４をインタークーラ６を介しディー
ゼルエンジン１の各気筒に分配して導入するようにして
ある。
【００１９】また、このディーゼルエンジン１の各気筒
から排気マニホールド７を介し排出された排気ガス８を
排気管９を通して前記ターボチャージャ２のタービン２
ｂへ送り、該タービン２ｂを駆動した排気ガス８を触媒
再生型のパティキュレートフィルタ１０を通してパティ
キュレートを捕集した上で車外へ排出するようにしてあ
る。
から排気マニホールド７を介し排出された排気ガス８を
排気管９を通して前記ターボチャージャ２のタービン２
ｂへ送り、該タービン２ｂを駆動した排気ガス８を触媒
再生型のパティキュレートフィルタ１０を通してパティ
キュレートを捕集した上で車外へ排出するようにしてあ
る。
【００２０】ここで、パティキュレートフィルタ１０の
具体的な構造は図２に示す通りであり、このパティキュ
レートフィルタ１０は、セラミックから成る多孔質のハ
ニカム構造となっており、格子状に区画された各流路１
１の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていな
い流路１１については、その出口が目封じされるように
なっており、各流路１１を区画する多孔質薄壁１２を透
過した排気ガス８のみが下流側へ排出されるようにして
ある。
具体的な構造は図２に示す通りであり、このパティキュ
レートフィルタ１０は、セラミックから成る多孔質のハ
ニカム構造となっており、格子状に区画された各流路１
１の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていな
い流路１１については、その出口が目封じされるように
なっており、各流路１１を区画する多孔質薄壁１２を透
過した排気ガス８のみが下流側へ排出されるようにして
ある。
【００２１】そして、本形態例においては、パティキュ
レートフィルタ１０の出側に、排気ガス８の温度を計測
するための温度センサ１３が装備され、この温度センサ
１３の検出信号１３ａがエンジン制御コンピュータ（Ｅ
ＣＵ：Electronic Control Unit）を成す制御装置１４
に対し入力されるようになっており、他方、この制御装
置１４においては、ディーゼルエンジン１の各気筒に燃
料を噴射する燃料噴射装置１５に向け燃料の噴射タイミ
ング及び噴射量を指令する燃料噴射信号１５ａが出力さ
れるようになっている。
レートフィルタ１０の出側に、排気ガス８の温度を計測
するための温度センサ１３が装備され、この温度センサ
１３の検出信号１３ａがエンジン制御コンピュータ（Ｅ
ＣＵ：Electronic Control Unit）を成す制御装置１４
に対し入力されるようになっており、他方、この制御装
置１４においては、ディーゼルエンジン１の各気筒に燃
料を噴射する燃料噴射装置１５に向け燃料の噴射タイミ
ング及び噴射量を指令する燃料噴射信号１５ａが出力さ
れるようになっている。
【００２２】ここで、前記燃料噴射装置１５は、各気筒
毎に装備される図示しない複数のインジェクタにより構
成されており、これら各インジェクタの電磁弁が前記燃
料噴射信号１５ａにより開弁制御されて燃料の噴射タイ
ミング及び噴射量（開弁時間）が適切に制御されるよう
になっている。
毎に装備される図示しない複数のインジェクタにより構
成されており、これら各インジェクタの電磁弁が前記燃
料噴射信号１５ａにより開弁制御されて燃料の噴射タイ
ミング及び噴射量（開弁時間）が適切に制御されるよう
になっている。
【００２３】更に、図示しない運転席のアクセルには、
アクセル開度をディーゼルエンジン１の負荷として検出
するアクセルセンサ１６（負荷センサ）が備えられてい
ると共に、ディーゼルエンジン１の適宜位置には、その
回転数を検出する回転センサ１７が装備されており、こ
れらアクセルセンサ１６及び回転センサ１７からのアク
セル開度信号１６ａ及び回転数信号１７ａも前記制御装
置１４に入力されるようになっている。
アクセル開度をディーゼルエンジン１の負荷として検出
するアクセルセンサ１６（負荷センサ）が備えられてい
ると共に、ディーゼルエンジン１の適宜位置には、その
回転数を検出する回転センサ１７が装備されており、こ
れらアクセルセンサ１６及び回転センサ１７からのアク
セル開度信号１６ａ及び回転数信号１７ａも前記制御装
置１４に入力されるようになっている。
【００２４】そして、前記制御装置１４では、アクセル
開度信号１６ａ及び回転数信号１７ａに基づき通常モー
ドの燃料噴射信号１５ａが決定されるようになっている
一方、後述するアイドリング判定手段により所定時間以
上のアイドリング状態の継続が確認された時に通常モー
ドから除湿モードに切り替わり、この除湿モードに切り
替わった際には、通常のアイドリング時より回転数を上
げるべく圧縮上死点（クランク角０゜）付近で行われて
いたメイン噴射の一回当たりの噴射量を増加し且つ該メ
イン噴射直後の燃焼可能なタイミングでアフタ噴射を追
加するような噴射パターンの燃料噴射信号１５ａ（燃料
噴射指令）が出力されるようになっている。
開度信号１６ａ及び回転数信号１７ａに基づき通常モー
ドの燃料噴射信号１５ａが決定されるようになっている
一方、後述するアイドリング判定手段により所定時間以
上のアイドリング状態の継続が確認された時に通常モー
ドから除湿モードに切り替わり、この除湿モードに切り
替わった際には、通常のアイドリング時より回転数を上
げるべく圧縮上死点（クランク角０゜）付近で行われて
いたメイン噴射の一回当たりの噴射量を増加し且つ該メ
イン噴射直後の燃焼可能なタイミングでアフタ噴射を追
加するような噴射パターンの燃料噴射信号１５ａ（燃料
噴射指令）が出力されるようになっている。
【００２５】また、パティキュレートフィルタ１０より
上流側の適宜位置には、排気管９の流路を適宜な開度に
絞り込む開度調整可能な排気ブレーキ１８が装備されて
おり、該排気ブレーキ１８は、制御装置１４からの開度
指令信号１８ａにより開度制御されるようになっている
が、本形態例においては、制御装置１４にて除湿モード
が選択された際に、排気ブレーキ１８に対し本来の作動
から独立した別の作動を指令し、後述する如き排気温度
を上げるための排気絞り手段として排気ブレーキ１８を
活用できるようにしてある。
上流側の適宜位置には、排気管９の流路を適宜な開度に
絞り込む開度調整可能な排気ブレーキ１８が装備されて
おり、該排気ブレーキ１８は、制御装置１４からの開度
指令信号１８ａにより開度制御されるようになっている
が、本形態例においては、制御装置１４にて除湿モード
が選択された際に、排気ブレーキ１８に対し本来の作動
から独立した別の作動を指令し、後述する如き排気温度
を上げるための排気絞り手段として排気ブレーキ１８を
活用できるようにしてある。
【００２６】ここで、前述した制御装置１４の通常モー
ドから除湿モードへの切り替わりについて補足説明して
おくと、制御装置１４には、先に説明した温度センサ１
３，アクセルセンサ１６，回転センサ１７のほか、ギヤ
位置がニュートラルポジションにあることを検出するニ
ュートラルスイッチ１９、サイドブレーキが引かれてい
ることを検出するサイドブレーキスイッチ２０、車速を
検出する車速センサ２１の夫々からの検出信号１９ａ，
２０ａ及び車速信号２１ａが入力されるようになってお
り、これらの信号に基づき車両がアイドリング状態にあ
るか否かが判定され、所定時間以上のアイドリング状態
の継続が確認された時に通常モードから除湿モードへの
切り替わりが成されるようになっている。
ドから除湿モードへの切り替わりについて補足説明して
おくと、制御装置１４には、先に説明した温度センサ１
３，アクセルセンサ１６，回転センサ１７のほか、ギヤ
位置がニュートラルポジションにあることを検出するニ
ュートラルスイッチ１９、サイドブレーキが引かれてい
ることを検出するサイドブレーキスイッチ２０、車速を
検出する車速センサ２１の夫々からの検出信号１９ａ，
２０ａ及び車速信号２１ａが入力されるようになってお
り、これらの信号に基づき車両がアイドリング状態にあ
るか否かが判定され、所定時間以上のアイドリング状態
の継続が確認された時に通常モードから除湿モードへの
切り替わりが成されるようになっている。
【００２７】より具体的には、回転センサ１７により比
較的低い所定の回転数域であることが確認され、アクセ
ルセンサ１６によりアクセルオフ（負荷が零）が確認さ
れ、ニュートラルスイッチ１９によりギヤ位置がニュー
トラルポジションにあることが確認され、サイドブレー
キスイッチ２０によりサイドブレーキが引かれているこ
とが確認され、車速センサ２１により車速が零であるこ
とが確認された時に現在の運転状態がアイドリング状態
にあると制御装置１４で判定されるようになっており、
特に本形態例においては、温度センサ１３からの検出信
号１３ａに基づき所定温度（パティキュレートフィルタ
に水分が溜まってしまう温度）以下のアイドリング状態
に限定して継続時間がカウントされるようになってい
る。
較的低い所定の回転数域であることが確認され、アクセ
ルセンサ１６によりアクセルオフ（負荷が零）が確認さ
れ、ニュートラルスイッチ１９によりギヤ位置がニュー
トラルポジションにあることが確認され、サイドブレー
キスイッチ２０によりサイドブレーキが引かれているこ
とが確認され、車速センサ２１により車速が零であるこ
とが確認された時に現在の運転状態がアイドリング状態
にあると制御装置１４で判定されるようになっており、
特に本形態例においては、温度センサ１３からの検出信
号１３ａに基づき所定温度（パティキュレートフィルタ
に水分が溜まってしまう温度）以下のアイドリング状態
に限定して継続時間がカウントされるようになってい
る。
【００２８】尚、アイドリング状態の判定にあたって
は、これらのセンサ類やスイッチ類からの信号を必ずし
も全て必要とするわけではなく、少なくとも回転センサ
１７と、アクセルセンサ１６，ニュートラルスイッチ１
９，サイドブレーキスイッチ２０，車速センサ２１の何
れかとの組み合わせによりアイドリング判定手段を構成
することが可能である。
は、これらのセンサ類やスイッチ類からの信号を必ずし
も全て必要とするわけではなく、少なくとも回転センサ
１７と、アクセルセンサ１６，ニュートラルスイッチ１
９，サイドブレーキスイッチ２０，車速センサ２１の何
れかとの組み合わせによりアイドリング判定手段を構成
することが可能である。
【００２９】ここで、制御装置１４における具体的な制
御手順を図３によりフローチャートで示すと、ステップ
Ｓ１で現在の車両の運転状態がアイドリング状態（所定
回転数域、アクセルオフ、ニュートラルポジション、サ
イドブレーキ作動中、車速零）にあるか否かが判定さ
れ、アイドリング状態にあると判定された場合にステッ
プＳ２へ進むようになっており、アイドリング状態にあ
ると判定されないうちは同様の判定が繰り返されるよう
になっている。
御手順を図３によりフローチャートで示すと、ステップ
Ｓ１で現在の車両の運転状態がアイドリング状態（所定
回転数域、アクセルオフ、ニュートラルポジション、サ
イドブレーキ作動中、車速零）にあるか否かが判定さ
れ、アイドリング状態にあると判定された場合にステッ
プＳ２へ進むようになっており、アイドリング状態にあ
ると判定されないうちは同様の判定が繰り返されるよう
になっている。
【００３０】次いで、ステップＳ２においては、アイド
リング状態の継続時間ｔ0が所定時間ｔA以上か否かが判
定され、アイドリング状態が所定時間ｔA以上に亘り継
続した場合にステップＳ３へ進むようになっており、ア
イドリング状態が所定時間ｔ A以上継続しないうちはス
テップＳ１へと戻されて同様の手順が繰り返されるよう
になっている。
リング状態の継続時間ｔ0が所定時間ｔA以上か否かが判
定され、アイドリング状態が所定時間ｔA以上に亘り継
続した場合にステップＳ３へ進むようになっており、ア
イドリング状態が所定時間ｔ A以上継続しないうちはス
テップＳ１へと戻されて同様の手順が繰り返されるよう
になっている。
【００３１】そして、ステップＳ３においては、通常モ
ードから除湿モードへの切り替えが成され、制御装置１
４から閉作動指令を開度指令信号１８ａとして受けた排
気ブレーキ１８により排気流量が絞り込まれ、これより
上流側の排気ガス８が昇圧されることで排気温度の上昇
が図られる。
ードから除湿モードへの切り替えが成され、制御装置１
４から閉作動指令を開度指令信号１８ａとして受けた排
気ブレーキ１８により排気流量が絞り込まれ、これより
上流側の排気ガス８が昇圧されることで排気温度の上昇
が図られる。
【００３２】即ち、排気ガス８の温度Ｔと、排気圧力Ｐ
と、流量Ｖとには、下記の関係式 Ｐ・Ｖ／Ｔ＝一定 が決まっており、排気流路を絞り込んで排気圧力Ｐを大
きくして流量Ｖを一定に保てば、所定の運転状態に関し
て排気ガス８の温度Ｔが大きく上昇することになる。
と、流量Ｖとには、下記の関係式 Ｐ・Ｖ／Ｔ＝一定 が決まっており、排気流路を絞り込んで排気圧力Ｐを大
きくして流量Ｖを一定に保てば、所定の運転状態に関し
て排気ガス８の温度Ｔが大きく上昇することになる。
【００３３】しかも、ディーゼルエンジン１の排気抵抗
が高まることにより気筒内に比較的温度の低い吸気が流
入し難くなって比較的温度の高い排気ガス８の残留量が
増加し、この比較的温度の高い排気ガス８を多く含む気
筒内の空気が次の圧縮行程で圧縮されて爆発行程を迎え
ることでも更なる排気温度の上昇が図られる。
が高まることにより気筒内に比較的温度の低い吸気が流
入し難くなって比較的温度の高い排気ガス８の残留量が
増加し、この比較的温度の高い排気ガス８を多く含む気
筒内の空気が次の圧縮行程で圧縮されて爆発行程を迎え
ることでも更なる排気温度の上昇が図られる。
【００３４】また、通常モードから除湿モードへの切り
替えが成されると、制御装置１４から燃料噴射装置１５
に向け、メイン噴射の一回当たりの噴射量を増加し且つ
該メイン噴射直後の燃焼可能なタイミングでアフタ噴射
を追加するような噴射パターンの燃料噴射信号１５ａ
（燃料噴射指令）が出力される。
替えが成されると、制御装置１４から燃料噴射装置１５
に向け、メイン噴射の一回当たりの噴射量を増加し且つ
該メイン噴射直後の燃焼可能なタイミングでアフタ噴射
を追加するような噴射パターンの燃料噴射信号１５ａ
（燃料噴射指令）が出力される。
【００３５】即ち、メイン噴射の一回当たりの噴射量が
増加されることによりエネルギー投入量が増えて排気温
度の上昇が図られ、しかも、アフタ噴射による燃料が出
力に転換され難いタイミングで燃焼することによりディ
ーゼルエンジン１の熱効率が下がり、燃料の発熱量のう
ちの動力に利用されない熱量が増えて排気温度の上昇が
図られることになる。
増加されることによりエネルギー投入量が増えて排気温
度の上昇が図られ、しかも、アフタ噴射による燃料が出
力に転換され難いタイミングで燃焼することによりディ
ーゼルエンジン１の熱効率が下がり、燃料の発熱量のう
ちの動力に利用されない熱量が増えて排気温度の上昇が
図られることになる。
【００３６】更に、次のステップＳ４においては、温度
センサ１３からの検出信号１３ａに基づいて、パティキ
ュレートフィルタ１０の出側における排気ガス８の温度
Ｔ1が所定温度ＴA以上となるか、或いは、ステップＳ３
で通常モードから除湿モードへの切り替えが成されてか
らの運転時間ｔ1が所定時間ｔB以上となった場合に、ス
テップＳ５へ進むようになっており、何れの条件も満た
されないうちはステップＳ１へと戻されて同様の手順が
繰り返されるようになっている。
センサ１３からの検出信号１３ａに基づいて、パティキ
ュレートフィルタ１０の出側における排気ガス８の温度
Ｔ1が所定温度ＴA以上となるか、或いは、ステップＳ３
で通常モードから除湿モードへの切り替えが成されてか
らの運転時間ｔ1が所定時間ｔB以上となった場合に、ス
テップＳ５へ進むようになっており、何れの条件も満た
されないうちはステップＳ１へと戻されて同様の手順が
繰り返されるようになっている。
【００３７】そして、ステップＳ５においては、除湿モ
ードが終了されて通常モードへの復帰が実行されるよう
になっており、具体的には、排気ブレーキ１８の強制的
な閉作動が解除されて本来の制動装置としての作動に戻
され、制御装置１４による燃料噴射制御が通常モードの
噴射パターンに戻されることになる。
ードが終了されて通常モードへの復帰が実行されるよう
になっており、具体的には、排気ブレーキ１８の強制的
な閉作動が解除されて本来の制動装置としての作動に戻
され、制御装置１４による燃料噴射制御が通常モードの
噴射パターンに戻されることになる。
【００３８】而して、このような制御装置１４により本
形態例の運転制御を行えば、回転センサ１７，アクセル
センサ１６，ニュートラルスイッチ１９，サイドブレー
キスイッチ２０，車速センサ２１から成るアイドリング
判定手段により所定時間以上のアイドリング状態の継続
が確認された時に、排気昇温手段を成す排気ブレーキ１
８が閉作動され且つ制御装置１４による燃料噴射装置１
５の燃料噴射制御が除湿モードの噴射パターンで実行さ
れて排気ガス８が所定温度以上に昇温されるので、アイ
ドリング状態が長く継続して大量の水分がパティキュレ
ートフィルタ１０に溜められてしまう前に、パティキュ
レートフィルタ１０の触媒床温度が早期に高められて酸
化触媒が活性化し、捕集済みパティキュレートや排気ガ
ス８中の未燃燃料分等が酸化処理されることによる反応
熱でパティキュレートフィルタ１０が高温化する結果、
パティキュレートフィルタ１０内の水分が水蒸気として
放出されることになる。
形態例の運転制御を行えば、回転センサ１７，アクセル
センサ１６，ニュートラルスイッチ１９，サイドブレー
キスイッチ２０，車速センサ２１から成るアイドリング
判定手段により所定時間以上のアイドリング状態の継続
が確認された時に、排気昇温手段を成す排気ブレーキ１
８が閉作動され且つ制御装置１４による燃料噴射装置１
５の燃料噴射制御が除湿モードの噴射パターンで実行さ
れて排気ガス８が所定温度以上に昇温されるので、アイ
ドリング状態が長く継続して大量の水分がパティキュレ
ートフィルタ１０に溜められてしまう前に、パティキュ
レートフィルタ１０の触媒床温度が早期に高められて酸
化触媒が活性化し、捕集済みパティキュレートや排気ガ
ス８中の未燃燃料分等が酸化処理されることによる反応
熱でパティキュレートフィルタ１０が高温化する結果、
パティキュレートフィルタ１０内の水分が水蒸気として
放出されることになる。
【００３９】この際、パティキュレートフィルタ１０か
ら蒸発する水蒸気の量自体が少ない上に、触媒活性が高
いために未燃燃料やオイル等の酸化処理が効率良く進ん
で、中途半端な酸化反応により水蒸気が付着し易い大き
さのＨＣ粒が多く生成されてしまうといった事態が回避
されるので、車両後方に排出された排気ガス８の白煙化
が防止される。
ら蒸発する水蒸気の量自体が少ない上に、触媒活性が高
いために未燃燃料やオイル等の酸化処理が効率良く進ん
で、中途半端な酸化反応により水蒸気が付着し易い大き
さのＨＣ粒が多く生成されてしまうといった事態が回避
されるので、車両後方に排出された排気ガス８の白煙化
が防止される。
【００４０】尚、本発明の排気白煙化防止装置は、上述
の形態例にのみ限定されるものではなく、排気流路の適
宜箇所を絞り込むにあたっては、必ずしも排気ブレーキ
を用いる必要はなく、排気管の途中に排気絞り弁を別途
配設するようにしても良いこと、その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは
勿論である。
の形態例にのみ限定されるものではなく、排気流路の適
宜箇所を絞り込むにあたっては、必ずしも排気ブレーキ
を用いる必要はなく、排気管の途中に排気絞り弁を別途
配設するようにしても良いこと、その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは
勿論である。
【００４１】
【発明の効果】上記した本発明の排気白煙化防止装置に
よれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
よれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００４２】（Ｉ）本発明の請求項１〜５に記載の発明
によれば、排気管の途中に触媒再生型のパティキュレー
トフィルタを装備した車両に関し、アイドリング状態が
長く継続した後の走行開始時における排気ガスの白煙化
を未然に防止することができる。
によれば、排気管の途中に触媒再生型のパティキュレー
トフィルタを装備した車両に関し、アイドリング状態が
長く継続した後の走行開始時における排気ガスの白煙化
を未然に防止することができる。
【００４３】（ＩＩ）本発明の請求項６に記載の発明に
よれば、パティキュレートフィルタの出口温度を確認す
ることにより、所定温度以下のアイドリング状態に限定
して継続時間をカウントさせるようにしたり、或いは、
パティキュレートフィルタの出口温度が所定温度以上に
なったところで排気昇温手段の作動を停止させるように
したりすることができる。
よれば、パティキュレートフィルタの出口温度を確認す
ることにより、所定温度以下のアイドリング状態に限定
して継続時間をカウントさせるようにしたり、或いは、
パティキュレートフィルタの出口温度が所定温度以上に
なったところで排気昇温手段の作動を停止させるように
したりすることができる。
【００４４】（ＩＩＩ）本発明の請求項７及び８に記載
の発明によれば、特殊な付帯設備を新たに設けることな
く既存設備を極力有効に利用して排気昇温手段を実現す
ることができるので、排気昇温手段に要するコストの大
幅な低減化を図ることができ、しかも、効率良く且つ確
実に排気ガスの昇温化を図ることができる。
の発明によれば、特殊な付帯設備を新たに設けることな
く既存設備を極力有効に利用して排気昇温手段を実現す
ることができるので、排気昇温手段に要するコストの大
幅な低減化を図ることができ、しかも、効率良く且つ確
実に排気ガスの昇温化を図ることができる。
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図であ
る。
る。
【図２】図１のパティキュレートフィルタの詳細を示す
断面図である。
断面図である。
【図３】図１の制御装置における具体的な制御手順を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
１ ディーゼルエンジン（エンジン）
８ 排気ガス
９ 排気管
１０ パティキュレートフィルタ
１３ 温度センサ
１３ａ 検出信号
１４ 制御装置（排気昇温手段）
１５ 燃料噴射装置（排気昇温手段）
１５ａ 燃料噴射信号（燃料噴射指令）
１６ アクセルセンサ（負荷センサ：アイドリング判定
手段） １６ａ アクセル開度信号 １７ 回転センサ（アイドリング判定手段） １７ａ 回転数信号 １８ 排気ブレーキ（排気絞り手段：排気昇温手段） １８ａ 開度指令信号（閉作動指令） １９ ニュートラルスイッチ（アイドリング判定手段） １９ａ 検出信号 ２０ サイドブレーキスイッチ（アイドリング判定手
段） ２０ａ 検出信号 ２１ 車速センサ（アイドリング判定手段） ２１ａ 車速信号
手段） １６ａ アクセル開度信号 １７ 回転センサ（アイドリング判定手段） １７ａ 回転数信号 １８ 排気ブレーキ（排気絞り手段：排気昇温手段） １８ａ 開度指令信号（閉作動指令） １９ ニュートラルスイッチ（アイドリング判定手段） １９ａ 検出信号 ２０ サイドブレーキスイッチ（アイドリング判定手
段） ２０ａ 検出信号 ２１ 車速センサ（アイドリング判定手段） ２１ａ 車速信号
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０１Ｎ 3/02 Ｆ０１Ｎ 3/02 ３２１Ｂ
３２１Ｄ
3/24 3/24 Ｅ
Ｎ
Ｒ
Ｆ０２Ｄ 9/04 Ｆ０２Ｄ 9/04 Ａ
Ｂ
Ｅ
41/08 ３７５ 41/08 ３７５
３８０ ３８０Ａ
41/22 ３７５ 41/22 ３７５
３８０ ３８０Ａ
41/38 41/38 Ｂ
43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｇ
３０１Ｈ
３０１Ｔ
３０１Ｙ
Ｆターム(参考） 3G065 AA01 AA09 CA12 EA03 GA08
GA10 GA11 GA29 GA31 GA46
3G084 AA01 BA11 BA13 BA19 CA03
DA28 EA07 EA11 EB22 EC01
EC03 FA05 FA06 FA10 FA27
FA33
3G090 AA03 BA01 CA00 CB23 DA00
DA12 DA18 DA19 DB03 EA04
EA05
3G091 AA02 AA10 AA18 AB02 AB13
BA00 BA15 CB01 CB07 EA00
EA01 EA07 EA17 EA30 EA39
EA40 FA12 GA06
3G301 HA02 JA21 KA07 LA00 MA11
MA23 MA27 NE23 PD11B
PE01Z PF01Z PF03Z PF05Z
PF10Z
Claims (8)
- 【請求項１】 排気管の途中に触媒再生型のパティキュ
レートフィルタを装備した車両を対象とした排気白煙化
防止装置であって、車両がアイドリング状態にあること
を判定するアイドリング判定手段と、パティキュレート
フィルタより上流側で排気ガスを所定温度以上に昇温す
る排気昇温手段とを備え、前記アイドリング判定手段に
より所定時間以上のアイドリング状態の継続が確認され
た時に前記排気昇温手段を作動せしめるように構成した
ことを特徴とする排気白煙化防止装置。 - 【請求項２】 アイドリング判定手段が、エンジンの回
転数を検出する回転センサと、エンジンの負荷を検出す
る負荷センサとにより構成されていることを特徴とする
請求項１に記載の排気白煙化防止装置。 - 【請求項３】 アイドリング判定手段が、エンジンの回
転数を検出する回転センサと、ギヤ位置がニュートラル
ポジションにあることを検出するニュートラルスイッチ
とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記
載の排気白煙化防止装置。 - 【請求項４】 アイドリング判定手段が、エンジンの回
転数を検出する回転センサと、サイドブレーキが引かれ
ていることを検出するサイドブレーキスイッチとにより
構成されていることを特徴とする請求項１に記載の排気
白煙化防止装置。 - 【請求項５】 アイドリング判定手段が、エンジンの回
転数を検出する回転センサと、車速を検出する車速セン
サとにより構成されていることを特徴とする請求項１に
記載の排気白煙化防止装置。 - 【請求項６】 パティキュレートフィルタの出口温度を
検出する温度センサが備えられていることを特徴とする
請求項１〜５の何れかに記載の排気白煙化防止装置。 - 【請求項７】 排気昇温手段が、排気流量を適宜に絞り
込む排気絞り手段と、エンジンの各気筒に対し燃料を噴
射する燃料噴射装置と、その作動時に前記排気絞り手段
に閉作動指令を出力する一方、通常のアイドリング時よ
り回転数を上げるべくメイン噴射の一回当たりの噴射量
を増加し且つ該メイン噴射直後の燃焼可能なタイミング
でアフタ噴射を追加する燃料噴射指令を前記燃料噴射装
置に出力する制御装置とにより構成されていることを特
徴とする請求項１〜６の何れかに記載の排気白煙化防止
装置。 - 【請求項８】 排気絞り手段が排気ブレーキで構成され
ていることを特徴とする請求項７に記載の排気白煙化防
止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002088508A JP2003286887A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 排気白煙化防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002088508A JP2003286887A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 排気白煙化防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003286887A true JP2003286887A (ja) | 2003-10-10 |
Family
ID=29234353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002088508A Pending JP2003286887A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 排気白煙化防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003286887A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1541828A1 (en) * | 2003-12-10 | 2005-06-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Regeneration of diesel particulate filter |
| EP1582721A2 (en) | 2004-03-31 | 2005-10-05 | Isuzu Motors Limited | Control method for an exhaust gas purification system and an exhaust gas purification system |
| WO2006090513A1 (ja) * | 2005-02-24 | 2006-08-31 | Isuzu Motors Limited | 排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法 |
| JP2008190341A (ja) * | 2007-02-01 | 2008-08-21 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2009114888A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃焼制御システム |
| JP2010270690A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Yanmar Co Ltd | 排気ガス浄化システム |
| KR101134746B1 (ko) | 2005-08-11 | 2012-04-13 | 현대자동차주식회사 | 커먼레일 디젤엔진의 공회전 제어방법 |
| JP2013002314A (ja) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Hino Motors Ltd | 排気浄化装置 |
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| KR101734695B1 (ko) | 2015-10-27 | 2017-05-11 | 현대자동차주식회사 | 차량의 주행패턴 분석방법을 이용한 비정상 재생시 dpf 파손방지방법 |
-
2002
- 2002-03-27 JP JP2002088508A patent/JP2003286887A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7082754B2 (en) | 2003-12-10 | 2006-08-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | Regeneration of diesel particulate filter |
| CN1327111C (zh) * | 2003-12-10 | 2007-07-18 | 日产自动车株式会社 | 柴油机微粒滤清器的再生 |
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| US7721534B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-05-25 | Isuzu Motors Limited | Control method for an exhaust gas purification system and an exhaust gas purification system |
| EP1582721A2 (en) | 2004-03-31 | 2005-10-05 | Isuzu Motors Limited | Control method for an exhaust gas purification system and an exhaust gas purification system |
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| US9531023B2 (en) * | 2007-08-01 | 2016-12-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust state control device for fuel cell for mobile unit |
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