JP2014070524A - ディーゼルエンジン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 制御装置6が排気昇温装置3でDPF1の再生を開始した後、温度検出装置5で検出された排気温度が所定のエンジン緊急停止温度以上となった場合には、制御装置6がエンジン緊急停止装置7でエンジンを緊急停止させ、その後、温度検出装置5で検出された排気経路4内の温度がエンジン緊急停止温度よりも低いエンジン始動禁止温度以上である場合には、制御手段6がエンジン始動禁止装置8でエンジンの始動を禁止し、エンジン始動操作が行われてもエンジンの始動を阻止する。
【選択図】 図1
Description
この明細書及び特許請求の範囲で用いる用語のうち、DPFはディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称、DOCはディーゼル酸化触媒の略称、PMは粒子状物質の略称である。
この種のディーゼルエンジンによれば、DPFを再生し、再利用することができる利点がある。
しかし、この従来技術では、DPFの再生中、DPFに堆積したPMが異常燃焼した場合に、DPFが過昇温状態となるのを防止する手段がないため、問題がある。
DPFの再生中、DPFに堆積したPMが異常燃焼した場合に、DPFが過昇温状態となるのを防止する手段がないため、DPFが熱損傷するおそれがある。
図1に例示するように、排気経路(4)に配置されたDPF(1)と、DPF(1)に堆積されたPMの堆積量を推定するPM堆積量推定装置(2)と、制御装置(6)とを備え、
PM堆積量推定装置(2)で推定されたPM堆積量が所定の再生要求基準値を越えた場合には、制御装置(6)が排気昇温装置(3)で排気(11)を昇温し、排気(11)の昇温でDPF(1)に堆積されたPMを焼却除去し、DPF(1)を再生するように構成された、ディーゼルエンジンにおいて、
図1に例示するように、排気経路(4)に配置された温度検出装置(5)と、エンジン緊急停止装置(7)と、エンジン始動禁止装置(8)とを備え、
図1、図2に例示するように、制御手段(6)が排気昇温装置(3)でDPF(1)の再生を開始した後、温度検出装置(5)で検出された排気経路(3)内の温度が所定のエンジン緊急停止温度(T1)以上となった場合には、制御装置(6)がエンジン緊急停止装置(7)でエンジンを緊急停止(S3)させ、その後、温度検出装置(5)で検出された排気経路(4)内の温度がエンジン緊急停止温度(T1)よりも低いエンジン始動禁止温度(T2)以上である場合には、制御手段(6)がエンジン始動禁止装置(8)でエンジンの始動を禁止(S5)し、エンジン始動操作が行われてもエンジンの始動を阻止(S8)し、
温度検出装置(5)で検出された排気経路(4)内の温度がエンジン始動禁止温度(T2)未満になった場合には、制御手段(6)がエンジン始動禁止装置(8)によるエンジンの始動の禁止を解除(S10)し、エンジン始動操作が行われると、エンジンの始動を許容(S13)するように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
請求項1に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 DPFの熱損傷を防止することかできる。
図1、図2に例示するように、DPF(1)の再生中、DPF(1)に堆積したPMが異常燃焼し、排気温度が上昇した場合には、エンジンを緊急停止(S3)させ、その後、排気経路(4)内の温度が低下するまでエンジンを始動させないので、PMが異常燃焼しているDPF(1)に排気(11)中の酸素が供給されず、PMの異常燃焼が継続せず、過昇温によるDPF(1)の熱損傷を防止することができる。
図1、図2に例示するように、DPF(1)の温度が下がり、排気(11)がDPF(1)に供給されても、DPF(1)に堆積したPMの異常燃焼が起こらず、DPF(1)の熱損傷が起こり難い状況下では、エンジン始動を行うことができる。
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 コモンレール式燃料噴射装置を有効利用して排気昇温を行うことができる。
図1、図2に例示するように、排気昇温装置(3)は、コモンレール式燃料噴射装置(9)と、DPF(1)の上流に配置されたDOC(10)とを備え、コモンレール式燃料噴射装置(9)の主噴射後に行われるポスト噴射で、排気(11)中に燃料(12)が混入され、この燃料(12)がDOC(10)で酸化燃焼され、排気(11)が昇温されるように構成されているので、コモンレール式燃料噴射装置(9)を有効利用して排気昇温を行うことができる。
請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 DPFの熱損傷防止機能を高めることができる。
図1、図2に例示するように、複数のセンサで排気経路(4)内の温度を検出し、エンジンを緊急停止させるので、排気経路(4)内の温度検出の精度が高く、エンジンの緊急停止の失敗が起こり難く、DPF(1)の熱損傷防止機能を高めることができる。
請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 DPFの熱損傷防止機能を高めることができる。
図1、図2に例示するように、複数のセンサで排気経路(4)内の温度を検出し、エンジンの始動を禁止(S5)するので、排気経路(4)内の温度検出の精度が高く、エンジンの始動禁止の失敗が起こり難く、DPF(1)の熱損傷防止機能を高めることができる。
請求項5に係る発明は、請求項1から請求項4のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 運転者による無駄なエンジン始動操作を防止することができる。
図1、図2に例示するように、エンジン始動禁止情報報知器(13)を備え、制御手段(6)がエンジン始動禁止装置(8)でエンジンの始動を禁止(S5)している場合には、制御装置(6)がエンジン始動禁止情報報知器(13)でエンジンの始動が禁止されている旨の情報を報知(S6)するので、運転者による無駄なエンジン始動操作を防止することができる。
図1に示すように、シリンダブロック(18)の上部にシリンダヘッド(19)が組み付けられ、シリンダブロック(18)の前部にエンジン冷却ファン(20)が配置され、シリンダブロック(18)の後部にフライホイル(21)が配置されている。シリンダヘッド(19)の一側には排気マニホルド(25)が配置され、この排気マニホルド(25)に過給機(26)が連通され、この過給機(26)の排気タービン(15)の下流に排気処理装置が設けられている。
図1に示すように、排気経路(4)に配置されたDPF(1)と、DPF(1)に堆積されたPMの堆積量を推定するPM堆積量推定装置(2)と、制御装置(6)とを備えている。
PM堆積量推定装置(2)で推定されたPM堆積量が所定の再生要求基準値を越えた場合には、制御装置(6)が排気昇温装置(3)で排気(11)を昇温し、排気(11)の昇温でDPF(1)に堆積されたPMを焼却除去し、DPF(1)を再生するように構成されている。
PM堆積量推定手段(2)は、制御装置(6)の演算部であり、エンジン負荷、エンジン回転数、DPF入口温度センサ(5b)による検出排気温度、DPF上流側排気圧センサ(38)によるDPF上流側の排気圧、差圧センサ(37)によるDPF(1)の上流と下流の差圧等に基づいて、予め実験的に求めたマップデータからPM堆積量を推定する。
制御装置(6)はエンジンECUである。エンジンECUはエンジン電子制御ユニットの略称である。
図1、図2に示すように、制御装置(6)が排気昇温装置(3)でDPF(1)の再生を開始した後、温度検出装置(5)で検出された排気温度が所定のエンジン緊急停止温度(T1)以上となった場合には、制御装置(6)がエンジン緊急停止装置(7)でエンジンを緊急停止(S3)させる。
その後、温度検出装置(5)で検出された排気経路(4)内の温度がエンジン緊急停止温度(T1)よりも低いエンジン始動禁止温度(T2)以上である場合には、制御手段(6)がエンジン始動禁止装置(8)でエンジンの始動を禁止(S5)し、エンジン始動操作が行われてもエンジンの始動を阻止(S8)する。
温度検出装置(5)で検出された排気経路(4)内の温度がエンジン始動禁止温度(T2)未満になった場合には、制御手段(6)がエンジン始動禁止装置(8)によるエンジンの始動の禁止を解除(S10)し、エンジン始動操作が行われると、エンジンの始動を許容(S13)するように構成されている。
エンジン緊急停止温度(T1)は、センサ毎に設定され、DOC入口温度センサ(5a)とDPF入口温度センサ(5b)については700°C、DPF出口温度センサ(5c)については820°Cである。
エンジン始動基準温度(T2)は、いずれのセンサ(5a)(5b)(5c)についても300°Cである。
フライホイル(21)にロータプレート(22)が取り付けられている。また、シリンダブロック(18)の後部には動弁カム軸(23)に取り付けたセンサプレート(24)が配置されている。
制御手段(6)は、目標エンジン回転数と実エンジン回転数の偏差を小さくするように、インジェクタ(27)の電磁弁(29)の開弁タイミングと開弁継続時間を制御し、インジェクタ(27)から燃焼室に所定の噴射タイミングで所定量の燃料噴射を行わせる。
DOC上流側排気温度センサ(40)によるDOC上流側の排気(11)の検出温度がDOC(10)の活性化温度よりも低い場合には、制御装置(6)がコモンレール式燃料噴射装置(9)のインジェクタ(27)から主噴射よりも後でポスト噴射よりも前のアフター噴射を行わせ、或いは、吸気スロットルの開度を絞り、排気(11)の温度を高め、DOC(10)の活性化を図る。
排気昇温手段(3)は、排気管内に燃料を噴射するインジェクタとDOC(3)の組み合わせから成るものや、DPF(1)の入口に配置した電熱ヒータから成るものでもよい。
ステップ(S1)では、DPF(1)の再生が開始されたか否かが判定される。ステップ(S1)での判定が否定の場合には、ステップ(S1)を繰り返し、判定が肯定されると、ステップ(S2)に進む。
ステップ(S2)では、温度検出手段(5)で検出された排気温度がエンジン緊急停止温度(T1)以上になったか否かが判定される。ステップ(S2)での判定が肯定の場合には、ステップ(S3)でエンジンを緊急停止する。
ステップ(S5)では、エンジンの始動を禁止する。具体的には、エンジン始動禁止装置(8)のリレーのスイッチを開いておき、キースイッチ(16)をスタータ駆動位置に切り替えても、バッテリからスタータモータ(17)への通電がなされないようにしておく。
ステップ(S6)では、エンジン始動禁止情報報知器(13)でエンジンの始動が禁止されている旨の情報を報知する。
ステップ(S8)では、エンジンの始動を阻止する。具体的には、ステップ(S5)での状態を維持する。
ステップ(S8)の後は、ステップ(S4)に戻る。
ステップ(S7)での判定が否定の場合にも、ステップ(S4)に戻る。
ステップ(S2)での判定が否定の場合には、ステップ(S9)でDPF(1)の再生が収容したか否かが判定され、肯定の場合には処理を終了し、否定の場合にはステップ(S2)に戻る。
ステップ(S11)では、エンジン始動禁止情報報知器(13)によるエンジンの始動が禁止されている旨の情報の報知を終了させる。
ステップ(S12)では、エンジン始動操作が行われたか否かが判定され、判定が否定の場合には、ステップ(S12)が繰り返され、判定が肯定されると、ステップ(S13)でエンジンの始動を許容する。具体的には、ステップ(S10)の状態を維持し、処理を終了する。
(2) PM堆積量推定装置
(3) 排気昇温装置
(4) 排気経路
(5) 温度検出装置
(5a) DOC入口温度センサ
(5b) DPF入口温度センサ
(5c) DPF出口温度センサ
(6) 制御装置
(7) エンジン緊急停止装置
(8) エンジン始動禁止装置
(9) コモンレール式燃料噴射装置
(10) DOC
(11) 排気
(12) 燃料
(13) エンジン始動禁止情報報知器
(T1) エンジン緊急停止温度
(T2) エンジン始動禁止温度
(S5) エンジンの始動を禁止
(s6) エンジンの始動が禁止されている旨の情報を報知
(S8) エンジンの始動を阻止
(S10) エンジンの始動の禁止を解除
(S11) エンジンの始動が禁止されている旨の情報の報知を終了
(S13) エンジンの始動を許容
Claims (5)
- 排気経路(4)に配置されたDPF(1)と、DPF(1)に堆積されたPMの堆積量を推定するPM堆積量推定装置(2)と、制御装置(6)とを備え、
PM堆積量推定装置(2)で推定されたPM堆積量が所定の再生要求基準値を越えた場合には、制御装置(6)が排気昇温装置(3)で排気(11)を昇温し、排気(11)の昇温でDPF(1)に堆積されたPMを焼却除去し、DPF(1)を再生するように構成された、ディーゼルエンジンにおいて、
排気経路(4)に配置された温度検出装置(5)と、エンジン緊急停止装置(7)と、エンジン始動禁止装置(8)とを備え、
制御手段(6)が排気昇温装置(3)でDPF(1)の再生を開始した後、温度検出装置(5)で検出された排気温度が所定のエンジン緊急停止温度(T1)以上となった場合には、制御装置(6)がエンジン緊急停止装置(7)でエンジンを緊急停止(S3)させ、その後、温度検出装置(5)で検出された排気経路(4)内の温度がエンジン緊急停止温度(T1)よりも低いエンジン始動禁止温度(T2)以上である場合には、制御手段(6)がエンジン始動禁止装置(8)でエンジンの始動を禁止(S5)し、エンジン始動操作が行われてもエンジンの始動を阻止(S8)し、
温度検出装置(5)で検出された排気経路(4)内の温度がエンジン始動禁止温度(T2)未満になった場合には、制御手段(6)がエンジン始動禁止装置(8)によるエンジンの始動の禁止を解除(S10)し、エンジン始動操作が行われると、エンジンの始動を許容(S13)するように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 - 請求項1に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
排気昇温装置(3)は、コモンレール式燃料噴射装置(9)と、DPF(1)の上流に配置されたDOC(10)とを備え、コモンレール式燃料噴射装置(9)の主噴射後に行われるポスト噴射で、排気(11)中に燃料(12)が混入され、この燃料(12)がDOC(10)で酸化燃焼され、排気(11)が昇温されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 - 請求項1または請求項2に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
温度検出装置(5)は、DOC入口温度センサ(5a)と、DPF入口温度センサ(5b)と、DPF出口温度センサ(5c)とを備え、これら各センサ(5a)(5b)(5c)で検出された排気経路(4)内の温度のいずれかがエンジン緊急停止温度(T1)以上となった場合には、制御手段(6)がエンジン緊急停止装置(7)でエンジンを緊急停止(S3)させるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載されたディーゼルエンジンにおいて、
温度検出装置(5)は、DOC入口温度センサ(5a)と、DPF入口温度センサ(5b)と、DPF出口温度センサ(5c)とを備え、これら各センサ(5a)(5b)(5c)で検出された排気経路(4)内の温度のいずれかがエンジン始動基準温度(T2)以上である場合には、制御手段(6)がエンジン始動禁止装置(8)でエンジンの始動を禁止(S5)するように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載されたディーゼルエンジンにおいて、
エンジン始動禁止情報報知器(13)を備え、制御手段(6)がエンジン始動禁止装置(8)でエンジンの始動を禁止(S5)している場合には、制御装置(6)がエンジン始動禁止情報報知器(13)でエンジンの始動が禁止されている旨の情報を報知(S6)し、制御手段(6)でエンジン始動禁止情報報知器(13)によるエンジンの始動の禁止を解除(S10)した場合には、制御手段(6)がエンジン始動禁止情報報知器(13)によるエンジンの始動が禁止されている旨の情報の報知を終了(S11)するように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113123888A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-16 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 汽车的启动控制方法、装置及计算机存储介质 |
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2012
- 2012-09-28 JP JP2012215618A patent/JP2014070524A/ja active Pending
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