JP2014190287A - Exhaust emission control device - Google Patents
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Description
本発明は、動力を発生させるエンジンと、エンジンの動力を油圧ポンプの駆動のために取り出すパワーテイクオフと、エンジンからの排気ガスを外部へ導く排気管と、排気管の排気流量を絞り込むことで排気温度を昇温させる排気絞り手段と、を備えた特装車に搭載される排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an engine that generates power, a power take-off that extracts engine power for driving a hydraulic pump, an exhaust pipe that guides exhaust gas from the engine to the outside, and exhaust gas flow by narrowing the exhaust flow rate of the exhaust pipe. The present invention relates to an exhaust purification device that is mounted on a specially equipped vehicle including an exhaust throttle means for raising the temperature.
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SOF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。従来、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行われている。 Particulate matter (particulate matter) discharged from a diesel engine is mainly composed of soot made of carbonaceous matter and SOF content (Soluble Organic Fraction) made of high-boiling hydrocarbon components. The composition contains a small amount of sulfate (mist-like sulfuric acid component). Conventionally, as a measure for reducing this kind of particulates, a particulate filter is provided in the middle of an exhaust pipe through which exhaust gas flows.
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。 This type of particulate filter has a porous honeycomb structure made of a ceramic such as cordierite, and the inlets of the flow paths partitioned in a lattice pattern are alternately sealed, and the inlets are not sealed. About the flow path, the exit is sealed, and only the exhaust gas which permeate | transmitted the porous thin wall which divides each flow path is discharged | emitted downstream.
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。しかし、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が採用されている。 Then, the particulates in the exhaust gas are collected and deposited on the inner surface of the porous thin wall, so that the particulates are appropriately burned and removed before the exhaust resistance increases due to clogging. It is necessary to regenerate. However, since there are few opportunities to obtain exhaust temperatures that are high enough for particulates to self-combust under normal diesel engine operating conditions, for example, an appropriate amount of rare earth elements such as cerium on alumina-supported platinum A catalyst regeneration type particulate filter in which an oxidation catalyst formed by adding a catalyst is integrally supported is employed.
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。 That is, if such a catalyst regeneration type particulate filter is employed, the oxidation reaction of the collected particulates is promoted to lower the ignition temperature, and the particulates can be burned and removed even at an exhaust temperature lower than the conventional one. It becomes possible.
ただし、斯かる触媒再生型のパティキュレートフィルタを採用した場合であっても、排気温度の低い運転領域では、パティキュレートの処理量よりも捕集量が上まわってしまうため、このような低い排気温度での運転状態が続くと、パティキュレートフィルタの再生が良好に進まずにパティキュレートフィルタが過捕集状態に陥る虞があり、パティキュレートの堆積量が増加してきた段階でパティキュレートフィルタより上流側の排気ガス中に燃料を添加してパティキュレートフィルタを強制再生することが考えられている。 However, even when such a catalyst regeneration type particulate filter is adopted, the trapped amount exceeds the particulate processing amount in the operation region where the exhaust temperature is low, and thus such a low exhaust gas. If the operating condition at temperature continues, there is a risk that the particulate filter will not regenerate well and the particulate filter will fall into an over-collected state, and at the stage where the accumulated amount of particulates has increased, it will be upstream of the particulate filter. It is considered to forcibly regenerate the particulate filter by adding fuel to the exhaust gas on the side.
つまり、パティキュレートフィルタより上流側で燃料を添加すれば、その添加された燃料がパティキュレートフィルタの酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上げられてパティキュレートが燃やし尽くされ、パティキュレートフィルタの再生化が図られることになる。 In other words, if fuel is added upstream from the particulate filter, the added fuel undergoes an oxidation reaction on the oxidation catalyst of the particulate filter, and the heat of the reaction raises the catalyst bed temperature to burn out the particulate. Thus, regeneration of the particulate filter is achieved.
また、併せて、排気ブレーキを作動させて排気管を流れる排気流量をバルブによって絞り込み、これにより、エンジンのポンピングロスが増大し、エンジンの回転を維持する為に噴射される燃料が増加する為、排気温度が上昇されると共に、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を図っている。 In addition, the exhaust brake is operated and the exhaust flow rate flowing through the exhaust pipe is throttled by the valve, thereby increasing the pumping loss of the engine and increasing the fuel injected to maintain the engine rotation. As the exhaust temperature rises and the exhaust resistance increases, the intake of the relatively low temperature is difficult to flow into the cylinder, and the residual amount of the relatively high temperature exhaust gas increases. The exhaust temperature is further increased by the air in the cylinder containing a large amount of gas being compressed in the next compression stroke and reaching the explosion stroke.
この種のパティキュレートフィルタの再生を図る発明に関しては、例えば、下記の特許文献1に開示されている。 An invention for regenerating this type of particulate filter is disclosed, for example, in Patent Document 1 below.
しかしながら、このようなパティキュレートの堆積量が所定量を超えたときに自動的にパティキュレートフィルタの再生が実施される場合、車両の種類によっては不具合が発生する。すなわち、ディーゼルエンジンの動力を取り出すパワーテイクオフを備えたクレーン車のような特装車である場合である。取り出された動力は、クレーンを作動させる油圧ポンプの作動のために使用される。 However, when the particulate filter is automatically regenerated when the amount of accumulated particulates exceeds a predetermined amount, a problem occurs depending on the type of vehicle. That is, it is a specially equipped vehicle such as a crane vehicle having a power take-off for extracting the power of the diesel engine. The extracted power is used for the operation of a hydraulic pump that operates the crane.
クレーン車は、ディーゼルエンジンの動力により油圧ポンプを作動させることになるため、油圧ポンプの使用時に再生が自動的に実行されると、ディーゼルエンジンが運転回転数を維持するために燃料の噴射量を増大させる。しかし、排気ブレーキの作動によって燃料を燃焼させるために十分な空気を吸入できず、失火及びエンジンストップが発生する虞がある。 Since crane trucks operate a hydraulic pump by the power of the diesel engine, when regeneration is automatically performed when the hydraulic pump is used, the fuel injection amount is reduced in order for the diesel engine to maintain its operating speed. Increase. However, there is a risk that misfire and engine stop may occur because sufficient air cannot be taken in to burn fuel by operating the exhaust brake.
本発明は、パティキュレートの堆積量が所定量を超えたときに自動的にパティキュレートフィルタの再生が実施される特装車の排気浄化装置において、ディーゼルエンジンの動力を油圧ポンプの駆動のために取り出し中に、再生が実施されても、エンジンの作動に不具合を発生させない排気浄化装置を提供することを目的とする。 The present invention relates to an exhaust emission control device for a specially equipped vehicle in which regeneration of a particulate filter is automatically performed when the amount of accumulated particulate matter exceeds a predetermined amount, and the power of a diesel engine is being taken out for driving a hydraulic pump. Another object of the present invention is to provide an exhaust emission control device that does not cause a problem in engine operation even when regeneration is performed.
本発明は、動力を発生させるエンジンと、前記エンジンの動力を油圧ポンプの駆動のために取り出すパワーテイクオフと、を備えた特装車に搭載される排気浄化装置に関する。
前記エンジンからの排気ガスを外部へ導く排気管と、前記排気管に配設され排気ガス中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、前記パティキュレートの堆積量が所定量を超えると自動的に燃料添加を行うことでパティキュレートフィルタの再生を行う燃料添加手段と、前記排気管の排気流量を絞り込むことで排気温度を昇温させる排気絞り手段と、を備えている。そして、前記排気絞り手段は、前記油圧ポンプの使用時に前記燃料添加手段が実行されると、前記パティキュレートフィルタの再生を補助するように前記排気管の排気流量を絞り、前記油圧ポンプの油圧が第1閾値よりも高くなると、排気流量の絞り込みが解除されることを特徴としている。
The present invention relates to an exhaust emission control device mounted on a specially equipped vehicle including an engine that generates power and a power take-off that extracts the power of the engine for driving a hydraulic pump.
An exhaust pipe that guides exhaust gas from the engine to the outside, a particulate filter that is disposed in the exhaust pipe and collects particulates in the exhaust gas, and automatically when the accumulated amount of the particulates exceeds a predetermined amount Fuel addition means for regenerating the particulate filter by adding fuel to the exhaust gas, and exhaust throttle means for raising the exhaust temperature by narrowing the exhaust flow rate of the exhaust pipe. The exhaust throttle means throttles the exhaust flow rate of the exhaust pipe to assist regeneration of the particulate filter when the fuel addition means is executed when the hydraulic pump is used, and the hydraulic pressure of the hydraulic pump is reduced. The exhaust gas flow rate narrowing is released when it becomes higher than the first threshold value.
前記排気浄化装置において、前記排気絞り手段は、前記油圧ポンプが使用中、且つ、前記油圧ポンプの油圧が第1閾値よりも低い第2閾値以下の場合に排気流量を絞ることが好ましい。 In the exhaust purification apparatus, it is preferable that the exhaust throttle means throttles the exhaust flow rate when the hydraulic pump is in use and the hydraulic pressure of the hydraulic pump is equal to or lower than a second threshold value that is lower than the first threshold value.
本発明によれば、ディーゼルエンジンの動力を油圧ポンプの駆動のために取り出し中に、パティキュレートフィルタの再生が自動的に実行されても、エンジンの作動に不具合が生じることを防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if regeneration of a particulate filter is performed automatically while taking out the motive power of a diesel engine for the drive of a hydraulic pump, it can prevent that a malfunction arises in operation | movement of an engine. .
以下、本発明の実施するための形態を、図1を参照して説明する。図1は、本発明の排気浄化装置が搭載される特装車の一例を示す概略図である。図1に示す特装車は、クレーン車1を示している。 Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view showing an example of a specially equipped vehicle on which the exhaust emission control device of the present invention is mounted. The specially equipped vehicle shown in FIG.
クレーン車1は、ディーゼルエンジン2(エンジン)から排気マニホールド3を介して排気管4に排気ガス5を流して外部に排出する。排気管4のマフラ6の内部には、酸化触媒を一体的に担持された触媒再生型のパティキュレートフィルタ7が収納されている。そして、パティキュレートフィルタ7は、フィルタケース8により抱持される。このフィルタケース8は、マフラ6の外筒を成す。排気浄化装置9は、排気管4と、パティキュレートフィルタ7とフィルタケース8を有するマフラ6と、バルブ16を有する排気ブレーキ17と、を備えている。
The crane vehicle 1 flows the exhaust gas 5 from the diesel engine 2 (engine) through the exhaust manifold 3 to the exhaust pipe 4 and discharges it to the outside. Inside the
パティキュレートフィルタ7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5のみが下流側へ排出されるようになっている。
The
フィルタケース8の入口部分(入側)には、パティキュレートフィルタ7に導入される排気ガス5の温度を触媒床温度の代用値として計測する温度センサ(温度検出手段)10が配設されている。この温度センサ10の検出信号10aは、制御装置11に対し入力されるようになっている。
A temperature sensor (temperature detection means) 10 that measures the temperature of the exhaust gas 5 introduced into the
制御装置11は、エンジンコントロールユニット(ECU:Electronic Control Unit)を備えている。エンジンコントロールユニットは、ディーゼルエンジン2の運転における制御を電子制御された補助装置を用いて行う際に、それらを総合的に制御するマイクロコントローラである。
The
そして、制御装置11は、ディーゼルエンジン2の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射装置(燃料添加手段)14の燃料噴射に関する制御を行う。制御装置11は、アクセル開度をディーゼルエンジン2の負荷として検出するアクセルセンサ12(負荷センサ)からのアクセル開度信号12aと、ディーゼルエンジン1の機関回転数を検出する回転センサ13からの回転数信号13aとに基づき、ディーゼルエンジン2の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射装置14に向け燃料噴射信号14aが出力されるようになっていて、この燃料噴射信号14aの出力に際し、ディーゼルエンジン2の運転状態が制御装置11に常時把握されるようになっている。
And the
ここで、燃料噴射装置14は、各気筒に装備される複数のインジェクタを有しており、これら各インジェクタの電磁弁が燃料噴射信号14aにより適宜に開弁制御されて燃料の噴射タイミング及び噴射量が適切に制御されるようになっている。そして、制御装置11は、アクセル開度信号12a及び回転数信号13aに基づき通常モードの燃料噴射信号14aを決定する。
Here, the
制御装置11は、パティキュレートフィルタ7にパティキュレートの堆積量が所定量を超えるとパティキュレートフィルタ7の再生を自動的に実行する。具体的には、制御装置11は、回転センサ13からの回転数信号13aに基づきディーゼルエンジン2の回転数を抽出すると共に、アクセルセンサ12からのアクセル開度信号12aに基づく燃料噴射信号14aの決定時に判明している燃料の噴射量を抽出し、これら回転数と噴射量とによるパティキュレートの発生量マップからディーゼルエンジン2の現在の運転状態に基づくパティキュレートの基本的な発生量を推定し、この基本的な発生量に対しパティキュレートの発生にかかわる各種の条件を考慮した補正係数を掛け且つ現在の運転状態におけるパティキュレートの処理量を減算して最終的な発生量を求め、この最終的な発生量を時々刻々積算してパティキュレートの堆積量を推定するようになっており、この堆積量が所定の目標値に達したものと推定された時に通常モードから再生モードへの切り替えを行うようになっている。
The
制御装置11は、通常モードから再生モードへ切り替わると、圧縮上死点(クランク角0゜)付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングでポスト噴射を行うような噴射パターンの燃料噴射信号14aを燃料噴射装置14に対して送信する。
When the
つまり、このようにメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングでポスト噴射が行われると、このポスト噴射により排気ガス5中に未燃の燃料(主としてHC:炭化水素)が添加されることになり、この未燃の燃料がパティキュレートフィルタ7表面の酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上昇してパティキュレートフィルタ(PF)7の触媒床温度が所定温度以上で所定時間(再生に必要な時間)を経過した場合、パティキュレートフィルタ7内のパティキュレートが燃焼除去されることになる。
That is, when post-injection is performed at the non-ignition timing later than the compression top dead center following main injection, unburned fuel (mainly HC: hydrocarbon) is added to the exhaust gas 5 by this post-injection. As a result, the unburned fuel undergoes an oxidation reaction on the oxidation catalyst on the surface of the
ただし、再生モードに切り替わった際に車両がアイドリング状態にある時は、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するようにもなっている。 However, if the vehicle is in an idling state when switching to the regeneration mode, the main injection that was performed near the compression top dead center (crank angle 0 °) to increase the rotational speed compared to the normal idling The amount of injection is increased.
つまり、アイドリング停車時にパティキュレートフィルタ7の強制再生を行う場合には、排気ガス5の温度及び流量が低すぎて良好にパティキュレートの燃焼除去を行うことが難しいため、メイン噴射の一回当たりの噴射量を増加することで通常のアイドリング時より回転数を上げ、これによりエネルギー投入量を増やして排気ガス5の温度及び流量を強制再生に適したレベルまで引き上げるようにしてある。
That is, when the
更に、このようなディーゼルエンジン2の回転数を上昇させる制御に加えて、必要に応じ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行うようにしても良く、このようにメイン噴射直後の燃焼可能なタイミングでアフタ噴射が行われると、該アフタ噴射の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2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更なる上昇を図ることが可能となる。
Further, in addition to the control for increasing the rotational speed of the
また、制御装置11は、クレーン車1がアイドル状態か否かを判定するアイドリング判定手段を有している。具体的には、特に、図1中には図示していないが、先に説明したアクセルセンサ12,回転センサ13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、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からの検出信号も制御装置11に入力され、これらの検出信号に基づきクレーン車1がアイドリング状態にあるか否かを判定するようになっている。
Moreover, the
制御装置11は、回転センサ13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12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判定するようになっている。
The
パティキュレートフィルタ7より上流側には、ディーゼルエンジン2からの排気流量を絞り込むバルブ16を備えた排気ブレーキ(排気絞り手段)17が配設されている。排気ブレーキ17は、通常、バルブ16が排気管4の排気流量を絞ることで排気管4内の排気圧力を高め、ディーゼルエンジン2にかかるポンピングロスを大きくして回転速度を抑制する補助ブレーキとして用いられる。
An exhaust brake (exhaust throttle means) 17 including a
しかし、本発明を実施するための形態において排気ブレーキ17は、制御装置11にて再生モードが選択された際に、クレーン車1がアイドリング中に更に排気温度を上げるための手段として説明する。この排気ブレーキ17のバルブ16は、制御装置11からの開閉指令信号17aにより開閉制御されるようになっている。ここで、排気ブレーキ17のバルブ閉とは、排気流量を絞り込むことを示し、バルブ開とは、排気流量の絞り込みを解除することを示す。
However, in the embodiment for carrying out the present invention, the
クレーン車1は、変速機20の側面にパワーテイクオフ21を備えている。パワーテイクオフ21は、変速機20の副軸歯車からギヤトレーンを介してディーゼルエンジン2の動力を取り出す機構である。この変速機20から取り出された動力は、パワーテイクオフ装置21の出力軸から油圧ポンプ22の駆動のために出力されるようになっている。
The crane vehicle 1 includes a power take-
ここで、キャブ内のインストルメントパネルには、ディーゼルエンジン2の動力を、パワーテイクオフ21を介し取り出して油圧ポンプ22を駆動し得るようにするためのPTOスイッチ23が配設されている。
Here, the instrument panel in the cab is provided with a
制御装置11は、PTOスイッチ23がオンされるとオン信号23aを受け、パワーテイクオフ21に対してPTO指令信号21aを出力する。パワーテイクオフ21は、PTO指令信号21aを受信すると出力がオンになるとともにキャブ外に別途設置した外部アクセル24が有効となる。
When the
この外部アクセル24は、キャブ外の外部アクセルセンサ25をレバー26で操作するように構成されており、PTOスイッチ23のオン時に外部アクセルセンサ25からの外部アクセル開度信号25aがディーゼルエンジン2の制御信号として制御装置11内で電気的に有効化され、キャブ内でアクセルペダルを踏まなくてもディーゼルエンジン2の回転数をキャブ外で制御できる。
The
ここで、制御装置11は、PTOスイッチ23がオンである場合、クレーン車1がアイドリング状態であると判定する。従って、制御装置11は、パティキュレートフィルタ7の再生が実行されると、バルブ16が排気管4の流路を絞るように制御する。
Here, when the
油圧ポンプ22は、PTOスイッチ23がオンにされパワーテイクオフ21によってディーゼルエンジン2から取り出された動力によって作動すると、作動油タンクから吸い込まれた作動油が圧油となり、方向切換弁を経て油圧シリンダ又は油圧モータに導かれ、それぞれ往復又は回転運動に変えられクレーン27を作動させる。
When the
油圧ポンプ22の油圧は、油圧計28により測定され、油圧値28aが制御装置11へ逐次送信されようになっている。制御装置11は、パティキュレートフィルタ7の再生が実行され、油圧が第1閾値よりも高くなったと判定すると、ディーゼルエンジン2が失火やエンジンストップといった不具合が発生しないように排気ブレーキ17のバルブ16を開く制御を行う。具体的には、排気ブレーキ17に対して開閉指令信号17aを送信し、バルブ16を開けて排気ブレーキ17を解除する。
The oil pressure of the
また、制御装置11は、パティキュレートフィルタ7の再生が実行された際に、PTOスイッチ23がON(油圧ポンプが使用中)、且つ、油圧ポンプ22の油圧が第1閾値よりも低い第2閾値以下の場合、バルブ16を閉じるように排気ブレーキ17に対して開閉指令信号17aを送信し、排気ブレーキ17を作動させる。
Further, when the regeneration of the
図1、図2を参照して本発明の作動を説明する。図2は、制御装置の処理を示すフローチャート図である。図2に示すとおり、ステップS1において、制御装置11は、燃料噴射装置14の燃料噴射を通常モードに設定し、ステップS2へ進む。そして、ステップS2において、制御装置11は、パティキュレート積算量の計算値が所定値(目標値)以上か否かを判定し、所定値以上であればステップS3へ進み、燃料噴射装置14の燃料噴射を再生モードに設定し、ステップS4へ進む。ステップS2において、パティキュレート積算量の計算値が所定値より小さければ、再びステップS2へ戻る。
The operation of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing processing of the control device. As shown in FIG. 2, in step S1, the
ステップS4において、制御装置11は、PTOスイッチ23がON、且つ、油圧ポンプ22の油圧が第2閾値以下であるか判定し該当する場合、ステップS5へ進み排気ブレーキ17のバルブ16を、開閉指令信号17aを送信することにより閉じて排気管4の排気流量を絞り、ステップS6へ進む。ステップS4において、制御装置11は、PTOスイッチ23がON、且つ、油圧ポンプ22の油圧が第2閾値以下に該当しない場合は、ステップS8へ進む。
In step S4, the
ステップS6において、制御装置11は、油圧ポンプ22の油圧が第1閾値以上である場合、ステップS7へ進み排気ブレーキ17のバルブ16を、開閉指令信号17aを送信することにより開け、ステップS8へ進む。ステップS6において、油圧ポンプ22の油圧が第1閾値よりも低い場合は、ステップS8へ進む。
In step S6, if the hydraulic pressure of the
ステップS8において、パティキュレートフィルタ(PF)7の触媒床温度が所定温度以上で所定時間(再生に必要な時間)を経過した場合は、再生が完了したものとして、再びステップ1へ戻り燃料噴射が通常モードに設定される。ステップS8において、パティキュレートフィルタ(PF)7の触媒床温度が所定温度以上で所定時間を経過していない場合、すなわち再生が完了していない場合は、ステップS4へ進む。 In step S8, when the catalyst bed temperature of the particulate filter (PF) 7 is equal to or higher than a predetermined temperature and a predetermined time (time required for regeneration) has elapsed, it is assumed that the regeneration is completed, and the process returns to step 1 and fuel injection is performed again. Normal mode is set. In step S8, if the catalyst bed temperature of the particulate filter (PF) 7 is equal to or higher than the predetermined temperature and the predetermined time has not elapsed, that is, if regeneration is not completed, the process proceeds to step S4.
本発明によれば、パティキュレートの堆積量が所定量を超えたときに自動的にパティキュレートフィルタの再生が実施される特装車の排気浄化装置9において、ディーゼルエンジンの動力を油圧ポンプ22の駆動のために取り出し中に、排気ガスの再生が自動的に実行されても、油圧ポンプ22の油圧が第1閾値以上である場合、排気ブレーキ17のバルブ16が制御装置11により開けられ排気ブレーキ17の作動が解除されるため、排気ブレーキ17の作動によって燃料を燃焼させるための十分な空気を吸入できず、失火及びエンジンストップが発生するといったディーゼルエンジン2の動作不良を防止することができる。
According to the present invention, in the exhaust
また、本発明によれば、排気ブレーキ17のバルブ16を開ける判定値に用いられる第1閾値と排気ブレーキ17のバルブ16を閉じる判定値に用いられる第2閾値を、幅を持たせた異なる値を用いている。このようにバルブ16を閉じる油圧値と閉める油圧値に幅を持たせたことにより、第1閾値のみで判定を行った際に、第1閾値の前後の油圧値が検出され、それに伴いバルブ16が連続開閉して排気ブレーキ17の動作が不安定になるようなことを防止することができる。
Further, according to the present invention, the first threshold value used for the determination value for opening the
なお、特装車は、上述の実施例にのみ限定されるものではない。例えば、特装車としてクレーン車1を例示したがこれに限定されるものではなく、油圧ポンプ22を備えた特装車であれば良い。例えば、油圧ショベルであっても良い。
The specially equipped vehicle is not limited to the above-described embodiment. For example, although the crane vehicle 1 is exemplified as the specially equipped vehicle, the present invention is not limited to this, and any specially equipped vehicle including the
また、パティキュレートの積算量の一例を挙げて説明したがこれに限定されるものではなく、明細書に例示した推定方法以外の手法を用いてパティキュレートの堆積量を推定するようにしても良い。 Further, although an example of the accumulated amount of particulates has been described, the present invention is not limited to this, and the accumulated amount of particulates may be estimated using a method other than the estimation method exemplified in the specification. .
また、燃料添加手段をディーゼルエンジン2の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射装置14で説明したがこれに限定されるものではない。例えば、フィルタケース8内、且つ、パティキュレートフィルタ7の上流側に燃料を噴射する添加ノズルを別途配設しても良い。
Moreover, although the fuel addition means was demonstrated with the fuel-
また、アイドリング状態の判定は、アクセルセンサ12、回転センサ13、ニュートラルスイッチ、サイドブレーキスイッチ、車速センサを用いて判定する態様で説明したが、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、少なくともアクセルセンサ12、回転センサ13と、ニュートラルスイッチ、サイドブレーキスイッチ、車速センサ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。また、より確実な判定を行う目的でクラッチ信号等の更なる別の信号を考慮するようにしても良い。
The idling state is determined by using the
また、排気絞り手段を、排気ブレーキ17を用いた態様で説明したがこれに限定されるものではなく、排気管4の途中に排気絞り弁を別途配設するようにしても良い
Further, although the exhaust throttle means has been described in the form using the
また、エンジン動力の取り出し方については、トランスミッションPTO方式で説明したがこれに限定されるものではない。変速機20の前部のフライホイールに設けた歯車から動力を取り出すようにしたフライホイールPTO方式等といった各種の方式を採用することが可能である。
Further, the method of taking out the engine power has been described in the transmission PTO method, but is not limited to this. Various systems such as a flywheel PTO system in which power is extracted from a gear provided on a flywheel at the front of the
また、油圧ポンプ22に対する操作を外部アクセル24で行う場合を例示して説明したが、油圧ポンプ22をキャブ内のアクセルペダルで操作することが可能な車両や、油圧ポンプ22をキャブ内のアイドルボリューム(暖機運転時等にアイドリング回転数を手動で調整するためのスロットルボタン)で操作することが可能な車両の場合には、これらアクセルペダルやアイドルボリュームの操作信号を外部アクセル開度信号25aと同様に扱い、これを油圧ポンプ22に対する操作入力として制御装置11内で検知させても良い。
Moreover, although the case where operation with respect to the
また、ディーゼルエンジンの動力を油圧ポンプ22の駆動のために取り出し中に、排気ガスの再生が自動的に実行された場合を説明する便宜上、図2のステップ4を「PTOスイッチ23ON、且つ、油圧ポンプ22の油圧が第2閾値以下」で説明したが、油圧ポンプを用いていない通常のアイドリング時も再生が実行される場合も当然ながら想定される。クレーン車1が油圧ポンプ22を用いない通常のアイドリング時は、ステップS4からステップS5へ進む。
Further, for convenience of explaining the case where exhaust gas regeneration is automatically performed while the power of the diesel engine is taken out for driving the
本発明の排気浄化装置は、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ができる。 The exhaust emission control device of the present invention can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
1 クレーン車(特装車)
2 ディーゼルエンジン(エンジン)
4 排気管
5 排気ガス
7 パティキュレートフィルタ
9 排気浄化装置
14 燃料噴射装置(燃料添加手段)
17 排気ブレーキ(排気絞り手段)
21 パワーテイクオフ
22 油圧ポンプ
1 Crane truck (special equipment)
2 Diesel engine (engine)
4 exhaust pipe 5
17 Exhaust brake (exhaust throttle means)
21 Power take-
Claims (2)
前記エンジンからの排気ガスを外部へ導く排気管と、
前記排気管に配設され排気ガス中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、
前記パティキュレートの堆積量が所定量を超えると自動的に燃料添加を行うことでパティキュレートフィルタの再生を行う燃料添加手段と、
前記排気管の排気流量を絞り込むことで排気温度を昇温させる排気絞り手段と、を備え、
前記排気絞り手段は、前記油圧ポンプの使用時に前記燃料添加手段が実行されると、前記パティキュレートフィルタの再生を補助するように前記排気管の排気流量を絞り、前記油圧ポンプの油圧が第1閾値よりも高くなると、排気流量の絞り込みが解除されることを特徴とする排気浄化装置。 An exhaust emission control device mounted on a specially equipped vehicle comprising: an engine that generates power; and a power take-off that extracts the power of the engine for driving a hydraulic pump,
An exhaust pipe for guiding exhaust gas from the engine to the outside;
A particulate filter disposed in the exhaust pipe for collecting particulates in the exhaust gas;
Fuel addition means for regenerating the particulate filter by automatically adding fuel when the amount of accumulated particulate matter exceeds a predetermined amount;
An exhaust throttle means for raising the exhaust temperature by narrowing the exhaust flow rate of the exhaust pipe,
The exhaust throttle means throttles the exhaust flow rate of the exhaust pipe so as to assist regeneration of the particulate filter when the fuel addition means is executed when the hydraulic pump is used, and the hydraulic pressure of the hydraulic pump is first An exhaust emission control device, wherein the exhaust gas flow restriction is released when the value is higher than the threshold value.
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