JP2623879B2 - 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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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９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に回動自由に取り付
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に回動自由に取り付
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、燃料噴射ポンプ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、再生時期が一定の走
行距離や走行時間から判断されるので、同じ走行距離や
走行時間であっても、その間で低速走行であったか高速
走行であったか、あるいは低負荷走行であったか高負荷
走行であったか等、エンジンの使用条件が異なると、ト
ラップに堆積されるパーティキュレートの量が大きく異
なってくる。
行距離や走行時間から判断されるので、同じ走行距離や
走行時間であっても、その間で低速走行であったか高速
走行であったか、あるいは低負荷走行であったか高負荷
走行であったか等、エンジンの使用条件が異なると、ト
ラップに堆積されるパーティキュレートの量が大きく異
なってくる。
このため、再生時期が早すぎて燃費が悪くなったり、
逆に再生時期が遅すぎてパーティキュレート堆積量が限
界をこえ、再生を行ったときには急激にパーティキュレ
ートが燃焼してトラップが溶損したりする。
逆に再生時期が遅すぎてパーティキュレート堆積量が限
界をこえ、再生を行ったときには急激にパーティキュレ
ートが燃焼してトラップが溶損したりする。
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、エンジンの使用条件に応じてパーティキュレー
ト堆積量を求めることにより、再生時期の判断を正確に
するようにした装置を提供することを目的とする。
もので、エンジンの使用条件に応じてパーティキュレー
ト堆積量を求めることにより、再生時期の判断を正確に
する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ため排気通路に備えたトラップ53
と、エンジンの負荷と回転数を検出するセンサ56、57
と、これらの検出値から定まるトラップの運転点が捕集
領域と自己再燃焼領域のいずれの領域にあるか区分けし
判定する手段55、58と、この判定結果に基づき、捕集領
域では単位時間当たりの捕集量を、自己再燃焼領域では
単位時間当たりの再燃焼量をそれぞれ計算で求める手段
59、60と、この計算をエンジン冷却水温度を検出する手
段の検出値に基づき、捕集量をエンジン冷却水温度が低
いほど増量するように、再燃焼量をエンジン冷却水温度
が高いほど減量するように補正する手段64と、また、排
気ガス温度を検出する手段の検出値に基づき、捕集領域
でも排気ガス温度が所定値以上になる過渡時は加算を中
止し、自己再燃焼領域でも排気ガス温度が所定値以下に
なる過渡時は減算を中止するように補正する手段65とを
備え、再生直後の堆積量の値に、捕集領域では前記捕集
量を単位時間ごとに加算し、自己再燃焼領域では前記再
燃焼量を単位時間ごとに減算することによりパーティキ
ュレートの堆積量の値を更新させる手段61と、この堆積
量を基準値と比較して再生時期にあるかどうかを再生時
期判定手段62により判定し、再生時期と判断したときト
ラップを昇温させる昇温装置54を作動させる手段63とを
設けた。
キュレートを捕集するため排気通路に備えたトラップ53
と、エンジンの負荷と回転数を検出するセンサ56、57
と、これらの検出値から定まるトラップの運転点が捕集
領域と自己再燃焼領域のいずれの領域にあるか区分けし
判定する手段55、58と、この判定結果に基づき、捕集領
域では単位時間当たりの捕集量を、自己再燃焼領域では
単位時間当たりの再燃焼量をそれぞれ計算で求める手段
59、60と、この計算をエンジン冷却水温度を検出する手
段の検出値に基づき、捕集量をエンジン冷却水温度が低
いほど増量するように、再燃焼量をエンジン冷却水温度
が高いほど減量するように補正する手段64と、また、排
気ガス温度を検出する手段の検出値に基づき、捕集領域
でも排気ガス温度が所定値以上になる過渡時は加算を中
止し、自己再燃焼領域でも排気ガス温度が所定値以下に
なる過渡時は減算を中止するように補正する手段65とを
備え、再生直後の堆積量の値に、捕集領域では前記捕集
量を単位時間ごとに加算し、自己再燃焼領域では前記再
燃焼量を単位時間ごとに減算することによりパーティキ
ュレートの堆積量の値を更新させる手段61と、この堆積
量を基準値と比較して再生時期にあるかどうかを再生時
期判定手段62により判定し、再生時期と判断したときト
ラップを昇温させる昇温装置54を作動させる手段63とを
設けた。
（作用） そのときの運転点の属する領域に応じて単位時間当た
りの捕集量あるいは再燃焼量が求められると、捕集量、
再燃焼量はともにエンジンの運転条件に合わせたもので
あるため、エンジンの使用状態が異なれば、これらの値
も相違したものとなる。
りの捕集量あるいは再燃焼量が求められると、捕集量、
再燃焼量はともにエンジンの運転条件に合わせたもので
あるため、エンジンの使用状態が異なれば、これらの値
も相違したものとなる。
そして、再生直後の堆積量の値に捕集量の加算と再燃
焼量の減算をおこなって新しいパーティキュレートの堆
積量の値が求められると、運転条件の変化に良く対応す
る。
焼量の減算をおこなって新しいパーティキュレートの堆
積量の値が求められると、運転条件の変化に良く対応す
る。
この結果、様々に変化するエンジンの使用状態に応じ
てパーティキュレート堆積量を精度良く求めることがで
きるので、再生時期の判断が早すぎたり遅すぎたりする
ことがなくなる。
てパーティキュレート堆積量を精度良く求めることがで
きるので、再生時期の判断が早すぎたり遅すぎたりする
ことがなくなる。
（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６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６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。
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。
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からの通電信号を受け
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からの通電信号を受け
るとトラップ３を加熱する。
32は熱電対からなる温度センサで、排気温度TEX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。
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,
排気温度TEXを読み込む。
排気温度TEXを読み込む。
S2は後述するS13,S14とともに第１図の再生後の堆積
量より再生時期にあるかどうかを判定する再生時期判定
手段62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Ｆ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Ｆ＝０となってい
る。
量より再生時期にあるかどうかを判定する再生時期判定
手段62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Ｆ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Ｆ＝０となってい
る。
S3ではパーティキュレート堆積量の積算時期かどうか
みて、積算時期であればS4に進む。積算時期は一定の時
間間隔Δｔ（たとえば数秒）で訪れる。
みて、積算時期であればS4に進む。積算時期は一定の時
間間隔Δｔ（たとえば数秒）で訪れる。
S4は第１図の運転領域判定手段58の機能を果たす部分
である。ここではそのときの負荷Ｑと回転数Neから定ま
る運転点が捕集領域と自己再燃焼領域のいずれにあるか
をみて、捕集領域にあればS5に進み、自己再燃焼領域に
あればS6に進む。
である。ここではそのときの負荷Ｑと回転数Neから定ま
る運転点が捕集領域と自己再燃焼領域のいずれにあるか
をみて、捕集領域にあればS5に進み、自己再燃焼領域に
あればS6に進む。
第４図に運転領域図を示す。２つの領域は、トラップ
に捕集されたパーティキュレートが自己再燃焼する温度
（再生温度）（400℃）のラインで区分けされ、捕集領
域ではパーティキュレートが捕集されるだけで再燃焼さ
れないのに対し、自己再燃焼領域ではトラップに堆積し
ているパーティキュレートが再燃焼する。このため、Δ
ｔ当たり（単位時間当たり）で考えると、パーティキュ
レートの堆積量を求めるには、捕集領域では捕集量ΔPC
T1を加算し、この逆に自己再燃焼領域では再燃焼量ΔPC
T2を減算しなければならない。
に捕集されたパーティキュレートが自己再燃焼する温度
（再生温度）（400℃）のラインで区分けされ、捕集領
域ではパーティキュレートが捕集されるだけで再燃焼さ
れないのに対し、自己再燃焼領域ではトラップに堆積し
ているパーティキュレートが再燃焼する。このため、Δ
ｔ当たり（単位時間当たり）で考えると、パーティキュ
レートの堆積量を求めるには、捕集領域では捕集量ΔPC
T1を加算し、この逆に自己再燃焼領域では再燃焼量ΔPC
T2を減算しなければならない。
なお、第４図の領域図はマップにしてROMに記憶させ
ておく。ROMは第１図の運転領域区分は手段55の機能を
果たす。
ておく。ROMは第１図の運転領域区分は手段55の機能を
果たす。
S5とS6はそれぞれ第１図の捕集量計算手段59と再燃焼
量計算手段60の機能を果たす部分である。ここではΔｔ
当たりの捕集量ΔPCT1と再燃焼量ΔPCT2をそれぞれマッ
プを検索して求める。各マップの特性を第５図と第６図
に示す。なお、ΔPCT1は第５図のように捕集領域のほぼ
中央で山をつくる特性となっている。
量計算手段60の機能を果たす部分である。ここではΔｔ
当たりの捕集量ΔPCT1と再燃焼量ΔPCT2をそれぞれマッ
プを検索して求める。各マップの特性を第５図と第６図
に示す。なお、ΔPCT1は第５図のように捕集領域のほぼ
中央で山をつくる特性となっている。
第１図の水温補正手段64の機能を果たすS7とS8ではマ
ップを検索して各水温補正係数KTW1とKTW2を求め、求め
た係数KTW1とKTW2で捕集量ΔPCT1と再燃焼量ΔPCT2を次
式により補正する。
ップを検索して各水温補正係数KTW1とKTW2を求め、求め
た係数KTW1とKTW2で捕集量ΔPCT1と再燃焼量ΔPCT2を次
式により補正する。
ΔPCT1←ΔPCT1×KTW1 … ΔPCT2←ΔPCT2×KTW2 … KTW1とKTW2の特性を第７図と第８図に示す。第７図に
よれば冷却水温Twが低いほどΔPCT1が増量される。これ
は冷機状態では、暖機状態とくらべ、同一の運転条件で
あっても、エンジンの燃焼状態が不安定でかつ排気温度
も低いため、パーティキュレートの排出量が増加する傾
向を有し、その結果トラップに捕集される量も増加する
からである。同じ理由から、第８図ではTwが高いほどΔ
PCT2が減量される。
よれば冷却水温Twが低いほどΔPCT1が増量される。これ
は冷機状態では、暖機状態とくらべ、同一の運転条件で
あっても、エンジンの燃焼状態が不安定でかつ排気温度
も低いため、パーティキュレートの排出量が増加する傾
向を有し、その結果トラップに捕集される量も増加する
からである。同じ理由から、第８図ではTwが高いほどΔ
PCT2が減量される。
第１図の排温補正手段65の機能を果たすS9では排気温
度TEXが所定値T1（再生温度に等しい400℃）以上である
かどうかみて、TEX＜T1であればS11に進む。同様にし
て、S10ではTEX≧T1であればS12に進む。
度TEXが所定値T1（再生温度に等しい400℃）以上である
かどうかみて、TEX＜T1であればS11に進む。同様にし
て、S10ではTEX≧T1であればS12に進む。
S11とS12は第１図のパーティキュレート堆積量積算手
段61の機能を果たす部分で、ここでは次式によりΔPCT1
とΔPCT2を積算する。
段61の機能を果たす部分で、ここでは次式によりΔPCT1
とΔPCT2を積算する。
SUM←SUM＋ΔPCT1 … SUM←SUM−ΔPCT2 … つまり、捕集領域ではΔPCT1を積算時期ごと（単位時
間ごと）にSUMに加算し、これに対して自己再燃焼領域
ではΔPCT2をSUMから減算していく。この結果、SUMはパ
ーティキュレートの更新された堆積量を表す。
間ごと）にSUMに加算し、これに対して自己再燃焼領域
ではΔPCT2をSUMから減算していく。この結果、SUMはパ
ーティキュレートの更新された堆積量を表す。
S9でTEX≧T1の場合にS11を飛ばすのは、次の理由によ
る。捕集領域でありながらTEX≧T1となる場合は、高回
転高負荷域から移行してきた直後（過渡時）であるた
め、トラップの有する余熱により、パーティキュレート
が再燃焼すると考えられるので、この場合には捕集量と
して加算するわけにいかないからである。同様にして、
自己再燃焼領域でありながらTEX＜T1となる場合は、低
回転低負荷から移行してきた直後であり、パーティキュ
レートは再燃焼しないと考えられるので、S12を飛ばし
ている。
る。捕集領域でありながらTEX≧T1となる場合は、高回
転高負荷域から移行してきた直後（過渡時）であるた
め、トラップの有する余熱により、パーティキュレート
が再燃焼すると考えられるので、この場合には捕集量と
して加算するわけにいかないからである。同様にして、
自己再燃焼領域でありながらTEX＜T1となる場合は、低
回転低負荷から移行してきた直後であり、パーティキュ
レートは再燃焼しないと考えられるので、S12を飛ばし
ている。
S13ではパーティキュレート堆積量SUMと予め定めた基
準値（たとえば10g）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S14に進む。S14では再生時
期フラグＦを立てる（Ｆ＝１とする）。つまり、Ｆ＝１
は再生時期にあることを意味する。
準値（たとえば10g）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S14に進む。S14では再生時
期フラグＦを立てる（Ｆ＝１とする）。つまり、Ｆ＝１
は再生時期にあることを意味する。
S13でSUM＜基準値であれば、再生しなければならない
ほど堆積していないと判断してS15に進む。S15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。
ほど堆積していないと判断してS15に進む。S15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Ｆ＝１であれば再生時期になったと判断し
て、S16〜20に進み、ここでトラップ３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、S16〜S20は第１図の作動手段63の機能を果たす
部分である。
て、S16〜20に進み、ここでトラップ３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、S16〜S20は第１図の作動手段63の機能を果たす
部分である。
S16では排気温度TEXがT1以上かどうかみて、TEX≧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S1
8に進む。
であれば何もしなくともトラップ３が再生されるのでS1
8に進む。
この逆にTEX＜T1であればS17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S19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S19に進む。
S19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。
S17でTwが所定値より低い場合はS20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。
S21では再生時間をカウントし、S22に進む。S22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S23に進む。
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S23に進む。
S23では再生時期の判断のために用いたデータを消去
する。
する。
ここで、この例の作用を説明する。
同一の走行距離や走行時間であっても、その間での車
両の走行状態が相違すると、パーティキュレートの堆積
量が大きく異なってくる。このためエンジンの使用条件
に関係なく再生時期が一定であると、再生時期が早すぎ
たり遅すぎたりする。
両の走行状態が相違すると、パーティキュレートの堆積
量が大きく異なってくる。このためエンジンの使用条件
に関係なく再生時期が一定であると、再生時期が早すぎ
たり遅すぎたりする。
これに対して、この例ではそのときの運転点の属する
領域に応じて単位時間当たりの捕集量ΔPCT1あるいは再
燃焼量ΔPCT2が求められる。この場合、ΔPCT1,ΔPCT2
はともにエンジンの運転条件（エンジンの使用状態）に
合わせたものであるため、エンジンの使用状態が異なれ
ば、これらの値も相違したものとなる。そして、ΔPCT1
の加算とΔPCT2の減算にてパーティキュレート堆積量SU
Mが求められることは、運転条件が変化しても、これに
対応できることを意味する。つまり、様々に変化するエ
ンジンの使用状態に応じてパーティキュレート堆積量を
精度良く求めることができるのである。
領域に応じて単位時間当たりの捕集量ΔPCT1あるいは再
燃焼量ΔPCT2が求められる。この場合、ΔPCT1,ΔPCT2
はともにエンジンの運転条件（エンジンの使用状態）に
合わせたものであるため、エンジンの使用状態が異なれ
ば、これらの値も相違したものとなる。そして、ΔPCT1
の加算とΔPCT2の減算にてパーティキュレート堆積量SU
Mが求められることは、運転条件が変化しても、これに
対応できることを意味する。つまり、様々に変化するエ
ンジンの使用状態に応じてパーティキュレート堆積量を
精度良く求めることができるのである。
この結果、再生時期の判断が適切となり、再生時期が
早すぎて燃費を悪くすることがない。また、再生時期が
遅すぎてパーティキュレート堆積量が限界を越え、再生
を行ったときに急激にパーティキュレートが燃焼してト
ラップが溶損したりすることも防止できる。
早すぎて燃費を悪くすることがない。また、再生時期が
遅すぎてパーティキュレート堆積量が限界を越え、再生
を行ったときに急激にパーティキュレートが燃焼してト
ラップが溶損したりすることも防止できる。
最後に、再生直後の堆積量を検知する手段として第２
図のようにトラップ３の前後差圧ΔＰを検出し、これと
限界差圧ΔPmaxとの比率からトラップ３に燃え残る量ZA
Nを推定し、この燃え残り量ZANを前記SUMの初期値とす
ることもできる。
図のようにトラップ３の前後差圧ΔＰを検出し、これと
限界差圧ΔPmaxとの比率からトラップ３に燃え残る量ZA
Nを推定し、この燃え残り量ZANを前記SUMの初期値とす
ることもできる。
（発明の効果） この発明は、エンジンの負荷と回転数を検出するセン
サと、これらの検出値から定まるトラップの運転点が捕
集領域と自己再燃焼領域のいずれの領域にあるかを区分
けし判定する手段と、この判定結果に基づき、捕集領域
では単位時間当たりの捕集量を、自己再燃焼領域では単
位時間当たりの再燃焼量をそれぞれ計算で求める手段
と、この計算をエンジン冷却水温度を検出する手段の検
出値に基づき、捕集量をエンジン冷却水温度が低いほど
増量するように、再燃焼量をエンジン冷却水温度が高い
ほど減量するように補正する手段と、また、排気ガス温
度を検出する手段の検出値に基づき、捕集領域でも排気
ガス温度が所定値以上になる過渡時は加算を中止し、自
己再燃焼領域でも排気ガス温度が所定値以下になる過渡
時は減算を中止するように補正する手段とを備え、再生
直後の堆積量の値に、捕集領域では前記捕集量を単位時
間ごとに加算し、自己再燃焼領域では前記再燃焼量を単
位時間ごとに減算することによりパーティキュレートの
堆積量の値を更新させ、この堆積量から再生時期を判断
するようにしたため、エンジンの使用状態が相違しても
それに応じて再生時期を適切に判断することができ、燃
費の悪化防止とトラップの溶損防止をはかることができ
る。
サと、これらの検出値から定まるトラップの運転点が捕
集領域と自己再燃焼領域のいずれの領域にあるかを区分
けし判定する手段と、この判定結果に基づき、捕集領域
では単位時間当たりの捕集量を、自己再燃焼領域では単
位時間当たりの再燃焼量をそれぞれ計算で求める手段
と、この計算をエンジン冷却水温度を検出する手段の検
出値に基づき、捕集量をエンジン冷却水温度が低いほど
増量するように、再燃焼量をエンジン冷却水温度が高い
ほど減量するように補正する手段と、また、排気ガス温
度を検出する手段の検出値に基づき、捕集領域でも排気
ガス温度が所定値以上になる過渡時は加算を中止し、自
己再燃焼領域でも排気ガス温度が所定値以下になる過渡
時は減算を中止するように補正する手段とを備え、再生
直後の堆積量の値に、捕集領域では前記捕集量を単位時
間ごとに加算し、自己再燃焼領域では前記再燃焼量を単
位時間ごとに減算することによりパーティキュレートの
堆積量の値を更新させ、この堆積量から再生時期を判断
するようにしたため、エンジンの使用状態が相違しても
それに応じて再生時期を適切に判断することができ、燃
費の悪化防止と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御動作を説明す
るための流れ図、第４図ないし第８図はそれぞれこの実
施例の運転領域，ΔPCT1,ΔPCT2,KTW1およびKTW2の各特
性図、第９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、32……排気温度センサ、
34……クランク角センサ（エンジン回転数センサ）、35
……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……運転領域区分け手段、56……エンジン負荷セ
ンサ、57……エンジン回転数センサ、58……運転領域判
定手段、59……捕集量計算手段、60……再燃焼量計算手
段、61……パーティキュレート堆積量積算手段、62……
再生時期判定手段、63……作動手段。
のシステム図、第３図はこの実施例の制御動作を説明す
るための流れ図、第４図ないし第８図はそれぞれこの実
施例の運転領域，ΔPCT1,ΔPCT2,KTW1およびKTW2の各特
性図、第９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、32……排気温度センサ、
34……クランク角センサ（エンジン回転数センサ）、35
……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……運転領域区分け手段、56……エンジン負荷セ
ンサ、57……エンジン回転数センサ、58……運転領域判
定手段、59……捕集量計算手段、60……再燃焼量計算手
段、61……パーティキュレート堆積量積算手段、62……
再生時期判定手段、63……作動手段。
───────────────────────────────────────────────────── 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64−77718（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−111013（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た
め排気通路に備えたトラップと、エンジンの負荷と回転
数を検出するセンサと、これらの検出値から定まるトラ
ップの運転点が捕集領域と自己再燃焼領域のいずれの領
域にあるかを区分けし判定する手段と、この判定結果に
基づき、捕集領域では単位時間当たりの捕集量を、自己
再燃焼領域では単位時間当たりの再燃焼量をそれぞれ計
算で求める手段と、この計算をエンジン冷却水温度を検
出する手段の検出値に基づき、捕集量をエンジン冷却水
温度が低いほど増量するように、再燃焼量をエンジン冷
却水温度が高いほど減量するように補正する手段と、ま
た、排気ガス温度を検出する手段の検出値に基づき、捕
集領域でも排気ガス温度が所定値以上になる過渡時は加
算を中止し、自己再燃焼領域でも排気ガス温度が所定値
以下になる過渡時は減算を中止するように補正する手段
とを備え、再生直後の堆積量の値に、捕集領域では前記
捕集量を単位時間ごとに加算し、自己再燃焼領域では前
記再燃焼量を単位時間ごとに減算することによりパーテ
ィキュレートの堆積量の値を更新させる手段と、この堆
積量を基準値と比較して再生時期にあるかどうかを再生
時期判定手段により判定し、再生時期と判断したときト
ラップを昇温させる昇温装置を作動させる手段とを設け
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 |
|---|---|---|---|
| JP33904389A JP2623879B2 (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 |
| KR1019900021938A KR940009048B1 (ko) | 1989-12-27 | 1990-12-27 | 내연기관용 배기가스정화장치 및 그것을 동작시키는 방법 |
| DE4042563A DE4042563C2 (de) | 1989-12-27 | 1990-12-27 | Abgasreinigungsanlage zur Verwendung bei einer Brennkraftmaschine |
| 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 |
| 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. |
| US08/006,283 US5287698A (en) | 1989-12-27 | 1993-01-19 | Exhaust gas purifying device for an internal combustion engine |
| US08/006,299 US5319930A (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 |
|---|---|---|---|
| JP33904389A JP2623879B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | エンジンの排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03199615A JPH03199615A (ja) | 1991-08-30 |
| JP2623879B2 true JP2623879B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=18323727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33904389A Expired - Lifetime JP2623879B2 (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) | JP2623879B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10301035A1 (de) * | 2003-01-13 | 2004-07-22 | Hjs Fahrzeugtechnik Gmbh & Co. | Verfahren zum Regeln der Ansteuerung einer Heizeinrichtung zum Regenerieren eines in den Abgasstrang einer Brennkraftmaschine eingeschalteten Partikelfilters |
| JP2004316428A (ja) * | 2003-02-26 | 2004-11-11 | Ngk Insulators Ltd | 排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法およびプログラム |
| JP4496939B2 (ja) * | 2003-12-08 | 2010-07-07 | 日産自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
| JP5366015B2 (ja) * | 2010-01-19 | 2013-12-11 | 株式会社デンソー | 内燃機関の排気浄化装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63132818U (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-30 | ||
| JPH0713452B2 (ja) * | 1987-09-17 | 1995-02-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気粒子捕集器の粒子捕集量検出装置 |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP33904389A patent/JP2623879B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03199615A (ja) | 1991-08-30 |
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| JPH0232807Y2 (ja) |
Legal Events
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