JP3004324B2 - ディーゼルエンジンの排気浄化装置 - Google Patents
ディーゼル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） この発明はディーゼルエンジンの排気浄化装置の改良
に関する。
に関する。
（従来の技術） ディーゼルエンジンにあっては、排気中に含まれるパ
ティキュレート（カーボン微粒子）を除去清浄化するた
め、排気通路にパティキュレートのトラップフィルタを
設け、その捕集パティキュレートを定期的に燃焼処理し
てフィルタを再生することがよく知られている。
ティキュレート（カーボン微粒子）を除去清浄化するた
め、排気通路にパティキュレートのトラップフィルタを
設け、その捕集パティキュレートを定期的に燃焼処理し
てフィルタを再生することがよく知られている。
このうち、特開昭62−58007号公報にはトラップフィ
ルタの再生手段として、フィルタ内を加熱する電気ヒー
タと、フィルタ上流または下流の排気通路を絞る排気絞
り弁と、フィルタおよび排気絞り弁を迂回するバイパス
通路を備え、フィルタ再生時に排気絞りを行ってフィル
タ温度を上昇させ、電気ヒータで捕集パティキュレート
を燃焼処理すると共に、排気のほとんどをバイパス通路
から下流側に流して、排圧の過度の上昇を抑制するよう
にしたものが提案されている。
ルタの再生手段として、フィルタ内を加熱する電気ヒー
タと、フィルタ上流または下流の排気通路を絞る排気絞
り弁と、フィルタおよび排気絞り弁を迂回するバイパス
通路を備え、フィルタ再生時に排気絞りを行ってフィル
タ温度を上昇させ、電気ヒータで捕集パティキュレート
を燃焼処理すると共に、排気のほとんどをバイパス通路
から下流側に流して、排圧の過度の上昇を抑制するよう
にしたものが提案されている。
これによると、フィルタ再生時でもエンジンの動力性
能などの低下を防止しつつ、電気ヒータの消費電力を可
及的に低減できるという利点が得られる。
能などの低下を防止しつつ、電気ヒータの消費電力を可
及的に低減できるという利点が得られる。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この従来例ではフィルタ再生中、排気
絞りによってフィルタへの排気の導入が少量に制限され
るため、捕集パティキュレートの燃焼は緩やかに進行す
る。そのため、フィルタの中心部では熱がこもって外周
部との温度こう配が大きくなり、クラックや溶損などが
発生しやすく、また外周部では捕集パティキュレートの
燃焼処理がされにくく、フィルタの再生効率が低いとい
う問題点があった。
絞りによってフィルタへの排気の導入が少量に制限され
るため、捕集パティキュレートの燃焼は緩やかに進行す
る。そのため、フィルタの中心部では熱がこもって外周
部との温度こう配が大きくなり、クラックや溶損などが
発生しやすく、また外周部では捕集パティキュレートの
燃焼処理がされにくく、フィルタの再生効率が低いとい
う問題点があった。
さらに、バイパス通路などの付設により排気系の構造
が複雑化するため、車両搭載性の面でも不利となる。
が複雑化するため、車両搭載性の面でも不利となる。
この発明はこのような問題点を解決することを目的と
する。
する。
（課題を解決するための手段） そのため、この発明はディーゼルエンジンから排気通
路へと排出される排気中のパティキュレートを捕集する
トラップフィルタと、トラップフィルタ下流側の排気通
路を所定の開度まで絞る弁と、この排気絞り弁を駆動す
る装置と、燃料噴射ポンプのアクセルレバーを所定開度
に駆動する装置と、車速Ｖを検出する手段と、トラップ
フィルタの再生時に手動のスイッチがONで車速Ｖ＝０の
ときに絞り弁駆動装置とアクセルレバー駆動装置を所定
時間だけ作動させるとともに、この再生中に車速Ｖ≠０
を判定すると絞り弁駆動装置とアクセルレバー駆動装置
の作動を中止する制御手段を設ける。
路へと排出される排気中のパティキュレートを捕集する
トラップフィルタと、トラップフィルタ下流側の排気通
路を所定の開度まで絞る弁と、この排気絞り弁を駆動す
る装置と、燃料噴射ポンプのアクセルレバーを所定開度
に駆動する装置と、車速Ｖを検出する手段と、トラップ
フィルタの再生時に手動のスイッチがONで車速Ｖ＝０の
ときに絞り弁駆動装置とアクセルレバー駆動装置を所定
時間だけ作動させるとともに、この再生中に車速Ｖ≠０
を判定すると絞り弁駆動装置とアクセルレバー駆動装置
の作動を中止する制御手段を設ける。
（作用） フィルタ再生時には車両の停止状態で手動のスイッチ
をONにすると、アクセルレバー駆動装置が燃料噴射ポン
プのアクセルレバーを所定開度に操作すると同時に、絞
り弁駆動装置が排気絞り弁を介してフィルタ下流の排気
通路を所定の開度に絞る。
をONにすると、アクセルレバー駆動装置が燃料噴射ポン
プのアクセルレバーを所定開度に操作すると同時に、絞
り弁駆動装置が排気絞り弁を介してフィルタ下流の排気
通路を所定の開度に絞る。
これにより、エンジン回転数が上昇し、排気絞りが行
われるため、排気温度はパティキュレートを再燃焼する
に十分な温度に速やかに上昇する。
われるため、排気温度はパティキュレートを再燃焼する
に十分な温度に速やかに上昇する。
この高温排気はすべてフィルタ内に導入され、フィル
タ全体をほぼ均等に流れて下流側に排出されるのであ
り、したがってフィルタ内では多量かつ高密度の酸素に
よって捕集パティキュレートの燃焼処理が促進され、ま
たフィルタ全体の温度分布が均一化される。
タ全体をほぼ均等に流れて下流側に排出されるのであ
り、したがってフィルタ内では多量かつ高密度の酸素に
よって捕集パティキュレートの燃焼処理が促進され、ま
たフィルタ全体の温度分布が均一化される。
フィルタ再生処理の開始から所定時間を経過すると、
絞り弁駆動装置およびアクセルレバー駆動装置の作動が
解除され、排気絞り弁を全開状態に、燃料噴射ポンプの
アクセルレバーを無負荷位置に戻す。また、フィルタ再
生中に車両が動き出すと、この再生処理は中止され、絞
り弁駆動装置およびアクセルレバー駆動装置の作動を解
除するため、手動のスイッチを切り忘れて車両を走行さ
せても、運転性（エンジンの動力性能や操作フィーリン
グ）を損なうことはない。
絞り弁駆動装置およびアクセルレバー駆動装置の作動が
解除され、排気絞り弁を全開状態に、燃料噴射ポンプの
アクセルレバーを無負荷位置に戻す。また、フィルタ再
生中に車両が動き出すと、この再生処理は中止され、絞
り弁駆動装置およびアクセルレバー駆動装置の作動を解
除するため、手動のスイッチを切り忘れて車両を走行さ
せても、運転性（エンジンの動力性能や操作フィーリン
グ）を損なうことはない。
（実施例） 第１図において、１はディーゼルエンジンで、その排
気通路２にはパティキュレートを捕集する触媒付きトラ
ップフィルタ３と、その下流の排気通路２を所定の開度
に絞る排気絞り弁４が介装される。
気通路２にはパティキュレートを捕集する触媒付きトラ
ップフィルタ３と、その下流の排気通路２を所定の開度
に絞る排気絞り弁４が介装される。
５は排気絞り弁４を開閉するアクチュエータで、アク
チュエータ５は作動圧と大気圧を選択的に供給するコン
トロールバルブ（図示せず）を介して駆動制御される。
チュエータ５は作動圧と大気圧を選択的に供給するコン
トロールバルブ（図示せず）を介して駆動制御される。
一方、６はエンジン１の燃料噴射ポンプ７に付設した
アクセルアクチュエータで、アクチュエータ６は後述す
るフィルタ再生時にコントロールバルブ（図示せず）を
介して供給される作動圧により駆動され、アクセルレバ
ーを所定の開度に保持すると共に、コントロールバルブ
が大気解放されるとアクセルレバーの保持を解除する。
アクセルアクチュエータで、アクチュエータ６は後述す
るフィルタ再生時にコントロールバルブ（図示せず）を
介して供給される作動圧により駆動され、アクセルレバ
ーを所定の開度に保持すると共に、コントロールバルブ
が大気解放されるとアクセルレバーの保持を解除する。
絞り弁アクチュエータ５とアクセルアクチュエータ６
の駆動を制御するのがコントローラ８で、コントローラ
８には手動の再生スイッチ９と、フィルタ３の再生時期
を警告するランプ10が設けられる。11は例えばプロペラ
シャフト回転から車速を検出する車速センサで、この検
出信号はコントローラ８に入力される。
の駆動を制御するのがコントローラ８で、コントローラ
８には手動の再生スイッチ９と、フィルタ３の再生時期
を警告するランプ10が設けられる。11は例えばプロペラ
シャフト回転から車速を検出する車速センサで、この検
出信号はコントローラ８に入力される。
第２図はコントローラ８内で行われる制御動作を説明
するフローチャートであり、車速センサ11からの入力信
号を積算し、その積算値Ｌ（車両の走行距離）が規定値
L0以上になると、トラップフィルタ３が再生すべき時期
に至ったことを判断し、警告ランプ10を点燈する（ステ
ップ20〜22）。
するフローチャートであり、車速センサ11からの入力信
号を積算し、その積算値Ｌ（車両の走行距離）が規定値
L0以上になると、トラップフィルタ３が再生すべき時期
に至ったことを判断し、警告ランプ10を点燈する（ステ
ップ20〜22）。
運転者が車両の停止状態（アクセルペダル開度が零％
で、トランスミッションがニュートラル）のときに再生
スイッチ９をONすると、再生スイッチONフラグを立てて
タイマを起動させると同時に、絞り弁アクチュエータ５
とアクセルアクチュエータ６を共に作動させる（ステッ
プ23〜26）。
で、トランスミッションがニュートラル）のときに再生
スイッチ９をONすると、再生スイッチONフラグを立てて
タイマを起動させると同時に、絞り弁アクチュエータ５
とアクセルアクチュエータ６を共に作動させる（ステッ
プ23〜26）。
これにより、排気絞り弁４が排気通路２を所定の開度
に絞ると共に、燃料噴射ポンプ７が所定のアクセル開度
に保持され、エンジン回転が上昇するため、排気温度は
パティキュレートを再燃焼するに十分な温度に速やかに
上昇して、フィルタを再生させる。
に絞ると共に、燃料噴射ポンプ７が所定のアクセル開度
に保持され、エンジン回転が上昇するため、排気温度は
パティキュレートを再燃焼するに十分な温度に速やかに
上昇して、フィルタを再生させる。
タイマのカウント値TMが規定値TM0に達したら、再生
処理が終了したと判断し、アクセルアクチュエータ６と
絞り弁アクチュエータ５を作動解除して、排気絞りとア
クセル制御を停止すると共に、再生ランプ10を消燈し
て、車速の積算値Ｌとタイマのカウント値TMを零に戻す
（ステップ27〜32）。
処理が終了したと判断し、アクセルアクチュエータ６と
絞り弁アクチュエータ５を作動解除して、排気絞りとア
クセル制御を停止すると共に、再生ランプ10を消燈し
て、車速の積算値Ｌとタイマのカウント値TMを零に戻す
（ステップ27〜32）。
フィルタ再生中に車両が動き出したときには、エンジ
ンの動力性能および運転フィーリングの悪化を防ぐため
に、排気絞りとアクセル制御を停止すると共に、タイマ
のカウント値TMを零に戻して再生スイッチONフラグをク
リアにする（ステップ33〜37）。
ンの動力性能および運転フィーリングの悪化を防ぐため
に、排気絞りとアクセル制御を停止すると共に、タイマ
のカウント値TMを零に戻して再生スイッチONフラグをク
リアにする（ステップ33〜37）。
なお、排気絞り弁４はトラップフィルタ３の上流側に
設けることも考えられるが、第３図で示す実験結果から
も明らかなように、フィルタ３下流側に設けた場合の方
がフィルタの再生効果が大きい。
設けることも考えられるが、第３図で示す実験結果から
も明らかなように、フィルタ３下流側に設けた場合の方
がフィルタの再生効果が大きい。
このように構成したので、フィルタ再生時には排気絞
りとアクセル制御により排気温度が上昇する。この高温
排気はすべてフィルタ３内に導入され、フィルタ３全体
をほぼ均等に流れて下流側に排出されるのであり、した
がってフィルタ３内では多量かつ高密度の酸素によって
捕集パティキュレートの燃焼処理が促進され、またフィ
ルタ３全体の温度分布も均一化される。
りとアクセル制御により排気温度が上昇する。この高温
排気はすべてフィルタ３内に導入され、フィルタ３全体
をほぼ均等に流れて下流側に排出されるのであり、した
がってフィルタ３内では多量かつ高密度の酸素によって
捕集パティキュレートの燃焼処理が促進され、またフィ
ルタ３全体の温度分布も均一化される。
その結果、フィルタ３の高い再生効率が得られると共
に、フィルタ３のクラックや溶損などの防止も有効に図
れる。
に、フィルタ３のクラックや溶損などの防止も有効に図
れる。
また、フィルタ再生中でも排気のすべてがフィルタ３
に導入されるので、再生中とはいえ、排気中に含まれる
パティキュレートをそのまま大気中に放出することもな
く、さらにバイパス通路の不要化に伴い排気系の構成が
簡素化でき、車両搭載性やコストの面でも有利となる。
に導入されるので、再生中とはいえ、排気中に含まれる
パティキュレートをそのまま大気中に放出することもな
く、さらにバイパス通路の不要化に伴い排気系の構成が
簡素化でき、車両搭載性やコストの面でも有利となる。
なお、第４図は排気絞り弁４に加えて吸気絞り弁15を
設けた他の実施例を示すもので、フィルタ再生時にコン
トローラ８により排気絞り弁４と同様に吸気絞り弁15を
制御することにより、排気温度をさらに効果的に上昇さ
せることができ、したがって例えば冷寒時でのフィルタ
再生処理に有効となる。
設けた他の実施例を示すもので、フィルタ再生時にコン
トローラ８により排気絞り弁４と同様に吸気絞り弁15を
制御することにより、排気温度をさらに効果的に上昇さ
せることができ、したがって例えば冷寒時でのフィルタ
再生処理に有効となる。
（発明の効果） 以上要するにこの発明によれば、フィルタ再生時に排
気絞りとアクセル制御により排気温度を上昇させ、この
高温排気をバイパスさせることなく、すべてのフィルタ
に導入するようにしたので、フィルタの高い再生効率が
得られると共に、フィルタのクラックや溶損などの防止
が有効に図れるという効果などが得られる。また、フィ
ルタ再生中に車両が動き出すと、この再生処理は中止さ
れるため、手動のスイッチを切り忘れて車両を走行させ
ても、運転性を損なうことはない。
気絞りとアクセル制御により排気温度を上昇させ、この
高温排気をバイパスさせることなく、すべてのフィルタ
に導入するようにしたので、フィルタの高い再生効率が
得られると共に、フィルタのクラックや溶損などの防止
が有効に図れるという効果などが得られる。また、フィ
ルタ再生中に車両が動き出すと、この再生処理は中止さ
れるため、手動のスイッチを切り忘れて車両を走行させ
ても、運転性を損なうことはない。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図は同じ
くコントローラ内の制御内容を説明するフローチャー
ト、第３図は排気絞り弁をフィルタの上流側に配置した
場合と同じく下流側に配置した場合でのフィルタ再生効
果の違いを示す特性図、第４図は他の実施例の構成図で
ある。 ２……排気通路、３……トラップフィルタ、４……排気
絞り弁、５……絞り弁アクチュエータ、６……アクセル
アクチュエータ、７……燃料噴射ポンプ、８……コント
ローラ、９……再生スイッチ。
くコントローラ内の制御内容を説明するフローチャー
ト、第３図は排気絞り弁をフィルタの上流側に配置した
場合と同じく下流側に配置した場合でのフィルタ再生効
果の違いを示す特性図、第４図は他の実施例の構成図で
ある。 ２……排気通路、３……トラップフィルタ、４……排気
絞り弁、５……絞り弁アクチュエータ、６……アクセル
アクチュエータ、７……燃料噴射ポンプ、８……コント
ローラ、９……再生スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村木 秀吉 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産デ ィーゼル工業株式会社内 (72)発明者 織田 英世 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産デ ィーゼル工業株式会社内 (72)発明者 高田 浩史 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産デ ィーゼル工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−271515（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−15618（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−67013（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−162713（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/02 F01N 9/00
Claims (1)
- 【請求項１】ディーゼルエンジンから排気通路に排出さ
れる排気中のパティキュレートを捕集するトラップフィ
ルタと、トラップフィルタ下流側の排気通路を所定の開
度まで絞る弁と、この排気絞り弁を駆動する装置と、燃
料噴射ポンプのアクセルレバーを所定開度に駆動する装
置と、車速Ｖを検出する手段と、トラップフィルタの再
生時に手動のスイッチがONで車速Ｖ＝０のときに絞り弁
駆動装置とアクセルレバー駆動装置を所定時間だけ作動
させるとともに、この再生中に車速Ｖ≠０を判定すると
絞り弁駆動装置とアクセルレバー駆動装置の作動を中止
する制御手段を設けたことを特徴とするディーゼルエン
ジンの排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19681290A JP3004324B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19681290A JP3004324B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0486319A JPH0486319A (ja) | 1992-03-18 |
| JP3004324B2 true JP3004324B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=16364068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19681290A Expired - Fee Related JP3004324B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3004324B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005083305A (ja) | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気浄化装置 |
| JP4175281B2 (ja) | 2004-03-31 | 2008-11-05 | いすゞ自動車株式会社 | 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム |
| JP2007154732A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御システム |
| JP3988785B2 (ja) | 2006-02-01 | 2007-10-10 | いすゞ自動車株式会社 | 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム |
| US7469533B2 (en) | 2006-04-27 | 2008-12-30 | Ford Global Technologies, Llc | Brake torque load generation process for diesel particulate filter regeneration and SOx removal from lean NOx trap |
| JP5286672B2 (ja) * | 2007-01-31 | 2013-09-11 | トヨタ自動車株式会社 | 車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
| JP5233596B2 (ja) * | 2008-11-04 | 2013-07-10 | いすゞ自動車株式会社 | 排気ガス浄化装置 |
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| FR2990993B1 (fr) * | 2012-05-25 | 2014-06-06 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de commande de regeneration d'un filtre a particules de systeme d'echappement |
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