JPH0511205B2 - - Google Patents

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JPH0511205B2
JPH0511205B2 JP20266484A JP20266484A JPH0511205B2 JP H0511205 B2 JPH0511205 B2 JP H0511205B2 JP 20266484 A JP20266484 A JP 20266484A JP 20266484 A JP20266484 A JP 20266484A JP H0511205 B2 JPH0511205 B2 JP H0511205B2
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JP
Japan
Prior art keywords
trap
exhaust gas
control
oxygen concentration
diesel engine
Prior art date
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JP20266484A
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English (en)
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JPS6179814A (ja
Inventor
Kenichiro Takama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP59202664A priority Critical patent/JPS6179814A/ja
Publication of JPS6179814A publication Critical patent/JPS6179814A/ja
Publication of JPH0511205B2 publication Critical patent/JPH0511205B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/029Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデイーゼルエンジンの微粒子排気処理
装置に係り、特に、排気ガス中に含まれる煤など
の微粒子(パテイキユレート)を処理するに好適
なデイーゼルエンジンの微粒子排気処理装置に関
する。
〔従来の技術〕
デイーゼルエンジンが搭載された車輛において
は、セラミツクス多孔質などから成る捕集材を有
するトラツプを排気通路に配設し、排気ガス中に
含まれる煤などの微粒子を捕集することが行われ
ている。ところがこのトラツプには時間の経過に
つれて微粒子(パテイキユレート)が堆積するの
で、堆積したパテイキユレートを除去しなければ
排気系の圧力損失が増大してエンジンの出力損失
となる。そこで、パテイキユレートがある程度堆
積した段階でパテイキユレートを燃焼除去してト
ラツプを再生する必要がある。
この再生にあたつては、従来から電気ヒータな
どにより捕集材に付着したパテイキユレートを燃
焼させる方法が採用されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、パテイキユレートの燃焼にあたつて
は、パテイキユレートの堆積量が少い状態におい
てもパテイキユレートを十分に加熱する方法が採
用されていたために、エンジンの運転状態が高負
荷状態からアイドル状態になつたとき、即ち、ト
ラツプ内の酸素が不足すると共に排気ガスの流量
が多い状態から酸素が過剰になると共に排気ガス
の流入量が少くなつたときにも同じ状態でパテイ
キユレートを燃焼させると捕集材が溶損するとい
う不具合があつた。
本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、パテイキユレートを燃焼
させているときにエンジンの運転状態が高負荷状
態からアイドル状態に移行しても捕集材が溶損す
るのを防止することができるデイーゼルエンジン
の微粒子排気処理装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、本発明は、排気ガ
ス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサと、デ
イーゼルエンジンの排気通路内の排気ガス中に含
まれる微粒子を捕集し捕集した微粒子を燃焼させ
るトラツプと、トラツプ内の温度を検出するトラ
ツプ温度センサと、前記センサ群の検出出力を監
視し、デイーゼルエンジンの運転状態が高負荷状
態からアイドル状態に移行したときに、トラツプ
内の温度が設定温度を越え、かつ排気ガス中の酸
素濃度が設定濃度を濃えたことが検出されたとき
には、トラツプへ導かれる排気ガスの酸素濃度を
設定濃度以下に抑制する制御を行う制御装置と、
を含むことを特徴とする。
〔実施例〕
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。
第1図には、本発明の好適な実施例の構成が示
されている。第1図において、燃料噴射ポンプか
ら燃料が圧送されるデイーゼルエンジン10の吸
気系には、エアクリーナ12、ターボチヤージヤ
14、メインバルブ16、サブバルブ18が配設
されている。メインバルブ16はアクセルペダル
20の作動に連動して吸気路を開閉し、サブバル
ブ18は制御弁22の作動によつてメインバルブ
16の吸気路よりも小径の吸気路を開閉するよう
に構成されている。このため、アクセルペダル2
0の踏込み量に応じた流入空気がメインバルブ1
6を介してデイーゼルエンジン10へ送給され
る。
一方、制御弁22はダイヤフラム24,26に
よつて二つのダイヤフラム室28,30を有し、
ダイヤフラム室28,30の圧力によつてサブバ
ルブ18に連結されたロツド32を摺動させるよ
うに構成されている。即ち、ダイヤフラム室2
8,30には管34,36、バキユームスイツチ
バルブ38,40、バキユームタンク42を介し
てバキユームポンプ44からの負圧が導入される
ように構成されている。バキユームスイツチバル
ブ38,40は制御装置46からの制御信号によ
つてバキユームタンク42と連通する通路を開
き、制御弁22のダイヤフラム室28,30へそ
れぞれ負圧を導入するように構成されている。そ
してダイヤフラム室28,30に負圧が導入され
たときにはサブバルブ18がその吸気路を閉塞す
るようにロツド32が摺動する。
デイーゼルエンジン10の排気系にはターボチ
ヤージヤ14のタービン46が配設されており、
タービン46は管48と連通している。この管4
8には排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度
センサ50が配設されており、管48の管路途中
には排気ガス中に含まれる微粒子を捕集し捕集し
た微粒子を燃焼させるトラツプ52が配設されて
いる。このトラツプ52は微粒子を捕集する捕集
材54、捕集材54を加熱する分散型ヒータ5
6,58を有し、ヒータ56,58がそれぞれリ
レー回路60に接続されている。そして制御装置
46からの制御信号によつてリレー回路60が作
動すると、バツテリー62からの電力が各ヒータ
56,58に供給されるように構成されている。
またトラツプ52にはトラツプ52内の温度を検
出するトラツプ温度センサ64が配設されてお
り、このセンサ64の検出出力が制御装置46に
供給されている。またトラツプ52内には、捕集
材54が挿入された排気路以外の排気路を開閉す
るバイパス弁66が配設されている。このバイパ
ス弁66は、バキユームタンク42からの負圧が
与えられ、制御装置46からの制御信号によつて
作動するバキユームスイツチバルブ68によりそ
の排気路を開閉するように構成されている。
また、トラツプ52下流側とメインバルブ16
下流側とを連通させる管70の管路途中には排気
ガス再循環量を制御するためのEGR弁72が配
設されている。このEGR弁72は、バキユーム
コントローラ74からの負圧に応じて作動する制
御弁76の作動によつて管70の通路を開閉する
ように構成されている。即ち、EGR弁72は制
御装置46からの制御信号がバキユームコントロ
ーラ74に与えられ制御弁76に負圧が導入され
ると管70の通路を開くように作動する。
また、デイーゼルエンジン10にはエンジンの
冷却水温を検出する水温センサ78、エンジン1
0の回転数を検出する回転数センサ80が配設さ
れており、各センサの検出出力が制御装置46に
供給されている。
本実施例は以上の構成から成り、次にその作用
を第2図のフローチヤートに基づいて説明する。
制御装置46が作動すると、エンジンの各種運
転状態を検出するセンサ群の検出出力が制御装置
46に与えられ、制御装置46によつて各センサ
の検出出力を監視する処理がなされ、エンジンの
運転状態が高負荷状態からアイドル状態に移行し
たか否かを判定するために、まずステツプ100
において、回転数センサ80の検出出力に基づい
てデイーゼルエンジン10の回転数が設定回転数
以下に低下したか否かの判定が行われる。このス
テツプ100においてYESと判定されたときに
はエンジン回転数が設定回転数以下になつたこと
によつてエンジンの運転状態が高負荷状態からア
イドル状態になつたことが検出される。この後は
ステツプ102に移り、トラツプ温度センサ64
の検出出力に基づいてトラツプ52の内部温度が
設定温度、即ち500℃を越えたか否かの判定が行
われる。このステツプでYESと判定されたとき
にはステツプ104の処理に移り、酸素濃度セン
サ50の検出出力に基づいて排気ガス中の酸素濃
度が4%以下か否かの判定が行われる。このステ
ツプでNOと判定されたときにはステツプ106
に移り、ステツプ102でNOと、またステツプ
104でYESと判定されたときにはそれぞれこ
のルーチンでの処理を終了する。
ステツプ106においては、トラツプ52への
酸素の供給量を減らすための処理としてまず減速
時のフユーエルカツトを中止する処理を行う。続
いてステツプ108においてスロツトリングの処
理を行う。即ち、バキユームスイツチバルブ3
8,40へ制御信号を与えてサブバルブ18を作
動させてサブバルブ18が挿入された吸気路を閉
塞するためのスロツトリング処理がなされる。こ
の後はステツプ110に移り、酸素濃度センサ5
0の検出出力に基づいて排気ガス中の酸素濃度が
4%を越えたか否かの判定を行う。このステツプ
でYESと判定されたときには再びステツプ10
8の処理に移り、NOと判定されたときにはステ
ツプ112に移りスロツトリングを解除する処理
を行う。即ち、バキユームスイツチバルブ38,
40への制御信号の出力を停止しサブバルブ18
による給気路の閉塞作動を中止させる。以上の処
理によつてこのルーチンでの処理を全て終了す
る。
このように、本実施例においては、エンジンの
運転状態が高負荷状態からアイドル状態に移行し
たときに、トラツプ52内の温度が500℃を越え、
かつ排気ガス中の酸素濃度が4%を越えたことが
検出されたときには、減速時のフイーエルカツト
を中止する処理と共にスロツトリング処理を行
い、トラツプ52への酸素の供給量を減らし、排
気ガスの酸素濃度を4%以下に抑制するようにし
たため、パテイキユレートの堆積が少い状態で捕
集材54をヒータ56,58によつて加熱させて
も捕集材54の溶損を防止することができる。
また、前記実施例においては、捕集材54の溶
損を防止する処理として、減速時のフユーエルカ
ツトの中止と共にスロツトリングの処理を行うこ
とについて述べたが、減速時のフイーエルカツト
の中止の処理と共にEGR弁72を作動させて管
70の通路を開きEGR量を大きくする処理によ
つても前記実施例と同様捕集材54の溶損を防止
することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、デイー
ゼルエンジンの運転状態が高負荷状態からアイド
ル状態に移行したときに、トラツプの温度が設定
温度を越え、かつ排気ガス中の酸素濃度が設定濃
度を越えたときには、トラツプへ導かれる酸素濃
度を設定濃度以下に抑制する制御を行うようにし
たため、パテイキユレートの堆積量が少い状態で
捕集材を加熱させても捕集材の溶損を防止するこ
とができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2
図は第1図に示す装置の作用を説明するためのフ
ローチヤートである。 10…デイーゼルエンジン、14…ターボチヤ
ージヤ、16…メインバルブ、18…サブバル
ブ、22,76…制御弁、46…制御装置、50
…酸素濃度センサ、52…トラツプ、54…捕集
材、64…トラツプ温度センサ、78…水温セン
サ、80…回転数センサ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度セ
    ンサと、デイーゼルエンジンの排気通路内の排気
    ガス中に含まれる微粒子を捕集し捕集した微粒子
    を燃焼させるトラツプと、トラツプ内の温度を検
    出するトラツプ温度センサと、前記センサ群の検
    出出力を監視し、デイーゼルエンジンの運転状態
    が高負荷状態からアイドル状態に移行したとき
    に、トラツプ内の温度が設定温度を越え、かつ排
    気ガス中の酸素濃度が設定濃度を越えたことが検
    出されたときには、トラツプへ導かれる排気ガス
    の酸素濃度を設定濃度以下に抑制する制御を行う
    制御装置と、を含むことを特徴とするデイーゼル
    エンジンの微粒子排気処理装置。 2 前記制御装置は、トラツプへ導かれる排気ガ
    スの酸素濃度を設定濃度以下に抑制する制御とし
    て、減速時のフユーエルカツトを中止する制御と
    共に吸入空気量を減量する制御を行うことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のデイーゼルエ
    ンジンの微粒子排気処理装置。 3 前記制御装置は、トラツプへ導かれる排気ガ
    スの酸素濃度を設定濃度以下に抑制する制御とし
    て、減速時のフユーエルカツトを中止する制御と
    共に排気ガス再循環量を増量する制御を行うこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のデイー
    ゼルエンジンの微粒子排気処理装置。
JP59202664A 1984-09-27 1984-09-27 デイ−ゼルエンジンの微粒子排気処理装置 Granted JPS6179814A (ja)

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JPS6179814A JPS6179814A (ja) 1986-04-23
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7021050B2 (en) 2002-07-15 2006-04-04 Mazda Motor Corporation Engine exhaust particulate after-treatment system

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