JPH0541809B2

JPH0541809B2 -

Info

Publication number: JPH0541809B2
Application number: JP7348684A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kume; Michasu Yoshida; Takeo Kume; Hiromi Ooshima
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1984-04-12
Filing date: 1984-04-12
Publication date: 1993-06-24
Also published as: JPS60216020A

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排気系に配設
されたデイーゼルパテイキユレートオキシダイザ
（以下ときとして、「DPO」という。）の再生装置
に関する。［従来の技術］デイーゼルエンジンの排気中には可燃性で微粒
の炭化化合物であるパテイキユレートが含まれて
おり、これが排ガスを黒煙化する主因となつてい
る。このパテイキユレートは、排ガス温度が、例
えば500℃以上になると車両の高速高負荷時に自
然発火して燃焼してしまう（以下；「自燃」とい
う。）が、500℃に達しない定常走行時やアイドル
時等（車両運転時の９割以上を占める）において
は、そのまま大気放出される。しかし、パテイキユレートは人体に有害の恐れ
があるため、近年車両用デイーゼルエンジンはそ
の排気通路中にデイーゼルパテイキユレートオキ
シダイザを取り付けるための研究がさかんであ
る。ところで、このDPOは使用により、パテイキ
ユレートを捕集堆積し、排気通路を塞ぐ傾向があ
るため、このDPOの再生を行なうべくパテイキ
ユレートの再燃焼を促進させる機構の研究もさか
んである。かかる再生補助機構としては、例えば燃料噴射
時期を遅角させたり、吸気を絞つたり、排気再循
環量を増やしたりすることが行なわれるが、この
再生時期においては、フイーリングが悪化し、燃
費も悪くなるので、長時間の再生補助機構の作動
は望ましくない。そこで、従来のデイーゼルパテイキユレートオ
キシダイザの再生装置において、再生補助機構の
作動を停止させるものとして、再生作動時間を積
算することが考えられる。例えば作動時間積算としては、DPO入口温度
Tinが450℃を超えた後の180秒間のうちのTin≧
450℃であつた時間の累積値（ΣΔt）、すなわち、
作動時間の積算値を得て、この累積値が、例え
ば、60秒を超えた場合、再生が終了したと判断す
るものが考えられる。［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上述のようなデイーゼルパテイ
キユレートオキシダイザの再生装置の再生終了検
出手段では、排気温度に応じたパテイキユレート
の燃焼速度の変化に対応できず、排気温度が高く
なつた場合に、パテイキユレートの燃焼速度が速
くなつて再生が早く終了する（継続する）にもか
かわらず、再生補助機構の作動が停止せず、上述
のごとく、不具合を生じる。本発明は、このような問題点を解決しようとす
るもので、再生補助機構の再生促進用遅角制御の
終了時間を的確に検出できるようにした、デイー
ゼルパテイキユレートオキシダイザの再生装置を
提供することを目的とする。［問題点を解決するための手段］このため本発明のデイーゼルパテイキユレート
オキシダイザの再生装置は、デイーゼルエンジン
の排気系に同デイーゼルエンジンの燃焼室から排
出されるパテイキユレートを捕集すべく配設され
たフイルタと同フイルタに担持された触媒とから
なるデイーゼルパテイキユレートオキシダイザを
そなえるとともに、同デイーゼルパテイキユレー
トオキシダイザの再生を促進すべく、上記デイー
ゼルパテイキユレートオキシダイザへ酸素を含ん
だパテイキユレート燃焼用高温ガスを供給しうる
再生補助機構と、同再生補助機構の作動を制御す
る再生補助機構制御手段とをそなえ、上記デイー
ゼルパテイキユレートオキシダイザにおけるパテ
イキユレートのローデイング量に応じて同デイー
ゼルパテイキユレートオキシダイザの再生終了時
期を検出すべく、上記デイーゼルパテイキユレー
トオキシダイザの上流側温度、内部温度ないし下
流側温度を検出する温度センサと、同温度センサ
からの温度信号に応じた付加係数とクロツクから
の刻時信号の時間幅との積をとり且つその積の累
積値を演算する演算部と、同演算部からの累積値
が設定値よりも大きくなつたとき上記再生補助機
構制御手段へ作動終了信号を出力する作動終了検
出部とが設けられたことを特徴としている。［作用］これによりデイーゼルパテイキユレートオキシ
ダイザの再生時において、温度センサからの温度
信号に応じた付加係数とクロツクからの刻時信号
の時間幅との積をとり且つその積の累積値と設定
値とを比較することにより、燃焼の終了時期、ま
たは再生補助機構の作動を停止してもDPOの燃
焼が継続する状態となる時期を検出する。そして、検出されたことを受けて、再生補助機
構制御手段による再生補助機構の作動を停止させ
る。［実施例］以下、図面により本発明の実施例について説明
すると、図は本発明の一実施例としてのデイーゼ
ルパテイキユレートオキシダイザの再生装置を示
すもので、第１図はその全体構成図、第２図はそ
のブロツク図、第３図はその作用を示すグラフ、
第４図は本装置のVE型タイマのオートマチツク
タイマを示す概略構成図、第５図はその油圧統計
図、第６図はその要求進角特性（要求燃料噴射時
期特性）を説明するためのグラフ、第７図はその
DPOに堆積したパテイキユレート量とメインマ
フラ圧損とDPO圧損の関係を示すグラフ、第８
図はそのDPO上流排気温と付加係数との関係を
示すグラフ、第９〜１２図はいずれも本装置の制
御要領を示すフローチヤートである。第１〜５図に示すように、デイーゼルエンジン
Ｅに、開閉弁としてのソレノイドタイマSTとリ
タードバルブRVとをそなえたタイマを内蔵する
燃料噴射時期調整手段としての分配型燃料噴射ポ
ンプ１７が設けられており、このデイーゼルエン
ジンＥは、そのシリンダブロツク１、シリンダヘ
ツド２、図示しないピストンによつて形成される
主室およびシリンダヘツド２に形成され主室に連
通する図示しない副室をそなえている。また、このデイーゼルエンジンＥの主室には、
図示しない吸気弁を介して吸気通路３が接続され
るとともに、図示しない排気弁を介して排気通路
４が接続されていて、この排気通路４には、排気
中のパテイキユレートを捕捉するデイーゼルパテ
イキユレートオキシダイザ（DPO）５が介装さ
れている。なお、ここでパテイキユレートとは、主として
カーボンや炭化水素から成る可燃性微粒子をい
い、その値径は平均で0.3μｍ位で、約500℃以上
（酸化触媒の存在下で350℃以上）で自己発火す
る。また、このDPO５のトラツプ担体としては、
その内部にプラチナやパラジウムあるいはロジウ
ムを含む触媒付きの深部捕集型耐熱セラミツクフ
オーム（これは２枚の平板状でその断面形状はオ
ーバルや長円形あるいは矩形等である）をそなえ
たものが用いられており、以下、このデイーゼル
パテキユレート捕集部材を前記のごとくDPO（デ
イーゼルパテイキユレートオキシダイザ）と省略
する。 DPO５は、マフラー６を介して大気へ連通し
ており、常時（非再生時）、エンジンＥからの排
気をターボチヤージヤ７および保温管８を介して
受けるようになつている。このDPO５の流出入側排気通路４にはそれぞ
れその位置の排気圧を検出し、後述のECU９に
検出信号を出力する排気圧力センサ１０が電磁式
切換弁１１，１２を介して取り付けられる。各電磁弁１１，１２は、コンピユータ等によつ
て構成される再生補助機構制御手段、開閉弁制御
手段、演算部および作動終了検出部を兼ねる電子
制御装置（ECU）９からの制御信号をそれぞれ
のソレノイド１１ａ，１２ａに受けて、その弁体
１１ｂ，１２ｂを吸引制御することにより、弁体
１１ｂの突出状態ではエアフイルタ１３を介して
大気圧（すなわち、マフラー６の下流側圧力P₀
に等しい圧力）を、弁体１１ｂの吸引状態かつ弁
体１２ｂの突出状態ではDPO５の下流（出口）
排ガス圧力P₂を、弁体１１ｂ，１２ｂの吸引状
態ではDPO５の上流（入口）排ガス圧力P₁を検
出するようになつている。これらの下流（出口）排ガスないし上流（入
口）排ガスは、ウオータートラツプ（気水分離
器）４９を介して電磁弁１２へ供給されるように
なつていて、このウオータートラツプ４９によ
り、排ガス中の水分やススが除去される。また、DPO５の入口部（上流）に近接する排
気通路４に、DPO入口排ガス温度Tinを検出する
温度センサ（熱電対）１４が設けられており、こ
の温度センサ１４からの検出信号はECU９へ入
力される。さらに、DPO５内部に、DPO５の内部の温度
Tf（特に、フイルタヘツド温度）を検出する温度
センサ（熱電対）１５が設けられるとともに、
DPO５の出口部（下流）に近接する排気通路４
に、DPO出口排ガス温度Toを検出する温度セン
サ（熱電対）１６が設けられており、これらの各
温度センサ１５，１６からの検出信号はECU９
へ入力される。エンジンＥに取り付けられる燃料噴射ポンプ１
７は、ECU９からの制御信号を受けた再生補助
機構制御手段を構成する燃料噴射時期制御手段１
８により燃料の噴射時期を調整できる。この噴射
ポンプ１７には、噴射ポンプレバー開度センサ
（負荷センサ）１９が取り付けられ、噴射ポンプ
レバー開度をECU９に出力する。また、エンジンＥの回転数Ｎを検出するエンジ
ン状態センサとしてのエンジン回転数センサ２０
が設けられている。エンジンＥに固定される吸気マニホルド、これ
に続く吸気管などで形成される吸気通路３には、
上流側（大気側）から順に、エアクリーナ、ター
ボチヤージヤ７のコンプレツサ、吸気負圧変更手
段としての吸気絞り弁２１が配設されている。吸気絞り弁２１はダイアフラム式圧力応動装置
２２によつて開閉駆動されるようになつている。
圧力応動装置２２は、吸気絞り弁２１を駆動する
ロツド２２ａに連結されたダイアフラム２２ｂで
仕切られた圧力室２２ｃに、エアフイルタ２３を
通じて大気圧Vatを導く大気通路２４と、バキユ
ームポンプ２５からのバキユーム圧Vvacを導く
バキユーム通路２６とが接続されて構成されてお
り、これらの通路２４，２６には、それぞれ電磁
式切換弁２７および電磁式開閉弁２８が介装され
ている。そして、各電磁弁２７，２８のソレノイド２７
ａ，２８ａに、ECU９からデユーテイ制御によ
る制御信号が供給されると、各弁体２７ｂ，２８
ｂが吸引制御されるようになつていて、これによ
り、圧力応動装置２２の圧力室２２ｃへ供給され
る負圧が調整され、ロツド２２ａが適宜引込まれ
て、吸気絞り弁２１の絞り量が制御される。また、吸気絞り弁２１の下流側吸気通路３に
は、排気再循環（以後EGRと記す）のために
EGR通路２９の一端が開口している。さらに、
EGR通路２９の他端は排気通路４の排気マニホ
ルドの下流側に開口している。 EGR通路２９の通気通路側開口には、排気再
循環量変更手段を構成するEGR弁３０が設けら
れており、このEGR弁３０はダイアフラム式圧
力応動装置３１によつて開閉駆動されるようにな
つている。圧力応動装置３１は、そのEGR弁３
０を駆動するロツド３１ａに連結されたダイアフ
ラム３１ｂで仕切られた圧力室３１ｃに、エアフ
イルタ３２を通じて大気圧Vatを導く大気通路３
３と、バキユームポンプ２５からのバキユーム圧
Vvacを導くバキユーム通路３４とが接続されて
構成されており、これらの通路３３，３４には、
それぞれ電磁式切換弁３５および電磁式開閉弁３
６が介装されている。そして、各電磁弁３５，３６のソレノイド３５
ａ，３６ａに、ECU９からデユーテイ制御によ
る制御信号が供給されると、各弁体３５ｂ，３６
ｂが吸引制御されるようになつていて、これによ
り、圧力応動装置３１の圧力室３１ｃへ供給され
る負圧が調整され、ロツド３１ａが適宜引込まれ
て、EGR弁３０の開度が制御される。なお、吸気絞り弁２１の開度は、ロツド２２ａ
に取り付けられた吸気絞り弁開度センサ４５から
のECU９へのフイールドバツク信号により検出
され、EGR弁３０の開度は、圧力応動装置３１
のロツド３１ａの動きを検出するポジシヨンセン
サ３９からのECU９へのフイードバツク信号に
より検出される。そして、電磁弁３７のソレノイド３７ａに
ECU９から制御信号が供給されると、弁体３７
ｂが吸引制御されるようになつていて、これによ
り、ウオータートラツプ４９′を介装された通路
４０を通じて吸気絞り弁２１下流の吸気圧が圧力
センサ３８へ供給され、電磁弁３７の弁体３７ｂ
の突出時には、エアフイルタ４１からの大気圧が
圧力センサ３８へ供給される。さらに、噴射ポンプ１７には、アイドルアツプ
機構を構成するアイドルアツプ用アクチユエータ
としてのダイアフラム式圧力応動装置４６が設け
られている。この圧力応動装置４６は、噴射ポンプ１７内の
アイドルアツプ制御部を駆動するロツド４６ａに
連結されたダイアフラム４６ｂをそなえている
が、このダイアフラム４６ｂで仕切られた圧力室
４６ｃには、電磁式開閉弁（以下、必要に応じ
「電磁弁」という）４７が接続されており、この
電磁弁４７は、圧力室４６ｃとバキユームポンプ
２５ないしエアフイルタ４８とを適宜連通接続す
るもので、常時はエアフイルタ４８と圧力室４６
ｃとが連通している。そして、電磁弁４７のアイドルアツプアクチユ
エータ制御用ソレノイド４７ａに、ECU９から
デユーテイ制御による制御信号が供給されると、
弁体４７ｂが吸引制御されるようになつていて、
これにより、圧力応動装置４６の圧力室４６ｃへ
供給される圧力（負圧）が調整され、ロツド４６
ａが適宜引込まれて、アイドルアツプ状態（高速
アイドル状態）が制御される。さらに、DPO５へデイーゼルエンジンＥから
酸素ガスを含んだパテイキユレート燃焼用高温ガ
スを供給することによりDPO５に捕集されたパ
テイキユレートを燃焼させてDPO５を再生しう
る燃料噴射時期制御手段１８は、噴射ポンプ１７
の燃料噴射時期を遅角（リタード）調整する遅角
装置から構成される。ここでは、噴射ポンプ１７が分配型噴射ポンプ
として構成されているので、燃料噴射時期制御手
段１８としては、タイマピストンを油圧ポンプか
らの油圧（燃料圧）によつて駆動して、カムプレ
ートとローラとの相対的位置を移動する油圧式オ
ートマチツクタイマ（内部タイマ）が用いられ
る。なお、噴射時期遅延に伴う出力低下を補正する
燃料噴射量の増量を運転者がアクセルペダルを操
作することにより行なう。この油圧式オートマチツクタイマは、VE型タ
イマとして構成されており、第４，５図に示すよ
うにレギユレーテイングバルブ５０により制御さ
れたポンプ室５１の燃料圧により作動する油圧式
タイマで、そのタイマピストン５２がポンプハウ
ジング５３内にポンプドライブシヤフト５４と直
角になるよう組み込まれ、送油圧の変化とタイマ
スプリング５５ａ，５５ｂのバネ力とのバランス
によりタイマハウジング５３内を摺動することに
より、このタイマピストン５２の動きがスライド
ピン５６を介して円筒状のローラリング５７を回
転させる動きに換えられるようになつている。そして、ローラリング５７に付設されたローラ
５７ａの位置が変化して、カムプレートによるプ
ランジヤ６３の作動タイミングが変わる。タイマスプリング５５ａ，５５ｂはタイマピス
トン５２を噴射遅れの方向に押しており、エンジ
ン回転数が上昇するとポンプ室５１の燃料圧が上
昇しタイマピストン５２はタイマスプリング力に
打ち勝つて押され、このタイマピストン５２の動
きによりローラリング５７はドライブシヤフト回
転方向と反対の方向に回転され噴射時期を進める
ことが行なわれるようになつている。そして、室５１から供給された油が、プランジ
ヤ６３において高圧となり、デリバリバルブ６４
を介して燃料噴射ノズル６５へ供給される。また、タイマピストン５２の高圧室７３と低圧
室７４とを連通しうる油圧通路６７ａ，６７ｂが
設けられており、油圧通路６７ａには、ハイアド
バンス特性／ミドルアドバンス特性切換用ポート
（開閉部）５９をそなえたソレノイドタイマ（開
閉弁）STおよびエンジン始動時の油圧の上昇を
向上させるチエツクバルブ６０が介装されてお
り、チエツクバルブ６０と切換用ポート５９との
間の油圧通路６７ａはオーバーフローオリフイス
６１を介してオイルタンク６２に連通している。また、オイルタンク６２からポンプ室５１へフ
イードポンプ５８により、油が供給されるように
なつている。ソレノイドタイマSTの本体には、チエツクバ
ルブ６０およびオーバーフローオリフイス６１が
組み込まれており、ポンプ室５１から供給された
圧油は、チエツクバルブ６０を開として、切換用
ポート５９へ供給される。そして、ソレノイドタイマSTのソレノイドへ
制御信号が供給されない場合（オフ時）には、第
６図に示すように、切換用ポート５９は開となつ
て、パーシヤル時のミドルアドバンス(M)特性とな
り、ソレノイドへ制御信号が供給された場合（オ
ン時）には、切換用ポート５９は閉となつて、ハ
イアドバンス(H)特性となる。油圧通路６７ｂには、オリフイス６６および開
閉弁としてのリタードバルブRVが設けられてい
て、リタードバルブRVは、ECU９からの制御信
号を受けて、第６図に示すように、ハイアドバン
ス(H)特性とローアドバンス(L)特性とを切り換える
ことができるようになつている。タイマピストン５２は、第４図に示すように、
ポンプ室５１からの圧油を油路５２ａを介して高
圧室７３へ受けて、この油圧と低圧室７４側の２
つのスプリング５５ａ，５５ｂによるバネ力とに
より、タイマピストン５２の位置が調整され、こ
れにより、ローラリング５７が回転され、燃料噴
射時期が調整される。すなわち、タイマピストン５２に固着されたス
トツパ７１とリテーナ６８との間には軟かい第２
タイマスプリング５５ｂが介装されて、エンジン
Ｅの始動により上昇した油圧が高圧室７３へ供給
されると、ストツパ７１とリテーナ６８とが接す
る状態まで、タイマピストン５２は移動して、第
６図に示すように、燃料噴射時期が5°ATDC
（After Top Death Center）となる。そして、エンジンＥの回転数に応じて、ロード
センンシングタイマ機構により適宜油圧が上昇す
るのに伴い、第１のタイマスプリング５５ａが圧
縮されて、タイマピストン５２が第４図中の左方
へ移動する。すなわち、リテーナ６８はロツド６９に摺動自
在に介挿されており、予め第１タイマスプリング
５５ａは圧縮状態で、スナツプリング６９ａによ
り係止されたリテーナ６８とシム７０とに挟持さ
れているので、第６図中の符号Ctで示すように、
エンジン回転数がN1からN2（＞N1）において一
定噴射時期の特性を得ることができるのである。なお、第４図中の符号７２はＯリングを示して
いる。このように、リードバルブRVがオフ
（開）状態となると、燃料圧が通路６７ｂを介し
て低圧となるため、エンジン回転数の値とは無関
係に、高圧室７３内圧力が低くなつて、タイマピ
ストン５２は第１のタイマスプリング５５ａおよ
び第２のタイマスプリング５５ｂにより第４図中
右側へ押され、これによりローアドバンス（フル
リタード）位置となる。ところで、燃料噴射時期を遅角させた時同一出
力を得るための燃料噴射ポンプ１７の１ストロー
ク当たりの燃料噴射量の増加分ΔQは遅角量αの
設定により、エンジンＥの熱効率を大幅にダウン
させることにより、エンジンＥの有効仕事として
平均有効圧の増としては現われず、熱損失として
放出される。すなわち、１ストローク当たりの全燃料量Ｑに
相当する熱量は仕事量と熱損失との和となるが、
ここでは燃料増加量ΔQに相当する燃料を、遅角
量αの設定により、全て熱損失として放出させ、
仕事量自体の増減を押えているが、かかる熱損失
による排ガス温度の上昇と、不完全燃焼生成物が
DPO５上の触媒により酸化し生成する燃焼熱と
が排ガス温度を上昇させる。したがつて、上記のように噴射時期を遅らせる
（リタードさせる）ことにより、同一出力運転点
での排ガス温度が高くなつて、DPO５上のパテ
イキユレートを燃焼させることができ、DPO５
を再生できるのである。 DPO５の再生が終了すると、ECU９からリタ
ードバルブRVを閉じるための信号が出力され
る。このときECU９からは吸気絞り弁２１を所
定の開度にするための信号等も出力される。リタードバルブRVが閉じると、エンジン回転
数に応じた燃料圧が高圧室７３に作用するように
なる。なお、第１図中の符号４２は車速センサを示し
ており、４３はクロツク、４４はエンジン状態セ
ンサとしてのエンジン温度（ここでは、冷却水
温）を検出する温度センサをそれぞれ示してお
り、第２図中の符号７５は警告灯としてのウオー
ニングランプを示している。本発明のデイーゼルパテイキユレートオキシダ
イザの再生装置は上述のごとく構成されているの
で、システム全体の制御ゼネラルフローは、第９
図に示すようになる。まず、キースイツチをオン（例えば、アクセサ
リー位置）にすると、システムの作動が開始し、
再生フラグ等の読み取りが行なわれて（ステツプ
ａ１）、１つ前の作動状態においてどのような条
件でキーオフされたかをメモリから読み出す。これにより、再生フラグがオンとなつていれば
（ステツプａ２）、噴射時期および吸気絞り量を制
御することにより、再生制御が行なわれて（ステ
ツプａ３）、再生が終了したかどうかをDPO５の
圧損により判定する（ステツプａ４）。さらに、再生フラグがオフとなつていれば、通
常時の噴射時期制御およびEGR制御が行なわれ
る（ステツプａ６）。そして、デイーゼルパテイ
キユレートの積算値やDPOの圧損等に基づき、
再生時期であるかどうかの検出を行なう（ステツ
プａ７）。ついで、再生制御の終了が検出された場合およ
び再生時期の判断を行なつた後に、キーがオフと
なつているかどうか判定され（ステツプａ５）、
キーがオンとなつていれば、再度ステツプａ２か
らの処理が開始される。すなわち、非再生時においては、処理フロー
（ステツプａ２→ａ６→ａ７→ａ５）が実行され、
再生フラグがオンとなるのを待つ状態が続く。再生開始判定処理フローは、第１０図に示すよ
うに、再生開始時期を判定して再生フラグをオン
とする処理フローである。まず、ソレノイド１１ａ，１２ａに制御信号を
送ることにより、弁体１１ｂを開とし、且つ、弁
体１２ｂを閉として、圧力センサ１０により
DPO５の下流側の圧力P₂を検出し（ステツプｂ
１）、さらに弁体１２ｂを開として、圧力センサ
１０によりDPO５の上流側の圧力P₁を検出する
とともに（ステツプｂ３）、弁体１１ｂを閉とし
て、圧力センサ１０により大気圧（マフラー６の
下流側圧力にほぼ等しい。）P₀を検出する。そして、これらからメインマフラ圧損（P₂−
P₀）とDPO圧損（P₁−P₂）とを求め（ステツプ
ｂ２，ｂ３）、第７図に示すように、メインマフ
ラ圧損とDPO圧損とが、例えば、パテイキユレ
ート（Pct）のローデイング量70ｇに相当する境
界線を領域C₂から領域C₃へ移行したときに、ス
テツプｂ４でYESと判定されて、再生フラグが
オンとなる（ステツプｂ５）。そして、ステツプｂ４でNOと判定されると、
この積算値が設定値より大きいとき（ステツプｂ
６）、再生フラグがオンとなり（ステツプｂ５）、
YESと判定される以外の場合には、再生フラグ
は現状維持される。なお、ステツプｂ４において、上述のマツプに
よるPctのローデイング量の判定を行なわずに、
DPO圧損P₁が再生開始設定圧以上であるかどう
か判定するようにしてもよく、この場合、DPO
圧損P₁として１回の計測値を用いたり、計測値
のバラツキを除去するために、多数回の計測値の
平均値をとつたものや他の統計処理を施したもの
を用いたりする。再生終了判定処理フローは、第１１図に示すよ
うに、DPO５の排気温度Ｔ（DPO入口温度Tin）
を検出して、この排気温度Ｔが450℃以上であれ
ば（ステツプｃ１）、作動時間の積算を次のよう
にして行なう。まず、温度センサ１４からのDPO入口温度
（DPO上流排気温度）Tinから、第８図に示すマ
ツプにより付加係数ｋを得る（ステツプｃ２）。この付加係数ｋと、DPO５がその温度Tinを維
持している時間Δtとの積（ｋ・Δt）をとつて、
その積の累積値（Σk・Δt）すなわち、作動時間
の積算値を得る（ステツプｃ３）。そして、この累積値が、例えば30秒以上となつ
た場合（ステツプｃ４）、再生が終了したと判断
して、累積値をリセツト（Σk.Δt＝０）し（ステ
ツプｃ５）、再生補助機構の作動を停止する（ス
テツプｃ６）。そして再生補助機構の作動停止時間t′に応じ
∂_o／∂_t＝ｋ・ａ・ｍ・ｏ ∂_o／∂_t∝Ｃ・exp｛−Ｅ／（Ｒ・Ｔ）｝

【表】

【表】作動停止時間t′が５分未満で２分以上であれ
ば、他の積算値の内容を1/2にして（ステツプｃ
１０）、ついで、再生フラグをオフとする（ステ
ツプｃ９）。作動停止時間t′が２分未満であれば、他の積算
値には通常の加算が行なわれる（ステツプｃ１
３）。累積値が、30秒未満であれば、ステツプｃ４か
らステツプＣ１３へ至り、他の積算値の加算が行
なわれる。また、排気温度Ｔが450℃未満で、かつ400℃以
上であれば累積値のリセツトは行なわず、予熱領
域であるとして（第８図参照）、累積値（Σk・
Δt）の値をホールドする（ステツプｃ１１）。排気温度Ｔが400℃未満であれば、DPO５の再
生を行なわない領域であるとして、累積値
（Σk・Δt）の値をリセツトする（ステツプｃ１
２）。上述の各積算値を求めるにあたつて温度センサ
１５からのDPO内部温度Tfや温度センサ１６か
らのDPO出口温度T₀に基づいて演算を行なつて
もよい。噴射時期制御処理フローは、第３，１２図に示
すように、DPO５の温度Ｔ、すなわち、DPO入
口温度Tin、DPO内部温度TfないしDPO出口温
度T₀を検出して（ステツプｄ１）、この温度Ｔが
650℃以上であれば、異常温度であると判定し
（ステツプｄ２）、YESルートを経て、異常高温
時のマツプ（Ne、θ）により、エンジン回転数
Neとポンプレバー開度θとによつて決定される
噴射時期に設定される（ステツプｄ６）。すなわち、この異常高温時のマツプには、通常
走行時のマツプと比較して、その燃料噴射時期の
進んだものが内部に設定されている。温度Ｔが650℃以下であれば、再生フラグがオ
フのときには（ステツプｄ３）、通常走行時のマ
ツプ（Ne、θ）により、エンジン回転数Neとポ
ンプレバー開度θとによつて決定される噴射時期
に設定される（ステツプｄ４）。再生フラグがオンであれば、再生時のマツプ
（Ne、θ）により、エンジン回転数Neとポンプ
レバー開度θとによつて決定される噴射時期に設
定される（ステツプｄ５）。これらの設定された燃料噴射時期となるよう
に、ソレノイドタイマSTをオンオフ切換してハ
イアドバンス特性ないしミドルアドバンス特性が
得られるようにし、リタードバルブRVを、デユ
ーテイ制御により緩慢に切り換えることにより、
ハイアドバンス特性ないしフルリタード特性が得
られるようにする。この切換時に、フルリタード用ソレノイドタイ
マSTのバルブ制御は、11〜28degの変化幅があ
るため、急激な切換を行なうと加減速のシヨツク
が生じる。この切換時のシヨツクを軽減するた
め、ソレノイドタイマSTのデユーテイ制御によ
る十分長い時間t₀秒（例えば、２〜３秒）をかけ
た切換が行なわれる。このデユーテイ制御によるソレノイドタイマ
STの切換は、エンジン回転数とレバー開度とに
より区分される領域（ゾーン）に応じて切換制御
されて（ステツプｄ７）、例えば最大出力特性付
近から低エンジン回転数域で移行する場合におい
ては、アイドルを安定させるために、オンオフ切
換により切換を素早く行ない（ステツプｄ８）、
最大出力特性付近においては遅角制御された状態
から最大出力への移行時においては、シヨツクを
軽減するために、デユーテイ制御により切換を緩
慢に行なう（ステツプｄ９）。なお、デユーテイ制御による切換時間t₀をエン
ジン回転数の関数にしてもよく、時間のヒステリ
シスをもたせるようにしてもよい。また、上述の
付加係数ｋの値は、例示であり、整数に限らず、
実数でもよく、さらにマツプ等に記憶された連続
値でもよい。［発明の効果］以上詳述したように、本発明のデイーゼルパテ
イキユレートオキシダイザの再生装置によれば、
デイーゼルエンジンの排気系に同デイーゼルエン
ジンの燃焼室から排出されるパテイキユレートを
捕集すべく配設されたフイルタと同フイルタに担
持された触媒とからなるデイーゼルパテイキユレ
ートオキシダイザをそなえるとともに、同デイー
ゼルパテイキユレートオキシダイザの再生を促進
すべく、上記デイーゼルパテイキユレートオキシ
ダイザへ酸素を含んだパテイキユレート燃焼用高
温ガスを供給しうる再生補助機構と、同再生補助
機構の作動を制御する再生補助機構制御手段とを
そなえ、上記デイーゼルパテイキユレートオキシ
ダイザにおけるパテイキユレートのローデイング
量に応じて同デイーゼルパテイキユレートオキシ
ダイザの再生終了時期を検出すべく、上記デイー
ゼルパテイキユレートオキシダイザの上流側温
度、内部温度ないし下流側温度を検出する温度セ
ンサと、同温度センサからの温度信号に応じた付
加係数とクロツクからの刻時信号の時間幅との積
をとり且つその積の累積値を演算する演算部と、
同演算部からの累積値が設定値よりも大きくなつ
たとき上記再生補助機構制御手段へ作動終了信号
を出力する作動終了検出部とが設けられるという
簡素な構成で、次のような効果ないし利点を得る
ことができる。 (1) 排気温度の上昇に伴い、燃焼速度が早くなる
ことを考慮して、DPOの燃焼の終了時期また
は再生補助機構の作動を停止させても燃焼が継
続する状態となる時期を早期に、しかも正確に
検出できる。 (2) 上記第１項により検出された再生補助機構停
止時期に基づき、再生補助機構の作動の停止を
適切に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としてのデイーゼルパテ
イキユレートオキシダイザの再生装置を示すもの
で、第１図はその全体構成図、第２図はそのブロ
ツク図、第３図はその作用を示すグラフ、第４図
は本装置のVE型タイマのオートマチツクタイマ
を示す概略構成図、第５図はその油圧系統図、第
６図はその要求進角特性（要求燃料噴射時期特
性）を説明するためのグラフ、第７図はその
DPOに堆積したパテイキユレート量とメインマ
フラ圧損とDPO圧損の関係を示すグラフ、第８
図はそのDPO上流排気温と付加係数との関係を
示すグラフ、第９〜１２図はいずれも本装置の制
御要領を示すフローチヤートである。１……シリンダブロツク、２……シリンダヘツ
ド、３……吸気通路、４……排気通路、５……深
部捕集型デイーゼルパテイキユレートオキシダイ
ザ（DPO）、６……マフラー、７……ターボチヤ
ージヤ、８……保温管、９……再生補助機構制御
手段、開閉弁制御手段、演算部および作動終了検
出部を兼ねる電子制御装置（ECU）、１０……圧
力センサ、１１，１２……電磁式切換弁、１１
ａ，１２ａ……ソレノイド、１１ｂ，１２ｂ……
弁体、１３……エアフイルタ、１４〜１６……温
度センサ、１７……燃料噴射時期調整手段として
の分配型燃料噴射ポンプ、１８……再生補助機構
制御手段を構成する燃料噴射時期制御手段、１９
……エンジン状態センサとしての噴射ポンプレバ
ー開度センサ（負荷センサ）、２０……エンジン
状態センサとしてのエンジン回転数センサ、２１
……吸気負圧変更手段としての吸気絞り弁、２２
……圧力応動装置、２２ａ……ロツド、２２ｂ…
…ダイアフラム、２２ｃ……圧力室、２３……エ
アフイルタ、２４……大気通路、２５……バキユ
ームポンプ、２６……バキユーム通路、２７，２
８……電磁弁、２７ａ，２８ａ……ソレノイド、
２７ｂ，２８ｂ……弁体、２９……EGR通路、
３０……排気再循環量変更手段を構成するEGR
弁、３１……圧力応動装置、３１ａ……ロツド、
３１ｂ……ダイアフラム、３１ｃ……圧力室、３
２……エアフイルタ、３３……大気通路、３４…
…バキユーム通路、３５〜３７……電磁弁、３５
ａ，３６ａ，３７ａ……ソレノイド、３５ｂ，３
６ｂ，３７ｂ……弁体、３８……圧力センサ、３
９……ポジシヨンセンサ、４０……通路、４１…
…エアフイルタ、４２……車速センサ、４３……
クロツク、４４……エンジン状態センサとしての
水温センサ、４５……吸気絞り弁開度センサ、４
６……アイドルアツプ機構を構成するアイドルア
ツプアクチユエータ、４６ａ……ロツド、４６ｂ
……ダイアフラム、４６ｃ……圧力室、４７……
電磁弁、４７ａ……ソレノイド、４７ｂ……弁
体、４８……エアフイルタ、４９，４９′……ウ
オータートラツプ、５０……レギユレーテイング
バルブ、５１……ポンプ室、５２……タイマピス
トン、５２ａ……油路、５３……ポンプハウジン
グ、５４……ポンプドライブシヤフト、５５ａ…
…第１タイマスプリング、５５ｂ……第２タイマ
スプリング、５６……スライドピン、５７……ロ
ーラリング、５７ａ……ローラ、５８……フイー
ドポンプ、５９……ハイアドバンス特性／ミドル
アドバンス特性切換用ポート（開閉部）、６０…
…チエツクバルブ、６１……オーバーフローオリ
フイス、６２……オイルタンク、６３……プラン
ジヤ、６４……デリバリバルブ、６５……燃料噴
射ノズル、６６……オリフイス、６７ａ，６７ｂ
……油圧通路、６８……リテーナ、６９……ロツ
ド、６９ａ……スナツプリング、７０……シム、
７１……ストツパ、７２……Ｏリング、７３……
高圧室、７４……低圧室、７５……ウオーニング
ランプ、Ｅ……デイーゼルエンジン、RV……開
閉弁としてのリタードバルブ、ST……開閉弁と
してのソレノイドタイマ。

Claims

【特許請求の範囲】

１デイーゼルエンジンの排気系に同デイーゼル
エンジンの燃焼室から排出されるパテイキユレー
トを捕集すべく配設されたフイルタと同フイルタ
に担持された触媒とからなるデイーゼルパテイキ
ユレートオキシダイザをそなえるとともに、同デ
イーゼルパテイキユレートオキシダイザの再生を
促進すべく、上記デイーゼルパテイキユレートオ
キシダイザへ酸素を含んだパテイキユレート燃焼
用高温ガスを供給しうる再生補助機構と、同再生
補助機構の作動を制御する再生補助機構制御手段
とをそなえ、上記デイーゼルパテイキユレートオ
キシダイザにおけるパテイキユレートのローデイ
ング量に応じて同デイーゼルパテイキユレートオ
キシダイザの再生終了時期を検出すべく、上記デ
イーゼルパテイキユレートオキシダイザの上流側
温度、内部温度ないし下流側温度を検出する温度
センサと、同温度センサからの温度信号に応じた
付加係数とクロツクからの刻時信号の時間幅との
積をとり且つその積の累積値を演算する演算部
と、同演算部からの累積値が設定値よりも大きく
なつたとき上記再生補助機構制御手段へ作動終了
信号を出力する作動終了検出部とが設けられたこ
とを特徴とする、デイーゼルパテイキユレートオ
キシダイザの再生装置。