JPS60216018A - デイ−ゼルパテイキユレ−ト捕集部材の再生装置 - Google Patents

デイ−ゼルパテイキユレ−ト捕集部材の再生装置

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JPS60216018A
JPS60216018A JP59070521A JP7052184A JPS60216018A JP S60216018 A JPS60216018 A JP S60216018A JP 59070521 A JP59070521 A JP 59070521A JP 7052184 A JP7052184 A JP 7052184A JP S60216018 A JPS60216018 A JP S60216018A
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粂　智
Michiyasu Yoshida
吉田　道保
Takeo Kume
久米　建夫
Hiromi Oshima
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ディーゼルパティキュレート捕集部材をそな
えたディーゼルエンジンに関し、特にこのディーゼルパ
ティキュレ−ト捕集部材の再生装置に関する。
ディーゼルエンジンの排気中には可燃性で微粒の炭化化
合物であるパティキュレートが含まれており、これが排
気を黒煙化する主因となっている。このパティキュレー
トは、排気温度が例えば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、パティキュレートは人体に有害のおそれがある
ため、近年車両用ディーゼルエンジンの排気通路中にデ
ィーゼルパティキュレート捕集部材を取り付けるための
研究がさかんである。
ところで、このディーゼルパティキュレート捕集部材は
使用により、パティキュレートを捕集堆積し、排気通路
を塞ぐ傾向があるため、このディーゼルパティキュレー
ト捕集部材の再生を行なうべくパティキュレートを再燃
焼させる装置の研究もさかんである。
かかる再生手段としては、例えば燃料噴射時期を遅角さ
せ、吸気を絞り、且つ、排気再循環量を増やすことが提
案されているが、このようにしても排気温度が十分に上
がらないようなエンジン運転領域があるため、ディーゼ
ルパティキュレート捕集部材に捕集されたパティキュレ
ートがいつまでも燃焼せず、オーバローディング状態と
なって、ディーゼルパティキュレート捕集部材の目詰り
による出力低下を招くという問題点がある。
また、仮にこの大量のパティキュレートを強制的に燃焼
させたとしても、このときパティキュレートが大量に燃
えるため、ディーゼルパティキュレート捕集部材が溶け
て破損するという問題点もある。
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、ディーゼルパティキュレート捕集部材が目詰りを起こ
した場合に、乗員にその旨の表示をし、且つ、所定のエ
ンジン運転条件下で自動的にディーゼルパティキュレー
ト捕集部材を強制再生できるようにした、ディーゼルパ
ティキュレート捕集部材の再生装置を提供することを目
的とする。
また、本発明は、ディーゼルパティキュレート捕集部材
が目詰りを起こした場合に、乗員にその旨の表示をし、
且つ、この表示に従って乗員がディーゼルパティキュレ
ート捕集部材の再生を希望した場合は、所定のエンジン
運転条件下でディーゼルパティキュレート捕集部材を強
制的に再生できるようにした、ディーゼルパティ、キュ
レート捕集部材の再生装置を提供することを目的とする
。
このため、本発明のディーゼルパティキュレート捕集部
材の再生装置は、遅角装置付き燃料噴射ポンプおよびア
イドルアップ用アクチュエータを有するディーゼルエン
ジンにおいて、その排気通路に同ディーゼルエンジンの
燃焼室からのパティキュレートを捕集すべく配設された
ディーゼルパティキュレート捕集部材と、上記排気通路
と吸気通路との間に介装された排気再循環通路を開閉す
る排気再循環量制御弁とをそなえ、上記ディーゼルパテ
ィキュレート捕集部材に捕集されたパティキュレートの
捕集量を検出する第１検出手段と、上記ディーゼルエン
ジンの運転状態を検出する第２検出手段と、上記ディー
ゼルパティキュレ＝Ｆ捕集部材の再生を指示するための
表示手段とが設けられて、上記第１検出手段からの信号
を受けて、上記ディーゼルパティキュレート捕集部材に
捕集された捕集量が所定値を超えたときに、上記表示手
段へ上記ディーゼルパティキュレート捕集部材を再生す
べき旨の表示を行なわせるための信号を出力する第１制
御手段が設けられるとともに、上記の第１および第２検
出手段からの信号を受けて、上記ディーゼルパティキュ
レート捕集部材に捕集された捕集量が所定値以上で、且
つ上記ディーゼルエンジンが所要の運転状態下にあると
きに、上記遅角装置に燃料噴射時期リタード信号を出力
し、上記アクチュエータへ高速アイドル用信号を出力し
、上記排気再循環量制御弁へこれを開側へ駆動するため
の信号を出力する第２制御手段が設けられたことを特徴
としている。
また、本発明のディーゼルパティキュレート捕集部材の
再生装置は、遅角装置付き燃料噴射ポンプおよびアイド
ルアップ用アクチュエータを有するディーゼルエンジン
において、その排気通路に同ディーゼルエンジンの燃焼
室からのパティキュレートを捕集すべく配設されたディ
ーゼルパティキュレート捕集部材と、上記排気通路と吸
気通路との間に介装された排気再循環通路を開閉する排
気再循環量制御弁とをそなえ、上記ディーゼルパティキ
エレー［捕集部材に捕集されたパティキュレートの捕集
量を検出する第１検出手段と、上記ディーゼルエンジン
の運転状態を検出する第２検出手段と、上記ディーゼル
パティキュレート捕集部材の再生を指示するための表示
手段と、ディーゼルバティキュレー）捕集部材再生希望
信号を出力するマニュアルスイッチとが設けられて、上
記第１検出手段からの信号を受けて、上記ディーゼルパ
ティキュレート捕集部材に捕集された捕集量が所定値を
超えたときに、上記表示手段へ上記ディーゼルバテイキ
ュレーＦ捕集部材を再生すべｂ旨の表示を行なわせるた
めの信号を出力する第１制御手段が設けられるとともに
、上記の第２検出手段およびマニュアルスイッチからの
信号を受けて、上記ディーゼルエンジンが所要の運転状
態下にあり、且つ、上記ディーゼルパティキュレート捕
集部材再生希望信号の入力があったときに、上記遅角装
置に燃料噴射時期リタード信号を出力し、上記アクチュ
エータへ高速アイドル用信号を出力し、上記排気再循環
量制御弁へこれを開側へ駆動するための信号を出力する
第２制御手段が設けられたことを特徴としている。
以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１〜７図は本発明の第１実施例としてのディーゼルパ
ティキュレート捕集部材の再生装置を示すもので、第１
図はその全体構成図、第２図はそのブロック図、第３図
はそのアイドルアップ用アクチュエータの配設状態を示
す図、第４図はその遅角装置のための油圧系統図、第５
，６図はそれぞれその作用を説明するためのグラフ、第
７図はその制御要領を示す７０−チャートである。
第１，２図に示すように、このディーゼルエンジンＥは
、自動車等の車両に搭載されており、そのシリンダブロ
ック１．シリンダヘッド２９図示しないピストンによっ
て形ＩＩ１．される主室およびシリンダへラド２に形Ｉ
＆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、このディーゼルエンジン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、排気中のパティキュレートを捕捉
するディーゼルパティキュレート捕集部材５が介装され
ている。
なお、ここでパティキュレートとは、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、その直径は平
均で０．３μ論位で、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、このディーゼルパティキュレート捕集部材５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ック７オーム
（これは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、このディーゼルパティキュレート捕集部材をＤＰ
Ｏ（ディーゼルパティキュレー　トオキシダイザ）と略
称する。
ＤＰＯ５は、７７ラー６を介して大気へ連通しており、
エンジンＥからの排気をターボチャージャ７のタービン
および保温管８を介して受けるようになっている。
このＤＰＯ５の流出入側排気通路４の排気圧を検出し後
述のＥＣＵ９に検出信号を出力する圧力センサ１０が、
電磁式三方切換弁（以下、必要に応じ「電磁弁」という
）１１．１２を介して取り付けられる。
各電磁弁１１．１２は、コンピュータ等によって構成さ
れる電子制御装置（ＥＣＵ）９からの制御信号をそれぞ
れのソレノイドｌｌａ、１２ａで受けて、その弁体１１
ｂ、１２ｂを吸引制御することにより、弁体１１ｂの突
出状態ではエアフィルタ１３を介して大気圧Ｐ、（この
Ｐ、は７７ラー６の下流側圧力でもある）を、弁体１１
ｂの吸引状態かつ弁体１２ｂの突出状態ではＤＰＯ５の
下流（出口）排気圧力Ｐ２を、弁体１１ｂ、１２ｂの吸
引状態ではＤＰＯ５の上流（入口）排気圧力Ｐ１を検出
するようになっている。
このようにしてＤＰＯ上下流間の圧損（Ｐ、−Ｐ２）や
７７ラ一上下流間の圧損（ｐ２−ｐ、）を検出すること
ができ、これからＤＰＯ５に捕集されたパティキュレー
トの捕集量を検出できる。すなわち圧力センサ１０は、
ＤＰＯ５に捕集されたパティキュレートの捕集量を検出
する第１検出手段Ｄ１を構成する。
また、ＤＰＯ５の入口部（上流）に近接する排気通路４
に、ＤＰＯ入口排気温度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が
らの検出信号はＥＣＵ９へ入力される。
さらに、ＤＰＯ５の出口部（下流）に近接する排気通路
４に、ＤＰＯ出口排気温度Ｔｏを検出する温度センサ（
熱電対）１６が設けられている。
また、ＤＰＯ５内部の温度Ｔｆを検出する温度センサ（
熱電対）１５が設けられている。
そして、これらの各温度センサ１４〜１６からの検出信
号はＥＣＵ９へ入力される。
このディーゼルエンジンＥに取り付けられる燃料噴射ポ
ンプ（以下、単に「噴射ポンプ」という）１７は、ＥＣ
Ｕ９からの制御信号を受け再生機構を構成する燃料噴射
時期制御手段１８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
１９が取り付けられており、ポンプレバー開度情報をＥ
ＣｔＪ９へ出力するようになっている。
さらに、トランスミッションがニュートラル状態にある
ときにオンそれ以外でオフとなるニュートラルスイッチ
６４．クラッチ接状態でオンそれ以外でオフとなるクラ
ッチスイッチ６３．エンジン冷却水温を検出する水温セ
ンサ４４．車速を検出する車速センサ４２およびエンジ
ンＥの回転数Ｎを検出する回転数センサ２０が設けられ
ており、これらのスイッチやセンサでディーゼルエンジ
ンＥの運転状態を検出する第２検出手段Ｄ２が構成され
る。
また、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、ターボチャージャ７
のコンプレッサ、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
って開閉駆動されるようになっている。圧力応動装置２
２は、吸気絞り弁２１を駆動するロッド２２ａに連結さ
れたダイアフラム２２ｂをそなえているが、このダイア
フラム２２ｂで仕切られた圧力室２２ｃには、エアフィ
ルタ２３を通じて大気圧Ｖａｔを導く大気通路２４と、
バキュームポンプ２５からのバキューム圧Ｖ　ｖａｃを
導くバキューム通路２６とが接続されており、これらの
通路２４．２６には、それぞれ電磁式開閉弁（以下、必
要に応じ「電磁弁」という）２７および電磁式開閉弁（
以下、必要に応じ「電磁弁」という）２８が介装されて
いる。
そして、各電磁弁２７．２８のソレノイド２７ａ、　２
８ａに、ＥＣＵ９からデユーティ制御による制御信号が
供給されると、各弁体２７ｂ、２８ｂが吸引制御される
ようになっていて、これにより、圧力応動装置２２の圧
力室２２ｃへ供給される圧力（負圧）が調整され、ロッ
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）のための通路２９の一端が開
口している。
なお、ＥＧＲ通路２９の他端は排気通路４におけるター
ボチャージャ７のタービン配設部分よりも上流側の部分
に開口している。
また、ＥＧＲ通路２９の吸気通路側開口には、ｌ［気再
循環量制御弁（以下、ｒＥＧＲ弁」という）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によって開閉駆動されるようになっている。
この圧力応動装置３１は、そのＥＧＲ弁３０を駆動する
ロッド３１ａに連結されたダイアプラム３１ｂをそなえ
ているが、このダイアフラム３１ｂで仕切られた圧力室
３１ｃには、エアフィルタ３２を通じて大気圧Ｖａｔを
導く大気通路３３と、バキュームポンプ２５からのバキ
ューム圧Ｖ　ｖａｃを導くバキューム通路３４とが接続
されており、これらの通路３３．３４には、それぞれ電
磁式開閉弁（以下、必要に応じ「電磁弁」という）３５
および電磁式開閉弁（以下、必要に応じ「電磁弁」とい
う）３６が介装されている。
そして、各電磁弁３５．３６のソレノイド３５ａ、３６
ａに、ＥＣｔＪ９からデユーティ制御による制御信号が
供給されると、各弁体３５ｂ、３６ｂが吸引制御される
ようになっていて、これにより、圧力応動装置３１の圧
力室３１ｃへ供給される圧力（負圧）が調整され、ロッ
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、吸気絞り弁２１の配設
位置よりも下流側の吸気通路３に電磁式三方切換弁（以
下、必要に応じ「電磁弁」という）３７を介して取り付
けられた圧力センサ３８からのＥＣＵ９へのフィードバ
ック信号により検出され、ＥＧＲ弁３０の開度は、圧力
応動装置３１のロッド３１ａの動きを検出するポジショ
ンセンサ３９からのＥＣＵ９へのフィードバック信号に
より検出される。
そして、電磁弁３７のソレノイド３７ａにＥＣ［Ｉ９か
ら制御信号が供給されると、各弁体３７ｂが吸引制御さ
れるようになっていて、これにより、通路４０を介して
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、エアフィル
タ４１からの大気圧が圧力センサ３８へ供給される。
また、圧力応動装置２２のロッド２２ａの動きを検出す
るポジションセンサ４５も設けられており、このポジシ
ョンセンサ４５から吸気絞り弁２１の開度がＥＣｔＪ９
へフィードバックされている。
さらに、ＤＰＯ５へディーゼルエンジンＥから酸素〃ス
を含んだパティキュレート燃焼用高温ガスを供給するこ
とによりＤＰＯ５に捕集されたパティキュレーＹを燃焼
させてＤＰＯ５の再生を促進しうる再生機構（あるいは
再生補助機構）を構成す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
整する燃料噴射時期調整装置（Ｍ角装置）で構成される
。
そして、噴射ポンプ１７が分配型噴射ポンプとして構成
される場合には、燃料噴射時期制御手段（遅角装置）１
８としては、タイマピ又）ンな油圧ポンプからの油圧（
燃料圧）によって駆動して、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ックタイマ（内
部タイマ）が用いられる。
さらに、燃料噴射時期制御手段（遅角装置）１８は、第
４図に示すごとく、タイマピストン１８ａに作用させる
油圧ｐの状態を変更するためのソレノイドタイマ用ソレ
ノイドバルブ１８ｂおよびリタードバルブ１８ｃをそな
えており、ＤＰＯ５の再生を促進しようとするとき、に
は、ソレノイドタイマ用ソレノイドバルブ１８ｂをオン
にし、油路５０を閉じるとともに、リタードバルブ１８
ｃをオフにして油路５１を開き、タイマピストン１８ａ
へ圧油ｐが供給されないようにすることにより、第６図
に符号りで示すごとく、エンジン回転数とは無関係に遅
角させた特性（ローアドバンス特性又はフルリタード特
性）を実現する。
なお、その他の場合には、リタードバルブ１８ｃをオン
にした状態即ち油路５１を閉じた状態でソレノイドタイ
マ用ソレノイドバルブ１８ｂをオンしたリオフしたりす
ることにより、第６図に符号Ｈで示す特性（ハイアドバ
ンス特性）や符号Ｍで示す特性（ミドルアドバンス特性
）を得ることができる。
ここで、第４図中の符号５２〜５４はオリフィス、５５
はチェックバルブ、５６はレギュレ、−ティングバルブ
、５７はフィードポンプ、５８はポンプ室、５９はプラ
ンジャ、６０はデリベリバルブ、６１はノズルを示して
いる。
なお、タイマピストン１８ａに作用する油圧ｐの状態を
変更する手段として、従来公知のタイマコントロールバ
ルブを用いてもよい。
また、噴射時期の遅延に伴う出力低下を補正する燃料噴
射量の増量は、運転者がアクセルペダルを操作すること
により行なう。
さらに、噴射ポンプ１７には、第１，４図に示すごとく
、アイドルアップ用アクチュエータとしてのダイアプラ
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、噴射ポンプレバー１７ａの最
小噴射位置を調整する噴射ポンプレバー開度増加用アー
ム（アイドルアップ制御部）４６ｄを駆動するロッド４
６ａ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、電磁式三方切換弁（以下、必要に応じ「電磁弁」と
いう）４７を介しエアフィルタ４８を通じて大気圧Ｖａ
ｔが導かれるかあるいはバキュームポンプ２５からのバ
キューム圧Ｖ　ｖａｃが導かれるようになっている。
すなわち、電磁弁４７のアイドルアップアクチュエータ
制御用ソレノイド４７ａに、ＥＣＵ９からデユーティ、
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っていて、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、ロッド４６ａが適宜引込まれて、アイドルアップ
状態（高速アイドル状！！りが制御される。
ところで、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ａの設定により、エンジン
Ｅの熱効率を大幅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ａ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気
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気温度を上昇させる。
したがって、原理的には噴射時期を遅らせる（リタード
させる）と同時に運転者のアクセルペダル操作によって
燃料噴射量を増加させることにより、徘〃ス温度が高く
なって、ＤＰＯ５上のパティキュレートの燃焼を促進さ
せることができ、ＤＰＯ５を再生できるのである。
さらに、ＤＰＯ５を再生すべき旨を指示するための表示
手段としてのウオーニングランプ６２が車室内に設けら
れている。
ＥＣＵ９へは、各センサ１０，１４〜１６．１９．２０
，３８゜３９．４２．４４やスイッチ６３．６４からの
各検出信号が入力されるほか、時刻を刻時するクロック
４３からの各信号が入力されており、これらの信号を受
けてＥＣＵ９は後述する処理を行ない、各処理に適した
制御信号を、排気導入用ソレノイド１２ａ、排気圧力セ
ンサ用ソレノイド１１ａ、燃料噴射時期制御手段１８．
吸気絞り弁開制御用ソレノイド２７ａ、吸気絞り弁閉制
御用ソレノイド２８ａ、ＥＧＲ弁閉制御用ソレノイド３
５ａ。
ＥＧＲ弁開制御用ソレノイド３６ａ、吸気圧力センサ用
ソレノイド３７ａ、アイドルアップアクチュエータ制御
用ソレノイド４７ａ、ウオーニングランプ６２へそれぞ
れ出力するようになっている。
ＥＣＵ９は、ＣＰＵや入出力インタフェースあるいはＲ
ＡＭ’ＰＲＯＭのごときメモリー（マツプを含む）をそ
なえて構成されており、燃料噴射時期制御手段１８の作
動を制御する再生制御手段ＲＭ、ＥＧＲ弁３０の作動を
制御するＥＧＲ量制御手段ＥＭ、吸気絞り弁２１の作動
を制御する吸気絞り量制御手段ＩＭ、第１検出手段Ｄ１
からの信号を受けて、ＤＰＯ５に捕集された捕集量が所
定値（例えば８０ｇ）を超えたときに、つオーニングラ
ンプ６２へＤＰＯ５を再生すべぎ旨の表示を行なわせる
ための信号を出力する第１制御手段Ｍｌ。
第１および第２検出手段Ｄｉ、Ｄ２からの信号を受けて
、ＤＰＯ５に捕集された捕集量が所定値（例えば８０ｇ
）以上で、且つ、ディーゼルエンジンＥが所要の運転状
！！！（例えばアイドル運転状態）下にあるときに、燃
料噴射時期制御手段（遅角装置）１８に燃料噴射時期リ
タード信号を出力し、アイドルアップアクチュエータ制
御用ソレノイド４７ａへ高速アイドル用信号を出力し、
ＥＧＲ弁制御用ソレノイド３５ａ、３６ａ　へＥＧＲ弁
３０を開側へ駆動するための信号を出力し、吸気絞り弁
制御用ソレノイド２？ａ、２８ａへ吸気絞り弁２１を閉
側へ駆動するための信号を出力する第２制御手段Ｍ２の
機能を有している。
なお、ＤＰＯ５にパティキュレートが所定量以上捕集さ
れたかどうかの判断のベースとしては、ＤＰＯ上下上下
流圧損および７７う上下流間の圧損の情報を用いるほか
、エンジン回転数の積算値情報あるいはエンジン回転数
とレバー開度との積を集積した情報などを用いてもよい
。
以下、第７図を用いて本装置の処理フローを説明する。
まずステップａ１で強制再生が必要がどうがが判断され
る。
もし、ステップａ１でＹＥＳであるなら、ステップａ２
で冷却水温が所定値（例えば５５℃）以上がどうがが判
断され、もしステップａ２でＹＥＳであるな呟ウオーニ
ングランプ６２を点灯させる。かがる処理は主として前
述の第１制御手段Ｍ１によってなされる。
このようにつオーニングランプ６２が点灯することによ
り、乗員は強制再生が必要であることを知る。ＤＰＯ５
の再生に際しては、ディーゼルエンジンＥをアイドル運
転状態にすることが好ましいが、もし乗員がこれに従っ
て車両を止めるなどして、ディーゼルエンジンＥをアイ
ドル運転にすると、ステップａ４でＹＥＳルートをとる
。
なお、アイドル運転状態でない場合［クラッチがオン即
ち接状態（具体的にはクラッチスイッチ５２がオン）で
ある場合やトランスミッションがニュートラルでない（
具体的にはニュートラルスイッチ５３がオフ）である場
合も含む。１は、ステップａ４の処理を繰り返す。
上述のごとく、ステップａ４でＹＥＳであるなら、ステ
ップａｓ、ａ６．ａ７．ａ８で、それぞれアイドルアッ
プアクチュエータをオンしてエンジン回転数を例えば３
０００ｒｐ＋ｎに上昇させた高速アイドル状態にし、噴
射時期を１６°Ａリタードさせ、ＥＧＲ弁３０を開側に
駆動してＥＧＲ量を増量し、吸気絞り弁２１を閉側へ駆
動させることが行なわれる。かがる制御は主として前述
の第２制御手段Ｍ２によってなされる。
これにより、通常はＤＰＯ５に捕集されたパティキュレ
ートが燃焼し始め、ＤＰＯ入口温度Ｔ　ｉｎ、　Ｄ　Ｐ
　Ｏ内部温度ＴｆおよびＤＰＯ出口温度Ｔｏが第５図に
示すごとく上昇するので、次のステップａ９でＤＰＯ温
度Ｔｉｎ；Ｔｏ；Ｔｆを検出し、ステップａｌＯでこの
ＤＰＯ温度が所定値（例えば６００℃）以上がどうかを
判断する。
もし、ＤＰＯ温度が６００℃以上であると、ＤＰＯ５が
溶損したリフラックが生じたりするおそれがあるので、
ステップａｌｌで、再生中止モードとなる。
しかし、ＤＰＯ温度が６００　”Ｃ以上でない場合は、
ステップａ１２で、再度アイドル運転状態がどうかが判
断され、このステップａｌｌでＹＥＳであれば、ステッ
プａ１４で、カウンタ加算を開始し、ステップａ１５で
、所定時間（例えば２分前後）経過したがどうがが判断
される。所定時間が経過していない開は、ステップａ１
２゜ａ１４の処理を繰り返す。このときもしアイドル運
転状態でなくなった場合（クラッチペダルを操作したり
、シフトチェンジを行なったりした場合を含む）は、ス
テップａ１３で即座に再生中止モードとなる。
所定時間が経過すると、ステップａ１６＋ａｌ　７＋ａ
ｌ　８＋ａ１９で、噴射時期リタードを解除し、アイド
ルアップアクチュエータをオフにし、ＥＧＲ量を定常復
帰させ、吸気絞り弁２１を開いて、ＤＰＯ再生再生全作
除する。
その後は、ステップａ２０で、つオーニングランプ６２
を消灯させるとともに、ステップａ２１で、カウンタを
リセットする。
なお、強制再生が不要な場合、冷却水温が５５℃以上で
ない場合は、リターンする。即ちこの場合はＤＰＯ５の
強制再生は行なわれない。
このように、ＤＰＯ５の再生が所定の条件下で自動的に
行なわれるので、パティキュレートがオーバローディン
グ状態になることを回避することができ、エンジン性能
の低下やＤＰＯの破損等を十分に防止できるのである。
第８〜１０図は本発明の第２実施例としてのディーゼル
パティキュレート捕集部材の再生装置を示すもので、第
８図はその全体構成図、第９図はそのブロック図、第１
０図はその制御要領を示す７０−チャートであり、第８
〜１０図中、第１〜７図と同じ符号はほぼ同様の部分を
示す。
この第２実施例では、ＤＰＯ５が目詰まりを起こした場
合に、乗員にその旨を表示し、且つ、この表示に従って
乗員がＤＰＯ５の再生を希望した場合に、所定のエンジ
ン運転条件下でＤＰＯを強制的に再生できるようにした
もので、前述の第１実施例が完全自動タイプのものであ
ったのに対し、この第２実施例のものは半自動タイプの
ものである。
このために、乗員により閉操作されることによってＤＰ
Ｏ再生希望信号を出力するマニュアル式の強制再生スイ
ッチ６５（第９図参照）が車室内に設けられている。
そして、ＥＣＵ９へは、各センサ１０，１４〜１６゜１
９．２０，３８．３９，４２．４４やスイッチ６３．６
４からの各検出信号や、時刻を刻時するクロック４３が
らの各信号が入力されるほか、強制再生スイッチ６５か
らの信号も入力されており、これらの信号を受けてＥＣ
Ｕ９は後述する処理を行ない、各処理に適した制御信号
を、排気導入用ソレノイド１２ａ、排気圧力センサ用ソ
レノイド１１ａ、燃料噴射時期制御手段１８．吸気絞り
弁開制御用ソレノイド２７ａ、吸気絞り弁閉制御用ソレ
ノイド２８ａ、ＥＧＲ弁閉制御用ソレノイド３５ａ。
ＥＧＲ弁開制御用ソレノイド３６ａ、吸気圧力センサ用
ソレノイド３７ａ、アイドルアップアクチュエータ制御
用第１および第２ソレノイド６６ａ＋　７０ａ（後述）
、つオーニングランプ６２へそれぞれ出力するようにな
っている。
また、本実施例にかかるＥＣＵ９は、ＣＰＵや入出力イ
ンタフェースあるいはＲＡＭやＲＯＭのごときメモリー
（マツプを含む）をそなえて構成されており、燃料噴射
時期制御手段１８の作動を制御する再生制御手段ＲＭ、
ＥＧＲ弁３０の作動を制御するＥＧ’Ｒ量制御手段ＥＭ
、吸気絞り弁２１の作動を制御する吸気絞り量制御手段
ＩＭ、第１検出手段Ｄ１からの信号を受けて、ＤＰＯ５
に捕集された捕集量が所定値（例えば８０ｇ）を超えた
ときに、つオーニングランプ６２へＤＰＯ５を再生すべ
き旨の表示を行なわせるための信号を出力する第１制御
手段Ｍｌ、第２検出手段Ｄ２および強制再生スイッチ６
５がらの信号を受けて、ディーゼルエンジンＥが所要の
運転状！１（例えばアイドル運転状態）下にあり、且つ
、強制再生スイッチ６５からＩ）ＰＯ再生希望信号の入
力があったと５に、遅角装置（燃料噴射時期制御手段）
１８に燃料噴射時期リタード信号を出力し、アイドルア
ップアクチュエータ制御用ソレノイド６６ａ、　７０ａ
へ高速アイドル用信号を出力し、ＥＧＲ弁制御用ツレ／
イド３５ａ、３６ａ　へＥＧＲ弁３０を開側へ駆動する
ための信号を出し、吸気絞り弁制御用ソレノイド２７ａ
、２８ａへ吸気絞り弁２１を閉側へ駆動するための信号
を出力する第２制御手段Ｍ２の機能を有している。
なお、この圧力応動装置４６のグイア７ラム４６ｂで仕
切られた圧力室４６ｃには、エアフィルタ６７を通じて
大気圧Ｖａｔを導く大気通路６８と、バキュームポンプ
２５がらのバキューム圧Ｖ　ｖａｃを導くバキューム通
路６９とが接続されており、これらの通路６８゜６９に
は、それぞれ電磁式開閉弁（以下、必要に応じ「電磁弁
」という）６６および電磁式開閉弁（以下、必要に応じ
「電磁弁」という）７０が介装されている。
そして、各電磁弁６６．７０のアイドルアップアクチュ
エータ制御用第１および第２ソレノイド６６ａ。
？Ｏａに、ＥＣＵ９からデユーティ制御による制御信号
が供給されると、各弁体６６ｂ、７０ｂが吸引制御され
るようになっていて、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
ッド４６ａが適宜引込まれて、アイドルアップ状態（高
速アイドル状ｇ！、）が制御される。
以下、第１０図を用いて本装置の処理フローを説明する
。まずステップＡ１で強制再生が必要がどうかが判断さ
れる。
もし、ステップＡ１でＹＥＳであるな呟ステップＡ２で
冷却水温が所定値（例えば５５℃）以上がどうかが判断
され、もしステップＡ２でＹＥＳであるなら、つオーニ
ングランプ６２を点灯させる。かがる処理は主として前
述の第１制御手段Ｍ１によってなされる。
このようにつオーニングランプ６２が点灯することによ
り、乗員は強制再生が必要であることを知る。ＤＰＯ５
の再生に際しては、ディーゼルエンジンＥをアイドル運
転状態にすることが好ましいが、もし乗員がこれに従っ
て車両を止めるなどして、ディーゼルエンノンＥをアイ
ドル運転にし、車室内の強制再生スイッチ６５をオンに
すると、この強制再生スイッチ６５からはＤＰｅ再生希
望信号が出力される。これにより次のステップＡ４でＹ
ＥＳルートをとる。
そして、ステップＡ５で、クラッチがオン即ち接状態（
具体的にはクラッチスイッチ５２がオン）かどうかが判
断され、ステップＡ６で、トランスミッションがニュー
トラル（具体的にはニュートラルスイッチ５３がオン）
かどうかが判断される。そして、いずれのステップＡ５
．Ａ６でもＹＥＳであるなら、ステップＡ７゜Ａ８．Ａ
９．ＡＩＯで、それぞれアイドルアップアクチュエータ
をオンしてエンジン回転数を例えば３０００ｒｐｍに上
昇させた高速アイドル状態にし、噴射時期を１６’　Ａ
リタードさせ、ＥＧＲ弁３０を開側に駆動してＥＧＲ量
を増量し、吸気絞り弁２１を閉側へ駆動させることが行
なわれる。かかる制御は主として前述の第２制御手段Ｍ
２によってなされる。
これにより、通常はＤＰＯ５に捕集されたパティキュレ
ートが燃焼し始め、ＤＰＯ入口温度Ｔ　ｉｎ、　Ｄ　Ｐ
　Ｏ内部温度ＴｆおよびＤＰＯ出口温度Ｔｏが前述の実
施例と同様、第５図に示すごとく上昇するので、次のス
テップＡｌｌでＤＰＯ温度を検出し、ステップＡ１２で
このＤＰＯ温度が所定値（例えば６００℃）以上がどう
がを判断する。
もし、ＤＰＯ温度が６００℃以上であると、ＤＰＯ５が
溶損したりクラックが生じたりするおそれがあるので、
ステップＡ１３で、再生中止モードとなる。
しかし、ＤＰＯ温度が６００℃以上でない場合は、ステ
ップＡ１４．Ａ１５で、再度クラッチがオンかどうかお
よびトランスミッションがニュートラルがどうかが判断
され、いずれのステップＡ１４．Ａ１５においてもＹＥ
Ｓであれば、ステップＡ１６で、カウンタ加算を開始し
、ステップＡ１７で、所定時間（例えば２分前後）経過
したかどうかが判断される。所定時間が経過していない
間は、ステップＡ１４．Ａ１５．Ａ１６．Ａ１７の処理
を繰り返す。このときもしクラッチペダルを操作したり
、シフトチェンジを行なったりした場合は、ステップＡ
１８．Ａ１９で即座に再生中止モードとなる。
所定時間が経過すると、ステップＡ２０．Ａ２１゜Ａ２
２．Ａ２３で、噴射時期リタードを解除し、アイドルア
ップアクチュエータをオフにし、ＥＧＲ量を定常復帰さ
せ、吸気絞り弁２１を開いて、ＤＰＯ再生再生全作除す
る。
その後は、ステップＡ２４で、ウオーニングランプ６２
を消灯させるとともに、ステップＡ２５で、カウンタを
リセットする。
なお、強制再生が不要な場合、冷却水温が５５℃以上で
ない場合、乗員が強制再生を望まない場合は、リターン
する。即ちこの場合はＤＰＯ５の強制再生は行なわれな
い。
このように、ＤＰＯ５の再生が確実に行なわれる条件を
設定し、しがも乗員の意思を尊重することにより、パテ
ィキュレートがオーバローディング状態になることを回
避することができ、エンジン性能の低下やＤＰＯの破損
等をモチに防止できるのである。
なお、第１，８図中の符号４９．４９’はつオータトラ
ップ（気水分離器）を示す。
また、表示手段としては、インジケータランプによるほ
か、文字表示や音声表示によってもよい。
さらに、クロック４３としては、ＥＣＵ９に内蔵のクロ
ックを用いてもよい。
また、本装置は、触媒を有しないディーゼルパティキュ
レート捕集部材（通常、ディーゼルパティキュレートフ
ィルタあるいはＤＰＦという）の再生にも適用すること
ができる。
以上詳述したように、本発明のディーゼルパティキュレ
ート捕集部材の再生装置によれば、遅角装置付外燃料噴
射ポンプおよびアイドルアップ用アクチュエータを有す
るディーゼルエンジンにおいて、その排気通路に同ディ
ーゼルエンノンの燃焼室からのパティキュレートを捕集
すべく配設されたディーゼルパティキュレート捕集部材
と、上記排気通路と吸気通路との間に介装された排気再
循環通路を開閉する排気再循環量制御弁とをそなえ、上
記ディーゼルパティキュレート捕集部材に捕集されたパ
ティキュレートの捕集量を検出する第１検出手段と、上
記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する第２検出手
段と、上記ディーゼルパティキュレート捕集部材の再生
を指示するための表示手段とが設けられて、上記第１検
出手段からの信号を受けて、上記ディーゼルパティキュ
レート捕集部材に捕集されだ捕集量が所定値を超えたと
外に、上記表示手段へ上記ディーゼルパティキュレート
捕集部材を再生すべき旨の表示を行なわせるための信号
を出力する第１制御手段が設けられるとともに、上記の
第１および第２検出手段からの信号を受けて、上記ディ
ーゼルパティキュレート捕集部材に捕集された捕集量が
所定値以上で、且つ上記ディーゼルエンジンが所要の運
転状態下にあるときに、上記遅角装置に燃料噴射時期リ
タード信号を出力し、上記アクチュエータへ高速アイド
ル用信号を出力し、上記排気再循環量制御弁へこれを開
側へ駆動するための信号を出力する第２制御手段が設け
られるという簡素な構成で、ディーゼルパティキュレー
ト捕集部材が目詰りを起こした場合に、乗員にその旨を
表示し、且つ、所定のエンジン運転条件下で自動的にデ
ィーゼルパティキュレート捕集部材を強制再生できるの
で、エンジン出力の低下やディーゼルパティキュレート
捕集部材の破損等を確実に防止できる利点がある。
また、本発明のディーゼルパティキュレート捕集部材の
再生装置によれば、遅角装置付き燃料噴射ポンプおよび
アイドルアップ用アクチュエータを有するディーゼルエ
ンジンにおいて、その排気通路に同ディーゼルエンジン
の燃焼室からのパティキュレートを捕集すべく配設され
たディーゼルパティキュレート捕集部材と、上記排気通
路と吸気通路との間に介装された排気再循環通路を開閉
する排気再循環量制御弁とをそなえ、上記ディーゼルパ
ティキュレート捕集部材に捕集されたパティキュレート
の捕集量を検出する第１検出手段と、上記ディーゼルエ
ンジンの運転状態を検出する第２検出手段と、上記ディ
ーゼルパティキュレート捕集部材の再生を指示するため
の表示手段と、ディーゼルパティキュレート捕集部材再
生希望信号を出力するマニュアルスイッチとが設けられ
て、上記第１検出手段からの信号を受けて、上記ディー
ゼルパティキュレート捕集部材に捕集された捕集量が所
定値を超えたとｂに、上記表示手段へ上記ディーゼルパ
ティキュレート捕集部材を再生すべき旨の表示を行なわ
せるための信号を出力する第１制御手段が設けられると
ともに、上記の第２検出手段およびマニュアルスイッチ
からの信号を受けて、上記ディーゼルエンジンが所要の
運転状態下にあり、且つ、上記ディーゼルパティキュレ
ート捕集部材再生希望信号の入力があったときに、上記
遅角装置に燃料噴射時期リタード信号を出方し、上記ア
クチュエータへ高速アイドル用信号を出力し、上記排気
再循環量制御弁へこれを開側へ駆動するための信号を出
力する第２制御手段が設けられるという簡素な構成で、
ディーゼルパティキュレート捕集部材が目詰りを起こし
た場合に、乗員にその旨の表示をし、且つ、この表示に
従って乗員がディーゼルパティキュレート捕集部材の再
生を希望した場合は、所定のエンジン運転条件下で、デ
ィーゼルパティキュレート捕集部材を強制的に再生でき
るので、エンジン出力の低下やディーゼルパティキュレ
ート捕集部材の破損等を十分に防止できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１〜７図は本発明の第１実施例としてのディーゼルパ
ティキュレート捕集部材の再生装置を示すもので、第１
図はその全体構成図、第２図はそのブロック図、第３図
はそのアイドルアップ用アクチェエータの配設状態を示
す図、第４図はその遅角装置のための油圧系統図、ｉｓ
、６図はそれぞれその作用を説明するためのグラフ、ｆ
ｊＩＪ７図はその制御要領を示すフローチャートであり
、第８〜１０図は本発明の第２実施例としてのディーゼ
ルパティキュレート捕集部材の再生装置を示すもので、
第８図はその全体構成図、第９図はそのブロック図、第
１０図はその制御要領を示すフローチャートである。 １・・シリングブロック、２・・シリンダヘッド、３・
・吸気通路、４・・排気通路、５・・ディーゼルパティ
キュレート捕集部材（ＤＰＯ）、６・・７７ラー、７・
・ターボチャージャ、８・・保温管、９・・電子制御装
置（ＥＣｔＪ）、１０・・圧力センサ、１１，１２・・
電磁式三方切換弁、ｌｌａ、ｉ２ａ・・ソレノイド、１
３・・エアフィルタ、１４〜１６・・温度センサ、１７
・・噴射ポンプ、１８・・再生機構を構成する燃料噴射
時期制御手段（遅角装置）、１８ａ・・タイマピストン
、１８ｂ・・ソレノイドバルブ、１８ｃ・・リタードバ
ルブ、１９・・噴射ポンプレバー開度センサ、２゜１工
ンジン回転数センサ、２１・・吸気絞り弁、２２・・圧
力応動装置、２２ａ・・ロッド、２２ｂ・・ダイアフラ
ム、２２ｃ・・圧力室、２３・・エアフィルタ、２４・
・大気通路、２５・・バキュームポンプ、２６・・バキ
ューム通路、２７　、２．８・・電磁弁、２７ａ。 ２８ａ・・ソレノイド、２７ｂ、２８ｂ−−弁体、２９
・・ＥＧＲ通路、３０・・ＥＧＲ弁、３１・・圧力応動
装置、３１ａ・・ロッド、３１ｂ目ダイアフラム、３１
ｃ・・圧力室、３２・・エアフィルタ、３３・・大気通
路、３４・・バキューム通路、３５〜３７・・電磁弁、
３５ａ、３６ａｙ３７ａ・・ツレ／イド、３５ｂ、３６
ｂ、３７ｂ・・弁体、３８・・圧力センサ、３９・・ポ
ジションセンサ、４０・・通路、４１・・エアフィルタ
、４２・・車速センサ、４３・・クロック、４４・・水
温センサ、４５目ボテンシａメータ、４６・・アイドル
アップ用アクチュエータとしての圧力応動装置、４６ａ
・・ｔ７７ド、４６ｂ・・ダイ７７２ム、４６ｃ・・圧
力室、４６ｄ・・噴射ポンプレバー開度増加用アーム、
４７・・電磁弁、４７ａ・・ソレノイド、４７ｂ・・弁
（Ｌ４８・・エアフィル９．４９．４９’　・・つオー
タトラップ、５０，５１・・油路、５２〜５４・・オリ
フィス、５５・・チェックバルブ、５６・・レギュレー
ティングバルブ、５７・・フィードポンプ、５８・・ポ
ンプ室、５９・・プランジャ、６０・・デリベリバルブ
、６１・・ノズル、６２・・表示手段としてのウオーニ
ングランプ、６３・・クラッチスイッチ、６４・・ニュ
ートラルスイッチ、６５・・マニュアルスイッチとして
の強制再生スイッチ、６６・・電磁弁、６６ａ・・ソレ
ノイド、６６ｂ・・弁体、６７・・エアフィルタ、６８
・・大気通路、６９・・バキューム通路、７０・・電磁
弁、７０ａ・・ソレノイド、７０ｂ・・弁体、Ｄｌ・・
第１検出手段、Ｄ２・・第２検出手段、Ｅ・・ディーゼ
ルエンジン、ＥＭ・・ＥＧＲ量制御手段、ＩＭ・・吸気
絞り量制御手段、Ｍｌ・・ｔＡ１制御手段、Ｍ２・・第
２制御手段、ＲＭ・・再生制御手段。 代理人　弁理士　飯沼義彦 第３図 第４図 ８ｃ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）遅角装置付き燃料噴射ポンプおよびアイドルアッ
    プ用アクチュエータを有するディーゼルエンジンにおい
    て、その排気通路に同ディーゼルエンジンの燃焼室から
    のパティキュレートを捕集すべく配設されたディーゼル
    パティキュレート捕集部材と、上記排気通路と吸気通路
    との間に介装された排気再循環通路を開閉する排気再循
    環量制御弁とをそなえ、上記ディーゼルパティキュレー
    ト捕集部材に捕集されたパティキュレートの捕集量を検
    出する第１検出手段と、上記ディーゼルエンジンの運転
    状態を検出する＠２検出手段と、上記ディーゼルパティ
    キュレート捕集部材の再生を指示するための表示手段と
    が設けられて、上記第１検出手段からの信号を受けて、
    上記ディーゼルパティキュレート捕集部材に捕集された
    捕集量が所定値を超えたときに、上記表示手段へ上記デ
    ィーゼルパティキュレート捕集部材を再生すべき旨の表
    示を行なわせるための信号を出力する第１制御手段が設
    けられるとともに、上記の第１および第２検出手段から
    の信号を受けて、上記ディーゼルパティキュレート捕集
    部材に捕集された捕集量が所定値以上で、且つ上記ディ
    ーゼルエンジンが所要の運転状態下にあるときに、上記
    遅角装置に燃料噴射時期リタード信号を出力し、上記ア
    クチュエータへ高速アイドル用信号を出力し、上記排気
    再循環量制御弁へこれを開側へ駆動するための信号を出
    力する第２制御手段が設けられたことを特徴とする、デ
    ィ＝ゼルパティキュレート捕集部材の再生装置。
  2. （２）遅角装置付き燃料噴射ポンプおよびアイドルアッ
    プ用アクチュエータを有するディーゼルエンジンにおい
    て、その排気通路に同ディーゼルエンジンの燃焼室から
    のパティキュレートを捕集すべく配設されたディーゼル
    パティキュレート捕集部材と、上記排気通路と吸気通路
    との間に介装された排気再循環通路を開閉する排気再循
    環量制御弁とをそなえ、上記ディーゼルパティキュレー
    ト捕集部材に捕集されたパティキュレートの捕集量を検
    出する第１検出手段と、上記ディーゼルエンジンの運転
    状態を検出する第２検出手段と、上記ディーゼルパティ
    キュレート捕集部材の再生を指示するための表示手段と
    、ディーゼルパティキュレート捕集部材再生希望信号を
    出力するマニュアルスイッチとが設けられて、上記第１
    検出手段からの信号を受けて、上記ディーゼルパティキ
    ュレート捕集部材に捕集された捕集量が所定値を超えた
    ときに、上記表示手段へ上記ディーゼルパティキュレー
    ト捕集部材を再生すべき旨の表示を行なわせるための信
    号を出力する第１制御手段が設けられるとともに、上記
    の第２検出手段およびマニュアルスイッチからの信号を
    受けて、上記ディーゼルエンジンが所要の運転状態下に
    あり、且つ、上記ディーゼルパティキュレート捕集部材
    再生希望信号の入力があったときに、上記遅角装置に燃
    料噴射時期リタード信号を出力し、上記アクチュエータ
    へ高速アイドル用信号を出力し、上記排気再循環量制御
    弁へこれを開側へ駆動するための信号を出力する第２制
    御手段が設けられたことを特徴とする、ディーゼルパテ
    ィキュレート捕集部材の再生装置。
JP59070521A 1984-03-31 1984-04-09 デイ−ゼルパテイキユレ−ト捕集部材の再生装置 Granted JPS60216018A (ja)

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