JPS6149116A - ディーゼルエンジンにおける排圧検出センサ用フィルタ装置の排気堆積物パージ装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンにおける排圧検出センサ用フィルタ装置の排気堆積物パージ装置

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JPS6149116A
JPS6149116A JP59170285A JP17028584A JPS6149116A JP S6149116 A JPS6149116 A JP S6149116A JP 59170285 A JP59170285 A JP 59170285A JP 17028584 A JP17028584 A JP 17028584A JP S6149116 A JPS6149116 A JP S6149116A
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディーゼルエンジンの排気系に接続される排
圧検出用配管に堆積されるディーゼルパティキュレート
のパージ装置に関する。
〔従来の技術〕
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）が含まれており、これが排
ガス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（阜両運伝時の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恐れがあるた
め、近年車両用ディーゼルエンジンはその排気通路中に
配設するディーゼルパティキュレートオキシダイザ（以
下とさとしで、ｒＤＰＯＪという、）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Ｄ
ＰＯの再生を竹なうべくパティキュレートの再燃焼を促
進させる礪もηの研究もさかんである。
かかる再生補助機構としては、例えば燃料噴射時開を遅
角させたり、吸気を絞ったり、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、
フィーリングが悪化し、燃費も悪くなるので、長時間の
再生補助磯構の作動は望ましくない。
そこで、庭木のディーゼルパティキュレートオキシグイ
ザの再生装置において、再生補助Ｆ２構の作動を開始さ
せたり、停止させたりするものとして、ＤＰＯの上びこ
側排気通路における排気圧力を圧力センサによって検出
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、このようなディーゼルエンジンの排圧検
出手段では、排気中に存在する水蒸気、スス、ＳＯｘ等
が排圧検出用配管や同俳圧検出用配管に介装さｈたウォ
ータートラップ等に堆積して、寒冷地においては水の凍
結を生じるといった不具合があり、さらに、ススの詰ま
りを生じるといった問題点があり、これにより、排圧が
検出不能となったり、正確に検出できず、伝達遅れが生
じるといった圧力センサ性能の低下を招くほか耐久性の
低下も招く。
また、過給成をそなえたディーゼルエンジンでは、つオ
ータートラップ等に堆積した排気ｉｌｌ；積物を過給代
からの過給圧と排気管の排圧との差圧で排気管側へ還流
させることも考えられるが、一般に、過給圧が高いとき
には排圧が高く、の給圧が低いときには排圧も低いので
、過給圧と排圧との差圧が十分大きくとれないという問
題点があり、このためパージ可能領域が狭いという問題
、ヴがある。
さらに、過給圧によるパージ手段では、ブローパイガス
によるオイル分の付着があり得る。
本発明は、このような間１ｉ！息を解決しようとするも
ので、排気通路と排圧検出センサとを接続する排圧検出
用配管に堆積されるディーゼルパティキュレートや水分
等の排気堆積物をエンノンの吸気系へパージできるよう
にした、ディーゼルエンジンの排気堆積物パージ装置を
提供することを目的とする。
〔問題、ばを解決するための手段〕
このため本発明のディーゼルエンジンの排気、堆積物パ
ージ装置は、ディーゼルエンジンの排気系において、排
気通路と排圧検出センサとを接続する排圧検出用配管の
排気堆積物を上記ディーゼルエンジンの吸気系へ還流除
去するパージ機構をそなえ、同パージ成溝が、上記排気
堆積物を上記吸気系へ吸引させる吸引用配管と、同吸引
用配管を通じて上記吸気系へ送られる吸引空気の供給を
＄制御する吸引制御弁とで枯成されて、同吸引制御弁の
作動時刻を制御するパージ眠ｈｔ制ａ１１部が設けられ
たことを特徴としている。
〔作　用〕
パージ概括制御部において、圧縮空気の供給時期を検出
したときに、パージ機構制御部から吸引制御弁へ制御信
号を供給して、吸引制御弁が開となり、吸引用配管を通
じて俳圧検出用配管中に堆積された排気堆積物を吸気系
へ除去する。
〔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、
第１〜１０図は本発明の一実施例とじての過給代利きデ
ィーゼルエンジンの開気堆積物パージ装置をそなえたデ
ィーゼルパテイキュレートオキシグイザの再生装置を示
すもので、第１図はそのパージ装置の全体構成図、第２
図はその再生装置の全体構成図、第３図はそのブロック
図、第４図はそのＶＥ型タイマのオートマチックタイマ
を示す概略構成図、第５図はその油圧系統図、第６図（
ａ）、（ｂ）はそれぞれそのフィルタ装置本体を示す断
面図および桐弐図、第７図はその作用を示すグラフ、第
８図はその要求進角特性（要求燃料噴射時ｊｊｌｌ特性
）を説明するためのグラフ、！ｌ’５９図はそのＤＰＯ
に堆積したパティキュレート量とメインマフう圧損とＤ
ＰＯ圧損の関係を示すグラフ、第１０図はその吸引制御
弁の作動状態を示す俣式第１〜６図に示すように、ディ
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（すられており、このディーゼルエンジンＥは
、そのシリングブロック１．シリングヘッド２Ｉピスト
ン８２によって形成される主室８１お上りシリングヘッ
ド２に形成され主室８１に連通ず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８１には、吸気
弁９６を介して吸気通路３お上りエアフィルタ９８が接
続されるとともに、開気弁９７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１よ、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オキ
シグイザ（ＤＰＯ）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０．３μｍ位で、約５００℃以上（酸化触媒の存在
下で３５０“Ｃ以上）で自己発火する。
また、このＤＰＯ５のトラップ担体としては、その内部
にプラチナやパラノッムあるいはロノツムを含む触媒付
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ｒこ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前記のごと
＜ＤＰＯ（ディーゼルパティキュレートオキシグイザ）
と略称する。
ＤＰＯ５は、７７ラー６を介して大気へ連通しており、
常Ｒ（非再生時）、エンノンＥがらの排気をターボチャ
ーツヤ７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が吸引制御弁としての電磁式切
換弁７６および電磁式切換弁７８．７９を介して取り付
けられる。
各電磁弁７８．７９は、コンピュータ等によって構成さ
れる再生補助機構制御手段、開閉弁Ｉ１１制御手段、演
算部１作動終了検出部およびパージ機構１１制御部を兼
ねる電子制御装置（ＥＣＵ）９がらの制御信号をそれぞ
れのツレ／イド７８ａ、７９ａに受けて、その弁体７８
ｂ、７９ｂを吸引制御することにより、弁体７９ｂの吸
引（朋）状態かつ弁体７８ｂの突出（閉）状態ではＤＰ
Ｏ５の下流（出口）排ガス圧力Ｐ２を、弁体７８ｂの吸
引（ＩＩＩ）状態かつ弁体７９ｂの突出（閉）状態では
ＤＰＯ５の上流（入口）排ガス圧力Ｐ、を検出するよう
になっている。
さらに、電磁式切換弁７７が設けられており、ＥＣＵＳ
からの制御信号をツレ／イド７７ｍに受けて、弁体７７
ｂを吸引制御することにより、弁体７７ｂの＠引（開）
状態ではエアフィルタ８０を介して大気圧（すなわち、
７７ラー６の下流側圧力Ｐ０に等しい圧力）を検出する
ようになっている。
また、下流（出口）徘γスないし上流（入口）排ガスは
、排圧検出用配管９４ａ、９４ｂ、９４’　ａ、９４′
ｂに介装された電磁弁７６および排圧検出センサ用フィ
ルタ装置４９ａ１４９ｂを介して電磁弁７８．７９へ供
給されるようｔ二なっている。
電磁弁７６は、ロータリ弁として６”を成されていて、
常時、第１図に示すような配管９４ａと配管９４ｂとの
連通状態および配管９４′ａと配ｇ９４’ｂとの連通状
態が維持されており、排圧の検出状態となるようになっ
ている（この状態を以下「オフ状態」という、）。
また、電磁弁７６のツレ／イド７６ａにＥＣＵ９から制
ａｌｌ（Ｆｔ号を受けた場合には、電磁弁７Ｇは、第１
０図に示すような配管９４ｂと吸引用配管９５との連通
状態およ１配管９４′ｂと吸引用配１１７９５との連通
状態となって、排気堆積物の吸気系への吸引状態となる
（この状態を以下「オン状態］という、）。
この吸引用配管９５は、吸気通路３の吸気絞り弁２１よ
り下流側に連通接続している。
そして、フィルタ装置４９ａ、４９ｂの２つのハウジン
グ９２．９３からなるケーシング４つ内には、第６図（
ａ）、（ｂ）にそれぞれ示すように、排気通路側人口４
９ｃから排圧センサ側出口４９ｄにかけて、ワイヤメツ
シュ８４を内部する排気脈動低減用グンビングボリュー
ム８３．１ｎｌｆ又のフィルタ８５゜スペーサ８７．第
２段のフィルタ８６が順に配設されている。
ワイヤメツシュ８４は、排気通路４より離れたところに
ケーシング４９が配設されているので、排気中の水蒸気
を冷却凝縮させ、圧力センサ１０のセンサグイア７ラム
部への水分の没入を防止するためのもので、ウォーター
トラップ（気水分離器）としての機能を呆たｔ。
このワイヤメツシュ８４は、排気脈動低減用ダンピング
ポリニーム８３を形成するケーシング４９内の空間に配
設されていて、ダンピングボリューム８３は、排気脈動
を低減された排気をフィルタ８５゜８６へ供給する。
フィルタ８５．８６は、それぞれ２枚のＰＶＦ製フィル
タ部８５ａ、８６ａおよびＡＣ−２６製フィルタ部８５
ｂ、８６ｂからなっており、第１段のフィル！８５は、
ＳＵＳ製ブレー）８つおよびＦＲＭ製Ｏリング８８とＰ
ＢＴＢ製スペーサ８７との間に介ｖｃされ、第２段のフ
ィルタ８６は、スペーサ８７とＦＲＭ製Ｏリング８８′
との開に介装されている。スペーサ８７の中央部には、
孔８７＆力ｆ開口している。
なお、各フィルタ８５．８６の圧力センサ１０側ボリユ
ーム９０．９１は、フィルタ８５．８Ｃ）を通過するガ
ス量を低減させるため、極力小さく設定されて、圧力セ
ンサ１０側ボリユーム９１は排圧検出用配管９４ｂ、９
４’ｂを通じて圧力センサ１０に連通している。
各フィルタ８５．８６の圧力センサ１０側ボリユーム９
０．９１が、小さく設定されているのは、以下の知見に
よる。
このフィルタ８５，８６に流れるガス量は、排気脈動に
起因しており、フィルタ８５．８６へ供給される排圧が
（Ｐ−ΔＰ／２）から（Ｐ＋ΔＰ／２）に変化した時に
、フィルタ８５．８６を通過する〃ス質量ΔＧは次のよ
うになる。
ΔＧ＝Ｇ＋−Ｇ−＝（ΔＰ・Ｖ）／ＲＴこのときの体積
Δ■（圧力Ｐ、、ｆｆス温度Ｔ）は、犬のようになる。
ΔＶ＝ＡＧＲＴ／Ｐ＝ＣＡＰ　−Ｖ）／Ｐしたがって、
排気脈動に起因する〃スの流量は、脈動の４Ｅｔ＠ΔＰ
およびフィルタ上流体積（フィルタ８５．８６からセン
サグイアブラム部までの体積）Ｖ（センサのデッドボリ
ュームは照視）の積に比例する。
さらに、上述の吸引制御弁としての電磁式切換弁７６と
吸引用配管９５とでパージ（晟構ＰＭが構成されており
、このパージ成（■ηＰＭの作動時には、電磁式切換弁
７６が第１０図に示す吸引状態となり、電磁式切換弁７
７〜７９が開となって、フィルタ装ｒａ４９ａのフィル
タ８５およびワイヤメツシュ８４ならびにフィルタ装置
ｉ７４９ｂのフィルタ８５およびワイヤメツシュ８４か
らススおよび水分が吸気通路３ヘパーノされる。
このパージ機構ＰＭの作動時には、吸気絞り弁２１が紋
られて、ディーゼルエンジンＥの吸引イ乍用によって、
フィルタ８０からの大気（吸引空気）が吸引され、これ
により、排気堆積物が吸気通路３ヘパーノされるのであ
る。
なお、電磁式切換弁７８．７９はそれぞれ別々に開状態
としてもよい。
また、ＤＰＯ５の入口部（上流）に近接する排気通路４
に、ＤＰＯ人ロ俳〃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、フィルタベッド温度）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出ロ徘ガス温
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１５，１　Ｇからの検出
信号はＥＣＵ９へ入力される。
エンノンＥに取り付けられる燃料噴射ポンプ１７は、Ｅ
ＣｔＪ９からの制御信号を受けた再生袖助磯溝制御手段
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（負荷センサ）１つが取り付けられ
、噴射ポンプレバー開度をＥＣＩＪ９に出力する。
また、エンノンＥの回＠ｆ：ｆｔＮを検出するエンノン
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、ターボチャージャ７のフン
ブレッサ、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はグイア７ラム式圧力応！！１ＪＶｃ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２２は、吸気絞り弁２１を駆動するロッド
２２ａに連結されたグイ７７ラム２２ｂで仕切られた圧
力室２２ｃに、エアフィルタ２３を通じて大気圧ＶａＬ
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（バキューム通路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２７ａ。
２８ａ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へ供給される負圧が調整され、ロッド２２
ａ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ＥＧＲ通路２つの一
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の吸気通路側開口には、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によっ
て開閉駆動されるようになっている。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で仕切られた圧力室３１ｃに、
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４くバキューム通路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。
３６ａ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ｊｉ！３
１の圧力室３１ｃへ供給される負圧が調整され、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、口・ノド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！Ｉ！ＩＪ
！を検出するボッジョンセンサ３９からのＥＣＵ９への
フィードバンク信号により検出される。
そして、電磁弁３７のソレノイド３７　ａ　ｌ：　Ｅ　
ＣＵ９から制御信号が供給されると、弁体３７ｂが吸引
制御されるようになっていて、これにより、ウォーター
トラップ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の欠出時には、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。
さらに、噴射ポンプ１７には、アイドルアップ機構を構
成するアイドルアップ用７クチユ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！ｒＩＩＪＶ装置４６は、噴射ポンプ１７内
のアイドルアップ制御部を駆動するロッド４６ａに連結
されたダイアフラム４ｆ３ｂ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
キュームポンプ２５ないしエアフィルタ４８とを適宜連
通接続するもので、常時はエアフィルタ４８と圧力室４
６ｃとが連通している。
そして、電磁弁４７のアイドルアップアクチュエータ制
御用ンレ／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が吸引側＃
＃されるようになっていて、これにより、圧力応動ｌ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４６ｎが適宜引込まれて、アイドルアップ状
！ｌ！（高速アイドル状！！りが制御される。
さらに、ＤＰ、０５ヘデイーゼルエンノンＥから酸素が
スを含んだパティキュレート燃焼用高温〃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トを燃
焼させてＤＰ○５を再生しうる燃料噴射時期制御手段１
８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ｖ
ｔ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）
によって駆動して、カムプレートとａ−ラどの相対的位
置を移動する油圧式オートマチ・ンクタイマ（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ックタイマは、ＶＥ型タイマとし
て構成されており、ｒｊＳ４１５図に示すようにレギエ
レーティングバルプ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がボンプノ１ウノング５３内にポンプドライ
ブシャフト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５５ａ１５５ｂのバネ力とのバ
ランス；こよりタイマハウソング５３内を摺動すること
によ　゛す、このタイマピストン５２の！Ｉ！ＩＪきが
スライドビン５６を介して円筒状のローラリング５７を
回１吠させる動きに換えられるようになっている。
そして、ロー２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ツヤ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、エンノン回転数が上昇
するとポンプ室５１の燃料圧が上外しタイマピストン５
２はタイマスプリング力に打ち勝って押され、このタイ
マピストン５２の動きに上りローラリング５７はドライ
ブシャ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っている。
そして、室５１から供給された油が、プランツヤ６３に
おいて高圧となり、デリバリパルプ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１３７ａには、ハイアドバンス特性／ミドル
７ドパンス特性切換用ボー）（ＩＪＩＩ閉部）５９をそ
なえたソレノイドタイマ（開閉弁）ＳＴおよびエンノン
始動時の油圧の上昇を向上させるチェックパルプ６０が
介装されており、チェックパルプ６０と切換用ボート５
９との間の油圧通路６７＆はオーバーフローオリフィス
６１を介してオイルクンクロ２に連通している。
また、オイルタンク６２がらポンプ室５１へフィードポ
ンプ５８により、油が供給されるようになっている。
ソレノイドタイマＳＴの本体には、チェックパルプ６０
およびオーバー７０−オリフィス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、チェックパル
プ６０を開として、切換用ボート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、切換用ボート５
９は開となって、パーシャル時のミドル７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、切換用ボート５９は閉となって、ハイ
アドバンス（Ｈ）６Ｉｆ性となる。
油圧通路６７ｂには、オリアイス６６および開閉弁とし
てのリタードパルプＲＶが設けられていて、リタードパ
ルプＲＶは、ＥＣＵ９からの制御イ＝号を受けて、ｔｊ
ＳＢ図に示すように、ハイアドバンス（Ｈ）特性とロー
７ドバンス（Ｌ）特性とを切り換えることができるよう
になっている。
タイマピストン５２は、第４．５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５
”５ａ、５５ｂによるバネ力とにより、タイマピストン
５２の位置カリｑ！こされ、これにより、ローラリング
５７が回転され、燃料噴射１寺期が調！とされる。
すなわち、タイマピストン５２に固着されたストッパ７
１とリテーナ６８との間１こは）１欠かい第２タイマス
プリング５５ｂが介装されて、エンノン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７パ７
１とリテーナ６８とが接する状！ｌ！ｉまで、タイマピ
ストン５２は移動して、第８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、エンノンＥの回転数に応じて、ロードセンンシ
ングタイマ４Ｎ　４９により適宜油圧が上昇するのに伴
い、第１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はロッド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５５１１は圧縮
状態で、スナップリング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８図中の
符号Ｃｔで示すように、エンノン回転数がＮ１からＮ２
（＞Ｎｌ）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４１２Ｉ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を介して低圧となろため、エン
ノン回＠数のイ直とは無関係に、高圧室７３内圧力が低
くなって、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開−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は遅角ユａ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の有効仕事とじ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ｔＱ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。
したがって、上記のように噴射時期を遅らせる（リター
ドさせろ）と同時に燃料噴射量を増加させることにより
、同−出力運転魚での排ガス温度が高くなって、ＤＰＯ
５上のパティキュレートを燃焼させることができ、ＤＰ
Ｏ５を再生できるのである。
ＤＰＯ５の再生が終了すると、ＥＣＵ９からリタードパ
ルプＲＶを閉じるための信号が出力される。このときＥ
ＣＵ９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。
リタードパルプＲＶが閉じると、エンノン回転数に応じ
た燃料圧が高圧室７３に作用するようになる。
なお、第３１ｊＪ中の符号４２は車速センサを示してお
り、４３はクロック、４４はエンノン状態センサとして
のエンノン温度（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、符号７５は野告灯として
のつオーニングランプを示している。
本発明の一実施例としてのディーゼルエンジンの排気堆
積物パージ装置は上述のごとく構成されており、システ
ム全体の制御ゼネラル７０−は、まず、キースイッチを
オン（例えば、アクセサリ−位置）にすることにより開
始する。
まず再生フラグ等の読み取りが１テなわれて１つ前の作
動状懇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っていれば、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
（〒なわれて、再生が終了したかどうかをＤＰＯ５の圧
損により判定する。
さらに、再生フラグがオフとなっていれば、通常時の噴
射時期制御およびＥＧＲ制御が行なわれる。そして、デ
ィーゼルパティキュレートの槓工Ｔ値やＤＰＯの圧損等
に基づき、再生時期であるがどうかの検出を什なう。
ついで、再生制御の終了が検出された場合および再生時
期の判断を行なった後に、キーがオフとなっているかど
うか判定され、キーがオンとなっていれば、再度再生７
ラグオンからの処理が開始される。
すなわち、非再生時においては、上述の各処理７０−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７０−は、再生開始時期を判定して再
生フラグをオンとする処理７０−である。
まず、ツレ／イド７９ａに制御信号を送ることにより、
弁体７９ｂを開とし、且つ、弁体７８ｂ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、さらに弁体７８ａを開とし、且つ、ブｉ体７９１＋
を閉として、圧力センサ１０によりＤｒ’０５の上流側
の圧力Ｐ１を検出するとともに、弁体７７ｂを１ｍとし
て、圧力センサ１０により大気圧（７７ラー６の下流側
圧力にほぼ等しい、）Ｐｏを検出する。（第１図中の符
号ＦＤ参〇（ｔ）このとき、電磁式ｑ換弁７６はオフ状
態となっており、また、フィルタ装置４９ａ、４９ｂに
より、排圧の脈動が適宜減少されるので、計測値のバラ
ツキが減少して、正確な排気圧力を検出することができ
る。
そして、このフィルタ装置４９ａ、４９ｂにより、圧力
センサ１０のセンサダイアフラム部への水やスス等の侵
入が防止されるので、センサグイア７ラム部に水が貯留
して、寒冷時において、これが凍結してダイアプラム部
が破壊されるといった問題も３砦ｉ′４できる。
また、パージ機溝ＰＭによって、水分を排気通路４ヘパ
ーノできるので、検出ラインのたるみ部に水分が貯留し
、凍結して排圧を検出させないといった問題やススによ
る排圧の伝迷遅れ等の問題も解ｉｉＴできる。
また、パージＩＰ１＋＋ＷＰＭでは、ＥＣＵ９から次の
条件に基づいて制御信号が出力される。
＜１）排圧検出時以外の常時 （Ｉｔ）定期的（１）エンジン始動直後（２）排圧検出
毎（前後等） （３ン一定時洲ないし一定走行距離毎 （１）エンジン運転条件成立時（１）アイドル時（２）
減速時 そして、ソレノイド７６ａ、７７ａ、７８ａ、７９ａを
同時にｆｉｌｌＣオン）とすることによって、フィルタ
装置４９ａ、４９ｂまたは電磁式切換弁７７およびフィ
ルタ８０中の排気堆積物を同時にパージしたり（！ｊＳ
１図中の符号ＦＰｊｊ照）、ソレノイド７６ａ、７７ａ
。
７８ａないしソレノイド７６ａ、７７ａ、７９ａをそれ
ぞれ交互にｎｉｌ　（オン）とすることによって、フィ
ルタ装置４９ａないしフィルタ装置４９ｂまたは電磁式
切換弁７７およびフィルタ８０中の排気堆積物をパージ
したりする。
そして、上述の圧力Ｐ。ＩＰ＋＋Ｐ＋からメインマフう
圧１（Ｐ２−Ｐ、）とＤＰＯ圧Ｉｎ（Ｐ、−Ｐ２）とを
求め、第９図に示すように、メインマフう圧損とＤＰＯ
圧損とが、例えば、パティキュレー）　（Ｐｃｔ）のロ
ーディング量７０ｇに相当する境Ｖ？、線を頭載Ｃ２か
ら領Ｆ１．Ｃ３へ移行したときに、再生フラグがオンと
なる。
そして、７０．以下のときには、他の積算値が設定値よ
り大きいとき、再生フラグがオンとなり、それ以外の場
合には、再生フラグは現状ｍ待される。
なお、上述のマツプによるＰａｔのローディング量の判
定を行なわずに、ＤＰＯ圧損Ｐ、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（、この場合、
ＤＰＯ圧損Ｐ、とじて１回の計画値を用いたり、計測値
のバフツキを除去するために、多数回の計測値の平均値
をとっ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７ｏ−は、再生終了時期を４“り定し
て再生フラグをオフとする処゛理７０−であり、再生開
始判定処理７０−とほぼ同様にして、メインマ７う圧損
（Ｐ　２　　Ｐ　ｏ　）　ト、　Ｄ　Ｐ　Ｏ圧損（ＰＩ
−Ｐ２）とを求め、第９図に示すように、メインマフう
圧損とＤＰＯ圧損とが、例えば、パティキュレート（Ｐ
ａｔ）のローディング量２０ｇに相当する境界線を領域
Ｃ！から領域ＣＩへ移行したときに再生フラグがオフと
なり、それ以外の場合には、再生フラグは現状維持され
る。
噴射時期制御処理フローは、第７図に示すように、ＤＰ
Ｏ５の温度Ｔ１すなわち、ＤＰＯ入口温度Ｔｉｎ、ＤＰ
ＯＩＡｉ部温度ＴｆないしＤＰＯ出口温度Ｔ０を検出し
て、この温度Ｔが６５０℃以上であれば、異常高温であ
ると判定し、異常高温時のマツプ（Ｎｅ、θ）により、
エンジン回転ｒｆＬＮ　ｅとポンプレバー開度θとによ
って決定される噴射時期に設定される。
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°Ｃ以下であれば、再生フラグがオフの
ときには、通常走行時のマツプ（Ｎｅ、θ）により、エ
ンノン回転数Ｎｅとポンプレバー開度θとによって決定
される噴射時期に設定される。
再生フラグがオンであれば、再生時の７２プ（Ｎｅ、θ
）により、エンジン回転ａＮｅとポンプレバー開度θと
によって決定される噴射時期に設定される。
これらの設定された燃料噴射時期となるように、ツレ／
イドタイマＳＴをオンオフ切１灸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
タードパルプＲＶを、デユーティ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。
このノ挽時に、フルリタード月ソレノイドタイマＳＴの
バルブ制御は、１１〜２８ｄｅｇの変化幅があるため、
急激な切換をイテなうと加減速のショックが生じる。こ
の切換時のショックを軽減するため、ツレ／イドタイマ
ＳＴのデユーティｆｆ１ｌｌ　Ｄａ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
。
このデユーティ制御によるツレ／イドタイマＳＴの切換
は、エンノ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、例えば最大出力
特性付近から低エンジン回転数域へ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、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１こおいては
、ショックを軽減するために、デユーティ制御により切
換を緩慢にイテなう。
なお、デユーティ制御による切換時間ｔ０をエンノン回
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、上述の各数値は、例示であ
る。
本発明の一実施例としてのディーゼルエンジンの排気堆
積物パージ装置によれば、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を
幾構の作動を停止させても燃焼が継続する状態となる時
Ｉｌｌを早ルｊに、しかも正碇に検出できる。
（２）上記第１項により検出された再生補助成Ｗ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。
（３）・ンを一タートラップ用ワイヤメ・ンシェにより
、水分を確実に捕集でき、これにより、圧カセンサヘ水
分を除去された排気を供給できる。
（４）排気脈動低減用ボリュームにより、排気脈動が低
減されて、圧力センサの検出積度が向上し、さらに、フ
ィルタおよび圧力センサの耐久性が向上ｒる。
（５）フィルタにより、排気中のススおよびワイヤメツ
シュにより除去できなかった水分も除去でさる。
（６）パージシステムの追加により排圧検出ライン・　
　の配管の自由度が高まる。
（７）エンノンの回転中に、過給圧を用いて排圧検出ラ
インをパージできる。
また、排圧検出センサ１０からウォータートラノプを含
むフィルタ装置４９ａ、４９ｂをエンノンルーム内に設
置することにより、排圧検出ラインを加熱するようにし
てもよく、これにより排圧検出ライン内の水分が蒸発し
て、大気圧検出時に電磁式切換弁７７から大気へ放出さ
れる。
なお、本実施例では、過給弐付きディーゼルエンジンに
おける適用例を示したが、過給磯をそなえないディーゼ
ルエンジン、すなわち、Ｎ　Ａ（ＮａｔｕｒａｌΔ５ｐ
ｉｒａｔｉｏｎ）ディーゼルエンジンにも適用が可能で
ある。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明のディーゼルエンジンの排
気１１１ｉ積物パージＶｃＩｉ２によれば、ディーゼル
エンジンの排気系において、排気通路と排圧検出センサ
とを接続する排圧検出用配管の排気堆積物を上記ディー
ゼルエンジンの吸気系へ還流除去するパージ機構をそな
え、同パージ磯梼が、上記排気堆積物を上記吸気系へ吸
引させる吸引泪配管と、同吸引用配管を通じて上記吸気
系へ送られる吸引空気の供給を制御する吸引制御弁とで
構成されて、同吸引制御弁の作動時３！Ｊｊを制御する
パージ代購制御部が設けられるという簡素な構造で、次
のような効果ないし利、ｌｉ７．を得ることができる。
（１）排圧検出用配管中の水分やスス等の排気堆積物を
吸気系へ還流除去することが′Ｃ−さる。
（２）上記第１項により、寒冷地において、排圧検出用
配管のたるみ部や同配管に介装されたフィルタ装置等の
各部にす１ｎ果された水分が凍結して、フィルタＳ！装
置や排圧検出センサが破壊されるのを防止でき、さらに
、配管が氷等により詰まるのを防止できる。
（３）低負荷で、パージの効果をより高めることができ
、これにより、パージ可能領域を広げることができる。
（４）排気堆積物を吸気系へ吸引除去できるので、！ｎ
浄な大気によるパージを行なうこともできる。
（５）上記各項により、ススを除去できるので、排圧検
出センサの検出精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
第１〜１０図は本発明の一実施例としての過給鑞付きデ
ィーゼルエンジンの排気堆積物パージ装置をそなえたデ
ィーゼルパティキエレートオキシグイザの再生装置を示
すもので、ｆｌ’ｓ１図はそのパージ装置の全体構成図
、ｔＩＬＪ２図はその再生装置の全体構成図、第３図は
そのブロック図、第４図はそのＶＥ型タイマのオートマ
チッ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（ａ）。 （Ｌ、）はそれぞれそのフィルタ装置本体を示す断面図
および模式図、第７図はその作用を示すグラフ、ｆ５８
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９図はそのＤＰＯに堆積したパテ
ィキエレート量とメインマフう圧損とＤＰＯ圧損の関係
を示すグラフ、第１０図はその吸引制御弁の作動状態を
示すｍ式図である。 １・・シリンダブロック、２・・シリングヘッド、３・
・吸気通路、４・・排気通路、５・・深部捕集型ディー
ゼルパティキュレートオキシグイザ（ＤＰＯ）、６・・
７７ラー、７・・ターボチャーツヤ、８・・保温管、９
・・再生補助磯溝制御手段、開閉弁制御手段、演算部１
作動終了検出部およびパージは構制御部を兼ねる電子制
御装置（ＥＣＵ）、１０・・排圧検出センサとしての圧
力センサ、１３・・エアフィルタ、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・・再生補助徴（１η副制御段を
４９成する燃料噴射時期制御手段、１９・・エンノン状
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・・エンノ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・・ロッド、２
２ｂ・・グイア７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、２７．２８・・電磁弁
、２７ａ、２８ａ・・ソレノイド、２７ｂ、２８１＋・
・弁体、２９・・ＥＧＲ通路、３０・・俳気再拓環量変
更手段を構成するＥＧＲ弁、３１・・圧力応１ｆｌＩＪ
装置、３１ａ・・ロッド、３１ｂ・・グイア７ラム、３
１ｃ・・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、３６ａ、３７ａ・・ツレ／イド、３５ｂ、３
６ｂ、３７ｂ・・弁体、３８・・圧力センサ、３９・・
ポノシａンセンサ、４０・・通路、４１・・エアフィル
タ、４２・・Ｉｌｌ速センサ、４３・・９ａツク、４４
・・エンノ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、４６・・アイドルアップ（蔑構
を構成するアイドルアンプアクチュエータ、４６ａ・・
ロッド、４６ｂ・・グイア７フム、４６ｃ・・圧力室、
４７・・電磁弁、４７ａ・・ソレノイド、４７ｂ・・弁
体、４８・・エアフィルタ、４９・・ケーシング、４９
′・・ウォータートラップ、４９ａ、４９ｂ・・排圧検
出センサ用フィルタ装置、４９ｃ・・排気通路側入口、
４９ｄ・・圧力センサ側出口、５０・・レギュレーティ
ングパルプ、５１・・ポンプ室、５２・・タイマピスト
ン、５２ａ・・油路、５３・・ポンプハウタンク、５４
・・ポンプドライブシャフト、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・・フィードポンプ、５９・・ハイアドバンス
特性／ミドル７ドバンス特性切換用ボート（開閉部）、
６０・・チェックパルプ、６１・・オーバーフローオリ
フィス、６２・・オイルタンク、６３・・プランツヤ、
６４・・デリバリパルプ、６５・・燃料噴射ノズル、６
６・・オリフィス、６７ａ、　６７ｂ・・油圧通路、６
８・・リテーナ、６９・・ロッド、６９ａ・・スナップ
リング、７０・・シム、７１・・ストッパ、７２・・Ｏ
リング、７３・・高圧室、７４・・低圧室、７５・・つ
オーニングランプ、７６・・吸引制御弁としての電磁式
切換弁、７６ａ・・ソレノイド、７７〜７９・・電磁式
切換弁、７７ａ−７９ａ・・ツレ／イド、７７ｂ〜７９
ｂ・・弁体、８０・・エアフィルタ、８１・・主室、８
２・・ピストン、８３・・排気脈動低減用グンビングボ
リューム、８４・・ワイヤメッンエ、８５・・第１ｙ、
のフィルタ、８５ａ・・ＰＶＦ製フィルタ部、８５ｂ・
・ＡＣ−２６製フィルタ部、８６・・第２段のフィルタ
、８６ａ°・ＰＶＦ製フィルタ部、８６ｂ・・ＡＣ−２
６製フイルク部、８７・・スペーサ、８７ａ・・孔、８
８゜８８′　・・ＦＲＭ製ｏリング、８９・・ＳＵＳ！
！プレート、９０．９１・・圧力センサ側ボリューム、
９２．９３−・ハウツング、９４ａ、　９４ｂ、　９４
’　ａ。 ９４′ｂ・・排圧検出用配管、９５・・吸引用配管、９
６・・吸気弁、９７・・排気弁、９８・・エアフィルタ
、Ｅ・・ディーゼルエンジン、ＰＭ・・パージ成溝、Ｒ
Ｖ・・開閉弁としてのリタードパルプ、ＳＴ・・開閉弁
としてのソレノイドタイマ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ディーゼルエンジンの排気系において、排気通路と排圧
    検出センサとを接続する排圧検出用配管の排気堆積物を
    上記ディーゼルエンジンの吸気系へ還流除去するパージ
    機構をそなえ、同パージ機構が、上記排気堆積物を上記
    吸気系へ吸引させる吸引月配管と、同吸引用配管を通じ
    て上記吸気系へ送られる吸引空気の供給を制御する吸引
    制御弁とで構成されて、同吸引制御弁の作動時期を制御
    するパージ機構制御部が設けられたことを特徴とする、
    ディーゼルエンジンの排気堆積物パージ装置。
JP59170285A 1984-03-31 1984-08-13 ディーゼルエンジンにおける排圧検出センサ用フィルタ装置の排気堆積物パージ装置 Granted JPS6149116A (ja)

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EP85103723A EP0158887B1 (en) 1984-03-31 1985-03-28 Diesel particulate oxidizer regeneration system
DE8585103723T DE3580606D1 (de) 1984-03-31 1985-03-28 Regenerationssystem fuer eine diesel-partikel-oxydierungseinrichtung.
EP89101930A EP0321451A3 (en) 1984-03-31 1985-03-28 Diesel particulate oxidizer regeneration system
US06/717,848 US4719751A (en) 1984-03-31 1985-03-29 Diesel particulate oxidizer regeneration system
KR1019850002145A KR890003592B1 (ko) 1984-03-31 1985-03-30 디이젤미립자 산화장치의 재생시스템
US07/145,772 US4835964A (en) 1984-03-31 1988-01-19 Diesel particulate oxidizer regeneration system
KR1019890005118A KR890003594B1 (ko) 1984-03-31 1989-04-18 디이젤미립자 산화장치의 재생시스템
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