JPS626272Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、デイーゼルエンジンに於ける吸気絞
り弁の制御装置に係り、更に詳細には排気系に設
けられた排気粒子捕集器に捕捉された粒子を焼失
させるために吸気絞りを行う吸気絞り弁の制御装
置に係る。

デイーゼルエンジンに於て、その排気系に排気
ガス中の炭素粒子の如き可燃性粒子を捕捉してこ
れが大気中へ放出されることを防止する粒子捕集
器を設けれることは従来から知られている。

粒子捕集器は耐熱性のフイルタ構造を有し、捕
捉した粒子の量が増大するに従つてそのフイルタ
構造が詰り、正常な排気ガス流れに対し支障を与
えるようになる。このため、正常な排気ガス流れ
に対し支障を与えることなく粒子捕集器が使用さ
れるためには、粒子捕集器に捕捉された粒子が定
期的にこれより除去され、粒子捕集器の再生が行
われる必要がある。

粒子捕集器の再生は種々の方法にて実施され得
るものであり、その一つの方法として、デイーゼ
ルエンジンに吸入される空気の流量を低減して、
即ち吸気絞りを行つて排気ガス温度を粒子捕集器
に捕捉された粒子の燃焼温度以上に上昇せしめ、
その排気ガスの熱によつて粒子を粒子捕集器内に
て焼失させる方法が既に提案されている。

粒子捕集器の再生のための吸気絞りは、排気ガ
ス温度が粒子捕集器の再生のために必要な温度に
上昇し、しかもデイーゼルエンジンの運転性を大
きく損うことなく、又デイーゼルエンジンが多量
の黒煙を排出しないようエンジンの運転状態に応
じて行われる必要があり、吸気絞り弁はエンジン
の運転状態に応じてその開度を可変的に設定され
なければならない。

本考案は上述の如き要求に応じて吸気絞り弁を
エンジンの運転状態に応じて適切な開度に制御す
ることができる制御装置を提供することを目的と
している。

かかる目的は、本考案によれば、デイーゼルエ
ンジンの排気系に設けられた排気粒子捕集器に捕
捉された粒子を焼失させるために吸気絞りを行う
吸気絞り弁の制御装置にして、ダイヤフラム室に
導入される流体圧に応じて前記吸気絞り弁の開度
を制御するダイヤフラム装置と、前記ダイヤフラ
ム室の圧力を測定する圧力測定手段と、デイーゼ
ルエンジンの負荷を測定する負荷測定手段と、前
記デイーゼルエンジンの回転数を測定する回転数
測定手段と、前記負荷測定手段により測定される
エンジン負荷と前記回転数測定手段により測定さ
れるエンジン回転数とにより決まる制御目標流体
圧と前記圧力測定手段により測定される圧力との
比較を行い該圧力が前記制御目標流体圧に維持さ
れるよう前記ダイヤフラム室に供給する流体圧を
制御する制御手段とを有していることを特徴とす
る吸気絞り弁の制御装置によつて達成される。

以下に添付の図を参照して本考案を実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は本考案による制御装置が組込まれたデ
イーゼルエンジンの一つの実施例を示す概略構成
図である。図に於て、１はデイーゼルエンジンを
示しており、該デイーゼルエンジン１は図示され
ていない燃焼室に吸気マニホールド２より空気を
吸入し、また前記燃焼室に図示されていない燃料
噴射ノズルより燃料を噴射供給され、排気ガスを
排気マニホールド３、排気管４、粒子捕集器５及
び排気管６を経て大気中へ排出するようになつて
いる。前記燃料噴射ノズルより燃焼室へ噴射供給
される燃料量は燃料噴射ポンプ７により制御さ
れ、これによりデイーゼルエンジン１の負荷が制
御されるようになつている。

粒子捕集器５は耐熱性のフイルタ構造を有し、
排気ガスの流れを自由に許しながら該排気ガス中
の炭素粒子の如き可燃性粒子を捕捉するようにな
つている。

吸気マニホールド２には前記燃焼室に吸入され
る空気の流量を制御する吸気絞り弁８が設けられ
ている。吸気絞り弁８は弁軸８ａに担持されたバ
タフライ弁として構成され、レバー９を介してダ
イヤフラム装置１０のロツド１１に連結され、該
ダイヤフラム装置によつて駆動されるようになつ
ている。ダイヤフラム装置１０はダイヤフラム１
２を有し、該ダイヤフラム１２はそのダイヤフラ
ム室１３に導入される負圧の増大に応じて圧縮コ
イルばね１４のばね力に抗して図にて右方へ移動
し、吸気絞り弁８を閉弁方向、即ち吸気絞りを行
う方向へ駆動するようになつている。ダイヤフラ
ム室１３の負圧に対する吸気絞り弁８の開度特性
の一例が第２図に示されている。

ダイヤフラム室１３には負圧ポンプ１５が発生
する負圧が導管１６、負圧制御弁１７及び導管１
８を経て選択的に供給されるようになつている。
負圧制御弁１７は電磁作動式の三方向切換弁とし
て構成され、電磁装置に通電が行われている時に
は導管１８を接続されたポートａを導管１６を接
続されたポートｂに接続し、これに対し前記電磁
装置に通電が行われていない時にはポートａをポ
ートｂに代えて大気取入ポートｃに接続するよう
になつている。負圧制御弁１７の電磁装置には制
御装置１９より一定周波数のパルス信号が与えら
れ、これによりポートａはポートｂとポートｃと
にそのパルス信号のデユーテイ比に応じた所定の
時間比をもつて繰返し接続される。これによつて
ポートａには負圧制御弁１７の電磁装置に与えら
れるパルス信号のデユーテイ比の増大に応じて大
きい負圧が生じ、またこの負圧の増大に応じて吸
気絞り弁８の吸気絞り度が増大する。

吸気絞り弁８によつて吸気絞りが行われて前記
燃焼室に吸入される空気の流量が減少すると、燃
焼室に於ける余剰空気が減少することにより排気
ガス温度が上昇し、これにより粒子捕集器５に捕
捉されている粒子が焼失し、粒子捕集器の再生が
行われる。粒子捕集器再生時に於ける吸気絞りは
この時のデイーゼルエンジンの運転性を大きく阻
害しないよう、また吸入空気の不足によりデイー
ゼルエンジンが多量の黒煙を排出しないように行
われる必要があり、このため吸気絞り弁８の適正
開度はエンジン負荷とエンジン回転数により異な
り、エンジン負荷及びエンジン回転数の増大に伴
い小さくなる。

制御装置１９は、第３図に示されている如く、
エンジ負荷とエンジン回転数とに応じた適正な吸
気絞り弁開度に対応する制御目標負圧を記憶装置
に記憶しており、粒子捕集器５の再生時には燃料
噴射ポンプ７に設けられたエンジン負荷センサ２
０及びエンジン回転数センサ２１によつて測定さ
れたエンジン負荷とエンジン回転数に対応する制
御目標負圧を記憶装置より読出し、該制御目標負
圧と圧力センサ２５により測定されるダイヤフラ
ム室１３の負圧との比較を行い、その比較結果に
基いて所定のデユーテイ比のパルス信号を負圧制
御弁１７の電磁装置へ出力するようになつてい
る。即ち、制御装置は圧力センサ２５により測定
されるダイヤフラム室負圧が前記制御目標負圧よ
り小さい時にはパルス信号のデユーテイ比を大き
くし、また前記ダイヤフラム室負圧が前記制御目
標負圧より大きい時にはパルス信号のデユーテイ
比を小さくするようになつている。

次に第４図に示されたフローチヤートを参照し
て本考案の制御装置の作動について説明する。
尚、このフローチヤートに示されたルーチンは所
定時間又は所定クランク角毎に繰返し実行され
る。

先ずステツプ１に於ては粒子捕集器５の再生時
期であるか否かの判別が行われる。この判別は排
気ガス圧力、時間等の適宜の制御因子の基き行わ
れればよい。再生時期でない時にはステツプ２へ
進み、このステツプにて負圧制御弁１７の電磁装
置へオフ信号が出力される。これにより負圧制御
弁１７のポートａは連続してポートｃに接続さ
れ、この結果、ダイヤフラム室１３には大気圧が
導入され、吸気絞り弁８は全開位置に保持され、
吸気絞りが行われない。

再生時期である時には次のステツプ３にてエン
ジン負荷センサ２０によつて測定されたエンジン
負荷Ｒとエンジン回転数センサ２１によつて測定
されたエンジン回転数Ｎとが読込まれる。次にス
テツプ４に於てエンジン負荷Ｒとエンジン回転数
Ｎとに応じて制御目標負圧Ａが第３図に示されて
いる如く決定される。次にステツプ５に於て圧力
センサ２５により測定されたダイヤフラム室１３
の負圧Ｖが読込まれる。次にステツプ６に於て負
圧Ｖが制御目標負圧Ａに等しいか否かの判別が行
われる。負圧Ｖが制御目標負圧Ａに等しくない時
にはステツプ７へ進み、このステツプに於ては負
圧Ｖが前記制御目標負圧Ａより大きいか否かの判
別が行われる。負圧Ｖが制御目標負圧Ａより小さ
い時にはステツプ８に進み、このステツプに於て
は負圧制御弁１７へパルス信号がデユーテイ比を
増大されつつ出力される。これによりダイヤフラ
ム室１３に負圧が導入され、またその負圧が増大
し、吸気絞り弁８が吸気絞り方向へ駆動されて吸
気絞りを開始するようになる。ステツプ７に於て
負圧Ｖが制御目標負圧Ａより大きい時には次にス
テツプ９へ進み、このステツプに於ては負圧制御
弁１７へ出力されるパルス信号のデユーテイ比が
減少される。これによりダイヤフラム室３に導入
される負圧が減少し、吸気絞り弁８はその吸気絞
り度を減少するようになる。またステツプ６に於
て負圧Ｖが制御目標負圧Ａに等しい時にはステツ
プ１０へ進み、今までと同じデユーテイ比のパル
ス信号が負圧制御弁１７へ出力される。これによ
りダイヤフラム室１３の負圧は制御目標負圧Ａに
フイードバツク式に制御され、この結果、吸気絞
り弁８はエンジン負荷とエンジン回転数とに応じ
て予め定められた目標開度に設定されるようにな
る。

このように吸気絞りが行われることによりデイ
ーゼルエンジン１の運転性が大きく損われること
なく、またデイーゼルエンジン１が多量の黒煙を
排出することなくデイーゼルエンジン１より排出
される排気ガスの温度が上昇し、この排気ガスの
熱によつて粒子捕集器５に捕捉されている粒子が
焼失し、粒子捕集器５の再生が実行される。

以上に於ては本考案を特定の実施例について詳
細に説明したが、本考案はこれに限定されるもの
ではなく本考案の範囲内にて種々の実施例が可能
であることは当業者にとつて明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による吸気絞り弁の制御装置が
組込まれたデイーゼルエンジンの一つの実施例を
示す概略構成図、第２図はダイヤフラム室負圧に
対する吸気絞り弁開度特性を示すグラフ、第３図
はエンジン負荷とエンジン回転数とに応じた制御
目標負圧を示すグラフ、第４図はフローチヤート
である。 １……デイーゼルエンジン、２……吸気マニホ
ールド、３……排気マニホールド、４……排気
管、５……粒子捕集器、６……排気管、７……燃
料噴射ポンプ、８……吸気絞り弁、８ａ……弁
軸、９……レバー、１０……ダイヤフラム装置、
１１……ロツド、１２……ダイヤフラム、１３…
…ダイヤフラム室、１４……圧縮コイルばね、１
５……負圧ポンプ、１６……導管、１７……負圧
制御弁、１８……導管、１９……制御装置、２０
……エンジン負荷センサ、２１……エンジン回転
数センサ、２５……圧力センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. デイーゼルエンジンの排気系に設けられた排気
   粒子捕集器に捕捉された粒子を焼失させるために
   吸気絞りを行う吸気絞り弁の制御装置にして、ダ
   イヤフラム室に導入される流体圧に応じて前記吸
   気絞り弁の開度を制御するダイヤフラム装置と、
   前記ダイヤフラム室の圧力を測定する圧力測定手
   段と、デイーゼルエンジンの負荷を測定する負荷
   測定手段と、前記デイーゼルエンジンの回転数を
   測定する回転数測定手段と、前記負荷測定手段に
   より測定されるエンジン負荷と前記回転数測定手
   段により測定されるエンジン回転数とにより決ま
   る制御目標流体圧と前記圧力測定手段により測定
   される圧力との比較を行い該圧力が前記制御目標
   流体圧に維持されるよう前記ダイヤフラム室に供
   給する流体圧を制御する制御手段とを有している
   ことを特徴とする吸気絞り弁の制御装置。