KR20030022043A - 엔진의 배기 정화 장치 - Google Patents

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KR20030022043A
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exhaust
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하타노기요시
다니구치히로키
오오하시가즈야
데라다미키오
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미쓰비시 지도샤 고교(주)
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Abstract

본 발명은 배기 정화 장치를 제공한다.
배기 정화 장치는 퇴적된 그을음을 재연소하는 파티큘레이트 필터(44)와, 파티큘레이트 필터(44)의 상류측 배기 가스 온도를 검출하는 온도 센서(53)와, 재생 중지 조건이 성립하였는지의 여부를 판정하는 제어부(16)를 구비하고 있다. 엔진의 흡기관(30)에 스로틀(33)이 설치되어 있다. 제어부(16)는 강제 재생시에 있어서, 파티큘레이트 필터(44)의 상류측 배기 가스 온도가 설정 온도를 초과했을 때에, 스로틀(33)을 교축시킴으로써 흡입 공기량을 감량시켜, 파티큘레이트 필터가 과열 상태로 되는 것을 회피할 수 있다.

Description

엔진의 배기 정화 장치{Exhaust emission control device for engine}
본 발명은 디젤 엔진의 배기를 정화하기 위한 배기 정화 장치에 관한 것이다.
디젤 엔진에 있어서, 그 배기를 정화하기 위한 장치로서, 산화 촉매와 파티큘레이트 필터를 사용하는 연속 재생식 DPF(Diesel particulate filter)가 알려져 있다. 이 종류의 정화 장치는 배기 중의 NO를 산화 촉매에 의해 산화시켜 NO2로 변화시키고, NO2에 의해 파티큘레이트 필터 중의 그을음(soot; 주로, 탄소)을 비교적 낮은 온도 범위에서 연소시킬 수 있다.
상기 연속 재생식 DPF에 있어서, 파티큘레이트 필터에 그을음이 지나치게 퇴적하면, 엔진 출력이 저하할 뿐만 아니라, 그을음 연소 시의 이상 고온에 의해, 파티큘레이트 필터가 용손될 우려가 있다. 이 때문에, 어떠한 승온 수단에 의해 파티큘레이트 필터를 승온시켜, 퇴적한 그을음을 정확한 타이밍으로 강제적으로 연소(즉, 강제 재생)시킬 필요가 있다. 예를 들면, 강제 재생의 수단으로서, 엔진의 팽창 행정에서의 연료 분사(소위, 포스트 분사)를 행하는 것이 알려져 있다.
그리고, 이 강제 재생을 행할 경우에는 재생 종료 시기를 정확하게 파악하는 것도 필요하다.
종래, 강제 재생 종료의 판정은 파티큘레이트 필터의 전후 차압이 소정치 이하가 되었을 때, 혹은 강제 재생의 개시로부터 미리 정해 둔 소정 시간이 경과하였을 때에, 강제 재생 처리를 종료하도록 했었다.
그렇지만 상기 종래 장치에서는, 강제 재생 중의 파티큘레이트 필터가 어떠한 원인에 의해 과열된 경우라도, 필터의 전후 차압이 소정치 이하가 되거나 혹은 설정 시간을 경과할 때까지는 재생이 속행되기 때문에, 파티큘레이트 필터가 고온으로 되어 손상되거나, 내구성에 악영향을 미칠 우려가 있었다.
본 발명은 파티큘레이트 필터의 손상을 방지할 수 있는 배기 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배기 정화 장치를 구비한 엔진의 개략도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배기 정화 장치의 처리 내용(강제 재생 처리)을 도시하는 플로우차트.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배기 정화 장치의 처리 내용(재생 종료 판정 처리)을 도시하는 플로우차트.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배기 정화 장치의 제 1 추정 퇴적량을 구하는데 사용하는 맵을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배기 정화 장치의 제 2 추정 퇴적량을 구하는데 사용하는 맵을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 배기 정화 장치의 연속 재생 가능 영역을 구하는데 사용하는 맵을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배기 정화 장치의 경시 변화를 도시하는 타임 차트.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 배기 정화 장치11 : 엔진
12 : 엔진 본체13 : 흡기계
14 : 배기계15 : EGR 장치
16 : 제어부20 : 피스톤
21 : 연소실22 : 연료 분사 밸브
23 : EGR 밸브24 : EGR 쿨러
30 : 흡기관31 : 압축기
32 : 인터쿨러33 : 스로틀
34 : 액추에이터40 : 배기관
41 : 터빈42 : 셔터
43 : 산화촉매44 : 파티큘레이트 필터
45 : 외위기51, 52 : 압력 센서
53 : 온도 센서54 : 엔진 회전수 센서
55 : 분사량 검출기
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 엔진의 배기 정화 장치는 파티큘레이트 필터의 재생 처리를 중지해야 할 조건이 성립하면, 엔진의 흡입 공기량을 감소시킴과 동시에, 상기 재생 처리를 중지하도록 구성된다.
이하, 본 발명을 구체화한 엔진의 배기 정화 장치의 일실시예를 설명한다.
도 1에 배기 정화 장치(10)를 구비한 디젤 엔진(11)을 모식적으로 도시한다. 이 엔진(11)은 엔진 본체(12)와, 흡기계(13) 및 배기계(14)와, EGR 장치(15)와, 마이크로 컴퓨터 등을 사용한 제어부(컨트롤 유닛)(16) 등을 구비하고 있다. 엔진 본체(12)는 피스톤(20)과, 연소실(21)과, 연료 분사 밸브(22) 등을 포함하고 있다. EGR 장치(15)는 EGR 밸브(23)와 EGR 쿨러(24) 등을 포함하고 있다.
흡기계(13)는 흡기관(30)과, 압축기(31; compressor)와, 인터쿨러(32)와, 본 발명에서 설명하는 흡입 공기량 감소 수단으로서 기능하는 스로틀(33) 등을 포함하고 있다. 스로틀(33)은 액추에이터(34)에 의해 개방도를 변화시킬 수 있다. 배기계(14)는 배기관(40)과, 터빈(41)과, 셔터(42)와, 산화 촉매(43)와, 파티큘레이트 필터(이하, 필터)(44)와 외위기(外圍器)(45) 등을 포함하고 있다.
외위기(45)에 산화 촉매(43)와 필터(44)가 수납되어 있다. 배기관(40)과 외위기(45)는 배기 통로로서 기능한다. 그리고, 산화 촉매(43)는 이 배기 통로에 있어서 필터(44)보다도 상류측에 배치되어 있다. 압축기(31)와 터빈(41)은 서로 일체로 회전한다. 셔터(42)는 액추에이터(46)에 의해 개방도를 변화시킬 수 있다.
필터(44)의 전후 차압을 검출하기 위해, 필터(44)의 상류측에 제 1 압력 센서(51)가 설치되고, 필터(44)의 하류 측에 제 2 압력 센서(52)가 설치되어 있다. 이들 센서(51, 52)는 차압 검출 수단의 일례이다.
산화 촉매(43)와 필터(44) 사이에, 본 발명에서 설명하는 온도 검출 수단의 일례로서의 온도 센서(53)가 설치되어 있다. 이 온도 센서(53)는 필터 입구 온도 즉, 필터(44) 근방의 상류 배기 가스 온도를 검출하는 기능을 갖고 있다.
제어부(16)는 마이크로 프로세서 등의 연산 기능을 갖는 전자 부품 등에 의해 구성되며, 하기 맵 M1, M2를 기억하는 메모리를 포함하고 있다. 이 제어부(16)에는 운전 상태 검출 수단의 일례인 엔진 회전수 센서(54)와, 분사량 검출기(55)가 접속되어 있다. 운전 상태 검출 수단으로서, 엔진 회전수 센서(54) 이외에 흡입 공기량 혹은 배출 가스 공연비 중 적어도 1개를 검출하도록 하여도 된다.
상기 제어부(16)는 필터(44)에 의해 포집된 그을음(파티큘레이트)의 퇴적량(포집량)을 추정한다. 이 퇴적량을 추정하기 위해, 제어부(16)에는 도 4에 도시하는 3차원 맵(차압 맵) M1을 사용하여, 필터(44)의 그을음의 제 1 추정 퇴적량(a)을 추정하는 논리가 프로그램되어 있다. 이 3차원 맵 M1은 압력 센서(51, 52)에 의해 검출되는 차압과, 온도 센서(53)에 의해 검출되는 필터(44) 근방의 배기 가스 온도(입구 온도)와, 크랭크 센서 등의 엔진 회전수 센서(54)에 의해 검출되는 엔진 회전수와, 그을음 퇴적량과의 관계를 미리 구하여 매핑(mapping)한 것이다. 그리고, 제어부(16)는 센서(51 내지 54)로부터의 검출치와 맵 M1에 기초하여, 제 1 추정퇴적량(a)을 구한다.
더욱이 제어부(16)에는 도 5에 도시하는 맵 M2을 사용하여 제 2 추정 퇴적량(b)을 추정하는 논리가 프로그램되어 있다. 이 맵 M2는 엔진 회전수 센서(54)에 의해 검출되는 엔진 회전수와, 액셀 포지션 센서 등의 분사량 검출기(55)로부터 입력한 연료 분사량과, 그을음 퇴적량(전회의 강제 재생 종료 후로부터의 누적치)과의 관계를 미리 구하여 매핑한 것이다. 그리고, 제어부(16)는 이 맵 M2에 기초하여, 제 2 추정 퇴적량(b)을 구한다.
더욱이 제어부(16)는 도 6에 도시하는 맵 M3을 사용하여, 엔진(11)의 운전 상태가 필터(44)를 연속 재생 가능한 영역에 있는지의 여부를 판단하는 논리를 갖고 있다. 이 맵 M3은 엔진 회전수와, 연료 분사량과, 연속 재생 가능 영역과의 관계를 미리 구하여 매핑한 것이다. 이 맵 M3에 기초하여, 엔진(11)의 운전 상태가 필터(44)를 연속 재생 가능한 영역에 있는지의 여부가 판단된다. 맵 M3 중의 라인은 전체 부하 특성을 나타내고 있다.
다음으로 상기 배기 정화 장치(10)의 작용에 대해서 설명한다.
이 배기 정화 장치(10)는 엔진이 소정 운전 상태에 있을 때 산화 촉매(43)에 의해 연속적으로 생성되는 NO2에 의해, 필터(44) 내에 퇴적된 그을음을 연속적으로 연소시킬 수 있다. 이 상태가 연속 재생 모드이다.
연속 재생 중은 배기 중의 NO 성분이 산화 촉매(43)에 의해 산화되어 NO2로 변화하여, 필터(44) 중의 그을음이 이 NO2에 의해 비교적 낮은 온도 범위(예를 들면270℃ 내지 350℃ 전후)에서 연소할 수 있다. 산화 촉매(43)의 산소의 변환 효율은 어느 온도 범위(예를 들면 300℃ 전후의 변환 피크 온도 범위)에서 최대가 되기 때문에, 배기 온도가 이 온도 범위에 있으면, 특별히 제어를 하지 않더라도 NO2에 의해 그을음이 연소하여, 필터(44)의 연속 재생을 할 수 있다.
배기 온도가 상기 피크 온도 범위보다도 낮은 경우(예를 들면 250℃ 전후)는 산화 촉매(43)의 변환 효율을 높이기 위해, 산화 촉매(43)의 온도를 상기 피크 온도 범위까지 높이는 제어(연속 재생 서포트 처리)가 행하여진다. 연속 재생 서포트 처리는 예를 들면 스로틀(33) 또는 셔터(42)를 어느 정도 교축시켜, 배기 온도를 높임으로써 행하여진다.
또한, 제어부(16)는 도 2에 도시하는 플로우차트를 따라서, 강제 재생 처리를 실행한다.
우선 스텝 S1에 있어서, 차압 맵 M1을 사용하여 제 1 추정 퇴적량(a)을 구함과 동시에, 맵 M2를 사용하여 제 2 추정 퇴적량(b)을 구한다.
그리고 스텝 S2에 있어서, 제 1 추정 퇴적량(a)과, 제 2 추정 퇴적량(b)이 설정치(예를 들면 25그램)를 넘었는지의 여부가 판단되어, 각 퇴적량 (a), (b)가 어느 것이나 설정치를 넘지 않고 있으면 강제 재생 필요 없음이라 판단한다. 스텝 S2에 있어서, 추정 퇴적량 (a), (b)의 적어도 한쪽이 상기 설정치를 넘은 경우, 스텝 S3에서 강제 재생하는 조건이 성립하였다고 판단한다.
강제 재생 조건이 성립하더라도, 그 후에 엔진(11)의 운전 상태가 필터(44)를연속 재생 가능한 영역(연속 재생 가능 영역)으로 이동할 가능성이 있다. 이 때문에 스텝 S4에 있어서, 맵 M3에 기초하여, 현시점에서 엔진(11)의 운전 상태가 연속 재생 가능 영역에 있는지의 여부가 판단된다. 여기서 연속 재생 가능 영역에 있을 때, 즉 엔진(11)이 상기 소정 운전 상태에 있는 것이 검출된 경우에는, 강제 재생을 행할 필요가 없다고 판단하여, 강제 재생 모드로 이행하는 것을 금지하여, 연속 재생을 행한다.
상기 스텝 S4에 있어서, 엔진(11)의 운전 상태가 연속 재생 가능 영역에 없다고 판단된 경우, 제어부(16)는 스텝 S5에서 강제 재생 지령을 출력한다. 그리고 스텝 S6에 있어서 필터(44)의 강제 재생이 실시된다. 강제 재생에서는 승온 수단의 일례로서, 포스트 분사가 행하여진다.
이 포스트 분사란 엔진 본체(12)의 팽창 행정 또는 배기 행정에 있어서, 연료 분사 밸브(22)로부터 연소실(21) 내에 연료를 분사하는 추가 분사이다. 이 포스트 분사에 의해 분사된 연료가 산화 촉매(43)에 도달하여, 연료(HC 성분)가 산화 촉매(43)에 의해 산화된다. 이 산화 촉매(43)에서의 산화 반응에 의한 발열에 의해 필터(44)가 승온되어, 연속 운전시보다도 높은 온도 범위(예를 들면 500℃ 내지 550℃ 이상)에서 필터(44)상에서 그을음이 O2에 의해 직접 산화(연소)된다. 또한, 산화 촉매(43)에 의해 소비되지 않은 연료(HC)가 필터(44)상의 그을음에 부착하여, 또한 연소가 활성화된다.
즉, 포스트 분사가 행하여지면 산화 촉매에 의해 산화되는 성분(HC)이 산화촉매에 공급되어, 이 성분이 산화 촉매로 산화될 때의 산화 반응열에 의해 필터(44)가 승온되어, 필터(44)상의 그을음이 연소 제거되어 필터(44)가 재생된다.
강제 재생을 실시한 경우, 스텝 S7에서 제 2 추정 퇴적량(b)을 초기화함과 동시에, 제 2 추정 퇴적량(b)의 적산을 개시한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 배기 정화 장치(10)는 서로 성질이 다른 2종류의 추정 퇴적량 (a), (b)를 사용하여, 적어도 한쪽의 퇴적량이 설정치를 초과했을 때에 강제 재생을 행하도록 하고 있다. 즉, 제 1 추정 퇴적량(a)은 강제 재생을 행할지의 여부를 판정하는 시점(차압의 검출 시점)에서의 센서(51, 52)의 차압에 기초하는 값이기 때문에, 판정 시점까지의 엔진의 운전 상태의 이력에 영향받지 않고, 그을음 퇴적량을 추정할 수 있다.
이에 대하여 제 2 추정 퇴적량(b)은 전회의 강제 재생이 종료한 시점에서, 이번 판정 시점의 직전까지의 적산치에 기초하는 값이기 때문에, 만일, 판정 시점에서 센서(51 내지 55)가 고장나서, 그 기능이 상실되더라도 지금까지 구해둔 적산치에 기초하여, 강제 재생을 행할지의 여부 판단 재료가 되는 추정 퇴적량을 얻을 수 있다.
이 배기 정화 장치(10)는 그을음의 추정 퇴적량이 설정치(예를 들면 25그램)를 초과한 것이 검출된 후, 엔진이 소정 운전 상태에서 연속 재생 가능한 상황에 있을 때에는, 강제 재생 모드로 이행하는 것을 금지한다. 이 때문에 강제 재생 인터벌을 길게 잡는 것이 가능해져, 강제 재생이 행하여지는 빈도를 줄임에 따라 필터(44)의 부담을 줄이고, 또한, 강제 재생을 위한 쓸데 없는 에너지가 소비되는것을 피할 수 있다.
또한, 제어부(16)에는 강제 재생 처리의 실시 중에 재생 종료 판정 처리를 실행하는 프로그램이 짜여져 있으며, 도 2에 도시하는 플로우차트의 스텝 S6에 있어서 강제 재생 처리가 실행되면, 도 3에 도시하는 플로우차트를 따라 상기 재생 종료 판정 처리가 실행된다.
제어부(16)는 본 발명에서 설명하는 필터 재생 수단의 재생 중지 판정 수단과 제어 수단으로서도 기능한다.
다음으로 이 배기 정화 장치(10)에 있어서의 재생 종료 판정 처리에 대해서 설명한다.
강제 재생이 개시되면, 도 3에 도시하는 플로우차트를 따라 상기 재생 종료 판정 처리가 실행된다.
우선, 도 3 중의 스텝 S12에 있어서, 온도 센서(53)에 의해 검출되는 필터(44) 근방의 상류 배기 가스 온도가 설정치1(예를 들면 700℃)을 초과했는지의 여부가 판단된다. 여기서 "NO"인 경우, 즉 설정치1을 초과하고 있지 않으면, 재생 중지 조건이 성립하고 있지 않다고 판단하여, 스텝 S13에 있어서 타이머를 갱신함과 동시에 스텝 S14로 이동한다.
스텝 S14에 있어서는 필터(44) 근방의 상류 배기 가스 온도가 설정치2(예를 들면 450℃)보다도 낮은지의 여부가 판단된다. 여기서 "NO"인 경우, 즉 설정치2 이상이면 강제 재생이 진행하고 있다고 판단하여, 스텝 S15로 이동한다.
스텝 S15에서는 제 1 추정 퇴적량(a)이 설정치5보다도 적어졌는지의 여부가판단된다. 여기서 "NO"인 경우, 즉 설정치5 이상이면 그을음이 연소하고 있지 않다고 판단하여, 다시 스텝 S12로 돌아가, 재생을 계속한다. 스텝 S15에 있어서 "YES"인 경우, 즉 제 1 추정 퇴적량(a)이 설정치5보다도 적으면, 강제 재생이 종료하였다고 판단하여, 스텝 S16에서 강제 재생을 종료함과 동시에 스텝 S17에서 통상 운전으로 이행한다. 그리고 스텝 S18에 있어서 제 1 추정 퇴적량(a)이 맵 M1에 기초하여 산출됨과 동시에, 그 제 1 추정 퇴적량(a)이 스텝 S19에 있어서 제 2 추정 퇴적량(b)의 초기치로서 대입된다.
상기 스텝 S14에 있어서 "YES"인 경우, 즉 배기 가스 온도가 설정치2보다도 낮으면, 강제 재생이 정상으로 이루어지고 있지 않다고 판단하여, 스텝 S20으로 이행한다. 스텝 S20에 있어서 타이머가 설정치4(예를 들면 5분간)를 경과하고 있지 않으면, 스텝 S12로 돌아간다. 스텝 S20에 있어서 타이머가 설정치4를 경과하였다고 판단된 경우, 스텝 S21에 있어서 강제 재생을 중지하는 처리를 행한 후, 스텝 S17로 이동하여, 통상 운전으로 돌아간다.
스텝 S12에 있어서 "YES"인 경우, 즉 배기 가스 온도가 설정치1을 초과했으면, 배기 가스 온도가 너무 높아, 강제 재생을 중지해야 한다고 판단하여, 스텝 S22로 이행한다.
스텝 S22에서는 액추에이터(34)에 의해 스로틀(33)을 교축시킴으로써, 흡기 교축을 행한다. 즉, 제어부(16)가 흡입 공기량 감소 수단으로서 스로틀(33) 및 액추에이터(34)를 작동시켜 흡입 공기량을 감소시킨다. 스로틀(33)을 교축시키면, 흡입 공기량이 감소하여 필터(44)에 도달하는 배기 중의 산소 농도가 즉시 저하하기 때문에, 필터(44)에서의 그을음의 연소 온도가 저하한다.
상기 흡기 교축 조작이 행하여진 후 스텝 S23으로 이행한다. 스텝 S23에서는, 강제 재생을 중지하는 처리, 예를 들면 포스트 분사를 중지하는 조작이 행하여진다. 포스트 분사가 정지되면, 산화 촉매(43)에 도달하는 연료가 감소하여, 산화 촉매(43)의 온도가 저하하기 때문에 필터(44)의 온도가 내려가, 필터(44)의 용손이 회피된다.
스텝 S23에 있어서 강제 재생이 중지되면, 스텝 S24에 있어서, 필터(44) 근방의 상류 배기 가스 온도가 설정치3(예를 들면 300℃)보다도 낮은지의 여부가 판단된다. 여기서 "NO", 즉 배기 가스 온도가 설정치3 이상이면, 스텝 S23으로 돌아가, 흡기 교축을 유지함과 동시에, 강제 재생 중지 조작을 유지한다.
스텝 S23의 강제 재생 중지 조작에 의해 배기 가스 온도가 저하하여, 스텝 S24에 있어서 상기 배기 가스 온도가 설정치3을 하회한 시점에서, 스텝 S25로 이행하여, 흡기 교축이 중지된다. 스텝 S25에서는 스로틀(33)이 액셀 조작에 따른 개방도가 되도록 액추에이터(34)가 제어된다. 그리고 스텝 S17로 이행함으로써 통상 운전으로 돌아간다.
도 7은 이상 설명한 재생 종료 판정 처리(도 3)에 있어서, 스텝 S12에서 스텝 S22 내지 S25를 지나, 통상 운전 스텝 S17에 이르기까지의 타임 차트이다. 상기 스텝 S12에서 재생 처리의 중지 조건이 성립하면, 도 7 중의 T1에 있어서 스로틀(33)이 조여진다(스텝 S22). 이 흡기 교축에 의해, 배기 가스 온도가 설정치1로부터 내려가기 시작한다. 흡기 교축이 행하여지는 것과 동시에, 메인 분사량을 증가하는 조작이 이루어져, 엔진의 출력 저하가 보충된다. 또한, 흡입 공기량 이외의 제어 요소를 제어하여 흡기 교축에 따르는 엔진의 출력 저하를 보충하는 구성으로 하여도 된다.
흡기 교축이 실행된 후, 약간 늦게 도 7 중의 T2에 있어서 포스트 분사가 정지한다. 이 경우, 필터(44)에 공급되는 산소가 저하하고 나서, 포스트 분사를 정지하여 필터(44)에서의 재연소를 억제하게 되어, 배기 가스 온도가 더욱 내려간다. T2에 있어서 포스트 분사가 정지하는 것과 동시에, 엔진의 연료 분사량(메인 분사량)을 증량 측에 보정함으로써, 흡기 교축시의 출력 변동을 억제할 수 있다.
배기 가스 온도가 설정치3까지 내려간 시점(T3)에서, 스로틀(33)을 액셀 조작에 따른 개방도로 제어한다. 이때 메인 분사 시기는 그때까지의 지연 제어로부터 통상의 진각 제어로 전환함과 동시에, 연료 분사량의 증량 보정을 중지하는(메인 분사량을 감소시키는) 조작이 이루어진다. 그리고 T4에 있어서 EGR 밸브(23)가 닫혀, 메인 분사량이 통상 운전 상태로 돌아간다.
이상 설명한 스로틀(33)의 개폐 제어를 비롯하여, 포스트 분사의 제어, 메인 분사 시기의 제어, EGR 밸브(23)의 개폐 제어, 메인 분사량의 제어 등은 제어부(16)에 내장된 처리 프로그램에 따라서, 온도 센서(53)로부터의 검출 신호 등에 기초하여 실행된다.
또한, 본 발명을 실시함에 있어서, 필터의 구체적인 형태를 비롯하여, 흡기 교축 수단, 재생 중지 판정 수단, 흡기 교축 제어 수단 등, 이 발명의 구성 요소를 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
본 발명의 엔진의 배기 정화 장치에 의하면, 파티큘레이트 필터의 재생 처리를 중지해야 할 조건이 성립하면, 엔진의 흡입 공기량을 감소시킴과 동시에, 상기 재생 처리를 중지하도록 구성되어, 파티큘레이트 필터 손상을 방지할 수 있다.

Claims (8)

  1. 엔진의 배기 통로에 설치되어 배기 중의 파티큘레이트를 포집하는 파티큘레이트 필터(44)와, 상기 파티큘레이트 필터의 온도를 승온시켜 상기 파티큘레이트 필터를 재생 처리하는 필터 재생 수단(16)을 구비한 엔진의 배기 정화 장치에 있어서,
    상기 엔진의 흡입 공기량을 감소시키는 흡입 공기량 감소 수단(33, 34)을 구비하고,
    상기 필터 재생 수단이,
    상기 파티큘레이트 필터의 상기 재생 처리를 중지해야 할 조건이 성립한 것을 판정하는 재생 중지 판정 수단(S12)과,
    상기 재생 처리의 실시 중에 상기 재생 중지 판정 수단에 의해 상기 재생 중지 조건의 성립이 판정되면, 상기 흡입 공기량 감소 수단을 작동시킴과 동시에 상기 재생 처리를 중지하는 제어 수단(S22, S23)을 구비하는 엔진의 배기 정화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 재생 중지 판정 수단에 의해 상기 재생 중지 조건의 성립이 판정되면, 상기 흡입 공기량 감소 수단을 작동시킨 후에 상기 필터 재생 수단에 의한 상기 재생 처리를 중지하는 엔진의 배기 정화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 재생 중지 판정 수단은 상기 파티큘레이트 필터 근방의 배기 가스 온도가 미리 설정된 중지 조건 온도보다도 고온인 것을 상기 재생 중지 조건으로 하고 있는 엔진의 배기 정화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 파티큘레이트 필터 근방의 배기 가스 온도가 상기 중지 조건 온도보다도 낮은 설정 온도를 하회하면, 상기 흡입 공기량 감소 수단의 작동을 정지하는 엔진의 배기 정화 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 재생 중지 조건이 성립하여 상기 흡입 공기량 감소 수단을 작동시킬 때에, 흡입 공기량 이외의 제어 요소를 엔진 토크가 증대하는 측으로 제어하는 엔진의 배기 정화 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 재생 중지 조건이 성립하여 상기 흡입 공기량 감소 수단을 작동시킬 때에, 상기 엔진의 연료 분사량을 증대함으로써 상기 엔진 토크를 증대시키는 엔진의 배기 정화 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 파티큘레이트 필터는 상기 엔진의 배기 통로에 설치된 산화 촉매(43)의 하류에 설치되고,
    상기 필터 재생 수단은 상기 엔진의 팽창 행정 또는 배기 행정에서 연료를 분사하는 포스트 분사를 행하도록 상기 엔진의 연료 분사를 제어하여, 이 포스트 분사로 분사된 연료를 상기 산화 촉매에 의해 산화 반응시킴으로써 상기 파티큘레이트 필터를 승온시키는 엔진의 배기 정화 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 필터 재생 수단은,
    상기 파티큘레이트 필터에 포집된 상기 파티큘레이트의 포집량을 추정 또는 검출하는 포집량 검출 수단(S1)을 구비하고,
    상기 포집량 검출 수단에 의한 상기 포집량이 소정치를 초과하면 상기 재생 처리를 행하는 엔진의 배기 정화 장치.
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