JPH0325607B2 - - Google Patents

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JPH0325607B2
JPH0325607B2 JP20924082A JP20924082A JPH0325607B2 JP H0325607 B2 JPH0325607 B2 JP H0325607B2 JP 20924082 A JP20924082 A JP 20924082A JP 20924082 A JP20924082 A JP 20924082A JP H0325607 B2 JPH0325607 B2 JP H0325607B2
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JP
Japan
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electric heater
trap
injection pump
fuel injection
computer
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JP20924082A
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Noboru Watanabe
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS59101520A publication Critical patent/JPS59101520A/ja
Publication of JPH0325607B2 publication Critical patent/JPH0325607B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/031Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start
    • F01N3/032Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start during filter regeneration only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デイーゼルエンジンの微粒子浄化装
置に関し、とくに該微粒子浄化装置に設けた電気
ヒータに通電する際の制御に関するものである。
デイーゼルエンジンから排出された排気ガスは
その排気通路に配設されたトラツプに通され、排
気ガス中に含まれた煤等の微粒子(以下パテイキ
ユレートという)がトラツプを構成しているセラ
ミツクス多孔質体から成る捕集材により捕集され
る。トラツプには時間の経過につれてパテイキユ
レートが蓄積し、圧力損失が増大してエンジンの
出力損失を増大させるので、パテイキユレートが
ある程度蓄積し出力に影響を及ぼす前に、パテイ
キユレートを焼却除去してトラツプを再生する必
要がある。
この再生は、捕集材に電気ヒータを配して該電
気ヒータで直接パテイキユレートに着火させて燃
焼させるか、または吸・排気を絞つて捕集材を通
過する排気ガスをパテイキユレート燃焼温度以上
に上昇させ、この高温化した排気ガスによりパテ
イキユレートを燃焼させるかによつて行なわれ
る。この電気ヒータの電源には、ヘツドランプ
や、テールランプ、その他車輌の電気機器の電源
と同じバツテリが用いられている。電気ヒータへ
の通電は比較的多くの電力を消費するので、バツ
テリの充電量が十分でないときに、トラツプ再生
のための電気ヒータへの通電が行なわれると、バ
ツテリがあがつてしまい、他の電気機器の作動に
支障をきたすおそれがある。
本発明は、トラツプ再生用電気ヒータを備えた
デイーゼルエンジンにおける電気ヒータ通電によ
るバツテリの上りを防止することを目的とするも
のである。
この目的を達成するために、本発明のデイーゼ
ルエンジンの微粒子浄化装置においては、トラツ
プに設置した電気ヒータがコンピユータに接続さ
れており、通電時期がコンピユータによつて制御
されるようになつている。一方、燃料噴射ポンプ
には該燃料噴射ポンプからの燃料供給量を増減さ
せるアクチユエータが設けられ、このアクチユエ
ータは通常ダイアフラム装置から成つていて前記
コンピユータによつてその作動が制御されるよう
になつている。そして、コンピユータは、電気ヒ
ータの制御と燃料噴射ポンプの制御とを、電気ヒ
ータへの通電の際にエンジンがアイドリング運転
中にあれば燃料供給量を増大させてアイドルアツ
プを行なわせるように、互いに関連付けている。
このような装置では、電気ヒータ通電中のアイ
ドリング時には、コンピユータによる制御によつ
てアイドルアツプされ、エンジン回転数は比較的
高く保たれる。このような制御をもたない従来の
エンジンでは、アイドル回転ではエンジン回転数
が低く、エンジン回転数に比例して電力を供給す
るオルタネータからの供給電力量が小になるの
で、このような時に比較的多量の電力を消費する
トラツプの電気ヒータへの通電を開始すると、バ
ツテリのあがりをきたし、該バツテリを電源とす
る車輌の他の電気機器に種々のトラブルを生じる
場合がある。しかし、本発明のように、電気ヒー
タへの通電中のアイドル回転がアイドルアツプさ
れる装置では、オルタネータから供給される電力
に余裕があるので、電気ヒータに電力が消費され
ても、バツテリのあがり現象は生じない。
従来からも電気ヒータに通電してパテイキユレ
ートに着火させるという技術は存在していたが、
従来はトラツプ内における技術に限られていたの
であり、本発明のように車輌の他の機器との関連
において電気ヒータへの通電が制御されたものは
なく、燃料噴射ポンプによるアイドルアツプと関
連づけることによつてバツテリのあがりが防止さ
れている。
以下に、本発明のデイーゼルエンジンの微粒子
浄化装置の望ましい実施例を図面を参照して説明
する。
第1図は本発明に係るデイーゼルエンジンの微
粒子浄化装置の一実施例の系統を示している。図
中、1はデイーゼルエンジンの排気通路で、2は
排気ガス中のパテイキユレートを補集するための
トラツプである。トラツプ2にはバイパス通路3
が設けられており、このバイパス通路3にはバイ
パスバルブ4が配設されている。バイパスバルブ
4の開閉はダイアフラム5で行なわれ、ダイアフ
ラム5の作動はVSV6,7によつて行なわれる。
一方のVSV6はバキユームポンプにつながり、
他方のVSV7は大気へとつながる。トラツプ2
には捕集材8が装入されており、その上流側には
パテイキユレートを着火させるための電気ヒータ
9が設けられている。この電気ヒータ9はボデー
アースされている。また、トラツプ2には温度検
出センサ10が設けられ、たとえば入ガス温度が
検知される。電気ヒータ9の電気回路には、バツ
テリ11と、電気ヒータ9への通電をオンオフす
るリレー12が設けられる。再生はコンピユータ
13(ECU)によつて制御される。ECU13に
よつて再生時期がきたことが判断されると、バイ
パスバルブ4がVSV6,7を作動することによ
り開かれ、リレー12がオンして電気ヒータ9に
通電され、トラツプ2を流れる排気ガス流量をバ
イパスバルブ4の開閉で制御しつつ、トラツプ2
の再生が行なわれる。コンピユータ13はこの制
御機能を有している。
一方、デイーゼルエンジン本体14に燃料を供
給する燃料噴射ポンプ15には、第2図および第
3図に示すように、アクチユエータとしてのダイ
アフラム装置16が付設され、燃料供給量が増減
できるようになつている。すなわち、ダイアフラ
ム装置16から出没するロツド17は、アーム1
8を支点19まわりに揺動させ、アーム18の先
端に取付けたプツシユロツド20によつてアーム
21を回動させ、それによつて燃料噴射ポンプ1
5の燃料通路の開度を増減させる。22はポンプ
の駆動歯車であり、23は燃料吐出口である。ダ
イアフラム装置16にはバキユームポンプからの
配管24が接続され、その途中にバキユームスイ
ツチングバルブ(VSV)25が設けられて、ダ
イアフラム装置16に導く負圧または大気圧を切
換える。バキユームスイツチングバルブ25はコ
ンピユータ13に接続されており、コンピユータ
13による制御の下にダイアフラム装置16の作
動を制御し、燃料噴射ポンプ15の燃料供給量を
制御する。
コンピユータ13は、第4図の流れ線図に示し
たような制御機能を有している。すなわち、エン
ジンの積算回転数nがある回転数no、たとえば
20万回転、以上になつたかどうかを判断して再生
時期になつたかどうかを判断し、n<noの場合
はそのまま積算を続け、n≧noになつた場合は
再生時期になつたものとして電気ヒータ9への通
電を開始する。このときエンジンがアイドル運転
の状態にあるかどうかを判断するために、エンジ
ン回転数Nがアイドル回転数N1(たとえば
700rpm)より大か小かを判断する。アイドル時
にはアイドルアツプするので、実際にはエンジン
回転数Nをアイドアツプした回転数Nu(たとえば
1000rpm)と比較する。そしてNがNuかまたは
Nuより小のときはアイドル運転時にあるものと
みなして、VSV25、ダイアフラム装置16を
介して燃料噴射ポンプ15の開度を大にし、アイ
ドルアツプをはかる。また、NがNuより大のと
きは燃料噴射ポンプ15の開度は通常の開度に維
持する。この状態で再生を遂行する。電気ヒータ
9は容量の関係で通常複数に分割されており、順
に1本づつ通電するようになつているので、全部
の電気ヒータ9に通電したか否かを判断し、全部
の電気ヒータ9に通電し、パテイキユレートを一
定時間燃焼させ、電気ヒータ9への通電を中止す
るとともに燃料噴射ポンプの開度を通常開度に戻
して再生を終了する。これらの制御を行なうよう
コンピユータ13は構成されており、このコンピ
ユータ13を介して電気ヒータ9と燃料噴射ポン
プ15は互いに関連付けられている。
つぎに上記のように構成された装置における作
用について説明する。
第1図において、通常時はバイパスバルブ4が
閉まつていて、排気ガスはトラツプ2を流れる。
排気ガス中のパテイキユレートは捕集材8により
捕集され、排気ガスは浄化されて大気に排出され
る。エンジン回転数の積算がある回転数、たとえ
ば20万回転を越えるとコンピユータ13は再生時
期がきたことを判断し、バイパスバルブ4が開
く。続いてリレー12により電気ヒータ9に通電
される。このときエンジン回転数がある回転数以
下か否かを判断することによりエンジンがアイド
リングにあるか否かを判断し、アイドリング運転
中であればコンピユータ13は燃料噴射ポンプ1
5の燃料供給量を増加してエンジン回転数を増大
せしめ、アイドルアツプをはかる。これによつて
オルタネータの発電量は増し、オルタネータの電
力供給量の余裕ができ、バツテリの負荷が軽減さ
れて、バツテリのあがりが回避される。勿論エン
ジン回転数が中、高速回転にあるときはオルタネ
ータの発電量は十分であり、燃料噴射ポンプ15
の燃料供給量は増大する必要はなく、通常通り運
転される。
したがつて、本発明のデイーゼルエンジンの微
粒子浄化装置においては、トラツプ再生における
電気ヒータの通電において、単に電気ヒータに通
電してパテイキユレートに着火するという従来法
よりも一歩進め、コンピユータを設置して電気ヒ
ータへの通電時に、アイドリング時に燃料噴射ポ
ンプの燃料供給量を増大させてアイドルアツプを
はかるようにし、すなわちアイドリング時のバツ
テリに余裕が無いときにアイドルアツプをはかつ
てオルタネータの発電量を増すようにしたので、
本発明によるときはトラツプの再生時におけるバ
ツテリのあがりを防止することができ、バツテリ
のあがりによる種々のトラブルを未然に防止する
ことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るデイーゼルエ
ンジンの微粒子浄化装置の系統図、第2図は燃料
噴射ポンプの概略構成図、第3図は第2図の燃料
噴射ポンプの線方向の矢視図、第4図は第1図
の装置におけるコンピユータの制御機能を示す流
れ線図、である。 1……排気通路、2……トラツプ、3……バイ
パス通路、4……バイパスバルブ、8……捕集
材、9……電気ヒータ、10……温度検出セン
サ、11……バツテリ、12……リレー、13…
…コンピユータ、15……燃料噴射ポンプ、16
……アクチユエータ(ダイアフラム装置)、25
……VSV。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 デイーゼルエンジンの排気通路に設けたトラ
    ツプに電気ヒータを設けて該電気ヒータへの通電
    をコンピユータによつて制御せしめ、燃料噴射ポ
    ンプに燃料供給量を増減させるアクチユエータを
    設けて該アクチユエータの作動を前記コンピユー
    タによつて制御せしめ、前記電気ヒータの制御と
    前記燃料噴射ポンプのアクチユエータの制御とを
    前記コンピユータを介して電気ヒータへの通電の
    際アイドリング運転中であれば燃料供給量を増大
    させてアイドルアツプを行なわせしめるように関
    連付けたことを特徴とするデイーゼルエンジンの
    微粒子浄化装置。
JP57209240A 1982-12-01 1982-12-01 デイ−ゼルエンジンの微粒子浄化装置 Granted JPS59101520A (ja)

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JPS59101520A JPS59101520A (ja) 1984-06-12
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JP57209240A Granted JPS59101520A (ja) 1982-12-01 1982-12-01 デイ−ゼルエンジンの微粒子浄化装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS59115463A (ja) * 1982-12-21 1984-07-03 Mazda Motor Corp デイ−ゼルエンジンの燃料噴射装置
JPS60256267A (ja) * 1984-05-22 1985-12-17 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション 画像読取装置

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JPS59101520A (ja) 1984-06-12

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