JPH0430327Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、デイーゼルエンジン排ガス微粒子の
捕捉制御装置に関する。

（従来技術及びその問題点） 従来、この種の制御技術としては、例えば、特
開昭61−232318号公報に開示されたものがある。
すなわち、この技術は、デイーゼル排ガス本通路
にそのデイーゼル排ガス微粒子捕捉体配設個所の
上流側から分岐するバイパスを設けると共に、上
記本通路及びバイパスに対する排ガス流量を調節
する排ガス流量調節機構を配設し、所定量以上の
排ガス微粒子が前記微粒子捕捉体内に堆積したと
きに、前記制御装置で前記排ガス流量調節機構を
制御して排ガスの一部をバイパスに流すことによ
り前記本通路内の排ガス流量を50〜300／min
に調節すると共に、前記微粒子捕捉体内に流入す
る排ガスを400°以上に加熱し、これによつて前記
排ガス微粒子を燃焼除去するようにしたものであ
る。

しかしながら、上記従来技術では、所定量以上
の排ガス微粒子が微粒子捕捉体内に堆積したとき
に、前記制御装置で前記排ガス流量調節機構を制
御して排ガスの一部をバイパスに流すことにより
本通路内の排ガス流量を50〜300／minに調節
すると共に、微粒子捕捉体内に流入する排ガスを
加熱し、これよつて排ガス微粒子を燃焼除去する
構成であるので、このような排ガス微粒子の燃焼
中に車輌を急加速した際に、このときエンジンか
ら過渡的に多量に発生する排ガス微粒子の一部
が、前記微粒子捕捉体により補集されずにこのと
き開いている前記バイパスを通つて外部に直接排
出されてしまい、排ガス微粒子の補集率が低下す
るという問題点があつた。

（考案の目的） 本考案は、このような従来の問題点に着目して
為されたもので、排ガス微粒子の燃焼中に車輌の
急加速を検出した際には該排ガス微粒子をバイパ
ス路に流すのを停止することにより、排ガス微粒
子の補集率を向上した排ガス微粒子の捕捉制御装
置を提供することを目的としている。

（考案の構成） かかる目的を達成するための本考案の要旨は、
デイーゼルエンジンの排気通路中に配設され、排
ガス微粒子を補集する微粒子捕捉体と、該微粒子
捕捉体を迂回するよう前記排気通路から分岐した
バイパス路と、該バイパス路の入口付近に配置さ
れた通路切換装置とを備え、前記排ガス微粒子が
前記微粒子捕捉体内に所定量以上堆積したとき
に、前記通路切換装置により前記バイパス路を介
して排ガスを排出させ、この間前記排ガス微粒子
を燃焼して除去する排ガス微粒子の捕捉制御装置
において、前記排ガス微粒子の燃焼中に単位時間
当りの燃料噴射量の変化率を検出すると共に、該
変化率が一定値以上のときに前記通路切換装置に
より前記バイパス路を閉じるように該通路切換装
置を制御する制御手段を設けたことを特徴とする
排ガス微粒子の捕捉制御装置に存する。

（作用） そして、上記排ガス微粒子の捕捉制御装置で
は、前記制御手段は、燃料噴射量の単位時間当り
の変化率を検出し、該変化率が一定値以上のとき
には前記通路切換装置により前記バイパス路を閉
じ、これによつて排ガス微粒子が前記バイパス路
に流れるのが阻止される。

（実施例） 以下、図面に基づいて本考案の一実施例を説明
する。

第１図は本考案の一実施例に係る排ガス微粒子
の捕捉制御装置を概略的に示すシステム図であ
り、デイーゼルエンジン１の排気通路２中には、
デイーゼルエンジン１からの排ガス中に含まれる
排ガス微粒子を補集する微粒子捕捉体３と、マフ
ラ４とが配設されている。この微粒子捕捉体３
は、耐熱性に優れた公知のセラミツク多孔体等で
できている。排気通路２には、微粒子捕捉体３を
迂回するバイパス路５が設けられている。バイパ
ス路５の入口より下流側の排気通路２中には第１
流量調節弁V_Aが、バイパス路５の入口には第２
流量調節弁V_Bが夫々配置されている。第１、第
２流量調整弁V_A，V_Bにより通路切換装置が構成
されている。

微粒子捕捉体３入口付近には電気ヒータ６が配
置されており、該捕捉体３の入口付近が電気ヒー
タ６により加熱されることにより、排気通路２内
を通つて微粒子捕捉体３に流入するデイーゼルエ
ンジン１からの排ガスが加熱されるように成つて
いる。排気通路２内の微粒子捕捉体３の下流側に
は、該微粒子捕捉体３から流出する排ガスの温度
を検出する温度センサ７が配置されている。

微粒子捕捉体３の上流側と下流側との間での差
圧、マフラ４の上流側と下流側との間での差圧及
び第１流量調節弁V_Aの上流側と下流側との間で
の差圧を夫々検出する差圧センサP_A，P_B及びP_C
が排気通路２に接続して設けられている。

前記温度センサ７、差圧センサP_A，P_B及びP_C
からの各出力に応じて電気ヒータ６、第１流量調
節弁V_A及び第２流量調節弁V_Bを制御する中央制
御部（制御手段）８が設けられている。該中央制
御部８は、差圧センサP_Aからの出力p_Aと差圧セ
ンサP_Bからの出力p_Bとの比p_A／p_Bの値が所定値以
上になつたとき、即ち排ガス微粒子が微粒子捕捉
体３内に所定量以上堆積したときに、第１流量調
節弁V_Aを閉じると共に第２流量調節弁V_Bを開き、
且つ電気ヒータ６をオンして微粒子捕捉体３に流
入する排ガスを加熱してその中に含まれる排ガス
微粒子の燃焼を開始させる機能を有している。ま
た、中央制御部８は、排ガス微粒子の燃焼中に差
圧センサP_Cからの出力が一定値になるように第
１流量調節弁V_A及び第２流量調節弁V_Bを制御し、
これによつて第１流量調節弁V_Aに流れる排ガス
の流量を制御する機能をも有している。さらに、
中央制御部８は、微粒子捕捉体３を電気ヒータ６
により加熱している際に、単位時間当りのアクセ
ル開度の変化率（単位時間当りの燃料噴射量の変
化率）を検出すると共に、該変化率が一定値以上
のときには第１流量調整弁V_Aを開き且つ第２流
量調節弁V_Bを閉じるように該両調節弁V_A，V_Bを
制御する機能をも有している。

以下、上記構成を有する排ガス微粒子の捕捉制
御装置の作動を第２図及び第３図に基づいて説明
する。

まず、差圧サンセP_Aからの出力p_Aと差圧セン
サP_Bからの出力p_Bとの比p_A／p_Bの値が所定値以下
のとき、即ち微粒子捕捉体３内に堆積した排ガス
微粒子が所定量以下のときには、中央制御部８は
第２図ａに示すように第１流量調節弁V_Aを開く
と共に第２流量調節弁V_Bを閉じる。このとき、
デイーゼルエンジン１からの排ガスは全て排気通
路２を通つて微粒子捕捉体３に流入し、該排ガス
中に含まれる排ガス微粒子は微粒子捕捉体３内に
補集される。

微粒子捕捉体３内に堆積する排ガス微粒子が所
定量以上になつて前記比p_A／p_Bの値が所定値以上
になると、中央制御部８は第２図ｂに示すように
第１流量調節弁V_Aを閉じると共に第２流量調節
弁V_Bを開き、且つ電気ヒータ６をオンして微粒
子捕捉体３の入口付近を加熱し、これによつて微
粒子捕捉体３内に流入する排ガスを加熱してその
中に含まれる排ガス微粒子の燃焼を開始させる。
電気ヒータ６は、オンして一定時間後にオフする
ように中央制御部８によつて制御される。

このような排ガス微粒子の燃焼中において、前
記中央制御部８は、前記温度センサ７が検出する
温度が一定値以下となるように、或は差圧センサ
P_Cからの出力が一定値になるように第１流量調
節弁V_A及び第２流量調節弁V_Bの開度を制御し
（第２図ｃを参照）、これによつて第１流量調節弁
V_Aに流れる排ガスの流量を制御する。すなわち、
排ガス微粒子の燃焼中においては、微粒子捕捉体
３に流入する排ガス流量が多くなり過ぎると、排
ガス微粒子が燃え過ぎて微粒子捕捉体３内の温度
が高くなり過ぎるので、微粒子捕捉体３内の温度
が一定値以上に高くならないように中央制御部８
によつて制御される。これによつて、微粒子捕捉
体３が熱により破壊されることが効果的に防止さ
れる。

電気ヒータ６がオンしてから一定時間後に中央
制御部８は電気ヒータ６をオフすると共に、第２
図ｃの場合と同様に第１流量調節弁V_A及び第２
流量調節弁V_Bの開度を制御する（第２図ｄを参
照）。

上記制御によつて微粒子捕捉体３内に堆積した
排ガス微粒子を燃焼して除去すると、即ち前記比
p_A／p_Bの値が所定値以下になると、中央制御部８
は第２図ｅに示すように第１流量調節弁V_Aを開
くと共に第２流量調節弁V_Bを閉じる。上記第２
図ａ〜ｅの制御が繰り返される。

上記第２図ｂ或はｃに示す制御が実行されてい
る間に、前記中央制御部８は第３図に示すサブル
ーチンの動作を実行する。すなわち、中央制御部
８は、単位時間毎（例えば、10ms毎）にアクセ
ル開度を読み（ステツプ）、前記単位時間当り
のアクセル開度の変化率（単位時間当りの燃料噴
射量の変化率）を読み（ステツプ）、前記アク
セル開度の変化率が一定値以上か否かを判別し
（ステツプ）、その答が肯定の場合即ち車輌が急
加速された場合には第１流量調節弁V_Aを開くと
共に第２流量調節弁V_Bを閉じ、これによつてバ
イパス路５への排ガスの流入を阻止し（ステツプ
）、ステツプの答が否定の場合には、第１流
量調節弁V_Aを閉じると共に第２流量調節弁V_Bを
開くか、又は第１流量調節弁V_A及び第２流量調
節弁V_Bの開度を調節し、これによつて上記第２
図ｂ又はｃの制御を続ける（ステツプ）。上記
ステツプ〜が繰り返される。

なお、上記実施例では、前記中央制御部８は、
単位時間当りのアクセル開度の変化率を検出して
単位時間当りの燃料噴射量の変化率を検出し、こ
れによつて車輌の急加速時を検出しているが、本
考案はこれに限定されるものではなく、燃料噴射
ポンプのスリーブ位置の単位時間当りの変化率、
或は燃料噴射弁のニードルセンサの動きを検知す
ることにより単位時間当りの燃料噴射量の変化率
を検出するようにしてもよい。

なお、上記実施例では、中央制御部８は、差圧
センサP_Aからの出力p_Aと差圧センサP_Bからの出
力p_Bとの比p_A／p_Bの値が所定値以上になつたとき
を、排ガス微粒子が微粒子捕捉体３内に所定量以
上堆積したときと判定するように構成してあるの
で、低速運転時と高速運転時において微粒子捕捉
体３の両側での圧力が異なつたとしても、前記判
定を正確に行うことができるという利点がある。

（考案の効果） 本考案に係る排ガス微粒子の捕捉制御装置によ
れば、排ガス微粒子の燃焼中に単位時間当りの燃
料噴射量の変化率を検出すると共に、該変化率が
一定値以上のときにはバイパス路付近に配置され
た通路切換装置によりバイパス路を閉じるように
該通路切換装置を制御する制御手段を設けたこと
により、前記制御手段は、燃料噴射量の単位時間
当りの変化率を検出し、該変化率が一定値以上の
ときには前記通路切換装置により前記バイパス路
を閉じ、これによつて排ガス微粒子が前記バイパ
ス路に流れるのを阻止するので、排ガス微粒子の
燃焼中に車輌を急加速した際にエンジンから本通
路中に過渡的に多量に発生する排ガス微粒子の一
部が、前記微粒子捕捉体により補集されずに前記
バイパス路を通つて外部に直接排出されることが
なく、排ガス微粒子の補集率を向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本考案の一実施例を示して
おり、第１図は本考案の一実施例に係る排ガス微
粒子の捕捉制御装置を概略的に示すシステム図、
第２図ａ〜ｅは夫々排ガス微粒子の捕捉制御動作
を説明するための動作説明図、第３図は中央制御
部のサブルーチンを示すフローチヤートである。 １……デイーゼルエンジン、２……排気通路、
３……微粒子捕捉体、５……バイパス路、８……
中央制御部（制御手段）、V_A……第１流量調節
弁、V_B……第２流量調節弁、V_A，B_B……通路切
換装置。

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通路中に配設され、
   排ガス微粒子を補集する微粒子捕捉体と、該微粒
   子捕捉体を迂回するよう前記排気通路から分岐し
   たバイパス路と、該バイパス路の入口付近に配置
   された通路切換装置とを備え、前記排ガス微粒子
   が前記微粒子捕捉体内に所定量以上堆積したとき
   に、前記通路切換装置により前記バイパス路を介
   して排ガスを排出させ、この間前記排ガス微粒子
   を燃焼して除去する排ガス微粒子の捕捉制御装置
   において、前記排ガス微粒子の燃焼中に単位時間
   当りの燃料噴射量の変化率を検出すると共に、該
   変化率が一定値以上のときに前記通路切換装置に
   より前記バイパス路を閉じるように該通路切換装
   置を制御する制御手段を設けたことを特徴とする
   排ガス微粒子の捕捉制御装置。