JPH0535246B2 - - Google Patents

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JPH0535246B2
JPH0535246B2 JP58198899A JP19889983A JPH0535246B2 JP H0535246 B2 JPH0535246 B2 JP H0535246B2 JP 58198899 A JP58198899 A JP 58198899A JP 19889983 A JP19889983 A JP 19889983A JP H0535246 B2 JPH0535246 B2 JP H0535246B2
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regeneration
filter
collection filter
particulate
particulate collection
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Osamu Nakayama
Katsuyuki Tsuji
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Mitsubishi Motors Corp
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Publication of JPH0535246B2 publication Critical patent/JPH0535246B2/ja
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    • 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
    • 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
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration
    • 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
    • F01N2430/00Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/06Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • 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におけるパテイ
キユレート捕集フイルタを再生するための装置に
関し、特にこの再生装置を制御するための装置に
関する。
デイーゼルエンジンの排ガス中には可燃性で微
粒の炭化化合物であるパテイキユレートが含まれ
ており、これが排ガスを黒煙化する主因となつて
いる。このパテイキユレートは、排ガス温度が
500〜600℃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が、500〜600℃に達し
ない定常走行時やアイドル時等(車両運転時の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、パテイキユレートは人体に有害である
ため、一般に車両はその排気路中にデイーゼルパ
テイキユレート捕集フイルタを取り付けている。
ところで、このフイルタは、使用により、パテ
イキユレートを捕集し、排気通路を塞ぐ傾向があ
り、通常、このフイルタの再生を行なうべくパテ
イキユレートを燃焼させる装置が取り付けられ
る。たとえば各種バーナを用いたり、噴射ポンプ
を遅角させ、酸化触媒により非常に燃焼し易くな
るよう活性化された一酸化炭素化合物を大量に含
む排ガスの排出により、再燃焼を行なうことが知
られている。
このうち、後者の手段ではバーナ等を別途必要
としない利点があるが、再生可能な排ガス温度を
得られるのは、運転領域X(第1図参照)が高速
高負荷側に偏つており使用頻度の高い領域Y(第
1図参照)では再生不能である)。
さらに、噴射タイミングを遅角方向β(第2図
参照)に移動させるに従い、排気通路のたとえ
ば、酸化触媒の中心位置温度は、第2図に示すよ
うに上昇する(破線に沿つて)が、これに沿つて
最高出力が大幅に低下する抵抗がある。この場
合、再生開始前と同じ出力を保つためにはアクセ
ルレバー開度θを大幅に増大させる必要があり、
このアクセルレバー開度の変化により運転操作性
の悪化が大きく、安全性の点でも危険が多い。
そこで、アクセルレバー開度を変化させること
なく、すなわち運転者がアクセル踏込み量を調整
しなくても、噴射ポンプの遅角とともに、燃料量
を自動的に増やすことも考えられるが、このよう
な手段では、もしある程度フイルタ再生処理を試
みたにもかかわらず、フイルタの再生に失敗した
場合に、更につづけてフイルタ再生処理を試みる
とすれば、大幅なエンジ性能の劣化を招くことに
なる。
また、フイルタ再生が完了していないため、フ
イルタの目詰まりにより、排ガスが円滑に排出さ
れず、エンジン出力の低下を招くおそれもある。
本発明は、このような問題点を解決しようとす
るもので、エンジン駆動条件にかかわらず、しか
も運転操作性の悪化を招くことなくパテイキユレ
ートの再燃焼を行なうことができるようにしたも
のにおいて、所定数回数以上のフイルタ再生手段
の作動にも拘わらずフイルタの再生がなされない
ときに、はじめて再生不能の表示を行なわせるよ
うにすることにより、再生不能表示の信頼性の向
上をはかるほか、再生不能と判断されたときにフ
イルタ再生手段の作動を所定時間禁止してフイル
タ再生手段の作動禁止が誤つて行なわれる危険性
を防止するとともにバイパス通路を開いて円滑な
排気を確保しながらフイルタの自己再生機能の防
止をはかつた、デイーゼルエンジンにおけるパテ
イキユレート捕集フイルタ再生装置の制御装置を
提供することを目的とする。
このため、本発明のデイーゼルエンジンにおけ
るパテイキユレート捕集フイルタ再生装置の制御
装置は、デイーゼルエンジンの排気通路に配設さ
れ同デイーゼルエンジンの燃焼室から排出される
パテイキユレートを捕集するパテイキユレート捕
集フイルタと、同パテイキユレート捕集フイルタ
にパテイキユレートが捕集されたときに同パテイ
キユレートを燃焼させて上記パテイキユレート捕
集フイルタを再生せしめるように作動するフイル
タ再生手段とをそなえたものにおいて、上記パテ
イキユレート捕集フイルタの再生が成功した否か
を判別する判別手段と、同判断手段の判別結果に
基づいて上記パテイキユレート捕集フイルタの再
生が不成功のときに上記フイルタ再生手段を再度
作動させる繰返作動手段と、同繰返作動手段によ
る再生の繰返し回数をカウントするカウント手段
と、同カウント手段による再生繰返し回数が所定
の値以上になつた時にフイルタ再生が不能である
と判別する再生不能判別手段と、同再生不能判別
手段によつて再生不能と判断されたときに再生不
能状態を表示する再生不能表示手段とをそなえた
ことを特徴としている。
また、本発明のデイーゼルエンジンにおけるパ
テイキユレート捕集フイルタ再生装置の制御装置
は、デイーゼルエンジンの排気通路に配設され同
デイーゼルエンジンの燃焼室から排出されるパテ
イキユレートを捕集するパテイキユレート捕集フ
イルタと、同パテイキユレート捕集フイルタにパ
テイキユレートが捕集されたときに同パテイキユ
レートを燃焼させて上記パテイキユレート捕集フ
イルタを再生せしめるように作動するフイルタ再
生手段とをそなえたものにおいて、上記パテイキ
ユレート捕集フイルタの再生が成功したか否かを
判別する判別手段と、同判断手段の判別結果に基
づいて上記パテイキユレート捕集フイルタの再生
が不成功のときに上記フイルタ再生手段を再度作
動させる繰返作動手段と、同繰返作動手段による
再生の繰返し回数をカウントするカウント手段
と、同カウント手段による再生繰返し回数が所定
の値以上になつた時にフイルタ再生が不能である
と判別する再生不能判別手段と、同再生不能判別
手段によつて再生不能と判断されたときに上記フ
イルタ再生手段の作動を所定時間禁止する禁止手
段とが設けられ、且つ、一端が上記パテイキユレ
ート捕集フイルタ配設位置の上流側排気通路に連
通され他端が上記パテイキユレート捕集フイルタ
を介さずに同フイルタ配設位置の下流側排気通路
または大気に連通するバイパス通路と、同バイパ
ス通路に介装された開閉弁と、上記禁止手段の作
動により上記フイルタ再生手段の作動が禁止され
ているときに上記開閉弁を開放する弁開放手段と
をそなえたことを特徴としている。
以下、図面により本発明の実施例について説明
すると、第3〜18図は本発明の一実施例として
のデイーゼルエンジンにおけるパテイキユレート
捕集フイルタ再生装置の制御装置を示すもので、
第3図はその概略構成図、第4図はその噴射量調
整手段の要部側断面図、第5図はその遅角装置の
概略構成図、第6図は本装置付きエンジンの1ス
トローク当たり全噴射量等曲線図、第7図は本装
置付きエンジンの遅角量等曲線図、第8図は本装
置付きエンジのアクセルレバー開度に基づく1ス
トローク当たりの増加分噴射量等曲線図、第9図
は本装置付きエンジンのアクセルレバー開度に基
づく遅角量等曲線図、第10図はエンジン回転速
度一定における噴射量説明図、第11図は第6図
の再生装置付きエンジンの排気温度等曲線図、第
12図a〜dはいずれもその作用を説明するため
の流れ図、第13〜15図はいずれもその補正係
数特性を説明するための線図、第16図はその吸
気絞り量特性図、第17,18図はそれぞれその
フイルタ温度上昇抑制のための吸気絞り量特性図
および燃料増量特性図である。
第3図に示すごとく、パテイキユレート捕集フ
イルタ再生装置(以後単に再生装置と記す)は、
デイーゼルエンジン(以後単にエンジンと記す)
1に取り付けられており、このエンジン1の排気
通路2に取り付けられエンジン1の燃焼室から排
出されるパテイキユレートを捕集するデイーゼル
エンジンパテイキユレート捕集フイルタ(以下単
にフイルタと記す)3の再生を行なう。
エンジン1に固定される排気マニホルド4、こ
の排気マニホルド4に続いて取り付けられ、且
つ、セラミツクハニカム構造の基体に支持された
酸化触媒(以後前段触媒と記す)5、フイルタ3
および図示しないマフラ等を排気管を介し連続さ
せることにより、排気通路2が形成される。
なお、フイルタ3は触媒付きの耐熱セラミツク
フオームで形成される。
このフイルタ3の流出入側排気通路2にはそれ
ぞれその位置の排気圧を検出し、後述のコントロ
ーラ6に検出信号を出力する圧力センサ7A,7
Bが取り付けられる。
また、フイルタ3またはこれに近接する排気通
路2の温度(または排ガス温度)Tfを検出する
温度検出手段としての温度センサ40が設けられ
ており、この温度センサ40からの検出信号はコ
ントローラ6へ入力される。
さらに、排気通路2には、バイパス通路41が
接続されており、このバイパス通路41は、その
一端が排気通路2におけるフイルタ3の配置位置
よりも上流側に連通されるとともに、その他端が
フイルム3を介さずにフイルタ配設位置の下流側
排気通路2に連通接続される。
なお、バイパス通路41の他端は、大気に連通
させてもよい。
そして、バイパス通路41には、電磁式開閉弁
42が介装されており、この開閉弁42は弁開放
手段としての機能も有するコントローラ6からの
制御信号によつて開閉するようになつている。
エンジン1に取り付けられる燃料の噴射ポンプ
8は分配型ポンプであり、調時手段として油圧式
オートマチツクタイマ9をそなえ、しかも、噴射
量調整手段10より1噴射当たりの燃料の噴射量
を調整できる。この噴射量調整手段を操作するア
クセル11には、アクセルレバー開度θを検出
し、コントローラ6に出する。アクセル開度セン
サ12が取り付けられる。
なお、符号13はエンジン1の回転速度Neを
検出する回転速度センサを示す。
噴射ポンプ8の噴射量調整手段10は、第4図
に示すように、矢視方向に往復動するプランジヤ
14に摺動自在に外嵌するスピルリング15を燃
料増方向fと減方向eとに移動操作する。
符号16はドライブシヤフトを示し、このドラ
イブシヤフト16はこれに連動するガバナ17を
駆動する。ガバナ17の操作力はウエイトスリー
ブ18を介し、コントロールレバー19に作用す
る。このコントロールレバー19の上端を枢支す
るサポーテイングレバー20はテンシヨンレバー
21とともに支点ピン22を介してガイドレバー
23に枢支される。このガイドレバー23は基体
に固定されるピン24に枢着され、その上端はフ
イルタ再生手段を構成する燃料増量装置25と対
向する。
なお、サポーテイングレバー20の下端は球状
部201を形成され、これがスピルリング15の
凹部に摺動可能に突入している。
符号26は圧縮ばねを示しており、これにより
スピルリング15を燃料減方向eに付勢してい
る。
燃料増量装置25は基体に螺合する増量スクリ
ユー27と、このスクリユー27と一体の減速ギ
ヤ28と、このギヤ28に回転力を伝えるモータ
29と、減速ギヤ28、すなわち増量スクリユー
27の回転角を検出し、出力する位置センサ30
とで形成される。位置センサ30は、増量スクリ
ユー27のホームオジシヨンhより、このスクリ
ユー27の燃料増方向iの回転角、すなわち燃料
の増量分ΔQに対応する検出信号をコントローラ
6にフイードバツクする。
一方、噴射ポンプ8のドライブシヤフト16
は、第5図に示すようなフイルタ再生手段を構成
する噴射時期遅角装置(以後端に遅角装置と記
す)31を介しエンジン1側の図示しない歯車列
に連結される。遅角装置31はエンジン1側から
の回転力を遊星ギヤ列32を介しドライブシヤフ
ト16に伝えており、この遊星ギヤ連32内の入
力側のリンクギヤ321を固定し、出力側のリン
クギヤ322を油圧シリンダ33内のピストン3
4で回動させることにより、入出力間に位相差を
クランク角で0°ないし60°の範囲で生じさせてい
る。
油圧シリンダ33は遅角室331と進角室33
2とをそなえ、これら両室331,332には、
磁気スプール35を介し油ポンプ36の油圧が供
給される。この磁気スプール弁35はコントロー
ラ6からの一定時間幅の出力信号を受ける毎に、
その間ピストン34を所定量ずつ移動させる。
なお符号37はオイルフイルタを、符号38は
リリーフ弁を、符号39はピストン34のホーム
ポジシヨンh′からの移動量に応じた検出信号を発
する位置センサをそれぞれ示している。
電磁スプール弁35はコントローラ6からの出
力信号に応じて切換作動し、この際、遅角量に対
応するピストン34の移動量は検出信号としてコ
ントローラ6にフイードバツクされる構成であ
る。
エンジン1に固定される吸気マニホルド43、
これに続く吸気管などで形成される吸気通路44
には、上流側(大気側)から順に、エアクリー
ナ、フイルタ再生手段を構成する吸気絞り弁45
が配設されている。
吸気絞り弁45は圧力応動装置47によつて開
閉駆動されるようになつている。圧力応動装置4
7は、その吸気絞り弁45を駆動するロツドに連
結されたダイアフラム471で仕切られた圧力室
472に、大気圧Vatを導く大気通路473と、
真空ポンプ等からのバキユームVvacを導くバキ
ユーム通路474とが接続されて構成されてお
り、これらの通路473,474には、それぞれ
電磁式開閉弁475,476が介装されている。
そして、各開閉弁475,476のソレノイド
Pvnt,Pvacに、コントローラ6から制御信号が
供給されるようになつている。
また、吸気絞り弁45の下流側吸気通路44に
は、排気再循環(以後EGRと記す)のための通
路46の一端が開口している。
なお、EGR通路46の他端は排気通路2の排
気マニホルド4と前段触媒5との間の部分に開口
している。
EGR通路46の吸気通路側開口には、EGR弁
48が設けられており、このEGR弁48は圧力
応動装置49よつて開閉駆動されるようになつて
いる。圧力応動装置49は、そのEGR弁48を
駆動するロツドに連結されたダイアフラム91で
仕切られた圧力室492、大気圧Vatを導く大気
通路493、真空ポンプ等からのバキユーム
Vvacを導くバキユーム通路494とが接続され
て構成されており、これらの通路493,494
には、それぞれ電磁式開閉弁495,496が介
装されている。
そして、各開閉弁495,496のソレノイド
に、コントローラ6から制御信号が供給されるよ
うになつている。
なお、吸気絞り弁45の開度は、吸気絞り弁配
設位置よりも下流側の吸気通路44に取り付けら
れた圧力センサ50からのコントローラ6へのフ
イードバツク信号により検出され、EGR弁48
の開度は、圧力応動装置49のロツドの動きを検
出するポテンシヨメータ51からのコントローラ
6へのフイードバツク信号により検出される。
また、吸気絞り弁45の開度を、圧力応動装置
47のロツドの動きを検出するポテンシヨメータ
52からのコントローラ6へのフイードバツク信
号によつて検出してもよい。
もちろん圧力センサ50とポテンシヨメータ5
2からの信号を併用して吸気絞り弁45の開度を
検出してもよい。
次に、このようなエンジン1を駆動させて第6
図ないし第9図の測定データを得た。まず、第6
図は、前段触媒5を700℃に保持する際のエンジ
ン回転速度と平均有効圧との関係を、噴射ポンプ
の1ストローク当たりの全噴射量Qの等曲線とし
て示した。第7図は前段触媒5を700℃に保持す
る際のエンジン回転速度と平均有効圧との関係
を、遅角量α等曲線として示した。第8図は前段
触媒5を700℃に保持する際のエンジ回転速度と
アクセルレバー開度θとの関係を、噴射ポンプの
1ストローク当たりの増加分噴射量ΔQの等曲線
として示した。第9図は前段触媒5を700℃に保
持する際のエンジン回転速度とアクセルレバー開
度θとの関係を、遅角量α等曲線として示した。
このうち、第6図中の、たとえば、エンジン回転
速度一定として、1ストローク当たりの全噴射量
Qを平均有効圧に沿つて取り出し、これを線図化
すると第10図が得られる。なおこのとき第7図
に示された遅角量αだけ噴射ポンプは遅角作動す
る。この場合、各平均有効圧における定常時の1
ストローク当たりの全噴射量Q1は破線で示され
ることにより、両者の差分が燃料増加量ΔQとな
つている。
ところがこの増加した燃料ΔQは遅角量αの設
定により、エンジン1の熱効率を大幅ダウンさせ
ることにより、エンジン1の有効仕事として平均
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
量Q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さえている。なお
熱損失となる不完全燃焼の排ガスが前段触媒5や
フイルタ上の触媒により酸化し燃焼熱を生成させ
る。
すなわち、燃料噴射量を増加させると同時に噴
射時期を遅らせる(リタードさせる)ことによ
り、排ガス温度が高くなつて、フイルタ3上のパ
テイキユレートを燃焼させることができ、フイル
タ3を再生できるはずである。
なお、第11図は前段触媒を700℃に保持する
際のエンジン回転速度と平均有効圧との関係を、
前段触媒の入口温度等曲線として示したものであ
る。
ところで、コントローラ6へは、圧力センサ7
A,7B,50、アクセル開度センサ12、回転
速度センサ13、位置センサ30,39、温度セ
ンサ40、ポテンシヨメータ51,52からの検
出信号が入力されるほか、水温Twを検出する水
温センサ53、車速Vを検出する車速センサ54
らの検出信号が入力されており、これらの信号を
受けてコントローラ6は以下に示すような処理を
行ない、各処理に適した制御信号を、燃料噴射量
増量用モータ29、噴射時期リタード用電磁スプ
ール弁35、吸気絞り弁開度調整用開閉弁47
5,476、EGR弁開度調整用開閉弁495,
496、バイパ通路用開閉弁42、表示器55へ
出力するようになつている。
なお、表示器55は車室内の適所例えばインス
トルメントパネル上に配設される。
以下、コントローラ6で行なわれる処理につき
第12図a〜dの流れ図を用いて説明する。この
フローは所定のタイミングで割り込むタイマ割込
み信号によつてトリガされるものであるが、まず
ステツプa1で排気通路2のフイルタ温度Tf、水
温Tw、パテイキユレートの積算情報Np(この情
報Npはフイルタ3の上下流間の圧力差あるいは
エンジ回転速度Neの積算量などに基づき得られ
る)、エンジン回転速度Ne、吸気通路圧力Pr、ア
クセルレバー開度θ、車速V、実リタード量Δαr
などが上記の各センサから入力される。
ついで、ステツプa2で、フイルタ温度Tfが読
み込まれ、ステツプa3で、この温度TfがT1(=
600)以上かどうかが判断される。
もし、フイルタ温度Tfが600℃よりも低い場合
は、NOルートをとつて、ステツプa4で、禁止フ
ラグがクリアされているかどうかが判断される。
禁止フラグは後述するようにフイルタ再生を失
敗した場合や再生不能の場合にセツトされるフラ
グである。
通常は禁止フラグはクリアされているので、
YESルートをとつて、ステツプa5で、再生フラ
グクリアかどうかが判断される。再生フラグは後
述のステツプa11で行なわれるタイマAセツト処
理の後にセツトされる処理であるから、最初はク
リアされており、これによりステツプa5では
YESルートをとつて、次にステツプa6で水温Tw
が読み込まれる。
そして、ステツプa7でTw≧T3(=50℃)かど
うかが判断され、水温Twが低い場合はその後の
処理は行なわれず、リターンされる。
しかし、Tw≧T3(=50℃)であるなら、ステ
ツプa8で、パテイキユレート積算情報Npを読み
込み、ステツプa9で、Np≧kかどうかが判断さ
れ、Np<kである場合、すなわちパテイキユレ
ートがあまり詰まつていない場合は、その後の処
理は行なわれず、リターンされる。
また、Np≧kであるなら、パテイキユレート
がフイルタ3内に詰まつているということである
から、フイルタ再生を行なうべく、まずステツプ
a10で、EGR弁48を閉じることによりEGRが解
除され、ついでステツプa11において、タイマA
がA=A0とセツトされ、つづいてステツプa12で
再生フラグがセツトされる。
なお、A0(第2の設定時間)は例えば数十秒
(20〜40秒)のオーダで設定される。
ステツプa8、a9による処理は、フイルタ3に
パテイキユレートが捕集されたことを検出してフ
イルタ再生手段を作動せしめる再生作動手段によ
つてなされる。また、ステツプa12′で、再生スタ
ート表示(表示器55に表示)がなされる。
ここでEGRが解除されるのは、フイルタ再生
の制御を複雑にしないためである。
ステツプa12で、再生フラグがセツトされたの
で、再生フラグがクリアされない限り、ステツプ
a5でNOルートをとつて、ステツプa6〜a12、
a12′の処理はジヤンプされる。
次に、ステツプa13で車速V、アクセルレバー
開度θが読み込まれ、エンジン1の運転状態がス
テツプa14で判断される。すなわちステツプa14
では、アイドリング・停車中かどうかが判断され
る。
かかる判断を行なうのは、フイルタ再生処理が
アイドリング・停車中と走行中とでは異なるから
である。
したがつて、ステツプa14で、もし走行中であ
ると判断されると、走行中でのフイルタ再生に適
した走行再生処理ルーチンa15が実行され、もし
アイドリング・停車中であると判断されるとアイ
ドリング・停車中でのフイルタ再生に適した停車
再生処理ルーチンa16が実行される。
走行再生処理ルーチンa15では、まずステツプ
a17で停車フラグクリアかどうかが判断され、も
しクリアされていなければ、ステツプa18で、停
車再生が解除され、ステツプa19で走行フラグが
クリアされているかどうかが判断される。
また停車フラグがクリアされていれば、直接ス
テツプa19の処理がなされる。
最初は走行フラグクリアであるから、ステツプ
a19でYESルートをとつて、ステツプa20で、タ
イマB(タイマ手段)がB=B0とセツトされカウ
ントがスタートされる。
なお、タイマBで設定される時間B0(第1の設
定時間)は、例えば数分(2〜4分)程度であ
る。
そしてつづいてステツプa21で、走行フラグが
セツトされるとともに、ステツプa22で停車フラ
グがクリアされる。
その後は、ステツプa23で、エンジン回転速度
Ne、アクセルレバー開度θが読み込まれる。
なお、ステツプa21で、走行フラグがセツトさ
れたので、走行フラグがクリアされない限り、ス
テツプa19でNOルートをとつて、ステツプa20〜
a22の処理はジヤンプされる。
ステツプa23の後は、ステツプa24で、メモリ
ー内のマツプ上の第1テーブルから、走行状態に
応じたリタード量Δα、燃料増量分ΔQ、吸気絞り
弁45の絞り量Pcを探し出す。
ここで、Δα、ΔQのほかにPcも設定するのは、
フイルタ再生中に吸気を適当に絞ることによつ
て、フイルタ3内に流れる空気流量を減らし、排
ガス温度の上昇時間や上昇割合を制御するためで
ある。
この吸気絞り量特性をアクセルレバー開度θを
パラメータとして示すと、第16図のようにな
る。この図から、アクセルレバー開度θが小さい
程、吸気絞り量を大きく、すなわち過度の絞りに
設定することがわかる。
つづいて、ステツプa25で、アクセルレバー開
度θの変化割合dθ/dtに応じ、第13図に示すよ
うに、加減速補正係数Spを設定する。
そして、ステツプa26で、目標リタード量Δαを
設定し、ステツプa27で、実際のリタード量Δαr
を読み込み、ステツプa28で、Δα′=Δα−Δαrを
演算し、ステツプa28で、Δα′に応じて、第14,
15図に示すように、燃料補正係数Kα、吸気絞
り量補正係数Kα′を設定し、ステツプa30で、燃
料増量分ΔQc=KαΔQなる演算を行なうととも
に、ステツプa31で、吸気絞り量Pcc=SpKα′Pc
なる演算を行なう。
ここで、ΔQにKαを掛けてΔQcを算出し、Pc
=SpのほかにKα′を掛けてPccを算出するのは、
次の理由による。
すなわち、遅角装置31の作動は、燃料増量装
置25や吸気絞り弁45を駆動する圧力応動装置
47の作動に比べて、応答遅れが大きいからであ
る。
もし応答遅れの小さい装置25,47の応答遅
れの大きい装置31とに同時に目標値信号を与え
ると、装置25,47は即座に目標値に達する
が、これよりかなり遅れて装置31が目標値に達
することになるため、この過度状態において、適
正なフイルタ再生が行なえなくなるのである。
そこで、応答遅れの大きい装置31の実リター
ド量Δαrを測定し、目標値Δαとの差Δα′に基づく
補正係数Kα、Kα′を求めて、ΔQ1にKα、Pcに
Kα′を掛けることにより、装置31の応答遅れに
歩調を合わせて、装置25,47を作動させるこ
とにしたのである。このように制御することによ
つて、上記の過度状態(実際は過度状態の部分が
かなりの部分を占める)において、適正なフイル
タ再生が行なえるのである。
また、Pccの算出に際して加減速補正係数Spも
掛けるのは、次の理由による。
第1に、加減速時に、応答遅れを保証する係数
kα′による影響を少なくして、加減速感を出すた
めである。すなわち上述のごとく、Kα′の作用に
より、吸気絞り量は、遅角装置31の応答遅れに
合わせて、変化するようなつているため、加減速
時にも、やはり吸気絞り量は緩慢にしか変化せ
ず、これにより加減速感が出ない。
そこで、加減速時には、吸気絞り量を急激に変
化させるように、第13図に示すような特性をも
つ補正係数Spを設定したのである。
第2に、上記の応答遅れの補償から更に進ん
で、加減速性能を良くするためである。すなわち
補正係数Spの特性が加減速時には、応答遅れを
補償するのに必要な値よりも大きな変化をするよ
うに設定されているのである。
なお、第13図において、破線で示す特性は、
応答遅れを補償するためだけに設定されたものを
示し、実線で示す特性は、更に進んで加減速性能
を向上させるために設定されたものを示す。
また、燃料については、加減速時に、吸気絞り
量のように補正しないのは、第4図に示す構造の
ものでは、アクセル11の踏込み量に即座に応答
して燃料量が増減するからである。
ステツプa30でKαを掛けることが行なわれる
が、このKαはアクセルレバー開度θが変わらな
いときに意味のある補正係数であるから、加減速
時には、アクセル11の踏込みが優先され、燃料
が応答性よく増減されるのである。
そして、ステツプa32が、タイマBで設定され
た時間が0かどうか(B=0?)が判断される。
もし0でなければ、リターンされる。
また、B=0である場合は、リセツト手段によ
つて、ステツプa33で走行再生が解除され、ステ
ツプa34で、走行フラグがクリアされる。
次に、停車再生処理ルーチンa16について説明
すると、ステツプa14でYESルートをとつたあ
と、ステツプa35で走行フラグクリアかどうかが
判断され、もしクリアされていなければ、ステツ
プa36で、走行再生が解除され、ステツプa37で
停車フラグがクリアされているかどうかが判断さ
れる。
また、走行フラグがクリアされていれば、直接
ステツプa37の処理がなされる。
最初は停車フラグクリアであるから、ステツプ
a38で、タイマC、D、E(タイマE;タイマ手
段)がC=C0、D=D0、E=E0とセツトされカ
ウンタがスタートする。なお、例えばC0は10秒
程度、D0は20〜30秒程度、E0(第1の設定時間)
は1〜3分程度の値が設定される。
そして、つづいてステツプa39で、停車フラグ
がセツトされるとともに、ステツプa40で、走行
フラグがクリアされる。
なお、ステツプa30で停車フラグがセツトされ
たので、停車フラグがクリアされない限り、ステ
ツプa37でNOルートをとつて、ステツプa38〜
a40の処理はジヤンプされる。
その後は、ステツプa41で、タイマCで設定さ
れた時間が0かどうか(C=0?)が判断され、
C≠0なら、ステツプa42で、リタード量をΔα、
吸気絞り量をP1、燃料増量をΔQ1としてリターン
する。
また、C=0であるなら、すなわち10秒程度経
過すると、ステツプα43で、タイマDで設定され
た時間が0かどうか(D=0?)が判断され、D
≠0なら、ステツプa44で、リタード量Δα、燃料
増量ΔQ1はそのままにして、吸気絞り量をP1より
も絞つた量P2にして、リターンされる。
このようにして、タイマC、Dをセツトする
と、燃料がΔQ1だけ増量されるとともにΔαだけ
リタードされるほか、吸気絞り弁45が軽度の絞
り開度P1に設定され、ついで例えば10秒程度経
過すると、ΔQ1、Δαはそのままにして、吸気絞
り弁45が過度の絞り開度P2となる。
このように、軽度のスロツトリング作動が行な
われる前段階では、排ガス中の十分な酸素量によ
り前段触媒5の温度が短時間で立上り、更に引続
いて行なわれる過度のスロツトリング作動が行な
われる段階では、前段触媒5内で行なわれる多量
の可燃成分の急速な反応熱によりフイルタ3の温
度Tfが再燃焼に必要な高温に保たれ、これによ
り再生作動間に有害ガスを排出させることなしに
短時間でフイルタ3が再生される。
その後、D=0となる、すなわちスタート後20
〜30秒経過すると、ステツプa45で、タイマEで
設定された時間が0かどうか(E=0?)が判断
され、E≠0なら、ステツプa46で、リタードが
解除されるとともに、所定の吸気絞り量P3およ
び燃料増量ΔQ2が設定され、その後リターンされ
る。
ここで、P3の吸気絞り量は、P1よりも小さい。
すなわち最も軽度の絞り量である。
またΔQ2については、ΔQ2<<ΔQ1のように設
定される。
このように、タイマスタート後、20〜30秒経過
すると、通常はパテイキユレートは燃えて、温度
が上昇して高温状態となるため、この高温によつ
てフイルタ3が焼損するなどの悪影響が出る。ス
テツプa46はかかる悪影響を回避するため、温度
上昇を抑制する処理である。
また、その後のフイルタ温度上昇抑制処理に先
立つ処理であるともいえる。
すなわちステツプa46の処理によつて、酸素温
度が上がり、排ガス量が増え、フイルタ3の温度
上昇が抑制されるのである。
そして、E=0となると、すなわちタイマスタ
ート後1〜3分程度経過すると、上記リセツト手
段によつて、ステツプa47で、停車再生が解除さ
れ、ステツプa48で、停車フラグがクリアされ
る。
ところで、走行再生処理や停車再生処理が行な
われて、フイルタ3内のパテイキユレートが燃え
出すと、フイルタ温度Tfは600℃(T1)を超える
ため、ステツプa3でYESルートをとつて、ステ
ツプa49でタイマAで設定された時間が経過した
かどうか(A=0?)が判断され、経過していな
ければ、ステツプa50で、AをA−1とおく、す
なわち1ずつ減算(カウンドダウン)して、ステ
ツプa51で、フイタ温度TfがT2(=900℃)以上か
どうかが判断される。
ここで、Tf≧T2(=900℃)であれば、温度が
上がりすぎて、フイルタ3が焼損するなど排気系
に悪影響を与えるため、温度上昇抑制処理ルーチ
ンa62が実行されるが、この処理については後述
する。
ステツプa51で、NOと判断されると、ステツ
プa52で、抑制解除フラグクリアかどうかが判断
される。温度上昇抑制処理ルーチンa62を実行し
ていなければ、抑制解除フラグはクリアされてい
るが、実行されていれば、抑制解除フラグはセツ
トされているので、これに応じてステツプa52で
はYESまたはNOと判断される。
もし、NOルートをとると、ステツプa53、
a54、a55で、順に抑制フラグクリア、抑制解除
フラグクリア、抑制解除の処理がなされる。
その後は、ステツプa56で、再度A=0?が問
われ、もしNOであれば、ステツプa13以降の処
理を行なう。
なお、ステツプa52でYESの場合は、直接ステ
ツプa56の処理(A=0?)を行なう。また、ス
テツプa54を通ると、ステツプa52では常にYES
ルートをとる。
一方、ステツプa56[このa56の処理や、ステツ
プa11、a49、a50の処理は、フイルタ再生中の経
過時間を計測する、具体的にはフイルタ再生手段
の作動中の経過時間のうちフイルタ温度Tfが設
定温度(600℃)より高い状態にある時間を計測
するタイマ手段によつてなされる]で、YESの
場合、すなわちタイマAで設定された時間が経過
したなら、ステツプa57で、再生フラグクリアか
どうかが判断され、もしクリアされていれば、リ
ターンされる。この処理によつて、フロースター
ト当初よりフイルタ温度Tfが600℃(T1)以上で
ある場合は、フイルタ再生手段は働かないことに
なる。
もし、ステツプa57で、NOであれば、この場
合はフイルタ再生手段によつて再生が完了したと
いうことであるから、ステツプa58で、再生未完
了表示(後述のステツプa74)を解除し、再生ス
タート表示を解除する(消す)ことによつて、再
生完了表示(表示器55に表示)を行ない、ステ
ツプa59で、走行再生を解除し、停車再生を解除
し、EGRを復帰する。その後は、ステツプa60
で、N=0、Rn=0(Rn;再生繰返し回数)と
し、ステツプa61で、走行フラグクリア、停止フ
ラグクリア、再生フラグクリアとして、リターン
される。
また、ステツプa51でYES、すなわちフイルタ
温度Tfが900℃以上の場合は、ステツプa86でバ
イパス通路41が開かどうかを判断し、もし開で
あれば、バイパス通路41を閉じ(ステツプ
a87)、そうでなければステツプa87をジヤンプし
て、安全のため、温度上昇抑制処理ルーチンa62
が実行される。この温度上昇抑制処理a62では、
まず、ステツプa63で、抑制フラグクリアかどう
かが判断さおる。最初はクリアされているから、
YESルートをとつて、ステツプa64で、抑制解除
フラグがセツトされ、ステツプa65で、抑制フラ
グがセツトされ、ステツプa66、a67で、それぞ
れ走行再生および停車再生が解除される。
ステツプa65で、抑制フラグがセツトされる
と、これがクリアされるまでは、ステツプa63
で、NOルートをとり、ステツプa64〜a67はジヤ
ンプされる。
ステツプa67またはa63のあとは、ステツプa68
で、エンジン回転速度Neおよびアクセルレバー
開度θを読み込み、ステツプa69で、メモリー内
の第2テーブル上から、吸気絞り量P、燃料増量
ΔQを探し出す。そして、ステツプa70で、吸気
絞り量をP、燃料増量をΔQとセツトして、リタ
ーンされる。
ここで、フイルタ温度上昇抑制時の吸気絞り量
特性を示すと、第17図のようになり、燃料増量
特性を示すと、第18図のようになる。なお、第
18図の燃料増量特性は、燃料増量をパラメータ
とした特性として示されている。
このように、吸気が絞られ、燃料が増量される
ことにより、フイルタ3の温度上昇が抑制される
のである。
もし、走行再生処理a15や停車再生処理a16で、
フイルタ3の再生が行なえた場合は、B=0やE
=0になる前に、ステツプa32やステツプa42、
a44、a46から、適宜の処理を経て、ステツプa56
〜a61の処理が行なわれるが、フイルタ3の再生
を失敗したり、未完了の場合は、B=0、E=0
となつてしまい、その後ステツプa33、a34の処
理やステツプa47、a48の処理に移る。かかる処
理についてまでは説明したが、これらの処理a34
やa48のあとは、次のような処理が行なわれる。
まず、ステツプa71で、上記リセツト手段によ
つて、タイマAがA=A0と再度セツトされ、ス
テツプa72で、再生繰返し回数RnをRn+1とカ
ウントアツプして、ステツプa73でRn≧gかどう
かが判断される。
このgは許容しうる再生繰返し回数を意味し、
例えば10程度の値が設定されている。
ステツプa73で、NOであれば、ステツプa74
で、再生未完了表示(表示器55に表示)を行な
い、リターンする。
ステツプa73で、YESであれば、ステツプa75
でRn=0とリセツトして、ステツプa76でEGR
を復帰したのち、ステツプa77で再生フラグをク
リアし、ステツプa77′で再生スタート表示および
再生未完了表示を解除し、ステツプa78でバイパ
ス通路41を開き、ステツプa79でタイマFがF
=F0とセツトされてカウントをスタートさせ、
ステツプa79′で、再生不能表示(異常表示)を表
示器55にて行ない、ステツプa80で禁止フラグ
をセツトして、リターンする。なお、タイマFで
設定されるF0は例えば30分程度とされる。
このようにして、禁止フラグがセツトされる
と、次のタイマ割込み信号によつて、ステツプ
a1からフローが作動し出すと、ステツプa4でNO
ルートをとつて、ステツプa81で、タイマFで設
定された時間が経過したかどうか(F=0?)が
判断される。
そして、タイマFのスタート後30分経過するま
では、再生不可能であるとして、ステツプa4で
NOルート、ステツプa81でNOルートをとつて、
ステツプa84でバイパス通路41が閉かどうかを
判断し、もし閉であれば、ステツプa85でバイパ
ス通路41を開き、閉であればステツプa85をジ
ヤンプして、リターンされる。これにより、
EGRが復帰された状態で(ステツプa76参照)、
エンジン性能の劣化を招くことなく、排ガスはフ
イルタ3を迂回するバイパス通路41を通じて排
出される。
この場合、ステツプa80のあとに、異常表示
(再生不能表示)処理がなされているので、表示
器55に異常表示がなされているから、乗員はこ
の表示からフイルタ再生不能を知ることができ
る。
また、F=0となれば、すなわちタイマFのス
タート後例えば30分程度すぎると、再度フイルタ
再生に挑むべく、ステツプa81′で再生不能表示を
解除し、ステツプa82で禁止フラグをクリアし、
ステツプa83でバイパス通路41を閉じて、ステ
ツプa5以降の処理を行なう。
以下、各種のケースにつき説明する。
(1) フイルタ3が目詰まりを起こしていない場合
(フイルタ再生不要の場合) この場合は、タイマ割込み信号ごとに、ステ
ツプa1で各種データが入力され、まずフイル
タ温度Tfが判断される。通常はTf<600である
から、ステツプa3でNOルートをとつて、その
後ステツプa4(YES)→a5(YES)→a6を経て、
水温Twが判断される。もしTw<50であれば、
リターンされるが、もしTw≧50であれば、ス
テツプa8、a9でフイルタ目詰まり状態が判断
される。
この場合、フイルタ3は目詰まりを起こして
いないから、ステツプa9でNOルートをとつ
て、リターンされる。
その後、タイマ割込み信号が入つても、同じ
処理を繰返すから、フイルタ再生処理はなされ
ない。
(2) フイルタ3が目詰まりを起こした場合(フイ
ルタ再生要の場合) かかる場合は再生作動手段により、ステツプ
a9でYESルートをとつて、まずEGRが解除さ
れる(ステツプa10)。これは、コントローラ
6からの制御信号によつて、圧力応動装置49
の弁495を開にし、弁496を閉にして、
EGR弁48を閉じることにより、なされる。
これによりその後フイルタ再生処理制御が簡単
になる。
次に、タイマAにフイルタ再生に必要な時間
A0が設定され(ステツプa11)、再生フラグが
セツトされ、再生スタート表示がされたあと
(ステツプa12、a12′)、エンジン運転状態が判
断される。
もし、走行中である場合は、走行再生処理ル
ーチンa15が実行される。この処理ルーチン
a15では、タイマBで第1の設定時間B0が設定
されたスタートされたのちに(ステツプa20)、
走行状態に応じた再生処理がなされるようにな
つているが(ステツプa23、a24)、遅角装置3
1の作動が燃料増量装置25や絞り弁45駆動
用圧力応動装置47の作動に比べ、応答遅れが
大きいことを考慮した処理(ステツプa27〜
a31)によつて、過渡状態においても適切にフ
イルタ再生が行なえるようになつている。
また、加減速時の補償も考慮されており(ステ
ツプa25、a31)、加減速感が損なわれることがな
いようになつている。
そして、上記の処理は極めて高速で行なわれる
ので、ステツプa32では、NOをとる。
その後、タイマ割込み信号によつて、フローが
再スタートすると、上記の燃料増量ΔQc、吸気
絞り量Pccの設定によつて、フイルタ3が再生を
開始している場合は、フイルタ温度Tfは600℃以
上になつているはずであるから、ステツプa3で
YESルートをとり、ステツプa49、a50で600℃以
上になつている時間を計測し、ステツプa51で、
フイルタ温度Tfが上がりすぎていないかどうか
を見る。
フイルタ温度Tfが上がりすぎていない場合は、
ステツプa52→(a53→a54→a55)→a56に至る処
理を行なう。このステツプa56は、タイマAセツ
ト後、A0(20〜40)秒(第2の設定時間)経過し
たかどうかを見るもので、もし経過していない場
合は、NOルートをとり、ステツプa13、a14から
再度走行再生処理ルーチンa15を実行する。
これを何回か繰り返してB≠0(ステツプa32
のNO)ののち(第1の設定時間経過以前に)、
ステツプa1〜a3、a49〜a52(a49〜a55)を経て、
A=0となると(第2の設定時間経過すると)、
ステツプa56でYESをとつて、ステツプa57(NO)
→a58〜a61の処理をしてリターンする。
これによりフイルタ再生手段の作動が終了せし
められ、フイルタ再生が完了する。
このようにフイルタ再生手段の作動を終了させ
るのは、少なくともタイマ手段の計測時間が設定
時間になつたとき(ステツプa56でA=0となつ
たとき)に上記フイルタ再生手段の作動を終了せ
しめる制御手段、具体的には、タイマ手段の計測
結果に基づいて、フイルタ再生手段の作動中の経
過時間が第1の設定時間(例えば3分程度)にな
る以前(B≠0)に、上記経過時間の中で設定温
度(600℃)よりも高い状態にある時間が、第1
の設定時間よりも短い第2の設定時間(例えば30
秒程度)になつたことが検出されたときに(ステ
ツプa32においてB≠0で、ステツプa56におい
てA=0となつたときに)、フイルタ再生手段の
作動を終了せしめる制御手段である。
これによつて例えば3分間のうち、30秒間フイ
ルタ温度Tfが600℃を超えると、フイルタ3が再
生されたとして、フイルタ再生手段の作動をやめ
させるのである。
このとき、ステツプa58で、再生未完了表示お
よび再生スタート表示を解除する(消す)ことに
よつて、再生完了表示がなされるが、この表示
は、上記タイマ手段の計測時間が設定時間(例え
ば30秒程度)になつたときフイルタ3の再生が完
了したことを表示する再生完了表示手段あるいは
タイマ手段の計測結果に基づいてフイルタ3の再
生が完了したか否かを判別する判別手段の判別結
果に基づき再生の完了または未完了の表示する表
示手段によつて、なされる。
なお、この判別手段は、ステツプa32でB≠0
となり、且つ、ステツプa56でA=0となつたと
きに、フイルタ3の再生が完了したと判別するよ
うに構成されている。
一方、ステツプa14で、アイドリング・停車中
であると判断されると、停車再生処理ルーチン
a16が実行される。この処理ルーチンa16では、
タイマC、D、EでC0、D0、E0(E0;第1の設定
時間)が設定されスタートされたのちに(ステツ
プa38)、フイルタ再生処理がなされる。このと
き前期の段階(Cが0でない間)では、ステツプ
a42の処理によつて、前段触媒5の損度が短時間
で立上り、中期の段階(Cが0でDが0でない
間)では、ステツプa44の処理によつて、フイル
タ3の温度Tfが再燃焼に必要な高温に保たれ、
後期の段階(Dが0でEが0でない間)では、フ
イルタ温度Tfの上昇が抑制される。
もちろん、かかる前、中、後期の段階の処理中
も、ステツプa42、a44、a46のあと、リターンさ
れているから、燃料とともにフイルタ温度Tfが
600℃以上(この場合Tfは900℃以上でないとす
る)になると、ステツプa49、a50、a51(NO)、
a52(a53〜a55)、a56に至る処理を行ない、第2
の設定時間A0を経過していないと、再度停車再
生処理ルーチンa16を実行する。
これを何回か繰り返して上記のように前、中、
後期の段階での処理が実現され、フイルタ再生手
段作動中の経過時間が第1の設定時間E0になる
以前(ステツプa45でNO;E≠0)に、上記経
過時間の中で設定温度(600℃)より高い状態に
ある時間が第2の設定時間A0(<第1の設定時
間)になつたときに、上記の制御手段によつて、
フイルタ再生手段の作動が終了せしめられるので
ある。
この場合も、例えば3分間のうち、30秒間フイ
ルタ温度Tfが600℃を超えると、フイルタ3が再
生されたとして、フイルタ再生手段の作動をやめ
させるのである。
そして、この場合も、再生未完了および再生ス
タートの表示が消えることによつて、再生完了表
示がなされる(ステツプa58)。
一方、走行再生処理中、あるいは停車再生処理
中に、フイルタ温度Tfが900℃以上になつてしま
つた場合は、ステツプa51でYESルートをとり、
バイパス通路41を閉じでから(ステツプa86、
a87)、温度上昇抑制ルーチンa62を実行する。こ
の処理ルーチンa62では、運転状態に応じて、吸
気絞り量Pと燃料増量ΔQを設定することにより
(ステツプa69、a70)、フイルタ温度Tfの上昇が
抑制される。
なお、停車再生処理中は、ステツプa46でフイ
ルタ温度上昇が予め抑制されるため、通常はTf
が900℃以上になることはほとんど考えられず、
利用価値の高いのは、走行再生処理中であるとい
える。
また、ステツプa51の次にバイパス通路41の
開閉を判断するのは、この処理に入る前に、再生
不能のためバイパス通路41が開いているおそれ
があるためである。
ところで、走行再生処理や停車再生処理を行な
つた結果、B=0、E=0となる以前に(ステツ
プa32、a45参照)、A=0とならなかつた場合は
(ステツプa56参照)、上記リセツト手段により、
ステツプa33、a34;ステツプa47、a48を経て、
ステツプa71で、タイマAが再セツトされ、再生
繰返し回数Rnを加算して(ステツプa72)、許容
回数gを超えるまでは、再生未完了表示をしてリ
ターンされる。すなわち、この場合は再生が未完
了であるから、その旨の表示がされるのである。
かかる表示は上記の表示手段によつてなされる。
そして、再生繰返し回数Rnがg以上になると、
フイルタ再生が不能である可能性が強いとして、
次のような処理を行なう。すなわち、EGRを復
帰して(ステツプa76)、バイパス通路41を開
にして(ステツプa78)、タイマFをスタートさ
せたのち(ステツプa79)、再生不能表示(異常
表示)が再生不能表示手段によつてなされる(ス
テツプa79′)。このとき再生未完了および再生ス
タート表示は解除される(ステツプa77′)。
その後は禁止フラグをセツトする(ステツプ
a80)。
そして、禁止フラグをセツトされると、次のタ
イマ割込み信号が入つてからは、ステツプa4
(NO)をとつて、F=0?(ステツプa81)が判
断される。この時間Fは例えば30分位が設定され
るが、この時間を経過するまでは、ステツプa81
でNOルートをとつて、バイパス通路41を開い
てから(ステツプa84、a85)、フイルタ再生処理
を禁止する。このとき、バイパス通路41の開閉
を判断するのは、この処理に入る前に、ステツプ
a86、a87でバイパス通路41が閉じているおそ
れがあるからである。
このようにして、リセツト手段が連続して作動
すると、すなわちフイルタ3の再生が成功しなか
つたと判別手段により判別されると、上記再生作
動手段に優先して上記フイルタ再生手段の作動が
一時的に禁止されるのであり、かかる禁止は禁止
手段によつてなされる。この間、再生不能表示が
行なわれている(ステツプa79′)。
これによりエンジン性能の劣化が防止でき、排
ガスの円滑な排出も実現できる。
また、F=0となると、すなわち30分程度経過
すると、自己再生機能を向上させるため、再生不
能表示を解除して(ステツプa81′)、フイルタ再
生処理に再び挑む。
すなわちステツプa82、a83の処理を経て、ス
テツプaからの処理を再度行なうのである。
そして、フイルタ再生が成功したら、ステツプ
a56でYESルートをとり、ステツプa57〜a61に至
るので再生不能表示は消え、これの代わりに再生
完了表示がなされる。具体的には、表示器55が
全て消える。
なお、このようにしても、やはり何回も連続し
てステツプa32、a45でYESとなつて、ステツプ
a71以降の処理を行ない、再生繰返し回数Rnがg
以上となると、再び再生不能表示がなされ(ステ
ツプa79′)、禁止フラグがセツトされて(ステツ
プa80)、またF=0となるまで(約30分経過す
るまで)はフイルタ再生が禁止される。
以降これを何回も繰り返すと、この場合は再生
不能表示はほとんど消えないので、かかる場合
は、フイルタ3を取り外して再生しなおすか、フ
イルタ3を取り替える。
なお、前述の実施例において、フイルタ再生手
段の作動中の経過時間の中で検出温度Tfが設定
温度(例えば600℃)より高い状態にある時間を
計測したが、上記経過時間の中で検出温度Tfが
設定温度よりも低い状態にある時間を計測するよ
うにしても、同様の効果を得ることができる。
また、表示器55による表示は、ランプや発光
ダイオード等の視覚に訴えるもののほか、音声等
を用いて聴覚に訴えるものでもよい。
さらに、前述の実施例において使用された温度
や時間の具体的な値は例示である。
以上詳述したように、本発明のデイーゼルエン
ジンにおけるパテイキユレート捕集フイルタ再生
装置の制御装置によれば、次のような効果ないし
利点が得られる。
(1) 所定回数以上フイルタ再生手段を作動させて
も、判別手段によつて再生が成功したことが得
られない場合にはじめて再生不能と判断して、
再生不能の表示をするようにしたため、たまた
ま再生が失敗しただけで再生不能を表示するよ
うなことがなく、したがつて再生不能表示の信
頼性が向上する。
(2) 所定回数以上フイルタ再生手段を作動させて
も、判別手段によつて再生が成功したことが得
られない場合に再生不能と判断して、この再生
不能が判断されたときにフイルタ再生手段の作
動を所定時間禁止するとともに、バイパス通路
を開くようにしたため、再生不能状態を確実に
検出してフイルタ再生手段の作動を禁止するこ
とができ、その結果フイルタ再生手段の作動禁
止が誤つて行なわれる危険性が防止でき、さら
にフイルタ再生手段の行動禁止のときに排気が
バイパスして排出されるので、円滑な排気が得
られるエンジン出力低下を防止しながら、フイ
ルタの自己再生機能の向上がはかれる。
(3) 一旦フイルタ再生を禁止しても、所定時間経
過後に再生フイルタ再生を行なえるようになつ
ているので、自己再生の可能性が増大する。
【図面の簡単な説明】
第1図はエンジン回転速度と平均有効圧との関
係を従来装置によりフイルタ再生可能な運転領域
別に区分した図、第2図は噴射ポンプの遅角によ
る昇温効果および出力低下を示す図であり、第3
〜18図は本発明の一実施例としてのデイーゼル
エンジンにおけるパテイキユレート捕集フイルタ
再生装置の制御装置を示すもので、第3図はその
概略構成図、第4図はその噴射量調整手段の要部
側断面図、第5図はその遅角装置の概略構成図、
第6図は本装置付きエンジンの1ストローク当た
り全噴射量等曲線図、第7図は本装置付きエンジ
ンの遅角量等曲線図、第8図は本装置付きエンジ
ンのアクセルレバー開度に基づく1ストローク当
たりの増加分噴射量等曲線図、第9図は本装置付
きエンジンのアクセルレバー開度に基づく遅角量
等曲線図、第10図はエンジン回路速度一定にお
ける噴射量説明図、第11図は第6図の再生装置
付きエンジンの排気温度等曲線図、第12図a〜
dはいずれもその作用を説明するための流れ図、
第13〜15図はいずれもその補正係数特性を説
明するための線図、第16図はその吸気絞り量特
性図、第17,18図はそれぞれそのフイルタ温
度上昇抑制のための吸気絞り量特性図および燃料
増量特性図である。 1……デイーゼルエンジン、2……排気通路、
3……パテイキユレート捕集フイルタ、4……排
気マニホルド、5……酸化触媒、6……コントロ
ーラ、7A,7B……圧力センサ、8……噴射ポ
ンプ、9……油圧式オートマチツクタイマ、1
0,10′……フイルタ再生手段を構成する噴射
量調整手段、11……アクセル、12……アクセ
ル開度センサ、13……回転速度センサ、14…
…プランジヤ、15……スピルリング、16……
ドライブシヤフト、17……ガバナ、18……ウ
エイトスリーブ、19……コントロールレバー、
20……サポーテイングレバー、21……テンシ
ヨンレバー、22……支点ピン、23……ガイド
レバー、24……ピン、25……フイルタ再生手
段を構成する燃料増量装置、26……圧縮ばね、
27……増量スクリユー、28……減速ギヤ、2
9……モータ、30……位置センサ、31……噴
射時期遅角装置、32……遊星ギヤ列、33……
油圧シリンダ、34……ピストン、35……電磁
スプール弁、36……油ポンプ、37……オイル
フイルタ、38……リリーフ弁、39……位置セ
ンサ、40……温度検出手段としての温度セン
サ、41……バイパス通路、42……開閉弁、4
3……吸気マニホルド、44……吸気通路、45
……フイルタ再生手段を構成する吸気絞り弁、4
6……EGR通路、47……圧力応動装置、48
……EGR弁、49……圧力応動装置、50……
圧力センサ、51,52……ポテンシヨメータ、
53……水温センサ、54……車速センサ、55
……表示器、201……球状部、321,322
……リングギヤ、331,332……油圧シリン
ダ室、471……ダイアフラム、472……圧力
室、473……大気通路、474……バキユーム
通路、475,476……開閉弁、491……ダ
イアフラム、492……圧力室、493……大気
通路、494……バキユーム通路、495,49
6……開閉弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 デイーゼルエンジンの排気通路に配設され同
    デイーゼルエンジンの燃焼室から排出されるパテ
    イキユレートを捕集するパテイキユレート捕集フ
    イルタと、同パテイキユレート捕集フイルタにパ
    テイキユレートが捕集されたときに同パテイキユ
    レートを燃焼させて上記パテイキユレート捕集フ
    イルタを再生せしめるように作動するフイルタ再
    生手段とをそなえたものにおいて、上記パテイキ
    ユレート捕集フイルタの再生が成功した否かを判
    別する判別手段と、同判断手段の判別結果に基づ
    いて上記パテイキユレート捕集フイルタの再生が
    不成功のときに上記フイルタ再生手段を再度作動
    させる繰返作動手段と、同繰返作動手段による再
    生の繰返し回数をカウントするカウント手段と、
    同カウント手段による再生繰返し回数が所定の値
    以上になつた時にフイルタ再生が不能であると判
    別する再生不能判別手段と、同再生不能判別手段
    によつて再生不能と判断されたときに再生不能状
    態を表示する再生不能表示手段とをそなえたこと
    を特徴とする、デイーゼルエンジンにおけるパテ
    イキユレート捕集フイルタ再生装置の制御装置。 2 上記判別手段が、上記パテイキユレート捕集
    フイルタの再生が完了したか否かを検出する手段
    と、上記再生中の経過時間を計測するタイマ手段
    とを具備し、上記タイマ手段の計測時間が設定時
    間になるまでの間に上記検出手段により再生の完
    了が検出されたときに上記再生が成功したと判別
    し、上記タイマ手段の計測時間が上記設定時間に
    なるまでの間に上記検出手段により再生の完了が
    検出されないときに上記再生が成功しなかつたと
    判別すべく構成された、特許請求の範囲第1項に
    記載のデイーゼルエンジンにおけるパテイキユレ
    ート捕集フイルタの再生装置の制御装置。 3 デイーゼルエンジンの排気通路に配設され同
    デイーゼルエンジンの燃焼室から排出されるパテ
    イキユレートを捕集するパテイキユレート捕集フ
    イルタと、同パテイキユレート捕集フイルタにパ
    テイキユレートが捕集されたときに同パテイキユ
    レートを燃焼させて上記パテイキユレート捕集フ
    イルタを再生せしめるように作動するフイルタ再
    生手段とをそなえたものにおいて、上記パテイキ
    ユレート捕集フイルタの再生が成功したか否かを
    判別する判別手段と、同判断手段の判別結果に基
    づいて上記パテイキユレート捕集フイルタの再生
    が不成功のときに上記フイルタ再生手段を再度作
    動させる繰返作動手段と、同繰返作動手段による
    再生の繰返し回数をカウントするカウント手段
    と、同カウント手段による再生繰返し回数が所定
    の値以上になつた時にフイルタ再生が不能である
    と判別する再生不能判別手段と、同再生不能判別
    手段によつて再生不能と判断されたときに上記フ
    イルタ再生手段の作動を所定時間禁止する禁止手
    段とが設けられ、且つ、一端が上記パテイキユレ
    ート捕集フイルタ配設位置の上流側排気通路に連
    通され他端が上記パテイキユレート捕集フイルタ
    を介さずに同フイルタ配設位置の下流側排気通路
    または大気に連通するバイパス通路と、同バイパ
    ス通路に介装された開閉弁と、上記禁止手段の作
    動により上記フイルタ再生手段の作動が禁止され
    ているときに上記開閉弁を開放する弁開放手段と
    をそなえたことを特徴とする、デイーゼルエンジ
    ンにおけるパテイキユレート捕集フイルタ再生装
    置の制御装置。 4 上記所定時間の経過後に再度上記フイルタ再
    生手段を作動する自己再生手段をそなえたことを
    特徴とする、特許請求の範囲3項記載のデイーゼ
    ルエンジンにおけるパテイキユレーテト捕集フイ
    ルタ再生装置の制御装置。
JP58198899A 1983-10-24 1983-10-24 デイ−ゼルエンジンにおけるパテイキユレ−ト捕集フイルタ再生装置の制御装置 Granted JPS6090913A (ja)

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