JPH0544426A

JPH0544426A - デイーゼル機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JPH0544426A
Application number: JP3206936A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Miwa; 博通三輪
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1991-08-19
Filing date: 1991-08-19
Publication date: 1993-02-23
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: JP2682281B2

Abstract

(57)【要約】【目的】機関の運転状態の頻度分布に応じて、フィル
タ３からのパティキュレートの急激なブローオフを的確
に回避する。【構成】運転頻度分布計測回路２９が計測した回転数
及び負荷の頻度分布に応じてバイパス領域決定回路３７
がバイパス弁１１の開閉条件を設定し、この条件に基づ
きバイパス判断回路３９がフィルタ３に対する排気バイ
パスを適宜制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気微粒子を浄化する
浄化器を備えた、ディーゼル機関の排気浄化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼル機関は、燃焼室内における燃
料の燃焼によって排気中にカーボンなどの排気微粒子を
含んでおり、これをそのまま大気中に放出すると、環境
汚染を招いて好ましくない。これを防ぐため、排気通路
に浄化器として多孔質のセラミックなどからなるフィル
タを設け、このフィルタを排気が通過することによって
排気微粒子を付着捕集する方法が、従来からよく知られ
ている。この場合、捕集した排気微粒子の堆積量が増加
すると、排気圧力が増大して機関性能に悪影響を及ぼす
ので、捕集した排気微粒子を定期的に除去してフィルタ
の再生作業を行う必要がある。

【０００３】フィルタ再生作業は、フィルタ直前に電気
ヒータを設置し、このヒータ熱により排気微粒子を発火
燃焼させる方法が、特開昭５９−２０５１３号公報に記
載されている。この公報記載の技術は、フィルタをバイ
パスする排気バイパス通路を設け、フィルタ再生時に、
フィルタ直前に設けた開閉弁を閉じる一方、排気バイパ
ス通路に設けた開閉弁を開放して排気を排気バイバス通
路に導き、フィルタ直前の閉じられた空間内の温度を上
昇し易くして排気微粒子の燃焼を促進させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
排気微粒子を付着させて捕集するタイプの排気浄化装置
は、堆積した排気微粒子量が多くなった状態で機関回転
数あるいは機関負荷の特に急激な上昇があるとフィルタ
上流側の排気圧力が急激に上昇し、捕集した排気微粒子
がフィルタから一度に多量に脱落する、いわゆるブロー
オフ現象が発生するという問題があり、急激なブローオ
フが発生すると、排気圧力が急激に変動して運転性が悪
化するなどの問題がある。

【０００５】このような急激なブローオフの発生は、フ
ィルタをバイパスするバイパス通路を設け、フィルタに
おける排気微粒子の捕集量が多量となり、かつ排気圧力
が上昇し排気流量が増量したときに、排気をバイパスし
てフィルタへの流入量を制限することにより、回避が可
能となる。

【０００６】しかしながら、フィルタに捕集された排気
微粒子の付着状態は、機関の運転されてきた領域によっ
て異なり、例えば、主に低負荷低回転領域にて捕集され
た排気微粒子の付着状態は、高負荷高回転領域にて捕集
された排気微粒子の付着状態に比べて離脱し易い状態と
なる。従って、排気微粒子の付着状態によらず捕集量の
みによって排気バイパスを行う運転条件を設定すると、
急激なブローオフが起こり易い状態であってもバスパス
されない可能性や、反対に急激なブローオフが起こりに
くい状態であってもバイパスされる可能性があり、急激
なブローオフを回避するためのバスパスが適時に適量だ
け行われない虞れがある。

【０００７】また、このような急激なブローオフは、フ
ィルタに付着した排気微粒子がそれほど多くなくても、
機関が急加速を行ったときに発生する虞れもある。

【０００８】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、機
関の運転状態の頻度分布に応じてフィルタに対する排気
のバスパス制御を行い、急激なブローオフの発生を的確
に回避することができるディーゼル機関の排気浄化装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１のディーゼル機関の排気浄化装置は、図１に
示すように、機関の排気通路１に設けられ排気中の排気
微粒子を浄化する浄化器３と、この浄化器３に対し排気
をバイパスさせる排気バイパス手段１３と、前記機関の
運転状態を検出する運転状態検出手段１５と、この運転
状態検出手段１５が検出した運転状態の頻度分布を計測
する運転頻度分布計測手段２７と、この運転頻度分布計
測手段２７が計測した頻度分布に応じて前記排気バイパ
ス手段１３による排気バイパス動作を制御する制御手段
３３とを有することを特徴とするものである。

【００１０】また、請求項２のディーゼル機関の排気浄
化装置は、機関の排気通路に設けられ排気中の排気微粒
子を浄化する浄化器３と、この浄化器３に対し排気をバ
イパスさせる排気バイパス手段１３と、前記機関の運転
状態を検出する運転状態検出手段１５と、この運転状態
検出手段１５が検出した運転状態の頻度分布を計測する
運転頻度分布計測手段２７と、この運転頻度分布計測手
段２７が計測した頻度分布が、主に低負荷低回転領域の
ときは前記排気バイパス手段１３をより低負荷低回転側
から作動する一方、主に高負荷高回転領域のときは前記
排気バイパス手段１３をより高負荷高回転側から作動す
る制御手段３３とを有することを特徴とするものであ
る。

【００１１】

【作用】請求項１のディーゼル機関の排気浄化装置によ
れば、制御手段３３は、運転頻度分布計測手段２７が計
測した頻度分布に応じて、排気バイパス手段１３による
浄化器３に対する排気バイパス動作を制御する。

【００１２】また、請求項２のディーゼル機関の排気浄
化装置によれば、制御手段３３は、運転頻度分布計測手
段２７が計測した頻度分布が、主に低負荷低回転領域の
ときは、前記排気バイパス手段１３をより低負荷低回転
側から作動して浄化器３に対して排気をバイパスさせ、
また、前記頻度分布が主に高負荷高回転領域のときは、
前記排気バイパス手段１３をより高負荷高回転側から作
動して浄化器３に対して排気をバイパスさせる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１４】まず、本発明の第一実施例を図２に示す。
図２は、本実施例のディーゼル機関の排気浄化装置のブ
ロック図であり、図示外のディーゼル機関の機関本体に
接続された排気通路である排気管１の途中には、触媒を
担持し排気中の排気微粒子であるパティキュレートを付
着捕集する浄化器としてのフィルタ３が設けられてい
る。フィルタ３の上流側の排気通路５と下流側の排気通
路７とは、バイパス通路９によって連通し、このバイパ
ス通路９には、該通路を無段階に開閉してフィルタ３に
対する排気バイパス量を増減するバイパス弁１１が設け
られ、バイパス通路９とバイパス弁１１とで排気バイパ
ス手段１３を構成している。

【００１５】また、機関本体には、運転状態検出手段１
５としての機関回転数センサ１７及び機関負荷センサ１
９が設けられ、それぞれ機関の運転状態である機関回転
数Ｎｅ及び機関負荷Ｑを検出して、コントロールユニッ
ト２１へ出力する。

【００１６】コントロールユニット２１には、運転状態
検出回路２３、堆積量検出回路２５、運転頻度分布計測
手段２７を構成する運転頻度分布計測回路２９と運転頻
度分布判別回路３１、及び制御手段３３を構成する基本
バイパス領域設定回路３５とバイパス領域決定回路３７
とバイパス判断回路３９が設けられている。運転状態検
出回路２３は、機関回転数センサ１７及び機関負荷セン
サ１９からの検出信号を受けると、堆積量検出回路２
５、運転頻度分布計測回路２９及びバイパス判断回路３
９へ逐次信号出力する。

【００１７】堆積量検出回路２５は、信号入力された機
関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｑに基づき単位時間当りのパ
ティキュレートの排出量を推定し、適宜これを積算して
フィルタ３に捕集されたパティキュレートの推定の堆積
量を求め、この堆積量が所定量以上となるとバイパス判
断回路３９へ信号出力する。

【００１８】一方、運転頻度分布計測回路２９は、信号
入力された機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｑに基づき、フ
ィルタ３に堆積したパティキュレートの除去である再生
処理の後からそのときまでの機関の運転頻度分布とし
て、各回転毎の負荷平均値Ａve＿Ｑ[i] を求め、運転頻
度分布判別回路３１が、このＡve＿Ｑ[i] と、あらかじ
め図６に示すように設定した基準となる標準機関負荷Ｒ
ef＿Ｑ[i] とを比較し、運転頻度の分布状態を判別して
その結果をバイパス領域決定回路３７へ信号出力する。

【００１９】バイパス領域決定回路３７は、この運転頻
度の分布状態の判別結果に応じて、基本バイパス領域設
定回路３５によりあらかじめ図９に示すように設定され
たマップに基づき、急激なブローオフの発生する可能性
の高い機関回転数Ｎｅと機関負荷Ｑの領域を決定する。
バイパス判断回路３９は、堆積量検出回路２５からの信
号出力を受けた後、そのときの機関回転数Ｎｅ及び機関
負荷Ｑが、バイパス領域決定回路３７にて決定された、
急激なブローオフの発生する可能性の高い領域内である
ときに、バイパス弁１３へ信号出力し、バイパス通路９
を解放して排気をバイパスさせる。

【００２０】次に、このように構成された本実施例によ
るディーゼル機関の排気浄化装置の作用を、図３に示す
メインフロー図、及び図４に示すブロー回避処理フロー
図に基づき説明する。

【００２１】まず、機関回転数Ｎｅと機関負荷Ｑを読み
込み（ステップ１０１，１０３）、アイドル運転時を除
く運転状態の頻度分布として、各回転毎の負荷平均値Ａ
ve−Ｑ[i] を、Ａve＿Ｑ[i] ＝Ａve＿Ｑ[i] _-1＋１／ｎ×（Ｑ−Ａve＿Ｑ[i] _-1）によって積算する。そして、この各回転毎の機関負荷平
均値Ａve＿Ｑ[i] を代表運転条件領域と決定する（ステ
ップ１０５）。ここで、ｉは各機関回転数に対応してい
る。次に、回転数Ｎｅと負荷Ｑとの関係から図６のよう
に決められる各回転毎の標準機関負荷Ｒef＿Ｑ[i] を、
あらかじめ設定する標準代表運転領域として読み込み
（ステップ１０７）、ブロー回避処理を行う（ステップ
１２０）。

【００２２】ブロー回避処理においては、まずフィルタ
３に捕集されたパティキュレートの堆積量が所定値より
も大きいかどうかを判断する（ステップ１２１）。パテ
ィキュレートの堆積量の判断は、図５に示すように、機
関回転数Ｎｅと負荷Ｑを読み込み（ステップ１５１，１
５３）、機関の運転状態がＤ領域内かどうかを判断する
（ステップ１５５）。Ｄ領域とは、排気が少量低温とな
る所定の低負荷低回転領域をいい、このＤ領域では、フ
ィルタ３に捕集されたパティキュレートは自着火や離脱
をせずに堆積する。従って、機関の運転状態がＤ領域内
であれば、排気が少量又は低温となり、パティキュレー
トがフィルタ３に堆積し易いので、カウンタを所定値イ
ンクリメントし（ステップ１５７）、またＤ領域外であ
れば、排気が高温となり、パティキュレートが自発火に
より燃焼除去される可能性が高いので、カウンタを所定
値デクリメンクする（ステップ１５９）。そして、この
カウンタの値が所定値以上となったかどうかを判断し
（ステップ１６１）、所定値以上となったときをパティ
キュレートの堆積量が所定値よりも大きくなった状態と
して、フィルタ３に対する排気のバイパス動作を要求す
る（ステップ１６３）。

【００２３】ステップ１２１にてパティキュレートの堆
積量が所定値よりも大きいと判断されたときは、運転頻
度分布として求めた代表運転条件領域と、標準として定
めた標準代表運転領域とを比較することによって、運転
頻度の分布状態を判別する（ステップ１２３，１２
５）。具体的には、ステップ１０５にて求めた機関負荷
平均値Ａve＿Ｑ[i] が、ステップ１０７にて図６に示す
ように設定した標準機関負荷Ｒef＿Ｑ[i] よりも低負荷
又は低回転であるＡ領域内にあるとき、すなわち図７に
示す斜線の範囲内にＡve＿Ｑ[i] がすべて含まれている
ときは、運転頻度が主にＡ領域内に分布するＡタイプと
判断する。また反対に、機関負荷平均値Ａve＿Ｑ[i]
が、標準機関負荷Ｒef＿Ｑ[i] よりも高負荷又は高回転
であるＢ領域内にあるとき、すなわち図８に示す斜線の
範囲内にＡve＿Ｑ[i] がすべて含まれているときは、運
転頻度が主にＢ領域内に分布するＢタイプと判断する。
また上記以外の場合、すなわち各回転毎の機関負荷平均
値Ａve＿Ｑ[i] が、Ａ領域とＢ領域の両方に含まれてい
るときは、Ｃタイプと判断する。

【００２４】なお、図７及び図８において、機関負荷平
均値Ａve＿Ｑ[i] を示す実線と、Ａ，Ｂの各領域の境界
を示す一点鎖線とは表示の便宜上離して図示している
が、両線は実際には一致しているものである。

【００２５】次に、このように求めた運転頻度分布のタ
イプに合わせて、図９に示す標準バイパス領域マップか
ら、バイパス領域と非バイパス領域との境界であるスラ
イスレベルをそれぞれ検索して読み込む（ステッフ１２
７，１２９，１３１）。この標準バイパス領域マップに
おいて、運転頻度分布がＡタイプである場合の境界Ａ
と、Ｂタイプである場合の境界Ｂと、Ｃタイプである場
合の境界Ｃは、低負荷低回転側から高負荷高回転側に向
かって、境界Ａ，境界Ｃ，境界Ｂという順序になるよう
に設定する。すなわち、低負荷低回転での機関運転を多
用したＡタイプの場合には、低排気流速条件でフィルタ
３に吸着して堆積するパティキュレート量が多く、また
フィルタ３に直接捕集されるものに加えて、フィルタ３
に吸着した可溶性有機物質であるＳＯＦ分や水分の表面
に吸着するドライ分等が増えるので、フィルタ３に捕集
されていたパティキュレートの付着状態が離脱し易い状
態となる。従って、運転頻度分布がＡタイプのときに
は、急激なブローオフを回避するための排気バイパス
を、より低負荷低回転側から行う。一方、高負荷高回転
での機関運転を多用したＢタイプの場合には、Ａタイプ
の場合とは反対に、フィルタ３に捕集されたパティキュ
レートの付着状態が離脱しにくい状態となるので、急激
なブローオフを回避するための排気バイパスをＡタイプ
に比べ高負荷高回転側から行う。また、機関が低負荷低
回転及び高負荷高回転の双方にてほぼ同程度の運転を行
ったＣタイプの場合には、フィルタ３に捕集されたパテ
ィキュレータの付着状態が、Ａタイプの場合よりも離脱
しにくくＢタイプの場合よりも離脱し易くなるので、Ａ
タイプよりも高負荷高回転側で、かつＢタイプよりも低
負荷低回転側から排気バイパスを行う。

【００２６】そして、このように各運転頻度分布に適し
たスライスレベルを読み込んだ後（ステップ１２７，１
２９，１３１）、そのときの機関の運転状態である機関
回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｑが、読み込んだスライスレベ
ル以上かどうかを判断する（ステップ１３３，１３５，
１３７）。機関の運転状態がスライスレベル以上のとき
は、さらに機関の運転状態が図９に示すＦ領域内かどう
かを判断し（ステップ１３９）、Ｆ領域外のときは、バ
イパスフラグをセットする（ステップ１４１）。また、
機関の運転状態がスライスレベル未満のとき、及びＦ領
域のときは、バイパスフラグをリセットする（ステップ
１４３）。このＦ領域は、機関から排出されるパテイキ
ュレートにドライ分が多く含まれ、排気エミッション上
好ましくないので、バイパス制御は全く行わず、常に排
気をフィルタ３に流入させる領域である。

【００２７】また、ステップ１２１にてフィルタ３に捕
集されたパティキュレートの堆積量が所定値以下と判断
されたときは、さらに機関の運転状態が図９に示すＨ領
域内かどうかを判断し（ステップ１４５）、Ｈ領域内の
ときは、バイパスフラグをセットし（ステップ１４
１）、またＨ領域外のときは、バイパスフラグをリセッ
トする（ステップ１４３）。

【００２８】このＨ領域は、排気温度が高温となり、排
気中の硫黄分が触媒によって酸化されてサルフェートと
なって排出する可能性が高いので、常に排気をバイパス
させる領域である。

【００２９】ここで、パイパスフラグの状態が、図１０
に示すように、フラグセットのときにはバイパス弁開弁
信号が出力され（ステップ１７１）、またフラグリセッ
トのときにはバイパス弁閉弁信号が出力される（ステッ
プ１７３）。そして、この出力信号を受けてバイパス弁
１１が開閉し、バイパス通路９が開放され、又は閉鎖さ
れる。

【００３０】このように、本実施例によれば、機関が低
負荷低回転を多用した場合のバイパス領域を定める境界
Ａと、高負荷高回転を多用した場合のバイパス領域を定
める境界Ｂと、低負荷低回転及び高負荷高回転の双方に
てほぼ同程度の運転をした場合のバイパス領域を定める
境界Ｃとを、低負荷低回転側から高負荷高回転側に向か
って、境界Ａ、境界Ｃ、境界Ｂとなるように設定したの
で、フィルタに堆積したパティキュレートが離脱し易い
状態であれば低負荷低回転側からバイパス弁１１を開弁
し、また離脱しにくい状態であれば高負荷高回転側から
バイパス弁１１を開弁するというように、パティキュレ
ートの付着状態に合わせてバイパス通路９の開閉時期を
的確に制御することができる。

【００３１】次に、本発明の第二実施例について、図１
１に示すブロー回避処理フロー図に基づき説明する。図
１１は図４に対応する図であり、第一実施例と同様に、
ブロー回避処理において、フィルタ３に捕集されたパテ
ィキュレートの堆積量が所定値よりも大きいがどうかを
判断し（ステップ２２１）、所定値よりも大きいと判断
されたときは、運転頻度分布から求めた代表運転条件領
域と、あらかじめ設定した標準代表運転領域とを比較し
て、運転頻度分布がＡタイプ、Ｂタイプ及びＣタイプの
内どのタイプであるかを判別する（ステップ２２３，２
２５）。

【００３２】ここで、本実施例においては、このように
求めた運転頻度分布のタイプに合わせて、Ａタイプに対
応する図１２のマップＡ、Ｂタイプに対応する図１３の
マップＢ及びＣタイプに対応する図１４のマップＣから
バイパス弁１１の開度データを検索して読み込み（ステ
ップ２２７，２２９，２３１）、バイパス弁１１へ開度
信号を出力して（ステップ２３３，２３５，２３７）、
バイパス弁１１を所定開度に開弁する。この基準バイパ
ス量マップであるマップＡ、マップＢ及びマップＣは、
機関の運転状態が同一である場合、すなわち同一負荷同
一回転数である場合の開度が、大きいほうからマップ
Ａ、マップＣ、マップＢとなるように設定する。すなわ
ち、これを同一開度ａ，ｂ，ｃで比較すると、図１５に
示すように、低負荷低回転側から高負荷高回転側に向か
って、マップＡの開度データａ、マップＣの開度データ
ｃ、マップＢの開度データｂという順となる。

【００３３】このように本実施例によれば、第一実施例
ではバイパス弁１１の開閉時期を制御したのに対し、フ
ィルタ３に堆積したパティキュレートが離脱し易い状態
であればバイパス弁１１の開度を大きくし、また、離脱
しにくい状態であればバイパス弁１１の開度を小さくす
るというように、パティキュレートの付着状態に合わせ
てバイパス通路９の開度を適当量に制御することができ
る。

【００３４】なお、本実施例においても第一実施例と同
様に、図１１、図１２及び図１３に示す各基準バイパス
量マップの高負荷部にバイパス弁１１を閉弁する領域を
設け、機関から排出されるパティキュレートが排気エミ
ッション上好ましくない運転状態ではバイパスを行わな
い。また、図１１におけるステップ２２１にて、パティ
キュレートの堆積量が所定値以下と判断されたときに
は、図１６に示すマップＨからバイパス弁開度データを
検索して読み込み（ステップ２３９）バイパス弁１１へ
開度信号を出力する（ステップ２４１）。このマップＨ
では、高負荷高回転部にバイパス弁１１を開弁する領域
を設け、排気中の硫黄分がサルフェートとなって排出す
る可能性の高い運転状態に限り、バイパスを行う。

【００３５】次に、本発明の第三実施例について説明す
る。図１７は、本実施例のディーゼル機関の排気浄化装
置のブロック図で図２に対応する図であり、図２との同
一部分には同一の符号が付してある。本実施例において
も第一実施例と同様に、排気通路１に設けられたフィル
タ３をバイパスするバイパス通路９にバイパス弁１１が
設けられ、機関本体には、検出手段１５としての機関回
転数センサ１７及び機関負荷センサ１９が設けられてい
る。

【００３６】またコントロールユニット４１には、運転
状態検出回路２３、堆積量検出回路２５、運転頻度分布
計測手段２７を構成する加速度頻度分布計測回路４３と
加速度頻度分布判別回路４５、及び制御手段３３を構成
する基本バイパス領域設定回路３５とバイパス領域決定
回路３７とバイパス判断回路３９が設けられ、堆積量検
出回路２５は、第一実施例と同様にフィルタ３に捕集さ
れたパティキュレートの推定の堆積量を求め、この堆積
量が所定値以上となるとバイパス判断回路３９へ信号出
力する。

【００３７】一方、加速度頻度分布計測回路４３は、機
関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｑのそれぞれの変化量△Ｎ及
び△Ｑを都度演算し、機関の加速度頻度分布として、各
回転変化量△Ｎ毎の平均の負荷変化量Ａve＿ＤＱ[i] を
求める。加速度頻度分布判断回路４５は、このＡve＿Ｄ
Ｑ[i] と、あらかじめ図２０及び図２１に示すように設
定した基準となる標準負荷変化量Ｒef＿ＤＱ[i] とを比
較し、加速度頻度の分布状態を判別してその結果をバイ
パス領域決定回路３７へ信号出力する。

【００３８】バイパス領域決定回路３７は、この加速度
頻度の分布状態の判別結果に応じて、第一実施例と同様
に急激なブローオフの発生する可能性の高い機関回転数
Ｎｅと機関負荷Ｑの領域を決定し、この領域に基づきバ
イパス判断回路３９がフィルタ３に対して排気を適宜バ
イパスさせる。

【００３９】次に、本実施例の作用について、図１８に
示すメインフロー図及び図１９に示すブロー回避処理フ
ロー図に基づき説明する。図１８は図３に、図１９は図
４にそれぞれ対応する図であり、第一実施例と同様に、
機関回転数Ｎｅと機関負荷Ｑを読み込む（ステップ３０
１，３０３）。ここで、第一実施例においては回転数Ｎ
ｅと負荷Ｑの頻度分布を計測したが、本実施例において
は、機関負荷変化量△Ｑと回転数変化量△Ｎｅを演算し
（ステップ３０５，３０７）、加速度頻度分布として各
回転変化量毎の負荷変化量平均値Ａve＿ＤＱ[i]をＡve＿ＤＱ[i] ＝Ａve＿ＤＱ[i] _-1＋１／ｎ×（ＤＱ−Ａve＿ＤＱ[i] _-1）によって演算し、この各回転変化量毎の負荷変化量平均
値Ａve−ＤＱ[i] を代表加速パターンと決定する（ステ
ップ３０９）。次に、各回転変化毎に標準負荷変化量Ｒ
ef−ＤＱ[i] を、あらかじめ設定する標準代表加速パタ
ーンとして読み込み（ステップ３１１）、ブロー回避処
理を行う（ステップ３２０）。

【００４０】ブロー処理回路においては、まずフィルタ
３に捕集されたパティキュレートの堆積量が所定値より
も大きいかどうかを判断し（ステップ３２１）、所定値
よりも大きいと判断されたときは、加速度頻度分布とし
て求めた代表加速パターンと、標準として定めた標準代
表加速パターンとを比較することによって、加速度頻度
の分布状態を検知する（ステップ３２３，３２５）。具
体的には、図２０に示すようにステップ３０９にて求め
た負荷変化量平均値Ａve＿ＤＱ[i] が、ステップ３１１
にて設定した標準負荷変化量Ｒef＿ＤＱ[i] よりも高加
速側に分布し、負荷変化量△Ｑがピークとなる回転変化
量△Ｎが高加速側に位置する（△Ｎａ＞△Ｎｒ）場合
は、機関が急加速を行い、排気が急に高圧又は多量とな
る可能性が高く、急激なブローオフが発生し易いＡタイ
プと判断する。また、反対に、図２１に示すように負荷
変化量平均値Ａve＿ＤＱ[i] が、標準負荷変化量Ｒef＿
ＤＱ[i] よりも低加速側に分布し、負荷変化量△Ｑがピ
ークとなる回転変化量△Ｎが低加速側に位置する（△Ｎ
ｂ＜△Ｎｒ）の場合には、機関が急加速を行い、排気が
急に高圧又は多量となる可能性が低く、急激なブローオ
フが発生しにくいＢタイプと判断する。また、Ａタイプ
でもＢタイプでもない場合、例えば負荷変化量平均値Ａ
ve＿ＤＱ[i] が、標準負荷変化量Ｒef＿ＤＱ[i] の低加
速側から高加速側まで分布しているような場合には、中
間のＣタイプと判断する。

【００４１】次に、このように求めた加速度頻度分布の
タイプに合わせて、第一実施例と同様にスライスレベル
を検索して読み込み（ステップ３２７，３２９，３１
１）、運転状態がスライスレベル以上かどうかを判断し
て（ステップ３３３，３３５，３３７）、Ａタイプの場
合は、図９のより低負荷回転側の境界Ａから排気バイパ
スを行い、Ｂタイプの場合は、より高負荷高回転側の境
界Ｂから排気バイパスを行い、またＣタイプの場合は、
境界Ａと境界Ｂの間の境界Ｃから排気バイパスを行う。

【００４２】また、第四実施例においては、図２２のブ
ロー回避処理フロー図に示すように、運転状態の頻度分
布を第三実施例と同様に加速度頻度分布として計測し、
その分布状態を検索する（ステップ４２３，４２５）。
そして、各加速度分布のタイプに合わせて、第二実施例
と同様に図１２、図１３及び図１４の基本バイパス量マ
ップより開度データを検索して読み込み（ステップ４２
７，４２９，４３１）、バイパス制御を行う。

【００４３】このように、第三実施例及び第四実施例に
おいては、第一実施例及び第二実施例で運転頻度分布を
計測したのに対し、加速度頻度分布を計測するようにし
たので、パティキュレートの付着状態がフィルタから離
脱し易いかどうかではなく、排気が急に高圧多量となる
可能性が高いかどうかによって急激なブローオフを回避
することができる。

【００４４】なお、上記実施例においては、パティキュ
レートの堆積量が所定値以上となったときにブロー回避
処理を行うようにしたが、パティキュレートの堆積量に
よらず、常時運転状態の頻度分布に応じてバイパス弁を
開閉することにより、急激なブローオフを回避すること
もできる。

【００４５】また、フィルタとしては、ハニカム触媒，
ペレット触媒，フォームフィルタ等のように付着や吸着
によって排気中のパティキュレートを低減させるもので
あれば、どのようなフィルタに対しても本発明を適用す
ることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、排気バイパス手段による浄化器に対する排気バイパ
ス動作を、運転頻度分布計測手段が計測した頻度分布に
応じて制御するようにしたので、浄化器からの排気微粒
子の急激な離脱を的確に回避することができる。

【００４７】さらに、運転頻度分布計測手段が計測した
頻度分布が、主に低負荷低回転領域のときは排気バイパ
ス手段をより低負荷低回転側から作動し、主に高負荷高
回転領域のときは排気バイパス手段をより高負荷高回転
側から作動するようにしたので、排気微粒子の付着状態
に応じて、浄化器からの排気微粒子の急激な離脱を的確
に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図である。

【図２】本発明による第一実施例のディーゼル機関の排
気浄化装置のブロック図である。

【図３】本発明による第一実施例のメインフロー図であ
る。

【図４】本発明による第一実施例のブロー回避処理フロ
ー図である。

【図５】パティキュレートの推定堆積量積算フロー図で
ある。

【図６】標準機関負荷を示す図である。

【図７】運転頻度分布のＡ領域を示す図である。

【図８】運転頻度分布のＢ領域を示す図である。

【図９】基準バイパス領域マップである。

【図１０】バイパス弁の開閉制御フロー図である。

【図１１】本発明による第二実施例のブロー回避処理フ
ロー図である。

【図１２】開度データマップＡである。

【図１３】開度データマップＢである。

【図１４】開度データマップＣである。

【図１５】同一開度データを比較した図である。

【図１６】開度データマップＨである。

【図１７】本発明による第三実施例のディーゼル機関の
排気浄化装置のブロック図である。

【図１８】本発明による第三実施例のメインフロー図で
ある。

【図１９】本発明による第三実施例のブロー回避処理図
である。

【図２０】加速頻度分布Ａの一例を示す図である。

【図２１】加速頻度分布Ｂの一例を示す図である。

【図２２】本発明による第四実施例のブロー回避処理フ
ロー図である。

【符号の説明】

１排気通路３フィルタ（浄化器）５排気通路（フィルタ上流側）７排気通路（フィルタ下流側）９バイパス通路（排気バイパス手段）１１バイパス弁（排気バイパス手段）１３排気バイパス手段１５運転状態検出手段１７機関回転数センサ（運転状態検出手段）１９機関負荷センサ（運転状態検出手段）２１コントロールユニット２７運転頻度分布計測手段３３制御手段４１コントロールユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関の排気通路に設けられ排気中の排気
微粒子を浄化する浄化器と、この浄化器に対し排気をバ
イパスさせる排気バイパス手段と、前記機関の運転状態
を検出する運転状態検出手段と、この運転状態検出手段
が検出した運転状態の頻度分布を計測する運転頻度分布
計測手段と、この運転頻度分布計測手段が計測した頻度
分布に応じて前記排気バイパス手段による排気バイパス
動作を制御する制御手段とを有することを特徴とするデ
ィーゼル機関の排気浄化装置。
【請求項２】機関の排気通路に設けられ排気中の排気
微粒子を浄化する浄化器と、この浄化器に対し排気をバ
イパスさせる排気バイパス手段と、前記機関の運転状態
を検出する運転状態検出手段と、この運転状態検出手段
が検出した運転状態の頻度分布を計測する運転頻度分布
計測手段と、この運転頻度分布計測手段が計測した頻度
分布が、主に低負荷低回転領域のときは前記排気バイパ
ス手段をより低負荷低回転側から作動する一方、主に高
負荷高回転領域のときは前記排気バイパス手段をより高
負荷高回転側から作動する制御手段とを有することを特
徴とするディーゼル機関の排気浄化装置。