JPH056007B2 - - Google Patents

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JPH056007B2
JPH056007B2 JP7202882A JP7202882A JPH056007B2 JP H056007 B2 JPH056007 B2 JP H056007B2 JP 7202882 A JP7202882 A JP 7202882A JP 7202882 A JP7202882 A JP 7202882A JP H056007 B2 JPH056007 B2 JP H056007B2
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intake
regeneration
particle collector
diesel engine
engine
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    • 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
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  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車等の車輛に用いられるデイー
ゼルエンジン用の粒子捕集器の再生方法に係わ
り、特に吸気絞りによつて粒子捕集器の再生を行
う再生方法で係わる。
デイーゼルエンジンに於て、その排気系に排気
ガス中の炭素粒子の如き可燃性粒子を捕捉してこ
れが大気中へ放出されることを防止する粒子捕集
器を設けれることは従来から知られている。
粒子捕集器は耐熱性のフイルタ構造体を有し、
捕捉した粒子の量が増大するに従つてそのフイル
タ構造体が詰り、正常な排気ガス流れに対し支障
を与えるようになる。このため、正常な排気ガス
流れに対し支障を与えることなく粒子捕集器が使
用されるためには、粒子捕集器に捕捉された粒子
が定期的にこれより除去され、粒子捕集器の再生
が行われる必要がある。
粒子捕集器の再生は種々の方法にて実施され得
るものであり、その一つの方法として、デイーゼ
ルエンジンが吸入する空気の流量を低減して、即
ち吸気絞りを行つて排気ガス温度を粒子捕集器に
捕捉された粒子の燃焼温度以上に上昇せしめ、そ
の排気ガスの熱によつて粒子を粒子捕集器内にて
焼失させる方法が既に提案されている。
粒子捕集器の再生のための吸気絞りは、排気ガ
ス温度が粒子捕集器の再生のために必要な温度に
上昇し、しかもデイーゼルエンジンの運転性を大
きく損うことなく、又デイーゼルエンジンが多量
の黒煙を排出しないようエンジンの運転状態に応
じて行われる必要があり、このため吸気絞りは、
予め定められた特定の運転域に於てのみ行われ
る。
しかし、粒子捕集器の再生時に於て、デイーゼ
ルエンジンが特定の運転域にて運転されると直ち
に吸気絞りが行われ、またデイーゼルエンジンが
特定の運転域外にて運転されると直ちに吸気絞り
が中止されてよいかと云うとそうではなく、実際
にはデイーゼルエンジンが特定の運転域にて数十
秒の所定時間以上運転された後に初めて吸気絞り
が粒子捕集器の再生のために有効に作用し、また
デイーゼルエンジンが特定の運転域外にて運転さ
れ始めてから数十秒の所定時間に亙つては吸気絞
りが続行されてもそれが粒子捕集器の再生のため
に有効に作用し、またデイーゼルエンジンの運転
性を大きく損つたり、デイーゼルエンジンが多量
の黒煙を排出するようなことがなく、従つてデイ
ーゼルエンジンの運転状態に対する吸気絞りの制
御は或る時間遅れをもつて行われてよい。また、
粒子捕集器の再生時に於てデイーゼルエンジンが
特定の運転域にて運転されると直ちに吸気絞りが
行われ、又デイーゼルエンジンが特定の運転域外
にて運転されると直ちに吸気絞りが中止される
と、デイーゼルエンジンがその特定の運転域と特
定の運転域外とに渡つて短時間の間に繰返し運転
状態が変化する場合にそれに応じて吸気絞りとそ
の中止が頻繁に繰返し行われ、却つてデイーゼル
エンジンの運転性が損われるようになる。
本発明は粒子捕集器の再生時における吸気絞り
を上述の如き観点からエンジンの運転状態に応じ
て適切に行い、それによつて効率よく粒子捕集器
の再生を行う再生方法を提供することを目的とし
ている。
かかる目的は、本発明によれば、粒子捕集器の
再生のために吸気絞りを行う吸気絞り運転域と吸
気絞りを行わない非吸気絞り運転域とをエンジン
回転数とエンジン負荷とに応じて予め設定し、粒
子捕集器の再生時期が到来した後にデイーゼルエ
ンジンが前記吸気絞り運転域にて所定時間以上運
転されたとき吸気絞りを開始し、再生が完了した
とき及びデイーゼルエンジンが前記非吸気絞り運
転域にて所定時間以上運転されたときの何れか一
方のとき吸気絞りを終了することを特徴とするデ
イーゼルエンジン用粒子捕集器の再生方法によつ
て達成される。
以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。
第1図は本発明による粒子捕集器の再生方法を
実施するための装置が組込まれたデイーゼルエン
ジンの一つの実施例を示す概略構成図である。図
に於て、1はデイーゼルエンジンを示しており、
該デイーゼルエンジン1は図示されていない燃焼
室に吸気マニホールド2より空気を吸入し、また
前記燃焼室に図示されていない燃料噴射ノズルよ
り燃料を噴射供給され、排気ガスを排気マニホー
ルド3、排気管4、粒子捕集器5及び排気管6を
経て大気中へ排出するようになつている。前記燃
料噴射ノズルより燃焼室へ噴射供給される燃料量
は燃料噴射ポンプ7により制御され、これにより
デイーゼルエンジン1の負荷が制御されるように
なつている。
粒子捕集器5は耐熱性のフイルタ構造を有し、
排気ガスの流れを自由に許しながら該排気ガス中
の炭素粒子の如き可燃性粒子を捕捉するようにな
つている。
吸気マニホールド2には前記燃焼室に吸入され
る空気の流量を制御する吸気絞り弁8が設けられ
ている。吸気絞り弁8は弁軸8aに担持されたバ
タフライ弁として構成され、レバー9を介してダ
イヤフラム装置10のロツド11に連結され、該
ダイヤフラム装置によつて駆動されるようになつ
ている。ダイヤフラム装置10はダイヤフラム1
2を有し、該ダイヤフラム12はそのダイヤフラ
ム室13に導入される負圧の増大に応じて圧縮コ
イルばね14のばね力に抗して図にて右方へ移動
し、吸気絞り弁8を閉弁方向(開度減少方向)、
即ち吸気絞りを行う方向へ駆動するようになつて
いる。
ダイヤフラム室13には負圧ポンプ15が発生
する負圧が導管16、負圧制御弁17及び導管1
8を経て選択的に供給されるようになつている。
負圧制御弁17は電磁作動式の三方向切換弁とし
て構成され、電磁装置に通電が行われている時に
は導管18を接続されたポートaを導管16を接
続されたポートbに接続し、これに対し前記電磁
装置に通電が行われていない時にはポートaをポ
ートbに代えて大気取入ポートcに接続するよう
になつている。負圧制御弁17の電磁装置に対す
る通電は制御装置19より制御される。
吸気絞り弁8によつて吸気絞りが行われて前記
燃焼室に吸入される空気の流量が減少すると、燃
焼室に於ける余剰空気が減少することにより排気
ガス温度が上昇し、これにより粒子捕集器5に捕
捉されている粒子が焼失し、粒子捕集器の再生が
行われる。
制御装置19はそれ自身周知のマイクロコンピ
ユータであつてよく、第2図に示されている如き
フローチヤートを実行するようプログラムされて
いる。
次に第2図に示されたフローチヤートを参照し
て本発明による粒子捕集器の再生方法が実施され
る要領について説明する。このフローチヤートに
示されたルーチンは所定時間、例えば一秒毎に実
行される。まず最初のステツプに於ては、粒子捕
集器5の再生時期であるか否かの判別が行われ
る。粒子捕集器の再生時期の決定はデイーゼルエ
ンジンの回転数の積算値、粒子捕集器より上流側
に於ける排気ガス圧力等に基いて行われればよ
い。再生時期でない時には再生活動は行われず、
この制御ルーチンはそのまま終了する。
再生時期である時には、以下に説明されるカウ
ント値C1及びC2とフラグFを0にクリアした後、
回転数センサ21によつて測定されたエンジン回
転数Nが所定値Na、例えば2000rpm以上である
か否かの判定が行われる。
N≧Naである時には、次にエンジン負荷セン
サ20により測定されたエンジン負荷Rが所定値
Ra、例えば30%以下であるか否かの判別が行わ
れる。
R≦Raである時には、吸気絞り実行フラツグ
Fが1であるか否かの判別が行われる。このとき
まだ吸気絞りが開始されていなければ、Fは0で
あり、次に制御装置19のカウンタのカウント値
C1が一つアツプカウントされる。(尚、その前に
後述の如くC2のカウントを途中迄始めていた場
合のためにC2を0にクリアする。) 次にカウント値C1が所定値Caであるか否かの
判別が行われる。C1=Caでない時には制御走査
はリセツトされる。
C1=Caである時には、吸気絞りが開始され、
吸気絞り実行フラツグが1とされる。吸気絞りの
開始により負圧制御弁17に通電が行われ、吸気
絞り弁8による吸気絞りが行われる。
従つて、吸気絞りは粒子捕集器の再生時期が到
来した後、デイーゼルエンジンが所定回転数Na
以上で且所定負荷Ra以下にてCa期間、例えば20
秒間連続して運転されると開始される。
吸気絞りが開始された後は、F=1?の判別ス
テツプに於ては、制御走査はイエスの方へ進む。
従つてN≧Na及びR≦Raの条件が調つている限
り、吸気絞りは継続され、制御走査の繰返しの都
度、粒子捕集器の再生が完了したか否かの判別が
行われる。粒子捕集器の再生が完了していない時
には、制御走査はリセツトされ、粒子捕集器の再
生が完了する迄、これら一連のステツプが繰返さ
れる。そして粒子捕集器の再生が完了すると、負
圧制御弁17に対する通電を停止して吸気絞り弁
8による吸気絞りが解除され、一回の粒子捕集器
の再生作動が終了する。
これに対し、再生時期であつても、N≧Na、
R≧Raの条件が調つていない時、或いは一度こ
れらの条件が調つて吸気絞りを開始した後、再生
完了前にこれらの条件の少なくとも一つが満たさ
れなくなつた時には、制御装置19のもう一つの
カウンタのカウント値C2が一つアツプカウント
される。そして次にそのカウント値C2が所定値
Cbであるか否かの判別が行われる。(尚、このと
きにもその前にC1のカウントを途中迄始めてい
た場合のためにC1を0にクリアする。) C2=Cbでない時には制御走査はリセツトされ、
吸気絞りは尚未だ開始されないか、又は既に開始
されているときには、それが続行される。しかし
C2=Cbに達すると、吸気絞りは、実行中であれ
ば、ここで負圧制御弁17に対する通電が停止さ
れ、吸気絞り弁8による吸気絞りが解除され、又
未だ実行されていなければ、吸気絞りは解除され
たまま、一回の粒子捕集器再生制御のルーチンを
終る。
従つて、吸気絞り中にエンジン回転数が所定値
Naより小さくなるか、或いはエンジン負荷が所
定値Ra以上になつた運転がCb期間、例えば10秒
以上続けられると、粒子捕集器の再生が完了して
いなくても、デイーゼルエンジンの運転性を確保
するために吸気絞りが中止される。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳
細に説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく本発明の範囲内にて種々の実施例が可能
であることは当業者にとつて明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による粒子捕集器の再生方法を
実施するための装置が組み込まれたデイーゼルエ
ンジンの一つの実施例を示す概略構成図、第2図
は本発明による粒子捕集器の再生方法を実施する
要領を示すフローチヤートである。 1……デイーゼルエンジン、2……吸気マニホ
ールド、3……排気マニホールド、4……排気
管、5……粒子捕集器、6……排気管、7……燃
料噴射ポンプ、8……吸気絞り弁、9……レバ
ー、10……ダイヤフラム装置、11……ロツ
ド、12……ダイヤフラム、13……ダイヤフラ
ム室、14……圧縮コイルばね、15……負圧ポ
ンプ、16……導管、17……負圧制御弁、18
……導管、19……制御装置、20……エンジン
負荷センサ、21……エンジン回転数センサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 粒子捕集器の再生のために吸気絞りを行う吸
    気絞り運転域と吸気絞りを行わない非吸気絞り運
    転域とをエンジン回転数とエンジン負荷とに応じ
    て予め設定し、粒子捕集器の再生時期が到来した
    後にデイーゼルエンジンが前記吸気絞り運転域に
    て所定時間以上運転されたとき吸気絞りを開始
    し、再生が完了したとき及び再生完了前に於てデ
    イーゼルエンジンが前記非吸気絞り運転域にて所
    定時間以上運転された時の何れか一方のとき吸気
    絞りを終了することを特徴とするデイーゼルエン
    ジン用粒子捕集器の再生方法。
JP57072028A 1982-04-28 1982-04-28 デイ−ゼルエンジン用粒子捕集器の再生方法 Granted JPS58187512A (ja)

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US06/429,182 US4471611A (en) 1982-04-28 1982-09-30 Soot catcher purgative diesel engine intake throttling method and apparatus utilizing time delay

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