JPH0583726B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空気圧縮・燃料噴射式内燃機関の排
気管に配置されたスートフイルタをスート粒子を
燃焼することにより再生する方法であつて、内燃
機関の吸気管内にその貫流断面積を負荷および回
転数に関係して全開位置から最小開度との間で制
御する装置が設けられ、この制御装置が内燃機関
の減速運転中に場合によつては最小開度位置に置
かれるような空気圧縮・燃料噴射式内燃機関の排
気管に配置されたスートフイルタの再生方法に関
する。

〔従来の技術〕

ヨーロツパ特許第10384号明細書において、ス
ートフイルタを再生するために排気ガス温度を吸
気流を絞ることによつて高めることが知られてい
る。そのために採用される制御は特に、スートフ
イルタ本体の温度が非常に高い場合にスロツトル
弁ないしスロツトル弁装置を全開位置に置くよう
にしている。内燃機関がいま大きな負荷範囲で、
即ちもともと高い排気ガス温度が存在している負
荷範囲で運転され、再生過程が正しく進行してい
るときには、殊にスート粒子酸化の発熱過程に基
づいて、スロツトル弁が制御により全開位置に保
持されるような高いスートフイルタ本体の温度が
存在している。内燃機関がいま瞬間的に減速運転
で走行されるとき即ち無負荷あるいはほぼ無負荷
で運転されるとき、排気ガス内の酸素含有量が直
ちに増加し、これはスート粒子と豊富な酸素との
反応による激しい発熱によつて、スートフイルタ
本体材料の溶融点を少なくとも時おり超過してし
まい、スートフイルタを損傷してしまう恐れがあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の目的は、内燃機関が減速運転に移行す
る際、特に大きな負荷範囲からの移行後における
スートフイルタの損傷が避けられるような冒頭に
述べて形式の方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によればこの目的は、冒頭に述べて形式
の方法において、吸気管の貫流断面積の制御装置
が内燃機関の減速運転への移行直後にその都度そ
の全開位置から最小開度位置に移動され、続いて
再び連続的にその全開位置に戻されることによつ
て達成される。

〔発明の効果〕

本発明に基づく方法によれば、内燃機関の減速
運転への移行直後において、排気ガス内の酸素含
有量が制限される。これによりスート粒子の爆発
的な転換および従つてスートフイリタ本体の過熱
が避けられる。それにこ拘わらず既に進行中のス
ートフイルタの再生が十分な酸素で行われること
を保証するために、吸気管貫流断面積の制御装置
は、それが吸気管貫流断面積を最小開度位置に到
達した後でゆつくりと再びその全開位置に戻され
る。

復帰過程中における瞬間的な負荷設定による走
行性の障害および空気過剰比の過小化は、請求項
２記載の手段によつて避けられる。この実施態様
は更に、吸気管貫流断面積の制御装置が全開位置
に位置していない時間帯において、回転数低下に
より内燃機関が停止して恐れがないという利点を
有している。

本発明に基づく本発明の有利な実施態様および
この方法を実施するための装置は、特許請求の範
囲の他の請求項に記載されている。

〔実施例〕

以下図面に示した実施例を参照して本発明の方
法を説明する。

第１図において１は、空気圧縮・燃料噴射式内
燃機関（図示せず）の吸気管である。この内燃機
関の排気管（図示せず）にはスートフイルタが配
置されている。このスートフイルタはこれにより
排気ガス流から捕捉したスート粒子が燃焼するこ
とにより再生される。吸気管１にはスロツトル弁
２が配置されている。このスロツトル弁２は負圧
セル（負圧容器）３によりリンク３３を介して作
動される。負圧セル３には空気圧管系４が接続さ
れている。この空気圧管系４は内燃機関で駆動さ
れる真空ポンプ５に接続されており、その搬送流
量は調整可能である。空気圧管６には遮断弁７が
配置されている。更に負圧セル３への接続部と遮
断弁７との間において空気圧管６から二つの短管
８，９が分岐されている。一方の短管８は絞り孔
１０を備えている。空気圧管系４は他方の短管９
およびそこに配置された通気弁１１を介して必要
に応じて通気できる。スロツトル弁２は負圧セル
３によつて全開位置と最小開度位置との間で動か
せる。その全開位置において吸気管１の総貫流断
面積は自由に開けられ、最小開度位置は破線２′
で示されている。負圧セル３にリミツトスイツチ
１２が配置されている。このリミツトスイツチ１
２はスロツトル弁２の最小開度位置２′において
リンク３３に固定されたピン３２を介して作動さ
れる。

勿論、相応して寸法づけられた貫通開口を備え
たスロツトル弁を完全に閉じることにより、吸気
管の貫流断面積を最小にすることもできる。

内燃機関が負荷状態で運転されている間は、通
気弁１１は開放位置にあり、遮断弁７は閉鎖位置
にあり、真空ポンプ５の搬送流量VHは零にされ
ている。この運転状態において、負圧セル３には
空気圧管系４を介して大気圧がかかつているの
で、スロツトル弁２は全開位置に保持されてい
る。

いま減速運転に負荷が変動したとき、即ち内燃
機関が瞬間的に無負荷で運転されるとき（例えば
走行車を制動する際）、負荷変動の直後に通気弁
１１が閉じられ、遮断弁７が開かれる。同時に真
空ポンプ５は最大搬送流量VHmaxに調整され
る。いまや瞬間的に空気圧管系４内に生ずる負圧
により、スロツトル弁２が負圧セル３を介して直
ちに最小開度位置2′（小さな配管貫流断面積）に
移動される。

この処置より排気ガス中の酸素含有量は、スー
トフイルタが正しく再生過程にある場合には、排
気ガス中の瞬間的に非常に高い酸素含有量による
フイルタの危害が避けられるような値まで、低減
される。しかしそれにも拘わらずスートフイルタ
の完全な再生にとつて十分な酸素が用立てられる
ようにするために、スロツトル弁２が最小開度位
置2′に到達する（これはリミツトスイツチ１２で
検出される）や否や、遮断弁７の閉鎖および真空
ポンプ５の零搬送への復帰が行われる。いまや絞
り孔１０を介して、空気圧管系４は遮断弁７と負
圧セル３の間が徐々に通気され、これにより、ス
ロツトル弁２は連続的にその全開位置に戻され
る。スロツトル弁２が戻される速度は絞り孔１０
の大きさに左右される。絞り孔１０が小さければ
小さい程、スロツトル弁２はゆつくりとその全開
位置に戻る。

いまこの復帰過程中において運転手が内燃機関
に設定負荷を与えようとするとき、通気弁１１が
直ちに開放される。これは空気圧管系４の瞬間的
な通気を生じ、これによりスロツトル弁２を直ち
に開放する。これと同じことは、かかる復帰過程
中に内燃機関回転数ｎが一度所定の限界値以下に
低下したときにも当てはまる。この回転数限界値
はこの実施例の場合には1200rpmに決められてい
る。従つて、減速運転に移行する場合のスロツト
ル弁２の最小開度位置2′への移行は、内燃機関回
転数ｎがその限界値以上にあるときにのみ行われ
ることとなる。

両方の弁７，１１および真空ポンプ５の制御は
電子制御装置１３によつて行われる。この電子制
御装置１３には負荷信号XRS、回転数信号ｎ、
リミツトスイツチ１２の位置に相応した信号（測
定値線３１）が導かれる。この電子制御装置１３
の作用は第２図における流れ線図に示されてい
る。

内燃機関を始動した後で、出力ブロツク１５を
介して通気弁１１が開かれ、真空ポンプ５の搬送
流量VHが零搬送にされ、遮断弁７がもしこれが
まだ開放位置にあるときには閉じられる。通気弁
１１並びに遮断弁７はこの時点においてそれぞれ
逆の位置に保持されている。何故ならば、真空ポ
ンプ５が零搬送にされている間、絞り孔１０を介
して常に大気と空気圧管系４との圧力が平衡さ
れ、スロツトル弁２が常にその全開位置にとどま
つているからである。次の人力ブロツク１６にお
いて、内燃機関の実負荷XRSおよび実回転数ｎ
が人力される。その場合、負荷XRSは燃料噴射
ポンプの調整ロツドによりセンサーを介して検出
され、回転数ｎは内燃機関のクランク軸により別
のセンサーを介して検出される。次の分岐ブロツ
ク１７において、内燃機関が減速運転で運転され
ているか即ち燃料噴射ポンプの調整ロツドの変位
XRSが０であるか、および同時に内燃機関回転
数ｎがなお1200rpmの限界値以上であるかについ
ての検査を行う。もしそうでないとき、負荷
XRSおよび回転数ｎを再度人力するために点１
８に向かつて分岐される。分岐ブロツク１７にお
いて減速運転が確認されると、出力ブロツク１９
を介して通気弁１１の閉鎖および遮断弁７の開放
が行われる。同時に真空ポンプ５の搬送流量VH
が最大値VHmaxにされる。この過程によつてス
ロツトル弁２はその最小開度位置２に移動され
る。続いてブロツク２０を介してリミツトスイツ
チ１２の投入状態が入力され、ブロツク２２にお
いて、このリミツトスイツチ１２がピン３２によ
つてスロツトル弁２を作動しているか否かを質問
する。即ちスロツトル弁２が最小開度位置２に到
達しているときには、出力ブロツク２３に分岐さ
れ、これにより遮断弁７は閉鎖され、真空ポンプ
５は零搬送に戻される。これにより空気圧管系４
は絞り孔１０を介してゆつくりと通気される。

次のブロツク２４において新たに実負荷XRS
および実回転数ｎが入力される。いまスロツトル
弁２が再びその全開位置に戻る時間幅tru¨ckの間
に実負荷XRSが０より大きくなるか又は実際回
転数ｎが1200rpmの限界値以下に低下したとき
（分岐ブロツク２５で検査されて）、出力ブロツク
２６において通気弁１１を相応して制御すること
により空気圧管系４が直ちに通気される。その場
合、スロツトル弁２は瞬間的に全開位置に戻され
る。ブロツク２５における質問が「いいえ」と答
えられたとき、分岐され、詳しくはスロツトル弁
２がその全開位置に戻されるまでの間、即ち時間
幅tru¨ckが消滅するまでの間、分岐される。この
場合には（分岐ブロツク２８）、その出発点３０
に分岐される。

真空ポンプが別の用途に供給するために装備さ
れている内燃機関の場合、搬送流量が調整できる
別個のポンプを設ける必要はなく、その搬送流量
が調整できないときでも、空気圧管系４をもとも
と存在する真空ポンプに直接接続することもでき
る。

本発明の別の実施例において、スロツトル弁を
電動機を介して本発明に基づく方式で制御するこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく方法を実施するための
装置の概略構成図、第２図は第１図における電子
制御装置の作用を示す流れ線図である。 １……吸気管、２……スロツトル弁、３……負
圧セル、４……空気圧管系、５……真空ポンプ、
７……遮断弁、１０……絞り孔、１１……通気
弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気圧縮・燃料噴射式内燃機関の排気管に配
   置されたスートフイルタをスート粒子を燃焼する
   ことにより再生する方法であつて、内燃機関の吸
   気管内にその貫流断面積を負荷および回転数に関
   係して全開位置から最小開度位置との間で制御す
   る装置が設けられ、この制御装置が内燃機関の減
   速運転中に場合によつて最小開度位置に置かれる
   ような空気圧縮・燃料噴射式内燃機関の排気管に
   配置されたスートフイルタの再生方法において、 前記吸気管の貫流断面積の制御装置が内燃機関
   の減速運転への移行直後にその都度その全開位置
   から最小開度位置に移動され、続いて再び連続的
   にその全開位置に戻されることを特徴とする空気
   圧縮・燃料噴射式内燃機関の排気管に配置された
   スートフイルタの再生方法。 ２ 前記制御装置がその全開位置から外れた位置
   にあるとき、この制御装置が、負荷を設定したと
   きあるいは内燃機関の回転数が所定の値以下まで
   低下したとき、瞬間的に再びその全開位置に移動
   されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３ 前記制御装置の全開位置において吸気管貫流
   断面積が完全に自由にされることを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれか１つに記載の方法。 ４ 前記制御装置を内燃機関の負荷および回転数
   に関係して作動する調整装置をもつた請求項１な
   いし３のいずれか１つに記載の方法を実施するた
   めの装置において、 前記調整装置が前記制御装置に接続された負圧
   セル３であり、この負圧セル３が空気圧管系４を
   介して真空ポンプ５に接続され、この真空ポンプ
   ５が搬送流量VHを調整でき、その搬送流量VH
   が、減速運転に移行する際に最大搬送流量にさ
   れ、前記制御装置の最小開度位置（２）に到達後
   に再び零搬送にされ、空気圧管６内に遮断弁７が
   配置され、この遮断弁７が内燃機関の減速運転へ
   の移行により全開位置に移動され、前記制御装置
   が最小開度位置（２′）に到達したとき直ちに再
   び閉鎖位置に移動され、空気圧管系４が遮断弁７
   と負圧セル３との間に絞り孔１０を備え、前記遮
   断弁７と負圧セル３との間に、減速運転に移行す
   る際に閉鎖位置に移動される通気弁１１が設けら
   れていることを特徴とする装置。 ５ 吸気管貫流断面積を制御する装置が、スロツ
   トル弁２として形成されていることを特徴とする
   請求項４記載の装置。