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JP2001241317A - 車両用ディーゼルエンジンの排気系統内の粒子フィルタの再生を補助するシステム - Google Patents

車両用ディーゼルエンジンの排気系統内の粒子フィルタの再生を補助するシステム

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JP2001241317A
JP2001241317A JP2001011684A JP2001011684A JP2001241317A JP 2001241317 A JP2001241317 A JP 2001241317A JP 2001011684 A JP2001011684 A JP 2001011684A JP 2001011684 A JP2001011684 A JP 2001011684A JP 2001241317 A JP2001241317 A JP 2001241317A
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particle filter
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regenerating
cylinder
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用ディーゼルエンジンの運転に関連する
有害排出物を減少せしめるために使用される粒子フィル
タの機能の管理、特にその再生に問題があった。 【解決手段】 車両用ディーゼルエンジン（１）の排気
系統内の粒子フィルタの再生を補助する装置にして、該
エンジンが種種の部材に結合され、さらに、エンジンの
作動を制御するためこれら種種の部材の作動を検知する
手段（１７）に連結され、これら手段は粒子フィルタに
堆積した粒子を燃焼せしめることによって粒子フィルタ
を再生せしめる再生モードを発動せしめ、同時にエンジ
ンのシリンダにその膨張ストロークにおいて燃料を噴射
せしめる多数噴射モードを発動せしめ、さらに、検知す
る手段（１７）は、粒子フィルタ（７）の再生モードに
おいてエンジンの入口に排気ガスをリサイクルせしめる
手段（４）の閉鎖を制御することによって、粒子フィル
タ（７）の入口におけるガスの組成の検査を可能とし
て、エンジンの一定トルク運転を可能とする装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ディーゼル
エンジンの排気系統に配置される粒子フィルタの再生を
補助する装置に関する。
【０００２】自動車エンジン、特にディーゼルエンジン
の運転に関連する有害排出物を減少せしめることが設計
技術者の念頭から離れないことは公知である。
【０００３】
【従来の技術】これら有害排出物の量を減少せしめるた
め従来技術において各種の装置が開発され、特に排気系
統に組み込まれた粒子フィルタを使用するものが開発さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、粒子フィルタ
の機能の管理、特にその再生に問題がある。
【０００５】本発明の目的はこの問題を解決するにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、車両用
ディーゼルエンジンの排気系統内の粒子フィルタの再生
を補助するシステムにして、該エンジンが該エンジンに
空気を導入せしめる手段と、該エンジンからの排気ガス
をリサイクルせしめるため該エンジンの入口に設けた手
段と、ターボ圧縮機と、排気ライン内の粒子フィルタの
上流に配置された酸化触媒と、該エンジンのシリンダに
関連し電気的に制御された噴射器を含み、該エンジンの
シリンダへ燃料を共通に供給する装置と、粒子フィルタ
に捕捉される粒子の燃焼温度を低下せしめるため、粒子
フィルタに堆積されるように添加物を燃料に加える装置
と、エンジンと該エンジンに結合された部材との各種作
動変数に関連する情報の取得のための装置と、エンジン
の作動を制御するために、導入手段、リサイクル手段、
ターボ圧縮機及び／又は導入手段の作動を検査する装置
にして、該装置は粒子フィルタに捕捉された粒子を燃焼
せしめることによる粒子フィルタの再生モードを発動せ
しめ、同時にシリンダの膨張時にシリンダ内に燃料を噴
射せしめる多数噴射モードを発動せしめ、さらに、該検
査装置は粒子フィルタの再生モードにおいてエンジンの
入口部における排気ガスリサイクル手段の閉鎖を発動せ
しめて、粒子フィルタの入口部におけるガスの組成の検
査を可能とし、エンジンの一定トルク運転を可能とする
こと、を含む装置が提供される。
【０００７】本発明は例示のみを目的とし車両用ディー
ゼルエンジンとこれに連結された各種部材をブロック図
として示す添付図面を参照する以下の詳細な説明によっ
て明らかとなされる。
【０００８】図面には数字１として示す車両用ディーゼ
ルエンジンが示される。
【０００９】エンジンの入口に空気を導入せしめる装置
が数字２として示される。
【００１０】エンジンの出口には数字３として示す排気
ラインが設けられる。
【００１１】エンジンからの排気ガスを入口に再循環せ
しめる装置は数字４として示す。
【００１２】これらの装置は例えばエンジンの出口とエ
ンジンに空気を導入する装置２との間に配置される。
【００１３】排気ラインは数字５として示すターボ圧縮
機、詳細にはターボ圧縮機のターボ部分に連結される。
【００１４】排気ラインは全体的に数字６として示され
る酸化触媒を含み、これは数字７として示され排気ライ
ンに配置された粒子フィルタの上流に配置される。
【００１５】エンジンにはシリンダへの燃料の共通的供
給装置が設けられる。これは数字８として示され、例え
ば各シリンダに関連し電気的に制御された噴射器を含
む。
【００１６】例示的に示す実施例において、エンジンは
４気筒エンジンであり、４つの電気的に制御された噴射
器９、１０、１１、１２を含む。
【００１７】これら噴射器は数字１３で示す共通の燃料
供給レールに関連して設けられ、数字１４で示されてい
る例えば高圧ポンプを含む燃料供給手段に連結される。
【００１８】これら供給手段は数字１５で示す燃料タン
クに連結され、また粒子フィルタに捕捉される粒子の燃
焼温度を低下せしめるため添加物を燃料に付加する装置
に連結される。
【００１９】実際上、この添加物は例えば数字１６で示
され燃料タンク１５に関連する補助タンクに収容され粒
子状の添加物を燃料内に噴射することが可能となされる
ものであってよい。
【００２０】上述したこのエンジンと各種部材とは数字
１７で示された作動を検出する手段に連結され、該手段
は、例えば、情報記憶手段１９に関連しこのエンジンお
よび関連する部材の作動変数に関する情報を取得するた
め入口部を種々の手段へ接続した適宜のコンピュータ１
８を含んでよく、コンピュータは燃料導入手段、リサイ
クル手段、ターボ圧縮機、及び／又は供給装置の作動を
検知してエンジンの作動、特にエンジンが発生するトル
クを車両の作動状態の関数として通常のように制御す
る。
【００２１】従って、例えばコンピュータは差動圧力セ
ンサ２０と触媒の端子と粒子フィルタ６、７の端子とに
それぞれ連結され、この触媒と粒子フィルタとの間の触
媒の上流で排気ラインの粒子フィルタの下流の温度セン
サ２１，２２，２３に連結されている。
【００２２】コンピュータは排気ガスの酸素含有量の情
報を図において２４で示され排気系統に一体化されたラ
ムダ（λ）検出部から受け取る。
【００２３】出口部においてコンピュータは、空気導入
装置と、排気ガスリサイクル装置と、ターボ圧縮機と、
燃料に添加物を付加する装置と、燃料を共通のレイルと
に供給する装置と、エンジンのシリンダに関連する各種
噴射装置と、を制御するように設計されている。
【００２４】詳細には、コンピュータは粒子フィルタの
再生モードを該フィルタに捕捉された粒子の燃焼によっ
て発動せしめ、同時にエンジンの膨張ストローク時にシ
リンダ内に燃料を噴射せしめる多数噴射モードを発動せ
しめる。
【００２５】正確には、エンジンの作動時に排出された
粒子は粒子フィルタに捕捉される。従ってこれらの粒子
を規則的に燃焼せしめることによってフィルタを再生さ
せることが適当である。
【００２６】粒子フィルタ７の再生モードにおいて、検
出手段１７はエンジンの入口部においてエンジンからの
排気ガスをリサイクルせしめる手段４の閉鎖を制御する
ようになされ、これにより粒子フィルタの入口部におけ
るガスの組成の検出を可能とし、エンジンの一定トルク
運転を可能とする。
【００２７】このリサイクル装置は開閉ソレノイド弁を
含むものとしてよい。
【００２８】このことは車両が駆動されているときの快
適性を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例として示すエンジンのブロック
図である。
【符号の説明】
１：自動車用ディーゼルエンジン ２：空気入口 ３：排気ライン ４：排気ガスをリ
サイクルさせる装置 ５：ターボ圧縮機 ６：酸化触媒 ７：フィルタ ８：燃料供給装置 ９、１０，１１，１２：噴射器 １６：添加物付加
装置 １７：検知手段 １８：コンピュー
タ ２０：差圧センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/02 ３２５ Ｆ０２Ｄ 41/22 ３２５Ｚ 41/22 ３２５ 41/34 Ｈ 41/34 43/00 ３０１Ｒ 43/00 ３０１ ３０１Ｎ ３０１Ｇ ３０１Ｚ 45/00 ３０１Ａ 45/00 ３０１ ３１０Ｚ ３１０ ３１４Ｚ ３１４ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ ５７０Ｊ ５７０ Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＢ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両用ディーゼルエンジンの排気系統内
    の粒子フィルタの再生を補助するシステムにして、該エ
    ンジン（１）が、 該エンジンに空気を導入せしめる手段（２）と、 該エンジンからの排気ガスをリサイクルせしめるため該
    エンジンの入口に設けた手段（４）と、 ターボ圧縮機（５）と、 排気ライン内の粒子フィルタ（７）の上流に配置された
    酸化触媒（６）と、 該エンジンのシリンダに関連し電気的に制御された噴射
    器（９、１０、１１、１２）を含み、該エンジンのシリ
    ンダへ燃料を共通に供給する装置（８）と、 粒子フィルタ（７）に捕捉される粒子の燃焼温度を低下
    せしめるため、粒子フィルタに堆積されるように添加物
    を燃料に加える装置（１６）と、 エンジンと該エンジンに結合された部材との各種作動変
    数に関連する情報の取得のための装置（２０，２１，２
    ２，２３，２４）と、 エンジンの作動を制御するために、導入手段、リサイク
    ル手段、ターボ圧縮機及び／又は導入手段の作動を検査
    する装置（１７）にして、該装置は粒子フィルタに捕捉
    された粒子を燃焼せしめることによる粒子フィルタの再
    生モードを発動せしめ、同時にシリンダの膨張時にシリ
    ンダ内に燃料を噴射せしめる多数噴射モードを発動せし
    め、該検査装置（１７）は粒子フィルタ（７）の再生モ
    ードの間においてエンジンの入口における排気ガスをリ
    サイクルする手段（４）の閉鎖を発動せしめて、粒子フ
    ィルタの入口におけるガスの組成の検査を可能とし、エ
    ンジンの一定トルク運転を可能とする、 ことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置にして、リサイク
    ル手段（４）がソレノイド開閉弁を含むことを特徴とす
    る装置。
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