JP2004068734A - Incorrect operation preventing device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンなどの内燃機関の排気に含まれる浮遊粒子状物質を捕集する排気浄化の技術分野に属し、この浮遊粒子状物質を捕集するフィルタを排気通路に設けた内燃機関における不正運転を防止するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の排気浄化を行う装置として、内燃機関の排気通路に、排気に含まれる浮遊粒子状物質を捕集するフィルタを設けたものが知られている(例えば、特開平2−185611号公報、特開平10−131740号公報を参照)。このような内燃機関では、フィルタが目詰まりすると、バーナや電気ヒータにより捕集された浮遊粒子状物質を燃焼させてフィルタを再生することが行われる。その場合、フィルタを2個並列に設け、片方のフィルタが目詰まりしたら排気を他方のフィルタに切り換え、その間に目詰まりしたフィルタを再生させる切り換え再生方式の排気浄化装置と、フィルタが目詰まりしたら内燃機関を停止してフィルタを再生させる停止再生方式の排気浄化装置とがある。また、フィルタは保守点検時、劣化による交換時等を想定して排気通路から取り外すことが可能になってはいるが、日常的に取り外すものではない。これを固定方式の排気浄化装置ということにする。これに対してフィルタを内燃機関の排気通路に脱着可能に設けた脱着方式の排気浄化装置が知られている(例えば特開平8−35417号公報を参照)。さらに、この種のフィルタよりも排気上流側の排気通路に、排気を大気開放する大気開放手段を設け、この大気開放手段を開閉手段により開閉可能とした排気浄化装置が知られている(例えば特開2002−89235号公報を参照)。その場合、大気開放手段に代えて、排気をフィルタよりも排気下流側の排気通路にバイパスさせるバイパス通路を設け、このバイパス通路を開閉手段により開閉可能としても同様の効果が得られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
排気通路にフィルタを設けると、浮遊粒子状物質の捕集が進むにつれて排気抵抗が増すので、内燃機関の出力性能が低下し、運転性の低下、燃料消費率の悪化等を招きやすい。また、停止再生方式の場合、フィルタ再生中は内燃機関を運転できないので、内燃機関使用の自由度が制限される。さらに、フィルタ再生には加熱のためのエネルギが必要であり、フィルタ等の保全も必要とされるので、コストがかさむ。そのため、排気ガス規制をクリアするために排気浄化装置を設けても、フィルタを取り外して内燃機関を運転する不正運転を行うことが予想される。また、フィルタが溶損したり破損してフィルタを貫通する孔があくと、フィルタの浮遊粒子状物質捕集機能が損なわれると同時に排気抵抗が低下する。その場合、フィルタを交換せずに内燃機関を運転する不正運転を行うことが予想される。さらに、大気開放手段は本来、フィルタが目詰まりしたときにフィルタの再生又は交換を行える状態になるまでの間、臨時に開くものであり、バイパス通路もそのように使うことができるが、この大気開放手段又はバイパス通路が開き放しになるよう操作して内燃機関を運転する不正運転を行うことが予想される。このような内燃機関の不正運転が行われると排気浄化が進まず、排気ガス規制の実効を担保することができない。
【0004】
本発明はこのような点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低くなったとき、これによって排気を正常なフィルタに通さないままに内燃機関を運転する不正運転が行われていることを推定し、内燃機関の機能を制限するようにして、不正運転の続行を有効に阻止し、排気ガス規制の実効を担保する内燃機関の不正運転防止装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の内燃機関の不正運転防止装置は、排気に含まれる浮遊粒子状物質を捕集するフィルタを排気通路に設けた内燃機関の不正運転防止装置であって、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは内燃機関の機能を制限するように構成したことを特徴ととしている。
【0006】
フィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いことで排気を正常なフィルタに通さないままに内燃機関を運転する不正運転が行われていると推定し、内燃機関の機能が制限されるので、不正運転の続行が有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0007】
請求項2の内燃機関の不正運転防止装置は、請求項1の構成において、内燃機関の機能制限が、内燃機関を始動不能にし若しくは停止させること、内燃機関の出力性能を低下させること、又はその後の内燃機関の運転回数を制限することである。
【0008】
このようにすれば、フィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いことを検出することで排気を正常なフィルタに通さないままに内燃機関を運転する不正運転が行われていると推定し、内燃機関を始動不能にし若しくは停止させ、内燃機関の出力性能を低下させ、又はその後の内燃機関の運転回数を制限するので、不正運転の続行が有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。その場合、内燃機関の出力性能が低下すると不正運転の続行が有効に阻止されるのは、加速が悪化して運転性が劣悪になる、必要な出力を得ることができない、燃料消費率が悪化するなどの症状が出るため、そのまま不正運転を続行する意欲がなくなるからである。
【0009】
請求項3の内燃機関の不正運転防止装置は、排気に含まれる浮遊粒子状物質を捕集するフィルタを排気通路に設けた内燃機関の不正運転防止装置であって、フィルタの排気上流側の排気圧力を検出する圧力検出手段と、内燃機関の始動又は運転継続に係わる始動・運転継続関連手段と、圧力検出手段の出力を受け、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは内燃機関を始動不能にし又は停止させるように始動・運転継続関連手段を制御する不正運転防止手段とを備えたことを特徴としている。
【0010】
不正運転防止手段により、圧力検出手段の出力に基づいて、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは始動・運転継続関連手段を制御して内燃機関を始動不能にし又は停止させる。このようにフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いことを検出することで排気を正常なフィルタに通さないままに内燃機関を運転する不正運転が行われていると推定し、内燃機関を始動不能にし又は停止させるので、不正運転の続行が有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0011】
請求項4の内燃機関の不正運転防止装置は、排気に含まれる浮遊粒子状物質を捕集するフィルタを排気通路に設けた内燃機関の不正運転防止装置であって、フィルタの排気上流側の排気圧力を検出する圧力検出手段と、内燃機関の出力性能に係わる出力性能関連手段と、圧力検出手段の出力を受け、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは内燃機関の出力性能を低下させるように出力性能関連手段を制御する不正運転防止手段とを備えたことを特徴としている。
【0012】
不正運転防止手段により、圧力検出手段の出力に基づいて、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは出力性能関連手段を制御して内燃機関の出力性能を低下させる。このようにフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いことを検出することで排気を正常なフィルタに通さないままに内燃機関を運転する不正運転が行われていると推定し、内燃機関の出力性能を低下させるので、加速が悪化して運転性が劣悪になる、必要な出力を得ることができない、燃料消費率が悪化するなどの症状が出ることになり、そのまま不正運転を続行する意欲がなくなり、不正運転の続行が困難となって有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0013】
請求項5の内燃機関の不正運転防止装置は、排気に含まれる浮遊粒子状物質を捕集するフィルタを排気通路に設けた内燃機関の不正運転防止装置であって、フィルタの排気上流側の排気圧力を検出する圧力検出手段と、内燃機関の運転回数をカウントする運転回数計測手段と、内燃機関の始動又は運転継続に係わる始動・運転継続関連手段と、圧力検出手段及び運転回数計測手段の出力を受け、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低くなると、その後の内燃機関の運転回数を制限するように始動・運転継続関連手段を制御する不正運転防止手段とを備えたことを特徴としている。
【0014】
不正運転防止手段により、圧力検出手段及び運転回数計測手段の出力に基づいて、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは始動・運転継続関連手段を制御して、その後の内燃機関の運転回数を制限する。このようにフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いことを検出することで排気を正常なフィルタに通さないままに内燃機関を運転する不正運転が行われていると推定し、その後の内燃機関の運転回数を制限するので、不正運転の続行が有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0015】
請求項6の内燃機関の不正運転防止装置は、請求項1、請求項2、請求項3又は請求項4の構成において、フィルタよりも排気上流側の排気通路が、内燃機関との接続口及びフィルタとの接続口を除いて閉鎖されており、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは内燃機関を始動不能にし若しくは停止させ、又は内燃機関の出力性能を低下させるように構成している。
【0016】
このように大気開放手段又はバイパス通路などが設けられていない場合、不正運転防止手段により、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは即座に内燃機関を始動不能にし若しくは停止させ、又は内燃機関の出力性能を低下させるので、不正運転の続行が直ちに有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0017】
請求項7の内燃機関の不正運転防止装置は、請求項1、請求項2又は請求項5の構成において、フィルタよりも排気上流側の排気通路に、排気を大気開放する大気開放手段、又は排気をフィルタよりも排気下流側の排気通路にバイパスさせるバイパス通路が設けられ、この大気開放手段又はバイパス通路が開閉手段により開閉可能とされており、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは、その後の内燃機関の運転回数を制限するように構成している。
【0018】
このように大気開放手段又はバイパス通路が設けられている場合、不正運転防止手段により、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは、即座に内燃機関を始動不能にし又は停止させるのではなく、その後の内燃機関の運転回数を制限するので、内燃機関の稼働時にフィルタが目詰まりしたときにフィルタの再生又は交換を行える状態になるまでの間、大気開放手段又はバイパス通路を開くことを許容しながら、その後の内燃機関を始動不能にし又は停止させ、不正運転の続行が有効に阻止されて排気ガス規制の実効が担保される。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。これらの不正運転防止装置は、自動車のような輸送用機器に搭載した内燃機関に設けてもよいし、例えば発電装置駆動用の内燃機関のように敷地に定着した内燃機関に設けてもよい。これらの内燃機関の排気通路には、排気に含まれる浮遊粒子状物質を捕集するフィルタが設けている。図1は不正運転防止装置の第1の実施形態を示す。図1において、10は例えばディーゼルエンジン等の内燃機関、11は内燃機関10の排気通路であって、この排気通路11には排気浄化装置20が設けられている。排気浄化装置20は、内部が排気通路11の一部を構成するケーシングと、このケーシングのなかに設けられたフィルタ21とを備えている。フィルタ21は保守点検時、劣化による交換時等を想定してケーシングから取り外すことが可能になってはいるが、日常的に取り外すものではなく、この排気浄化装置20は固定方式である。フィルタ21は、一方の端面から入った排気を他方の端面から出し、この間に排気から浮遊粒子状物質を捕集する機能を発揮する。このフィルタ21としては、例えば目封じタイプ、多孔体タイプ、繊維タイプがある。目封じタイプは、例えばセラミック等の材料で構成され、隔壁で区画された複数のセルを有する、いわゆるハニカム体であって、ハニカムを1セルずつ交互にその端を塞いだものであり、排気が壁を通過するときに浮遊粒子状物質を捕集する。例えば、一方の端面で各セルの端面がシール材によって交互に市松模様状に塞がれており、他方の端面では、上記一方の端面で塞がれたセルは開口し、上記一方の端面で開口していたセルはシール材によって塞がれた構造をしている。多孔体タイプ、繊維タイプは、例えば金属等の材料で構成され、排気が多孔体又は繊維の構成体に衝突することで浮遊粒子状物質を捕集する。しかし、本発明はフィルタの構造をこれらに限定するものではない。
【0020】
第1実施形態の排気浄化装置20は、更に再生手段22を備えている。この再生手段22は、フィルタ21の周囲、例えばフィルタ21よりも上流側の排気通路11に設けられており、フィルタ21が目詰まりすると内燃機関10を停止して再生手段22を作動させ、フィルタ21に捕集された浮遊粒子状物質を燃焼させてフィルタ21を再生するようにしている。従って、この排気浄化装置20は先に説明した停止再生方式である。再生手段22としては、例えば通電されると発熱する電気ヒータ、供給された燃料を燃焼させて発熱するバーナが例示される。従って、第1実施形態における内燃機関10の不正運転は、フィルタ21をケーシングから取り外して内燃機関10を運転すること、フィルタ21が溶損又は破損したときにフィルタ21を交換せずに内燃機関を運転することである。
【0021】
30は不正運転防止装置であって、この不正運転防止装置30は、内燃機関10の始動時又は始動後にフィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは内燃機関10の機能を制限するように構成している。内燃機関10の機能を制限するとは、内燃機関10の機能を正常時のときよりも低下させ又は無くすことをいう。この内燃機関10の機能制限には、内燃機関10を始動不能にし若しくは停止させること、内燃機関10の出力性能を低下させること、又はその後の内燃機関10の運転回数を制限することが含まれるが、このうち第1実施形態では内燃機関10を始動不能にし若しくは停止させるようにしている。
【0022】
図2に示すように、この不正運転防止装置30は、フィルタ21の排気上流側の排気圧力を検出する圧力検出手段31と、内燃機関10の始動又は運転継続に係わる始動・運転継続関連手段32と、圧力検出手段31の出力を受け、内燃機関10の始動時又は始動後にフィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは内燃機関10を始動不能にし又は停止させるように始動・運転継続関連手段32を制御する不正運転防止手段33とを備えている。
【0023】
圧力検出手段31は、例えばフィルタ21の排気上流側の排気通路11に設けた公知の圧力センサである。始動・運転継続関連手段32は、内燃機関10の始動又は運転継続に欠くことができない機能を発揮する手段である。始動・運転継続関連手段32としては、例えば内燃機関10の電源スイッチ又はキースイッチ、セルモータ、燃料ポンプ、燃料噴射ポンプ等が挙げられ、冬季等ではグロープラグも挙げられる。不正運転防止手段33は、デジタル方式又はアナログ方式の電気回路で構成されるのが一般的である。不正運転防止手段33では、内燃機関10の始動時又は始動後に圧力検出手段31の出力と、予め設定されている設定値とを比較し、例えば圧力検出手段31の出力が設定値を下回るなどして、フィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いと判断されたときには、始動・運転継続関連手段32の機能を停止して内燃機関10を始動不能にし又は停止させる。始動・運転継続関連手段32の機能を停止させるには、例えば電磁スイッチ等により始動・運転継続関連手段32への電力供給を断つ、始動・運転継続関連手段32への動作信号をキャンセルする信号を送るなどの方法により行う。上記設定値は、正常なフィルタ21が排気通路11のなかの所定の位置に存在すれば、始動時又は始動後にフィルタ21の排気上流側で発生するであろう排気圧力であり、内燃機関10に応じて定められる。このように圧力センサ等の出力に基づいて始動・運転継続関連手段32を制御することに代えて、圧力検出手段31及び不正運転防止手段33の機能を機械的構成で実現してもよい。その場合は例えば、シリンダに弁体を摺動可能に嵌挿し、弁体の一方にフィルタ21の排気上流側の排気圧力を導入し、他方に上記排気圧力に抗して弁体を付勢する弾性部材を設け、上記排気圧力が弾性部材により設定される設定値よりも低くなったときは弁体が一方に移動してリミットスイッチ等を閉じ、これによって内燃機関10を始動不能にし又は停止させるように始動・運転継続関連手段32を制御する。
【0024】
従って、上記第1実施形態においては、フィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いことで排気を正常なフィルタ21に通さないままに内燃機関10を運転する不正運転が行われていると推定し、内燃機関10の機能が制限されるので、不正運転の続行が有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0025】
本発明は、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは内燃機関の機能を制限するように構成した不正運転防止装置の実施形態を全て含む。そのなかで、第1実施形態の不正運転防止装置30は内燃機関10の機能制限を、内燃機関10を始動不能にし若しくは停止させることで行った。このようにすれば、フィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いことを検出することで排気を正常なフィルタ21に通さないままに内燃機関10を運転する不正運転が行われていると推定し、内燃機関10を始動不能にし若しくは停止させるので、不正運転の続行が有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0026】
以下、他の実施形態を説明するが、第1実施形態と同様の構成、作用及び効果については説明を省略し、異なる構成、作用及び効果のみを説明する。図3は第2実施形態の不正運転防止装置30を示す。第1実施形態と異なるのは内燃機関10の機能制限の内容であり、第1実施形態では内燃機関10を始動不能にし若しくは停止させたが、第2実施形態では内燃機関10の出力性能を低下させるようにしている。出力性能の低下は、例えば内燃機関10へ供給する吸気の流量を絞ること、内燃機関10から排出される排気の流量を絞ること、内燃機関10へ供給する燃料の流量を絞ること等で行う。すなわち、図3に示すように、この不正運転防止装置30は、フィルタ21の排気上流側の排気圧力を検出する圧力検出手段31と、内燃機関10の出力性能に係わる出力性能関連手段34と、圧力検出手段31の出力を受け、内燃機関10の始動時又は始動後にフィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは内燃機関10の出力性能を低下させるように出力性能関連手段34を制御する不正運転防止手段33とを備えている。
【0027】
圧力検出手段31は、例えばフィルタ21の排気上流側の排気通路11に設けた公知の圧力センサである。出力性能関連手段34は、内燃機関10が本来の出力性能を発揮するに欠くことができない機能を発揮する手段である。出力性能関連手段34としては、例えば内燃機関10の吸気通路に設けられて吸気流量を絞る吸気絞り弁、内燃機関10の排気通路11に設けられて排気流量を絞る排気絞り弁、燃料噴射ポンプ等が挙げられる。不正運転防止手段33は、デジタル方式又はアナログ方式の電気回路で構成されるのが一般的である。不正運転防止手段33では、内燃機関10の始動時又は始動後に圧力検出手段31の出力と、予め設定されている設定値とを比較し、例えば圧力検出手段31の出力が設定値を下回るなどして、フィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いと判断されたときには、出力性能関連手段34の機能を抑制して内燃機関10の出力性能を低下させる。出力性能関連手段34の機能を抑制するには、例えば吸気絞り弁の開度をアクチュエータにより可変とし、このアクチュエータに電気信号を送って吸気絞り弁の開度を閉じ側に進め、吸気流量を絞ることで行う。排気絞り弁についても同様に構成し、排気絞り弁の開度を閉じ側に進め、排気流量を絞ることで行う。また、燃料噴射ポンプの噴射量をアクチュエータにより可変とし、このアクチュエータに電気信号を送って噴射量を低下させることで行ってもよい。このように圧力センサ等の出力に基づいて出力性能関連手段34を制御することに代えて、圧力検出手段31及び不正運転防止手段33の機能を機械的構成で実現してもよい。その場合は例えば、シリンダに弁体を摺動可能に嵌挿し、弁体の一方にフィルタ21の排気上流側の排気圧力を導入し、他方に上記排気圧力に抗して弁体を付勢する弾性部材を設け、上記排気圧力が弾性部材により設定される設定値よりも低くなったときは弁体が一方に移動してリミットスイッチ等を閉じ、これによって吸気絞り弁、排気絞り弁の開度を閉じ側に進めたり、燃料噴射ポンプの噴射量を低下させるなどして内燃機関10の出力性能を低下させるように出力性能関連手段34を制御する。
【0028】
第2実施形態の不正運転防止装置30は内燃機関10の機能制限を、内燃機関10の出力性能を低下させることで行った。このようにすれば、フィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いことを検出することで排気を正常なフィルタ21に通さないままに内燃機関10を運転する不正運転が行われていると推定し、内燃機関10の出力性能を低下させるので、加速が悪化して運転性が劣悪になる、必要な出力を得ることができない、燃料消費率が悪化するなどの症状が出ることになり、そのまま不正運転を続行する意欲がなくなり、不正運転の続行が有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0029】
図4は第3実施形態の不正運転防止装置30を示す。第1実施形態と異なるのは内燃機関10の機能制限の内容であり、第1実施形態では内燃機関10を始動不能にし若しくは停止させたが、第3実施形態では、その後の内燃機関10の運転回数を制限するようにしている。すなわち、図4に示すように、不正運転防止装置30は、フィルタ21の排気上流側の排気圧力を検出する圧力検出手段31と、内燃機関10の運転回数をカウントする運転回数計測手段35と、内燃機関10の始動又は運転継続に係わる始動・運転継続関連手段32と、圧力検出手段31及び運転回数計測手段35の出力を受け、内燃機関10の始動時又は始動後にフィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低くなると、その後の内燃機関10の運転回数を制限するように始動・運転継続関連手段32を制御する不正運転防止手段33とを備えている。
【0030】
圧力検出手段31は、例えばフィルタ21の排気上流側の排気通路11に設けた公知の圧力センサである。始動・運転継続関連手段32は、内燃機関10の始動又は運転継続に欠くことができない機能を発揮する手段である。始動・運転継続関連手段32としては、例えば内燃機関10の電源スイッチ又はキースイッチ、セルモータ、燃料ポンプ、燃料噴射ポンプ等が挙げられ、冬季等ではグロープラグも挙げられる。不正運転防止手段33及び運転回数計測手段35は、デジタル方式又はアナログ方式の電気回路で構成されるのが一般的である。不正運転防止手段33では、内燃機関10の始動時又は始動後に圧力検出手段31の出力と、予め設定されている設定値とを比較し、例えば圧力検出手段31の出力が設定値を下回るなどして、フィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いと判断されたときには、その後の内燃機関10の運転回数を制限する。すなわち、予め許容運転回数がN回と設定されているときは、その後の内燃機関10の運転回数をN回まで許容し、(N+1)回目に始動しようとし又は始動したときは、始動・運転継続関連手段32の機能を停止して内燃機関10を始動不能にし又は停止させる。その場合、残りの運転回数をディスプレイ等に表示して運転者等に知らせることが好ましい。N回の運転を許容したのは、例えば車両搭載の内燃機関10の場合、フィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低くなったあと、車両が車庫等の基地へ戻ることが必要であり、途中休みを入れて数回の内燃機関10の停止及び始動が許容されるべきであると判断されることがあるからである。始動・運転継続関連手段32の機能を停止させるには、例えば電磁スイッチ等により始動・運転継続関連手段32への電力供給を断つ、始動・運転継続関連手段32への動作信号をキャンセルする信号を送るなどの方法により行う。このように圧力センサ等の出力に基づいて始動・運転継続関連手段32を制御することに代えて、圧力検出手段31及び不正運転防止手段33の機能を機械的構成で実現してもよい。その場合は例えば、シリンダに弁体を摺動可能に嵌挿し、弁体の一方にフィルタ21の排気上流側の排気圧力を導入し、他方に上記排気圧力に抗して弁体を付勢する弾性部材を設け、上記排気圧力が弾性部材により設定される設定値よりも低くなったときは弁体が一方に移動してリミットスイッチ等を閉じ、これによって、その後の内燃機関10の運転回数を制限する。
【0031】
第3実施形態の不正運転防止装置30は内燃機関10の機能制限を、その後の内燃機関10の運転回数を制限することで行った。このようにすれば、フィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いことを検出することで排気を正常なフィルタ21に通さないままに内燃機関10を運転する不正運転が行われていると推定し、その後の内燃機関10の運転回数を制限するので、不正運転の続行が有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0032】
第1実施形態ないし第3実施形態で説明した排気浄化装置20は、停止再生方式によりフィルタ21の再生を行った。これに対して図5に示した第4実施形態の排気浄化装置20は、切り換え再生方式によりフィルタ21を再生しており、フィルタ21を2個並列に設け、片方のフィルタ21が目詰まりしたら排気を他方のフィルタ21に切り換え、その間に目詰まりしたフィルタ21を再生させるようにしている。すなわち、排気通路11が途中で二本に分岐し、それぞれの分岐排気通路11aに、内部が排気通路11aの一部を構成するケーシング及びフィルタ21を設け、フィルタ21の周囲、例えばフィルタ21よりも上流側の分岐排気通路11aに再生手段22を設けている。そして、二本の分岐排気通路11aが分岐するところに切り換え弁11bが設けられている。通常、切り換え弁11bにより排気を二本の分岐排気通路11aのうち一方に流し、その分岐排気通路11aのあるフィルタ21で浮遊粒子状物質を捕集する。そして、そのフィルタ21が目詰まりしたら切り換え弁11bを切り換えて排気を他方のフィルタ21に流し、その間に目詰まりしたフィルタ21を対応する再生手段22を作動させて再生させるようにしている。
【0033】
この第4実施形態においても第1実施形態ないし第3実施形態の不正運転防止装置30を採用することができ、これらの実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。その場合、圧力検出手段31は、分岐排気通路11aにおいてフィルタ21の排気上流側にそれぞれ設けられる。圧力検出手段31は、少なくとも現に排気が通過する側の分岐排気通路11aに設けたものが排気圧力を検出可能な状態になっていること、つまりアクティブになっていることが必要である。
【0034】
第1実施形態ないし第3実施形態で説明した排気浄化装置20は、固定方式によりフィルタ21を排気通路11に取り付けている。これに対して図6に示した第5実施形態の排気浄化装置20は脱着方式を採用しており、フィルタ21を内燃機関10の排気通路11に脱着可能に設けている。すなわち、例えば内部が排気通路11の一部を構成するケーシングを設け、このケーシングの一端を上流側の排気通路11に接続し、他端を蓋で開け閉めできるようにし、蓋を開けたときにケーシングの内部にフィルタ21を装着し又はケーシングの内部からフィルタ21を取り外せるように構成した形態である。この脱着方式を採用したときは、フィルタ21の再生は外部で行われるので、排気浄化装置20に再生手段22を設けないのが一般的である。
【0035】
この第5実施形態においても第1実施形態ないし第3実施形態の不正運転防止装置30を採用することができ、これらの実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【0036】
第1実施形態ないし第3実施形態で説明した排気浄化装置20は、フィルタ21の周辺、例えば排気上流側の排気通路11に再生手段22を設けた。これに対して図7に示した第6実施形態の排気浄化装置20では、再生手段を設けずにフィルタ21の排気上流側の排気通路11に酸化触媒40を設け、連続再生方式の排気浄化装置20としている。こうすれば酸化触媒40により排気中の浮遊粒子状物質が酸化されてフィルタ21に捕集された浮遊粒子状物質が連続的に除去される。
【0037】
この第6実施形態においても第1実施形態ないし第3実施形態の不正運転防止装置30を採用することができ、これらの実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。その場合、圧力検出手段31は、フィルタ21と酸化触媒40との間の排気通路11に設けてもよいし、酸化触媒40よりも排気上流側の排気通路11に設けてもよい。
【0038】
第1実施形態ないし第3実施形態で説明した排気浄化装置20は、フィルタ21よりも排気上流側の排気通路11が、内燃機関10との接続口及びフィルタ21との接続口を除いて閉鎖されていた。これに対して図8に示した第7実施形態の排気通路11では、フィルタ21よりも排気上流側の排気通路11に、排気を大気開放する大気開放手段51が設けられ、この大気開放手段51が開閉手段52により開閉可能とされている。この大気開放手段51は一端が排気通路11に連通し、他端が大気に開放された管又は排気通路11を大気に開放する開口である。開閉手段52はこの管又は開口を開閉する弁であり、手動操作又は排気圧力が所定値を超えたことを受けての自動作動により開閉する。開閉手段の他の例として大気開放手段51を塞ぐキャップがある。このキャップを大気開放手段51である管又は開口にねじ込むようにしてもよい。従って、第7実施形態における内燃機関10の不正運転は、フィルタ21をケーシングから取り外して内燃機関10を運転すること、フィルタ21が溶損又は破損したときにフィルタ21を交換せずに内燃機関を運転すること、大気開放手段51又はバイパス通路61が開き放しになるよう開閉手段52、62を操作して内燃機関10を運転することである。
【0039】
この第7実施形態においても第1実施形態ないし第3実施形態の不正運転防止装置30を採用することができ、これらの実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。その場合、圧力検出手段31は、排気通路11における大気開放手段51に近い部位に設けることが検出感度を高める上で好ましい。
【0040】
図9に示した第8実施形態の排気通路11では、第7実施形態が大気開放手段51を設けたことに代えて、バイパス通路を設けている。すなわち、第8実施形態の排気通路11では、フィルタ21よりも排気上流側の排気通路11に、排気をフィルタ21よりも排気下流側の排気通路11にバイパスさせるバイパス通路61が設けられ、このバイパス通路61が開閉手段62により開閉可能とされている。開閉手段62はバイパス通路61を開閉する弁であり、手動操作又は排気圧力が所定値を超えたことを受けての自動作動により開閉する。従って、第8実施形態における内燃機関10の不正運転は、第7実施形態で説明した三態様である。
【0041】
この第8実施形態においても第1実施形態ないし第3実施形態の不正運転防止装置30を採用することができ、これらの実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。その場合、圧力検出手段31は、排気通路11におけるバイパス通路61の上流端と接続する部位に設けることが検出感度を高める上で好ましい。
【0042】
本発明は、以上の実施形態の特徴を組み合わせた実施形態を含む。そのなかで、第1実施形態ないし第6実施形態の不正運転防止装置30は、フィルタ21よりも排気上流側の排気通路11が、内燃機関10との接続口及びフィルタ21との接続口を除いて閉鎖されている。そのため、不正運転防止手段33により、内燃機関10の始動時又は始動後にフィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは即座に内燃機関10を始動不能にし若しくは停止させ、又は内燃機関10の出力性能を低下させても問題になることが少ないと考えられ、そうしたときには不正運転の続行が直ちに有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。もっとも本発明は、第1実施形態ないし第6実施形態の不正運転防止装置30において、内燃機関10の始動時又は始動後にフィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは、その後の内燃機関10の運転回数を制限するようにした実施形態を含んでいる。
【0043】
一方、第7実施形態及び第8実施形態の不正運転防止装置30は、フィルタ21よりも排気上流側の排気通路11に、排気を大気開放する大気開放手段51、又は排気をフィルタ21よりも排気下流側の排気通路11にバイパスさせるバイパス通路61が設けられ、この大気開放手段51又はバイパス通路61が開閉手段52、62により開閉可能とされている。これはフィルタ21の目詰まり時に非常手段として排気を大気に放出することを想定して設けられた手段である。その設計趣旨を尊重するときには、不正運転防止手段33により、内燃機関10の始動時又は始動後にフィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは、即座に内燃機関10を始動不能にし又は停止させるのではなく、その後の内燃機関10の運転回数を制限することが好ましい。そうすれば、例えば走行中などのように内燃機関10の稼働時にフィルタ21が目詰まりしたときにフィルタ21の再生又は交換を行える状態になるまでの間、大気開放手段51又はバイパス通路61を開くことを許容しながら、その後の内燃機関10を始動不能にし又は停止させ、不正運転の続行が有効に阻止されて排気ガス規制の実効が担保される。その場合、許容される内燃機関10の運転回数Nを例えば3回と想定することが考えられる。すなわち、車両搭載の内燃機関10を例に挙げると、排気圧力の上昇等を知って内燃機関10を停止して開閉手段52、62を開け、次いで内燃機関10を始動し(1回目)、サービスエリアで休憩のために内燃機関10を停止し休憩後に内燃機関10を始動し(2回目)、車庫等の基地に戻って内燃機関10を停止し、翌日などに内燃機関10を始動して(3回目)サービス拠点へ移動する、という想定である。ただし、これは例示であるので、Nは3であると限定するものではなく、1、2又は4以上であってもよい。もっとも本発明は、第7実施形態及び第8実施形態の不正運転防止装置30において、内燃機関10の始動時又は始動後にフィルタ21の排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは即座に内燃機関10を始動不能にし若しくは停止させ、又は内燃機関10の出力性能を低下させるようにした実施形態を含んでいる。
【0044】
本発明の不正運転防止装置は、不正運転の続行を防止する趣旨であるから、例えば圧力検出手段を破壊するなど不正運転防止装置を本来の機能を発揮できないように改造されると意味をなさない。そのため、このような改造が施されないように保護する機能を備えることが望まれる。それには改造が施されると警報が鳴るようにしたり、内燃機関が停止するようにすることが好ましい。
【0045】
【発明の効果】
請求項1の内燃機関の不正運転防止装置を用いれば、フィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは排気を正常なフィルタに通さないままに内燃機関を運転する不正運転が行われていると推定し、内燃機関の機能を制限するので、不正運転の続行が有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0046】
請求項2のようにすれば、内燃機関を始動不能にし若しくは停止させること、内燃機関の出力性能を低下させること、又はその後の内燃機関の運転回数を制限することにより、不正運転の続行が有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0047】
請求項3の内燃機関の不正運転防止装置を用いれば、フィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いことを検出することで排気を正常なフィルタに通さないままに内燃機関を運転する不正運転が行われていると推定し、内燃機関を始動不能にし又は停止させるので、不正運転の続行が有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0048】
請求項4の内燃機関の不正運転防止装置を用いれば、フィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いことを検出することで排気を正常なフィルタに通さないままに内燃機関を運転する不正運転が行われていると推定し、内燃機関の出力性能を低下させるので、不正運転の続行が困難となって有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0049】
請求項5の内燃機関の不正運転防止装置を用いれば、フィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いことを検出することで排気を正常なフィルタに通さないままに内燃機関を運転する不正運転が行われていると推定し、その後の運転回数を制限するので、不正運転の続行が有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0050】
請求項6の内燃機関の不正運転防止装置は、例えば大気開放手段又はバイパス通路などが設けられていない内燃機関を対象とするが、不正運転防止手段により、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは即座に内燃機関を始動不能にし若しくは停止させ、又は内燃機関の出力性能を低下させるので、不正運転の続行が有効に阻止され、排気ガス規制の実効が担保される。
【0051】
請求項7の内燃機関の不正運転防止装置は、大気開放手段又はバイパス通路が設けられている内燃機関を対象とし、不正運転防止手段により、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは、即座に内燃機関を始動不能にし又は停止させるのではなく、その後の内燃機関の運転回数を制限する。そのため、フィルタが目詰まりしたときにフィルタの再生又は交換を行える状態になるまでの間、大気開放手段又はバイパス通路を開くことを許容しながら、その後の内燃機関を始動不能にし又は停止させ、不正運転の続行が有効に阻止されて排気ガス規制の実効が担保される。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の不正運転防止装置を示す一部断面図である。
【図2】第1実施形態の不正運転防止装置を示すブロック図である。
【図3】第2実施形態の不正運転防止装置を示すブロック図である。
【図4】第3実施形態の不正運転防止装置を示すブロック図である。
【図5】第4実施形態の不正運転防止装置を示す一部断面図である。
【図6】第5実施形態の不正運転防止装置を示す一部断面図である。
【図7】第6実施形態の不正運転防止装置を示す一部断面図である。
【図8】第7実施形態の不正運転防止装置を示す一部断面図である。
【図9】第8実施形態の不正運転防止装置を示す一部断面図である。
【符合の説明】
10 内燃機関
11 排気通路
20 排気浄化装置
21 フィルタ
30 不正運転防止装置
31 圧力検出手段
32 始動・運転継続関連手段
33 不正運転防止手段
34 出力性能関連手段
35 運転回数計測手段
51 大気開放手段
52 開閉手段
61 バイパス通路
62 開閉手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of exhaust gas purification for trapping suspended particulate matter contained in exhaust gas of an internal combustion engine such as a diesel engine, and relates to an internal combustion engine provided with a filter for trapping the suspended particulate matter in an exhaust passage. The present invention relates to a device for preventing unauthorized driving.
[0002]
[Prior art]
As an apparatus for purifying this type of exhaust gas, there is known an apparatus provided with a filter for trapping suspended particulate matter contained in exhaust gas in an exhaust passage of an internal combustion engine (for example, JP-A-2-185611, See JP-A-10-131740). In such an internal combustion engine, when the filter is clogged, the filter is regenerated by burning the suspended particulate matter collected by a burner or an electric heater. In this case, two filters are provided in parallel, and when one of the filters is clogged, the exhaust gas is switched to the other filter, and during that time, the switching regeneration type exhaust purification device is used to regenerate the clogged filter. There is an exhaust purification device of a stop regeneration system that stops an engine and regenerates a filter. Further, the filter can be removed from the exhaust passage assuming maintenance or inspection, replacement due to deterioration, or the like, but is not a daily removal. This is referred to as a fixed-type exhaust gas purification apparatus. On the other hand, there is known an exhaust gas purifying apparatus of a detachable type in which a filter is detachably provided in an exhaust passage of an internal combustion engine (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-35417). Further, there is known an exhaust gas purification apparatus in which an air release means for releasing the exhaust air to the atmosphere is provided in the exhaust passage on the exhaust gas upstream side of this type of filter, and the air release means can be opened and closed by the opening and closing means (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163873). See JP-A-2002-89235). In this case, a similar effect can be obtained by providing a bypass passage for bypassing the exhaust gas to the exhaust passage downstream of the filter, instead of the atmosphere opening means, and opening and closing the bypass passage by the opening / closing means.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
If a filter is provided in the exhaust passage, the exhaust resistance increases as the collection of suspended particulate matter progresses, so that the output performance of the internal combustion engine is reduced, drivability is reduced, and the fuel consumption rate is likely to be deteriorated. In the case of the stop regeneration method, the internal combustion engine cannot be operated during the filter regeneration, so that the degree of freedom in using the internal combustion engine is limited. In addition, regeneration of the filter requires energy for heating, and maintenance of the filter and the like is required, which increases the cost. Therefore, even if an exhaust gas purification device is provided in order to clear the exhaust gas regulations, it is expected that the filter will be removed and the internal combustion engine will be operated illegally. Further, if the filter is melted or damaged and a hole penetrating the filter is provided, the function of the filter to collect suspended particulate matter is impaired and the exhaust resistance is reduced. In that case, it is expected that the illegal operation of operating the internal combustion engine without replacing the filter will be performed. Furthermore, the atmosphere opening means is intended to be temporarily opened until the filter can be regenerated or replaced when the filter is clogged, and the bypass passage can be used as such. It is expected that the illegal operation of operating the internal combustion engine by operating the opening means or the bypass passage to be left open is expected. If such an illegal operation of the internal combustion engine is performed, exhaust gas purification will not proceed, and it will not be possible to ensure the effectiveness of exhaust gas regulations.
[0004]
The present invention has been made in view of such a point, the purpose thereof is, when the exhaust pressure on the exhaust upstream side of the filter becomes lower than a set value at or after the start of the internal combustion engine, By this, it is presumed that the illegal operation of operating the internal combustion engine without passing the exhaust gas through the normal filter is performed, so that the function of the internal combustion engine is limited, and the continuation of the illegal operation is effectively prevented, An object of the present invention is to provide a device for preventing illegal operation of an internal combustion engine that ensures the effectiveness of exhaust gas regulation.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an unauthorized operation prevention device for an internal combustion engine according to claim 1 is an unauthorized operation prevention device for an internal combustion engine, provided with a filter for trapping suspended particulate matter contained in exhaust gas in an exhaust passage, When the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the filter is lower than a set value at or after the start of the internal combustion engine, the function of the internal combustion engine is limited.
[0006]
Since the exhaust pressure on the exhaust upstream side of the filter is lower than the set value, it is estimated that the internal combustion engine is being operated without operating the exhaust gas through the normal filter, and the function of the internal combustion engine is limited. Therefore, the continuation of the illegal operation is effectively prevented, and the enforcement of the exhaust gas regulation is ensured.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the functional restriction of the internal combustion engine disables or stops the internal combustion engine, reduces the output performance of the internal combustion engine, or Is to limit the number of operations of the internal combustion engine.
[0008]
In this way, by detecting that the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the filter is lower than the set value, it is estimated that the illegal operation of operating the internal combustion engine without passing the exhaust gas through the normal filter is performed. However, since the internal combustion engine cannot be started or stopped, the output performance of the internal combustion engine is reduced, or the number of operations of the internal combustion engine is limited thereafter, the continuation of the illegal operation is effectively prevented, and the exhaust gas regulation becomes effective. Secured. In this case, if the output performance of the internal combustion engine is reduced, the continuation of the illegal operation is effectively prevented from being prevented because the acceleration is deteriorated, the drivability is deteriorated, the required output cannot be obtained, and the fuel consumption rate is deteriorated. This is because there is no desire to continue illegal driving as it is due to symptoms such as doing.
[0009]
An apparatus for preventing illegal operation of an internal combustion engine according to claim 3 is an apparatus for preventing illegal operation of an internal combustion engine, wherein a filter for trapping suspended particulate matter contained in exhaust gas is provided in an exhaust passage, wherein exhaust gas on the exhaust upstream side of the filter is provided. Pressure detection means for detecting pressure, start-up / continuation-related means relating to starting or continuation of operation of the internal combustion engine, and exhaust pressure on the exhaust upstream side of the filter at the time of or after starting of the internal combustion engine, receiving the output of the pressure detection means When the value is lower than a set value, an illegal operation preventing means for controlling a start / operation continuation related means so as to disable or stop the internal combustion engine is provided.
[0010]
The illegal operation prevention means controls the start / operation continuation related means based on the output of the pressure detection means at the start of the internal combustion engine or after the start when the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the filter is lower than a set value. Disable or stop the engine. By detecting that the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the filter is lower than the set value in this way, it is estimated that the illegal operation of operating the internal combustion engine without passing the exhaust gas through the normal filter is performed, and Since the engine cannot be started or stopped, the continuation of the illegal operation is effectively prevented, and the enforcement of the exhaust gas regulation is ensured.
[0011]
An apparatus for preventing illegal operation of an internal combustion engine according to claim 4, wherein the apparatus is provided with a filter for trapping suspended particulate matter contained in exhaust gas in an exhaust passage, the exhaust gas being provided upstream of the filter. Pressure detection means for detecting pressure, output performance-related means relating to the output performance of the internal combustion engine, and the output of the pressure detection means, the exhaust pressure on the exhaust upstream side of the filter at the start of or after the start of the internal combustion engine exceeds the set value And when the engine power is low, an illegal operation preventing means for controlling the output performance related means so as to reduce the output performance of the internal combustion engine is provided.
[0012]
The illegal operation preventing means controls the output performance-related means based on the output of the pressure detecting means when the exhaust pressure on the exhaust upstream side of the filter is lower than a set value at or after the start of the internal combustion engine to start the internal combustion engine. Reduce output performance. By detecting that the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the filter is lower than the set value in this way, it is estimated that the illegal operation of operating the internal combustion engine without passing the exhaust gas through the normal filter is performed, and Since the output performance of the engine is reduced, the acceleration will deteriorate, driving performance will deteriorate, the required output will not be obtained, the fuel consumption rate will deteriorate, etc. As a result, it becomes difficult to continue the illegal operation, and the operation is effectively prevented.
[0013]
An apparatus for preventing illegal operation of an internal combustion engine according to claim 5 is an apparatus for preventing illegal operation of an internal combustion engine, wherein a filter for trapping suspended particulate matter contained in exhaust gas is provided in an exhaust passage. Pressure detection means for detecting pressure, operation number measurement means for counting the number of operation times of the internal combustion engine, start / operation continuation related means for starting or continuation of operation of the internal combustion engine, and outputs of the pressure detection means and operation number measurement means When the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the filter becomes lower than the set value at or after the start of the internal combustion engine, the illegal operation for controlling the start / operation continuation related means so as to limit the number of subsequent operations of the internal combustion engine is performed. And a prevention means.
[0014]
When the exhaust pressure on the upstream side of the exhaust gas of the filter is lower than a set value at or after the start of the internal combustion engine based on the outputs of the pressure detecting means and the number of operation times measuring means, the illegal operation preventing means means To limit the number of subsequent operations of the internal combustion engine. Thus, by detecting that the exhaust pressure on the exhaust upstream side of the filter is lower than the set value, it is estimated that the illegal operation of operating the internal combustion engine without passing the exhaust gas through the normal filter is performed, and thereafter, Therefore, the continuation of the illegal operation is effectively prevented, and the effective exhaust gas regulation is ensured.
[0015]
In the device for preventing unauthorized operation of an internal combustion engine according to claim 6, in the configuration of claim 1,
[0016]
In the case where the air release means or the bypass passage is not provided as described above, the illegal operation preventing means is used to immediately start the internal combustion engine when the exhaust pressure on the exhaust side of the filter is lower than the set value at or after the start of the internal combustion engine. Since the engine cannot be started or stopped, or the output performance of the internal combustion engine is reduced, the continuation of the illegal operation is immediately and effectively prevented, and the exhaust gas regulation is ensured.
[0017]
An apparatus for preventing illegal operation of an internal combustion engine according to claim 7, in the configuration of
[0018]
In the case where the atmosphere opening means or the bypass passage is provided as described above, the illegal operation prevention means immediately starts the internal combustion engine when the exhaust pressure on the exhaust upstream side of the filter is lower than the set value at or after the start of the internal combustion engine. Rather than disabling or stopping the engine, it limits the number of operations of the internal combustion engine thereafter, so that when the filter becomes clogged during operation of the internal combustion engine, until the filter can be regenerated or replaced. While allowing the opening of the atmosphere opening means or the bypass passage, the internal combustion engine thereafter cannot be started or stopped, and the continuation of the illegal operation is effectively prevented, so that the exhaust gas regulation is ensured.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. These unauthorized driving prevention devices may be provided in an internal combustion engine mounted on a transportation device such as an automobile, or may be provided in an internal combustion engine fixed on a site such as an internal combustion engine for driving a power generation device. The exhaust passages of these internal combustion engines are provided with filters for trapping suspended particulate matter contained in exhaust gas. FIG. 1 shows a first embodiment of an unauthorized driving prevention device. In FIG. 1,
[0020]
The exhaust
[0021]
[0022]
As shown in FIG. 2, the unauthorized
[0023]
The
[0024]
Therefore, in the first embodiment, since the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the
[0025]
The present invention includes all embodiments of the unauthorized operation prevention device configured to limit the function of the internal combustion engine when the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the filter is lower than a set value at or after the start of the internal combustion engine. Among them, the unauthorized
[0026]
Hereinafter, other embodiments will be described, but the description of the same configurations, operations, and effects as those of the first embodiment will be omitted, and only different configurations, operations, and effects will be described. FIG. 3 shows an unauthorized
[0027]
The
[0028]
The unauthorized
[0029]
FIG. 4 shows an unauthorized
[0030]
The
[0031]
The unauthorized
[0032]
The exhaust
[0033]
Also in the fourth embodiment, the unauthorized
[0034]
In the exhaust
[0035]
Also in the fifth embodiment, the unauthorized
[0036]
In the exhaust
[0037]
Also in the sixth embodiment, the unauthorized
[0038]
In the
[0039]
Also in the seventh embodiment, the unauthorized
[0040]
In the
[0041]
Also in the eighth embodiment, the unauthorized
[0042]
The present invention includes embodiments that combine the features of the above embodiments. Among them, in the unauthorized
[0043]
On the other hand, the unauthorized
[0044]
Since the unauthorized operation prevention device of the present invention is intended to prevent the continuation of unauthorized operation, it does not make sense if the unauthorized operation prevention device is modified so as not to exhibit its original function, for example, by destroying the pressure detecting means. . Therefore, it is desired to have a function of protecting such modification from being performed. To this end, it is preferable to make an alarm sound when the modification is performed or to stop the internal combustion engine.
[0045]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the filter is lower than the set value, the illegal operation of operating the internal combustion engine without passing the exhaust gas through the normal filter is performed. Since it is assumed that the internal combustion engine is functioning, the continuation of the illegal operation is effectively prevented, and the effectiveness of the exhaust gas regulation is ensured.
[0046]
According to the second aspect of the present invention, the continuation of the illegal operation is effective by making the internal combustion engine inoperable or stopping, reducing the output performance of the internal combustion engine, or limiting the number of times of operation of the internal combustion engine thereafter. And the effectiveness of exhaust gas regulations is ensured.
[0047]
According to the third aspect of the present invention, the internal combustion engine is operated without passing the exhaust gas through the normal filter by detecting that the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the filter is lower than the set value. Since it is presumed that the illegal operation is being performed, and the internal combustion engine is disabled or stopped, the continuation of the illegal operation is effectively prevented, and the effective exhaust gas regulation is ensured.
[0048]
With the device for preventing illegal operation of an internal combustion engine according to claim 4, the internal combustion engine is operated without passing the exhaust gas through a normal filter by detecting that the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the filter is lower than a set value. Since it is estimated that the illegal operation is being performed and the output performance of the internal combustion engine is reduced, the continuation of the illegal operation becomes difficult and is effectively prevented, so that the exhaust gas regulation is effectively enforced.
[0049]
According to the fifth aspect of the present invention, the internal combustion engine is operated without passing the exhaust gas through the normal filter by detecting that the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the filter is lower than the set value. Since it is estimated that the illegal operation has been performed and the number of subsequent operations is limited, the continuation of the illegal operation is effectively prevented, and the effective emission gas regulation is secured.
[0050]
The device for preventing unauthorized operation of an internal combustion engine according to claim 6 is intended for an internal combustion engine which is not provided with, for example, an atmosphere opening means or a bypass passage. When the exhaust pressure on the exhaust upstream side is lower than the set value, the engine cannot be started or stopped immediately or the output performance of the internal combustion engine is reduced. Is ensured.
[0051]
The device for preventing unauthorized operation of an internal combustion engine according to claim 7 is intended for an internal combustion engine provided with an atmosphere opening means or a bypass passage. When the exhaust pressure is lower than the set value, the number of operations of the internal combustion engine is limited instead of immediately disabling or stopping the internal combustion engine. Therefore, until the filter can be regenerated or replaced when the filter is clogged, the air opening means or the bypass passage is allowed to be opened, and the subsequent internal combustion engine is disabled or stopped, and the The continuation of the operation is effectively prevented, and the effectiveness of the exhaust gas regulation is ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view illustrating an unauthorized operation prevention device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing an unauthorized driving prevention device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing an unauthorized driving prevention device according to a second embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing an unauthorized driving prevention device according to a third embodiment.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view illustrating an unauthorized operation prevention device according to a fourth embodiment.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing an unauthorized operation prevention device according to a fifth embodiment.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view illustrating an unauthorized operation prevention device according to a sixth embodiment.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view illustrating an unauthorized operation prevention device according to a seventh embodiment.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view illustrating an unauthorized operation prevention device according to an eighth embodiment.
[Description of sign]
10 Internal combustion engine
11 Exhaust passage
20 Exhaust gas purification device
21 Filter
30 Unauthorized driving prevention device
31 Pressure detecting means
32 Startup and operation continuation related means
33 Illegal driving prevention means
34 Output performance related means
35 Driving frequency measuring means
51 Air release means
52 Opening / closing means
61 Bypass passage
62 Opening / closing means
Claims (7)
内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは内燃機関の機能を制限するように構成したことを特徴とする内燃機関の不正運転防止装置。An illegal operation prevention device for an internal combustion engine, wherein a filter for trapping suspended particulate matter contained in exhaust gas is provided in an exhaust passage,
An apparatus for preventing improper operation of an internal combustion engine, wherein the function of the internal combustion engine is restricted when the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the filter is lower than a set value at or after the start of the internal combustion engine.
フィルタの排気上流側の排気圧力を検出する圧力検出手段と、内燃機関の始動又は運転継続に係わる始動・運転継続関連手段と、圧力検出手段の出力を受け、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは内燃機関を始動不能にし又は停止させるように始動・運転継続関連手段を制御する不正運転防止手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の不正運転防止装置。An illegal operation prevention device for an internal combustion engine, wherein a filter for trapping suspended particulate matter contained in exhaust gas is provided in an exhaust passage,
Pressure detection means for detecting the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the filter, start / operation continuation related means for starting or continuation of operation of the internal combustion engine, and a filter for receiving the output of the pressure detection means and starting or after starting the internal combustion engine. An internal combustion engine characterized in that the internal combustion engine is provided with illegal operation prevention means for controlling start / operation continuation related means so that the internal combustion engine cannot be started or stopped when the exhaust pressure on the exhaust upstream side of the exhaust gas is lower than a set value. Unauthorized driving prevention device.
フィルタの排気上流側の排気圧力を検出する圧力検出手段と、内燃機関の出力性能に係わる出力性能関連手段と、圧力検出手段の出力を受け、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低いときは内燃機関の出力性能を低下させるように出力性能関連手段を制御する不正運転防止手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の不正運転防止装置。An illegal operation prevention device for an internal combustion engine, wherein a filter for trapping suspended particulate matter contained in exhaust gas is provided in an exhaust passage,
Pressure detection means for detecting the exhaust pressure on the exhaust upstream side of the filter; output performance-related means relating to the output performance of the internal combustion engine; receiving the output of the pressure detection means, and starting or after starting the internal combustion engine on the exhaust upstream side of the filter. An unauthorized operation prevention means for controlling an output performance-related means so as to reduce the output performance of the internal combustion engine when the exhaust pressure of the internal combustion engine is lower than a set value.
フィルタの排気上流側の排気圧力を検出する圧力検出手段と、内燃機関の運転回数をカウントする運転回数計測手段と、内燃機関の始動又は運転継続に係わる始動・運転継続関連手段と、圧力検出手段及び運転回数計測手段の出力を受け、内燃機関の始動時又は始動後にフィルタの排気上流側の排気圧力が設定値よりも低くなると、その後の内燃機関の運転回数を制限するように始動・運転継続関連手段を制御する不正運転防止手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の不正運転防止装置。An illegal operation prevention device for an internal combustion engine, wherein a filter for trapping suspended particulate matter contained in exhaust gas is provided in an exhaust passage,
Pressure detection means for detecting the exhaust pressure on the exhaust gas upstream side of the filter, operation number measurement means for counting the number of operation times of the internal combustion engine, start / operation continuation related means for starting or continuation of operation of the internal combustion engine, and pressure detection means When the exhaust pressure on the exhaust upstream side of the filter becomes lower than the set value at the start of the internal combustion engine or after the start of operation, the start and operation are continued so as to limit the number of operations of the internal combustion engine thereafter. An illegal operation prevention device for an internal combustion engine, comprising: illegal operation prevention means for controlling related means.
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