JP2005214097A - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両の停車状態が検出され、かつ手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作された時、フィルタ部材に捕獲された排気微粒子を燃焼除去してフィルタ部材を再生する再生手段と、目的地までの走行経路を選定して表示する走行経路選定手段と、走行経路選定手段により選定された走行経路が地図情報とともに表示可能とされる表示手段と、フィルタ部材の再生に適した場所や施設に関する情報を、車両内部或いは車両外部の記憶手段から入手可能に構成された再生適正情報入手手段と、排気微粒子量が所定量以上になった時、再生適正情報入手手段により入手されたフィルタ部材の再生に適した場所や施設を、他の場所や施設に対して認知され易いよう表示手段に表示させる再生適正情報表示手段とが備えられる。
【選択図】図5
Description
そして、このようにパティキュレートフィルタを備えた場合、パティキュレータフィルタに捕獲された排気微粒子量が捕獲可能な飽和容量にまで達すると、捕獲された排気微粒子を燃焼させ、パティキュレートフィルタを再生する必要がある。
そこで、下記特許文献1には、パティキュレートフィルタが再生時期になった時点灯する警告ランプと、乗員の手動操作によってパティキュレートフィルタの再生開始が可能とされる手動スイッチとを備え、車両停止時、警告ランプの点灯を受け、乗員の操作によって手動スイッチがONされると、所定時間燃料噴射量を増量し、アイドル回転数を上昇させることによって排気微粒子を燃焼除去することが開示されている。
そして、このような比較的広いスペースを有する場所を見つけることは、乗員にとって慣れた場所であれば容易である。
ところが、乗員にとって不慣れな場所での車両走行中にパティキュレートフィルタの再生の必要が生じた場合、乗員は上述のような比較的広いスペースを有する場所を直ちに見つけることが困難な場合があり、乗員に再生を実行するためだけの場所をわざわざ探させる煩わしさを与えたり、再生を実行する場所の発見に手間取ったような場合、パティキュレートフィルタが完全に目詰まりする虞がある。
該フィルタ部材に捕獲された排気微粒子量に関連するパラメータを検出する排気微粒子量検出手段と、
車両の停車状態を検出する停車状態検出手段と、
乗員による操作が可能とされ、上記フィルタ部材の再生を開始させるための手動再生スイッチと、
上記排気微粒子量検出手段により検出された排気微粒子量が所定量以上になった時、乗員による手動再生を促す報知を行う再生指示報知手段と、
上記車両停車状態検出手段により車両の停車状態が検出され、かつ上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作された時、上記フィルタ部材に捕獲された排気微粒子を燃焼除去してフィルタ部材を再生する再生手段とを備えたエンジンの排気浄化装置において、
上記エンジンが搭載された車両には、ナビゲーションシステムが備えられており、
該ナビゲーションシステムには、乗員による目的地の設定が可能とされる目的地設定手段と、
車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
地図情報を予め記憶する地図情報記憶手段と、
上記目的地設定手段により設定された目的地及び上記現在位置検出手段により検出された現在位置を上記地図記憶手段に記憶された地図情報に照らし合わせて目的地までの走行経路を選定して表示する走行経路選定手段と、
該走行経路選定手段により選定された走行経路が地図情報とともに表示可能とされる表示手段と、
上記フィルタ部材の再生に適した場所や施設に関する情報を、車両内部或いは車両外部の記憶手段から入手可能に構成された再生適正情報入手手段と、
上記排気微粒子量検出手段により検出された排気微粒子量が所定量以上になった時、上記再生適正情報入手手段により入手されたフィルタ部材の再生に適した場所や施設を、他の場所や施設に対して認知され易いよう上記表示手段に表示させる再生適正情報表示手段とが備えられるよう構成してある。
上記再生指示報知手段は、手動再生を促す報知を上記音声発信手段により音声で報知させるよう構成してある。
本発明の第6の構成によれば、車両の現在位置から進行方向の所定範囲においてフィルタ部材の再生に適した場所や施設が表示されるため、不要な表示が抑制され、表示視認性の低下を抑制しつつ、フィルタ部材の再生に適した場所や施設まで容易に誘導することができる。
吸気通路2には、その上流側から下流側に向かって順次エアクリーナ4、エアフローセンサ5、VGTターボ過給機(バリアブルジオメトリーターボ)6のブロア6a、インタークーラ7、吸気絞り弁8、吸気温度センサ9、吸気圧力センサ10が配設されている。
排気通路3には、その上流側から下流側に向かって順次VGTターボ過給機(バリアブルジオメトリーターボ)6のタービン6b、タービン6bに流入する排気ガス流速を制御する可動ベーン6c、酸化触媒11、パティキュレートフィルタ12が配設されている。
パティキュレートフィルタ12の上下流には、排気圧力センサ13、14が配設されており、各排気圧力センサ13と14との差圧に基づいてパティキュレートフィルタ12に堆積した排気微粒子量を検出するよう構成されている。
また、パティキュレートフィルタ12には温度センサ15が設けられている。
また、吸気通路2と排気通路3とを接続する排気ガス還流通路16が設けられており、その排気ガス還流通路16の途中には負圧アクチュエータ式の排気ガス還流弁17と、排気ガスをエンジンの冷却水によって冷却するためのクーラ18とが配設されている。
19は燃料噴射ポンプであり、燃料タンク(図示省略)からの燃料を蓄圧手段としてのコモンレール20に供給する。
コモンレール20は、各気筒の燃焼室1aに配設された燃料噴射弁21(図1では1つのみ図示)に接続されるとともに、そのコモンレール20には、燃料噴射圧センサ22と、コモンレール19内に蓄圧された燃料の圧力が許容圧力以上になった時開弁し、燃料タンク側に燃料をリリーフするための安全弁23が設けられている。
50はエンジン制御用のコントロールユニットであり、上述した各種センサ、エンジン回転数センサ24、レンジ位置検出センサ25、車速センサ26、後述する手動再生スイッチ27、アクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサ28、ブレーキペダルの開度を検出するブレーキペダルセンサ29からの検出信号が入力されるようになっており、入力された各種検出信号に基づいて上述した各種アクチュエータを制御するよう構成されている。
また、60はナビゲーション制御用のコントロールユニットであり、GPSアンテナ31と、車外からの情報を受信するための受信アンテナ32とで受信した各信号及びディスプレィ61に対して乗員の手入力によって設定される目的地が入力されるようになっており、選定された走行経路をディスプレィ61上に地図と共に表示するよう構成されている。
エンジン制御用のコントロールユニット50には、排気圧力センサ13、14、エンジン回転数センサ24、自動変速機の変速レンジ位置を検出するためのレンジ位置検出センサ25、車速センサ26、パティキュレートフィルタ12の手動再生を開始するための手動再生スイッチ27、アクセルペダルセンサ28、ブレーキペダルセンサ29からの検出信号が入力される。
エンジン制御用のコントロールユニット50は、入力された各種検出信号に基づいて、吸気絞り弁8、可動ベーン6c、排気ガス還流弁17、燃料噴射弁21を、それぞれ制御するように構成されている。
具体的には、図3中(a2)で示すように、圧縮行程上死点近傍で噴射される主噴射の噴射量を通常時の噴射量(a1)よりも所定量増量、例えば、アイドル回転数を通常のアイドル回転数(例えば、750rpm)から手動再生用の第1目標回転数(例えば、1750rpm)まで上昇させるために必要な量増量するとともに、図3に示すように、主噴射(a2)の後の膨張行程において所定量の後噴射(b)を追加実行する。
これによって、後噴射の酸化触媒11での酸化反応によってパティキュレートフィルタ12に流入される排気ガス温度を効果的に上昇することができ、パティキュレートフィルタ12に捕獲された排気微粒子を燃焼除去でき、パティキュレートフィルタ12を再生することができる。
ナビゲーション制御用のコントロールユニット60は、予め記憶された地図情報を記憶した地図情報記憶手段60aを備えており、地図情報記憶手段60aに記憶された地図情報や、受信した交通規制情報、渋滞情報等に基づいて最短経路となるよう走行経路が選定され、選定された走行経路をディスプレィ61上に地図と共に表示するよう構成されている。
また、地図情報記憶手段60aには、パティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設に関連する情報が記憶されており、例えば、場所としては空き地、施設としてはサービスエリア、燃料給油施設等があげられる。
また、パティキュレートフィルタ12に捕獲された排気微粒子量が第1所定量以上になった時は、地図情報記憶手段60aに記憶されているパティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設に関連する情報、或いは受信アンテナ32で受信されたパティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設に関連する情報に基づいて、車両の現在位置から進行方向においてパティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設を検索し、検索された場所や施設の中から現在位置から最も近く、走行経路沿いに面した場所或いは施設をディスプレィ61上に表示させるよう構成されている。
図4のステップS1において、設定された目的地、GPSアンテナ31により受信された車両の現在位置、受信アンテナ32により受信された交通規制情報、渋滞情報及びパティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設に関連する情報、コントロールユニット60内の地図情報記憶手段60aからの地図情報、パティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設に関連する情報、排気圧力センサ13、14によりそれぞれ検出された排気圧力等を読込む。
ステップS2では、車両の現在位置と、設定された目的地とを地図情報に照らし合わせて目的地までの走行経路が最短経路となるように走行経路を選定する。
ステップS3では、ステップS1で読込まれた各排気圧力に基づいて差圧Pを算出し、続く、ステップS4で、ステップS3で算出された排気圧力の差圧Pに基づいてパティキュレートフィルタ12に捕獲された捕獲量Mを算出する。
ステップS5でYESと判定された時は、ステップS6に進み、パティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設を、例えば、車両の現在位置を中心とする所定距離範囲内において地図情報から検索する。
続く、ステップS7では、ステップS6で検索されたパティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設が、ステップS2で選定された走行経路沿いにあるか否か、つまり、走行経路沿いに面しているか否か判定する。
ステップS7でYESと判定された時、ステップS8に進み、車両の現在位置から最も近い、パティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設の表示のみを、乗員に認知され易い表示とする。
例えば、図5に示すように、車両の現在位置がaで、パティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設が、選定された走行経路A沿いの燃料給油施設Gであった場合、この燃料給油施設Gを点滅させ、乗員に認知させ易く表示する。
ステップS9では、ステップS2で選定された走行経路以外で、目的地までの他の走行経路上にパティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設が存在するか否か判定する。
ステップS9でYESと判定された時、つまり、他の走行経路沿いにパティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設が存在する場合、ステップS10に進み、走行経路を、走行経路沿いにパティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設が存在する他の走行経路に変更する。
例えば、図6に示すように、車両の現在位置がaで、既に選定されている走行経路Aとは異なる他の走行経路B沿いにパティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設として燃料給油施設Gが存在する場合、走行経路をAからBに変更するとともに、変更後の走行経路B沿いの燃料給油施設Gを点滅させ、乗員に認知させ易く表示する。
尚、この時、ディスプレィ61には、走行経路を変更した旨のメッセージが表示される。
ステップS11でYESと判定された時、つまり、車両がパティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設に到達して既に再生中である場合、ステップS8に進み、パティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設の点滅表示を継続する。
図7のステップS20において、エンジン回転数センサ24、レンジ位置検出センサ25、車速センサ26、手動再生スイッチ27、アクセルペダルセンサ28、ブレーキペダル29等からの各種検出信号を読込む。
続く、ステップS21では、車両が停車状態にあるか否か判定する。具体的には、車速が0で、アクセルペダルがオフ(踏み込まれていない状態)で、かつ変速機のレンジ位置が非走行レンジ位置(本実施形態ではPレンジ)にある時、停車状態であると判定する。
尚、本実施形態では、Pレンジを非走行レンジ位置として判定するようにしているが、その他、Nレンジも非走行レンジ位置として判定するようにしてもよい。
ステップS22でYESと判定された時、つまり、車両停車状態で、手動再生スイッチがオンされた時、ステップS23に進み、図4のステップS4で算出された排気微粒子の捕獲量Mに基づいてパティキュレートフィルタ12の再生実行時間Tを演算する。つまり、排気微粒子の捕獲量Mが多い程再生完了に必要な時間が長くなるため、排気微粒子の捕獲量Mが多い程再生実行時間Tを長く設定、例えば、約10分以内の値に設定する。
ステップS25でYESと判定された時、つまり、再生実行時間T中である時、ステップS26に進み、パティキュレートフィルタ12の再生を実行する。
尚、再生の具体的な手法は、上述したように、圧縮行程上死点近傍で噴射される主噴射の噴射量を通常時の噴射量よりも所定量増量、例えば、アイドル回転数を通常のアイドル回転数(例えば、750rpm)から手動再生用の第1目標回転数(例えば、1750rpm)まで上昇させるために必要な量増量するとともに、主噴射の後の膨張行程において所定量の後噴射を追加実行することによって行われる。
具体的には、主噴射の噴射量を、通常のアイドル回転数(例えば、750rpm)にするための燃料噴射量に設定するとともに、後噴射の追加実行を中止する。
具体的には、図8に示すように、ディスプレィ61上に、パティキュレートフィルタ12の再生に適した場所や施設を経由した走行経路に変更してもよいか旨のメッセージを表示し、乗員に変更するか変更を中止するかを選択させるようにしてもよい。
強制再生は、所定の再生条件が成立した時、例えば、排気微粒子量が第1所定量以上、エンジン回転数が低回転、高回転を除く所定回転領域、エンジン負荷が低負荷、高負荷を除く所定負荷領域、及び車速が所定車速以上の時、圧縮行程上死点近傍で噴射される主噴射後の膨張行程において所定量の後噴射を追加する。
従って、車両走行中にも、後噴射の酸化触媒11での後燃焼によってパティキュレートフィルタ12に流入される排気ガス温度を上昇することができるため、パティキュレートフィルタ12に捕獲された排気微粒子を燃焼除去することができる。
従って、手動再生実行頻度を下げることができ、乗員の手動再生スイッチ27の操作を伴う手動再生の煩わしさを軽減することができる。
11:酸化触媒
12:パティキュレートフィルタ(フィルタ部材)
13、14:排気圧力センサ(排気微粒子量検出手段)
21:燃料噴射弁
25:レンジ位置検出センサ(停車状態検出手段)
26:車速センサ(停車状態検出手段)
27:手動再生スイッチ(再生指示報知手段)
28:アクセルペダルセンサ(停車状態検出手段)
29:ブレーキペダルセンサ
31:GPSアンテナ(現在位置検出手段)
32:受信用アンテナ(再生適正情報入手手段)
50:エンジン制御用のコントロールユニット(再生手段、排気微粒子量算出手段)
60:ナビゲーション制御用のコントロールユニット(走行経路設定手段)
60a:地図情報記憶手段(再生適正情報入手手段)
61:ディスプレィ(表示手段、目的地設定手段)
Claims (6)
- エンジンの排気通路に配設され、排気ガス中の排気微粒子を捕獲するフィルタ部材と、
該フィルタ部材に捕獲された排気微粒子量に関連するパラメータを検出する排気微粒子量検出手段と、
車両の停車状態を検出する停車状態検出手段と、
乗員による操作が可能とされ、上記フィルタ部材の再生を開始させるための手動再生スイッチと、
上記排気微粒子量検出手段により検出された排気微粒子量が所定量以上になった時、乗員による手動再生を促す報知を行う再生指示報知手段と、
上記車両停車状態検出手段により車両の停車状態が検出され、かつ上記手動再生スイッチが手動再生開始状態に操作された時、上記フィルタ部材に捕獲された排気微粒子を燃焼除去してフィルタ部材を再生する再生手段とを備えたエンジンの排気浄化装置において、
上記エンジンが搭載された車両には、ナビゲーションシステムが備えられており、
該ナビゲーションシステムには、乗員による目的地の設定が可能とされる目的地設定手段と、
車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
地図情報を予め記憶する地図情報記憶手段と、
上記目的地設定手段により設定された目的地及び上記現在位置検出手段により検出された現在位置を上記地図記憶手段に記憶された地図情報に照らし合わせて目的地までの走行経路を選定する走行経路選定手段と、
該走行経路選定手段により選定された走行経路が地図情報とともに表示される表示手段と、
上記フィルタ部材の再生に適した場所や施設に関する情報を、車両内部或いは車両外部の記憶手段から入手可能に構成された再生適正情報入手手段と、
上記排気微粒子量検出手段により検出された排気微粒子量が所定量以上になった時、上記再生適正情報入手手段により入手されたフィルタ部材の再生に適した場所や施設を、他の場所や施設に対して認知され易いよう上記表示手段に表示させる再生適正情報表示手段とが備えられていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 上記走行経路選定手段は、上記排気微粒子量検出手段により検出された排気微粒子量が所定量以上になった時、選定された走行経路を、上記再生適正情報入手手段により入手された場所や施設を経由し易い走行経路に変更するよう構成されていることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの排気浄化装置。
- 上記再生適正情報表示手段は、上記走行経路選定手段により選定された走行経路沿いのフィルタ部材の再生に適した場所や施設を上記表示手段に表示させるよう構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンの排気浄化装置。
- 上記再生指示報知手段は、手動再生を促すメッセージを上記表示手段に表示させるよう構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装置。
- 上記ナビゲーションシステムは、音声発信手段を備えており、
上記再生指示報知手段は、手動再生を促す報知を上記音声発信手段により音声で報知させるよう構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装置。 - 上記再生適正情報表示手段は、車両の現在位置から進行方向の所定範囲においてフィルタ部材の再生に適した場所や施設を表示するよう構成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004022738A JP2005214097A (ja) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | エンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=34905993
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009257323A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-11-05 | Komatsu Ltd | ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの再生装置および方法 |
JP2010059832A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Mitsubishi Motors Corp | 排気浄化装置 |
JP2011007105A (ja) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 作業機械 |
-
2004
- 2004-01-30 JP JP2004022738A patent/JP2005214097A/ja active Pending
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