JP2014084819A

JP2014084819A - 排圧調整バルブの制御装置

Info

Publication number: JP2014084819A
Application number: JP2012235470A
Authority: JP
Inventors: Masaru Moriguchi; 優森口
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2014-05-12
Anticipated expiration: 2032-10-25
Also published as: JP6073644B2

Abstract

【課題】排圧調整バルブが閉弁側に駆動されているときに定常的に発生する気流音を低減することが可能な排圧調整バルブの制御装置を提供する。
【解決手段】排圧調整バルブの制御装置は、ディーゼルエンジン１０の排気通路４１上に設けられ、排気ガス中のＰＭを捕集するディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２と、ディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２の下流側に配設され、排気圧力を調節する排圧調整バルブ４３と、ディーゼルエンジン１０の運転状態に応じて、排圧調整バルブ４３を閉弁側に駆動するＥＣＵ７０とを備える。ＥＣＵ７０は、排圧調整バルブ４３を閉弁側に駆動しているときに、エンジン回転数が高いほど、排圧調整バルブ４３の開度を開弁側に調節する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディーゼルエンジンの排気系に配設される排圧調整バルブの制御装置に関する。

近年、ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質（ＰａｔｉｃｕｌａｔｅＭａｔｔｅｒ、以下単に「ＰＭ」という）の排出抑制が強く要望されている。これを実現する技術として、排気ガス中のＰＭを捕集するディーゼル・パティキュレート・フィルタ（以下「ＤＰＦ（ＤｉｅｓｅｌＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅｆｉｌｔｅｒ）」ともいう）が知られている。

ＤＰＦでは、例えば、その前段に酸化触媒（又はＮＯｘ吸蔵還元触媒）を配置するとともに、燃焼室へ燃料を噴射するポスト噴射又は排気ガス中に燃料を添加することによって排気ガス中にＨＣを供給して、酸化触媒における反応熱でＤＰＦに堆積したＰＭを燃焼する、所謂フィルタ再生が行われる。

ここで、連続再生式ＤＰＦの触媒の活性を確保するよう排気ガス温度を上昇させるには、ポスト噴射又はマルチ噴射は有効な手段ではあるけれども、これだけでは充分な温度上昇の得られない場合がある。そこで、ＤＰＦの下流に排圧（排気圧力）調整バルブ（以下「ＥＣＶ」ともいう）を設け、ポスト噴射等による強制再生を実施するときに、排圧調整バルブの開度を小さくして排気通路を絞り、ＤＰＦ内からの熱の放散を防いでこれを保温することにより、触媒の活性化を図ってＤＰＦの再生を促進する手段が考えられる。

このような場合、強制再生が終了しＤＰＦに捕集されたＰＭが除かれたときには、ディーゼルエンジンを通常運転に戻すため排圧調整バルブを全開に復帰させる必要がある。ところが、連続再生式ＤＰＦの下流に設置された排圧調整バルブでは、これを急速に全開まで戻したときには、耳障りな大きな騒音が発生する。このような問題点を解消するために、排気絞り弁（排圧調整バルブ）が設置されたディーゼルエンジンにおいて、排気絞り弁を閉じてＤＰＦに堆積した粒子状物質を酸化除去しこれを再生した後、排気絞り弁を全開に戻す時の騒音を低減させる技術が特許文献１，２に開示されている。

より詳細には、特許文献１には、ディーゼル・パティキュレート・フィルタの再生が終了したときに、排気絞り弁の開度を徐々に大きくして全開に復帰させることにより、排気系の圧力の急激な降下を回避し、排気絞り弁の開放に伴って発生する騒音を低減する技術が開示されている。

また、特許文献２には、ディーゼル・パティキュレート・フィルタの再生が終了したときに、ＥＧＲバルブを先行して開弁した後に、排気絞り弁を全開に戻す技術が開示されている。特許文献２記載の技術によれば、ＥＧＲバルブの開弁により排気系の圧力が減少するため、排気絞り弁の開放に伴って発生する騒音を低減することができる。

特開２００５−２８２５３４号公報特開２００５−３１５１８９号公報

上述したように、特許文献１，２の技術（排気ガス後処理装置）によれば、排気絞り弁（排圧調整バルブ）を閉じている状態から開く時に出る気流音（ため息音）を低減することができる。一方、特許文献１，２に記載の排気ガス後処理装置では、ＤＰＦ再生中に（又はその他の運転条件において）排気絞り弁（排圧調整バルブ）が閉じられているときに、定常的に気流音が発生することがある。しかしながら、特許文献１，２の技術では、この定常的に発生する気流音を低減することができない。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、排圧調整バルブが閉弁側に駆動されているときに定常的に発生する気流音を低減することが可能な排圧調整バルブの制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る排圧調整バルブの制御装置は、ディーゼルエンジンの排気通路上に設けられ、排気ガス中の粒子状物質を捕集するディーゼル微粒子捕集フィルタと、ディーゼル微粒子捕集フィルタの下流側に配設され、排気圧力を調節する排圧調整バルブと、ディーゼルエンジンのエンジン回転数を検出する回転数検出手段と、ディーゼルエンジンの運転状態に応じて、排圧調整バルブを閉弁側に駆動する制御手段とを備え、制御手段が、排圧調整バルブを閉弁側に駆動しているときに、回転数検出手段により検出されたエンジン回転数が高いほど、排圧調整バルブの開度を開弁側に調節することを特徴とする。

ところで、エンジン回転数が高くなるほど、排気流量が増大し、排圧調整バルブが閉弁されたときの気流音が大きくなる。ここで、本発明に係る排圧調整バルブの制御装置によれば、排圧調整バルブが閉弁側に駆動されているときに、エンジン回転数が高いほど、当該排圧調整バルブの開度が開弁側に調節される。すなわち、エンジン回転数が上昇して排気流量が増大するにしたがい、排圧調整バルブの開度が開弁側に調節されるため、排圧調整バルブが閉弁側に駆動されているときに定常的に発生する気流音を低減することが可能となる。

本発明に係る排圧調整バルブの制御装置は、ディーゼルエンジンの排気通路上に設けられ、排気ガス中の粒子状物質を捕集するディーゼル微粒子捕集フィルタと、ディーゼル微粒子捕集フィルタの下流側に配設され、排気圧力を調節する排圧調整バルブと、排圧調整バルブの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、ディーゼルエンジンの運転状態に応じて、排圧調整バルブを閉弁側に駆動する制御手段とを備え、制御手段が、排圧調整バルブを閉弁側に駆動しているときに、差圧検出手段により検出された差圧が所定圧力以下になるように、排圧調整バルブの開度を調節することを特徴とする。

ところで、排圧調整バルブの前後の圧力差（差圧）が大きくなるほど、気流音は大きくなる。ここで、本発明に係る排圧調整バルブの制御装置によれば、排圧調整バルブが閉弁側に駆動されているときに、排圧調整バルブの前後の差圧が所定圧力以下になるように、前記排圧調整バルブの開度が調節される。よって、排圧調整バルブの前後の差圧が所定圧力を超えることが防止されるため、排圧調整バルブが閉弁側に駆動されているときに定常的に発生する気流音を低減することが可能となる。

本発明に係る排圧調整バルブの制御装置は、排気通路上に設けられたタービン、及び、吸気通路上に設けられ、タービンと軸で接続されたコンプレッサを有し、排気ガスのエネルギーを利用して吸入空気を過給する過給器と、タービンの上流側からコンプレッサの下流側に排気ガスを還流する第１の排気ガス再循環装置とを備え、制御手段が、アクセルペダルの踏み込みが解除されて、燃料供給が停止され、第１の排気ガス再循環装置により排気ガスが再循環される際に、排圧調整バルブを閉弁側に駆動することが好ましい。

この場合、アクセルペダルの踏み込みが解除されて、ディーゼルエンジンに対する燃料供給が停止され、第１の排気ガス再循環装置により排気ガスが再循環される際に、排圧調整バルブが閉弁側に駆動される。その際、上述したように、排圧調整バルブの開度が調節される。その結果、排圧調整バルブが閉弁側に駆動されているときに定常的に発生する気流音を低減しつつ、例えば車両の減速時に、新気がディーゼル微粒子捕集フィルタに流れ込み、当該ディーゼル微粒子捕集フィルタ（及び排気浄化触媒）の温度を低下させることを抑制することが可能となる。

本発明に係る排圧調整バルブの制御装置は、排気通路上に設けられたタービン、及び、吸気通路上に設けられ、タービンと軸で接続されたコンプレッサを有し、排気ガスのエネルギーを利用して吸入空気を過給する過給器と、タービンの下流側からコンプレッサの上流側に排気ガスを還流する第２の排気ガス再循環装置とを備え、制御手段が、第２の排気ガス再循環装置により排気ガスが再循環される際に、排圧調整バルブを閉弁側に駆動することが好ましい。

この場合、第２の排気ガス再循環装置により排気ガスが再循環される際に排圧調整バルブが閉弁側に駆動される。その際に、上述したように、排圧調整バルブの開度が調節される。その結果、排圧調整バルブが閉弁側に駆動されているときに定常的に発生する気流音を低減しつつ、排気圧力を高めて、第２の排気ガス再循環装置による排気ガスの還流率を上昇することが可能となる。

本発明によれば、排圧調整バルブが閉弁側に駆動されているときに定常的に発生する気流音を低減することが可能となる。

第１実施形態に係る排圧調整バルブの制御装置を備えたディーゼルエンジンの構成を示す図である。エンジン回転数と、排圧調整バルブ開度と、気流音レベルとの関係を示す図である。エンジン回転数と目標排圧調整バルブ開度との関係（Ｎｅ−ＥＣＶ開度テーブル）を示す図である。第１実施形態に係る排圧調整バルブの制御装置による開度調節処理の処理手順を示すフローチャートである。第２実施形態に係る排圧調整バルブの制御装置を備えたディーゼルエンジンの構成を示す図である。排圧調整バルブ前後の圧力差と気流音レベルとの関係を示す図である。排圧調整バルブ前後の圧力差と排圧調整バルブ開度との関係を示す図である。第２実施形態に係る排圧調整バルブの制御装置による開度調節処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
まず、図１を用いて、第１実施形態に係る排圧調整バルブの制御装置を備えたエンジン１０の構成について説明する。図１は、排圧調整バルブの制御装置を備えたエンジン１０の構成を示す図である。

エンジン１０は、吸入空気圧縮後にインジェクタによってシリンダ内に燃料を噴射して自然着火させて出力を得るディーゼルエンジンである。インジェクタにはコモンレール式のものが好適に用いられる。このエンジン１０は、後述するターボチャージャ２０によって吸入空気を過給して、高出力化（あるいは、低燃費化）を実現し得るものである。

吸気通路３１には、上流側からエアクリーナ３２、エアフローメータ３３、ターボチャージャ２０、インタークーラー３４、電子制御式スロットルバルブ（以下、単に「スロットルバルブ」ともいう）３５などが配置されている。エアクリーナ３２は、吸入空気中のゴミや塵などを取り除くフィルタである。エアフローメータ３３は、吸入空気量を質量流量として検出するセンサである。

ターボチャージャ２０は、吸気通路３１と排気通路４１との間に配され、過給を行う過給機である。ターボチャージャ２０は、排気通路４１に設けられたタービン２２と、吸気通路３１に設けられ、タービン２２と回転軸２３で連結されたコンプレッサ２１とを有しており、排気のエネルギーでタービン２２を駆動することにより、同軸のコンプレッサ２１で空気を圧縮する。

インタークーラー３４は、ターボチャージャ２０（コンプレッサ２１）で圧縮されて高温になった吸気を熱交換によって冷却するものである。インタークーラー３４の下流側には、吸入空気量を調節するスロットルバルブ３５が配されている。

一方、排気通路４１上には、上流側（エンジン１０側）から順に、タービン２２（ターボチャージャ２０）、ディーゼル・パティキュレート・フィルタ（特許請求の範囲に記載のディーゼル微粒子捕集フィルタに相当）４２、排圧調整バルブ４３、マフラ４４等を備えている。

ディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２は、排気ガス中に含まれるＰＭを捕集するフィルタである。ディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２としては、例えば、コーディエライト等の耐熱性セラミックスをハニカム構造に形成し、ガス流路となる多数のセルを、入口側、出口側が互い違いとなるように端面に封をして形成された所謂クローズドタイプ（ウォールフロータイプ）のものが好適に用いられる。

なお、ディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２の前段には、例えば、酸化触媒（又はＮＯｘ吸蔵還元触媒）（図示省略）が配置されている。そして、本実施形態では、例えば、ディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２の詰りが検出されたとき、又は、所定のタイミングで、ポスト噴射又は排気ガス中に燃料を添加することによって排気ガス中にＨＣを供給して、酸化触媒における反応熱でＤＰＦに堆積したＰＭを燃焼する、所謂フィルタ再生が行われる。

ディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２の下流側には、バルブを開閉することにより、排気圧力（排気ガスの流量）を調節する排圧調整バルブ４３が配設されている。排圧調整バルブ４３は、これに付随して配設された電動モータ４３ａにより開閉駆動される。該電動モータ４３ａを後述する電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）７０によって制御することにより、排圧調整バルブ４３を任意の開度に設定することが可能である。なお、排圧調整バルブ４３は非駆動時には、リターンスプリングにより全開にされる（ノーマリオープン）。

また、吸気通路３１と排気通路４１との間には、排気を吸気に混入し、エンジン１０に再吸入（排気の循環）させてＮＯｘ(窒素酸化物)の低減等を図るために、低圧ＥＧＲ（ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置５０及び高圧ＥＧＲ装置６０が設けられている。

低圧ＥＧＲ装置５０は、排気通路４１上のディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２と排圧調整バルブ４３との間から、排ガスの一部を、吸気通路３１上のエアフローメータ３３とコンプレッサ２１との間に導入する低圧ＥＧＲ配管５１を備えている。低圧ＥＧＲ装置５０は、特許請求の範囲に記載の第２の排気ガス再循環装置に相当する。

低圧ＥＧＲ配管５１上には、吸気通路３１に還流される燃焼後ガスを冷却するＥＧＲクーラ５２や、排気ガス還流量を調節するＥＧＲバルブ５３が取り付けられている。なお、ＥＧＲバルブ５３の開度制御（Ｄｕｔｙ制御）はＥＣＵ７０によって行われる。

高圧ＥＧＲ装置６０は、排気通路４１におけるエンジン１０とタービン２２との間から、排ガスの一部を、吸気通路３１上のスロットル３５とエンジン１０との間に導入する高圧ＥＧＲ配管６１を備えている。なお、高圧ＥＧＲガスは、上述した低圧ＥＧＲガスに対して、高圧かつ高温となっている。高圧ＥＧＲ装置６０は、特許請求の範囲に記載の第１の排気ガス再循環装置に相当する。

高圧ＥＧＲ配管６１上には、吸気通路３１に還流される燃焼後ガスを冷却するＥＧＲクーラ６２や、排気ガス還流量を調節するＥＧＲバルブ６３が取り付けられている。なお、ＥＧＲバルブ６３の開度制御（Ｄｕｔｙ制御）もＥＣＵ７０によって行われる。

ＥＣＵ７０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。また、ＥＣＵ７０は、インジェクタを駆動するインジェクタドライバ、スロットルバルブ３５を開閉する電動モータ３５ａを駆動するモータドライバ、及び、排圧調整バルブ４３を開閉する電動モータ４３ａを駆動するモータドライバ等を備えている。さらに、ＥＣＵ７０は、上述したＥＧＲバルブ５３，６３を駆動するドライバ等も備えている。

ＥＣＵ７０には、上述したエアフローメータ３３、クランクシャフトの位置を検出するクランク角センサ７１、及び、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセルペダル開度センサ７３等の各種センサが接続されている。なお、ＥＣＵ７０では、クランク角センサ７１の検出信号から、エンジン１０のエンジン回転数が演算される。よって、クランク角センサ７１は、特許請求の範囲に記載の回転数検出手段として機能する。

ＥＣＵ７０では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、エンジン回転数、吸入空気量、アクセルペダル開度、及びエンジン１０の水温等の各種情報が取得される。そして、ＥＣＵ７０は、取得した各種情報に基づいて、燃料噴射量や各種デバイス等を制御することによりエンジン１０を総合的に制御する。

また、ＥＣＵ７０は、エンジン１０の運転状態に応じて、排圧調整バルブ４３を閉弁側に駆動する。例えば、ＥＣＵ７０は、酸化触媒及びディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２の暖機中（昇温中）に減速状態になった場合、すなわち、アクセルペダルの踏み込みが解除されて、スロットルバルブ３５が閉弁され、エンジン１０に対する燃料供給が停止されるとともに、高圧ＥＧＲ装置６０により排気ガスが導入（再循環）される際に、排圧調整バルブ４３を閉弁側に駆動する。また、ＥＣＵ７０は、例えば、緩加速時等に低圧ＥＧＲを促進する場合、すなわち、低圧ＥＧＲ装置５０により排気ガスが導入（再循環）される際に、排圧調整バルブ４３を閉弁側に駆動する。

ここで、エンジン回転数Ｎｅと、排圧調整バルブ（ＥＣＶ）開度と、気流音レベルとの関係を図２に示す。図２において、横軸はＥＣＶ開度（°）であり、縦軸は気流音レベル（ｄＢ）である。図２に示されるように、エンジン回転数Ｎｅが一定の場合には、ＥＣＶ開度が大きくなるほど、ＥＣＶ前後の差圧が減少し、ＥＣＶ４３を通過する排気の流速が小さくなるため、気流音は小さくなる。また、エンジン回転数Ｎｅが高くなるほど、排気流速が増大するため、同一開度での気流音レベルが悪化する。

そのため、ＥＣＵ７０は排圧調整バルブ４３を閉弁側に駆動しているときに、エンジン回転数Ｎｅが高いほど、排圧調整バルブ４３の開度を開弁側に調節する。すなわち、ＥＣＵ７０は、特許請求の範囲に記載の制御手段として機能する。

より具体的には、ＥＣＵ７０のＲＯＭ等には、予め、エンジン回転数Ｎｅと排圧調整バルブ４３の目標開度との関係を定めたテーブル（Ｎｅ−ＥＣＶ開度テーブル）が記憶されており、ＥＣＵ７０は、取得したエンジン回転数Ｎｅに基づいて、Ｎｅ−ＥＣＶ開度テーブルを検索して、排圧調整バルブ４３の目標開度を取得する。

ここで、Ｎｅ−ＥＣＶ開度テーブルの一例を図３に示す。図３において、横軸はエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）であり、縦軸は目標ＥＣＶ開度（°）である。Ｎｅ−ＥＣＶ開度テーブルは、図３に示されるように、エンジン回転数Ｎｅが高くなるほど、目標ＥＣＶ開度が大きくなるように設定されている。そして、ＥＣＵ７０は、求めた目標ＥＣＶ開度と、排圧調整バルブ４３の実開度とが一致するように（すなわち気流音が生じない開度に）、排圧調整バルブ４３（電動モータ４３ａ）を駆動する。

なお、ＥＣＵ７０は、閉じている排圧調整バルブ４３を開く際には、気流音（ため息音）を低減するために、前後差圧（ＥＣＶ入口圧力）が緩やかに減少するように、徐々に排圧調整バルブ４３を開く。

次に、図４を参照しつつ、排圧調整バルブの制御装置の動作について説明する。図４は、第１実施形態に係る排圧調整バルブの制御装置による開度調節処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、本処理は、ＥＣＵ７０において、所定のタイミングで繰り返して実行される。

ステップＳ１００では、排圧調整バルブ４３の閉弁条件が成立したか否かについての判断が行われる。ここで、排圧調整バルブ４３の閉弁条件が成立する場合には、上述したように、例えば、酸化触媒及びディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２の暖機中（昇温中）に減速状態になった場合、すなわち、アクセルペダルの踏み込みが解除されて、エンジン１０に対する燃料供給が停止され、高圧ＥＧＲ装置６０により排気ガスが再循環される場合や、緩加速時等に低圧ＥＧＲを促進する場合、すなわち、低圧ＥＧＲ装置５０により排気ガスが導入される場合等が挙げられる。

ステップＳ１００において、排圧調整バルブ４３の閉弁条件が成立していないと判断された場合には、本処理から一旦抜ける。一方、排圧調整バルブ４３の閉弁条件が成立しているときには、ステップＳ１０２において、排圧調整バルブ４３が閉弁側に駆動される。

次に、ステップＳ１０４では、クランク角センサ７１の検出信号から算出されたエンジン回転数が読み込まれる。そして、続くステップＳ１０６では、ステップＳ１０４で読み込まれたエンジン回転数に基づいて、上述したＮｅ−ＥＣＶ開度テーブルが検索されて、排圧調整バルブ４３の目標開度が取得される。

続いて、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６において取得された目標ＥＣＶ開度と、排圧調整バルブ４３の実開度とが一致するように（すなわち気流音が生じない開度に）、排圧調整バルブ４３（電動モータ４３ａ）が駆動される。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、排圧調整バルブ４３が閉弁側に駆動されているときに、エンジン回転数が高いほど、当該排圧調整バルブ４３の開度が開弁側に調節される。すなわち、エンジン回転数が上昇して排気流量が増大するにしたがい、排圧調整バルブ４３の開度が開弁側に調節されるため、排圧調整バルブ４３が閉弁側に駆動されているときに定常的に発生する気流音を低減することが可能となる。

また、本実施形態によれば、アクセルペダルの踏み込みが解除されて、燃料供給が停止され、高圧ＥＧＲ装置６０により排気ガスが再循環されるときに、排圧調整バルブ４３が閉弁側に駆動される。その際に、上述したように、排圧調整バルブ４３の閉弁開度が調節される。その結果、排圧調整バルブ４３が閉弁側に駆動されているときに定常的に発生する気流音を低減しつつ、例えば車両の減速時に、新気がディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２に流れ込み、当該ディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２（及び排気浄化触媒）の温度を低下させることを抑制することが可能となる。

さらに、本実施形態によれば、低圧ＥＧＲ装置５０により排気ガスが導入されるときに排圧調整バルブ４３が閉弁側に駆動される。その際に、上述したように、排圧調整バルブ４３の閉弁開度が調節される。その結果、排圧調整バルブ４３が閉弁側に駆動されているときに定常的に発生する気流音を低減しつつ、排気圧力を高めて、低圧ＥＧＲ装置５０による排気ガスの還流率を上昇することが可能となる。

（第２実施形態）
上記実施形態では、排圧調整バルブ４３が閉弁側に駆動されているときに、エンジン回転数に応じて排圧調整バルブ４３の開度を調節したが、排圧調整バルブ４３の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧に応じて、該排圧調整バルブ４３の開度を調節する構成とすることもできる。そこで、次に、図５を用いて、第２実施形態に係る排圧調整バルブの制御装置の構成について説明する。図５は、第２実施形態に係る排圧調整バルブの制御装置を備えたディーゼルエンジン１０の構成を示す模式図である。なお、図５において第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。

排圧調整バルブの制御装置は、上述した第１実施形態に係る排圧調整バルブの制御装置の構成に加えて、差圧センサ７２を備えている点で上述した第１実施形態に係る排圧調整バルブの制御装置と異なっている。また、ＥＣＵ７０に代えて、ＥＣＵ７０Ａを備えている点で上述した排圧調整バルブの制御装置と異なっている。その他の構成は、上述した第１実施形態に係る排圧調整バルブの制御装置と同一または同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

差圧センサ７２は、排圧調整バルブ４３の前後の差圧を検出する。すなわち、差圧センサ７２は、特許請求の範囲に記載の差圧検出手段として機能する。なお、差圧センサ７２はＥＣＵ７０Ａに接続されており、差圧センサ７２により検出された排圧調整バルブ４３の前後の差圧は、ＥＣＵ７０Ａに出力される。

ＥＣＵ７０Ａは、エンジン１０の運転状態に応じて、排圧調整バルブ４３を閉弁側に駆動する。また、ＥＣＵ７０Ａは、排圧調整バルブ４３を閉弁側に駆動しているときに、差圧センサ７２により検出された差圧が所定圧力（ΔＰ）以下になるように、排圧調整バルブ４３の開度を調節する。すなわち、ＥＣＵ７０Ａは、特許請求の範囲に記載の制御手段として機能する。

ここで、排圧調整バルブ４３前後の圧力差（差圧）と気流音レベルとの関係を図６に示す。図６において、横軸は排圧調整バルブ４３前後の圧力差（Ｐａ）であり、縦軸は気流音レベル（ｄＢ）である。図６に示されるように、ＥＣＶ４３前後の圧力差が大きくなるほど、気流音は大きくなる。よって、図６に示されるように、排圧調整バルブ４３前後の圧力差がΔＰ以下の領域で、気流音が要件を満足する程度に低下する。

また、排圧調整バルブ４３前後の圧力差と排圧調整バルブ開度との関係を図７に示す。図７において、横軸はＥＣＶ４３前後の圧力差（Ｐａ）であり、縦軸はＥＣＶ開度（°）である。図７に示されるように、排圧調整バルブ４３の開度が所定開度Ｔ以上の場合に、気流音が要件を満足する上記圧力差ΔＰ以下となる。よって、ＥＣＵ７０Ａは、排圧調整バルブ４３が閉弁側に駆動される際に、該排圧調整バルブ４３の開度を所定開度Ｔ（又はそれ以上）となるように開度を調節する。

次に、図８を参照しつつ、排圧調整バルブの制御装置の動作について説明する。図８は、第２実施形態に係る排圧調整バルブの制御装置による開度調節処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、本処理は、ＥＣＵ７０Ａにおいて、所定のタイミングで繰り返して実行される。

ステップＳ２００では、排圧調整バルブ４３の閉弁条件が成立したか否かについての判断が行われる。なお、排圧調整バルブ４３の閉弁条件については、上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。ここで、排圧調整バルブ４３の閉弁条件が成立していない場合には、本処理から一旦抜ける。一方、排圧調整バルブ４３の閉弁条件が成立しているときには、ステップＳ２０２において、排圧調整バルブ４３が閉弁側に駆動される。

次に、ステップＳ２０４では、差圧センサ７２により検出された排圧調整バルブ４３の前後の差圧が読み込まれる。そして、続くステップＳ２０６では、ステップＳ２０４で読み込まれた排圧調整バルブ４３の前後の差圧が上記ΔＰ以下となるように、排圧調整バルブ４３の目標開度（上記開度Ｔ参照）が設定される。

続いて、ステップＳ２０８では、ステップＳ２０６において設定された目標開度と、排圧調整バルブ４３の実開度とが一致するように（すなわち気流音が生じない開度に）、排圧調整バルブ４３（電動モータ４３ａ）が駆動される。

以上、本実施形態によれば、排圧調整バルブ４３が閉弁側に駆動されているときに、排圧調整バルブ４３の前後の差圧が所定圧力（ΔＰ）以下になるように、前記排圧調整バルブ４３の開度が調節される。よって、排圧調整バルブ４３の前後の差圧が所定圧力（ΔＰ）を超えることが防止されるため、排圧調整バルブ４３が閉弁側に駆動されているときに定常的に発生する気流音を低減することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記第１実施形態では、目標ＥＣＶ開度を設定するために、Ｎｅ−ＥＣＶ開度テーブルを用いたが、演算によって求める構成としてもよい。

また、上記第２実施形態では、排圧調整バルブ４３の前後の圧力差を取得するために差圧センサ７２を用いたが、排圧調整バルブ４３の上流側及び下流側にそれぞれ圧力センサを取り付け、双方の圧力センサの検出値の差分を演算する構成とすることもできる。

さらに、排圧調整バルブ４３が閉弁側に駆動される運転条件は上記実施形態には限られない。

１０エンジン
２０ターボチャージャ
２１コンプレッサ
２２タービン
２３回転軸
３１吸気通路
３５電子制御式スロットルバルブ
４１排気通路
４２ディーゼル・パティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ）
４３排圧調整バルブ
５０低圧ＥＧＲ装置
６０高圧ＥＧＲ装置
７０，７０ＡＥＣＵ
７１クランク角センサ
７２差圧センサ

Claims

ディーゼルエンジンの排気通路上に設けられ、排気ガス中の粒子状物質を捕集するディーゼル微粒子捕集フィルタと、
前記ディーゼル微粒子捕集フィルタの下流側に配設され、排気圧力を調節する排圧調整バルブと、
前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を検出する回転数検出手段と、
前記ディーゼルエンジンの運転状態に応じて、前記排圧調整バルブを閉弁側に駆動する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記排圧調整バルブを閉弁側に駆動しているときに、前記回転数検出手段により検出された前記エンジン回転数が高いほど、前記排圧調整バルブの開度を開弁側に調節することを特徴とする排圧調整バルブの制御装置。
ディーゼルエンジンの排気通路上に設けられ、排気ガス中の粒子状物質を捕集するディーゼル微粒子捕集フィルタと、
前記ディーゼル微粒子捕集フィルタの下流側に配設され、排気圧力を調節する排圧調整バルブと、
前記排圧調整バルブの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、
前記ディーゼルエンジンの運転状態に応じて、前記排圧調整バルブを閉弁側に駆動する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記排圧調整バルブを閉弁側に駆動しているときに、前記差圧検出手段により検出された前記差圧が所定圧力以下になるように、前記排圧調整バルブの開度を調節することを特徴とする排圧調整バルブの制御装置。
前記排気通路上に設けられたタービン、及び、吸気通路上に設けられ、前記タービンと軸で接続されたコンプレッサを有し、排気ガスのエネルギーを利用して吸入空気を過給する過給器と、
前記タービンの上流側から前記コンプレッサの下流側に排気ガスを還流する第１の排気ガス再循環装置と、を備え、
前記制御手段は、アクセルペダルの踏み込みが解除されて、燃料供給が停止され、前記第１の排気ガス再循環装置により排気ガスが再循環される際に、前記排圧調整バルブを閉弁側に駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の排圧調整バルブの制御装置。
前記排気通路上に設けられたタービン、及び、吸気通路上に設けられ、前記タービンと軸で接続されたコンプレッサを有し、排気ガスのエネルギーを利用して吸入空気を過給する過給器と、
前記タービンの下流側から前記コンプレッサの上流側に排気ガスを還流する第２の排気ガス再循環装置と、を備え、
前記制御手段は、前記第２の排気ガス再循環装置により排気ガスが再循環される際に、前記排圧調整バルブを閉弁側に駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の排圧調整バルブの制御装置。