JP2932135B2 - ディーゼル機関の排気微粒子除去装置 - Google Patents
ディーゼル機関の排気微粒子除去装置Info
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- JP2932135B2 JP2932135B2 JP5122666A JP12266693A JP2932135B2 JP 2932135 B2 JP2932135 B2 JP 2932135B2 JP 5122666 A JP5122666 A JP 5122666A JP 12266693 A JP12266693 A JP 12266693A JP 2932135 B2 JP2932135 B2 JP 2932135B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼル機関の排気微
粒子除去装置に関し、特に、ディーゼル機関の排気ガス
中に含まれるパティキュレートを捕集するフィルタの再
生時に、再生中のフィルタへの排気ガスの流入を遮断す
る排気制御弁の異常を検出可能なディーゼル機関の排気
微粒子除去装置に関する。
粒子除去装置に関し、特に、ディーゼル機関の排気ガス
中に含まれるパティキュレートを捕集するフィルタの再
生時に、再生中のフィルタへの排気ガスの流入を遮断す
る排気制御弁の異常を検出可能なディーゼル機関の排気
微粒子除去装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等の内燃機関、特に、ディーゼル
機関の排気ガス中には、カーボンを主成分とする排気微
粒子(パティキュレート)が含まれており、排気黒煙の
原因となっている。環境汚染の観点からはこのパティキ
ュレートは除去することが望ましく、近年、ディーゼル
機関の排気通路にセラミック製のフィルタを配置し、デ
ィーゼルパティキュレートをこのフィルタによって除去
することが提案されている。
機関の排気ガス中には、カーボンを主成分とする排気微
粒子(パティキュレート)が含まれており、排気黒煙の
原因となっている。環境汚染の観点からはこのパティキ
ュレートは除去することが望ましく、近年、ディーゼル
機関の排気通路にセラミック製のフィルタを配置し、デ
ィーゼルパティキュレートをこのフィルタによって除去
することが提案されている。
【0003】ディーゼル機関の排気通路に配置されたセ
ラミック製のフィルタによってパティキュレートを除去
するように構成された排気微粒子除去装置では、パティ
キュレートフィルタの使用に伴ってその内部に捕集され
るパティキュレートの量が増えると、通気性が次第に失
われて機関性能が低下することになるため、パティキュ
レートがある程度捕集されたフィルタを定期的に再生さ
せる必要がある。
ラミック製のフィルタによってパティキュレートを除去
するように構成された排気微粒子除去装置では、パティ
キュレートフィルタの使用に伴ってその内部に捕集され
るパティキュレートの量が増えると、通気性が次第に失
われて機関性能が低下することになるため、パティキュ
レートがある程度捕集されたフィルタを定期的に再生さ
せる必要がある。
【0004】この再生時期の判断は、フィルタ内へのパ
ティキュレートの捕集量の検出によって行われ、フィル
タ内のパティキュレートの捕集量の検出は、通常、パテ
ィキュレートフィルタの上流側の排気ガスの圧力と下流
側の差圧(圧力損失)によって行われる。すなわち、こ
の差圧が所定値以上に大きくなった時を以て再生時期と
判断している。
ティキュレートの捕集量の検出によって行われ、フィル
タ内のパティキュレートの捕集量の検出は、通常、パテ
ィキュレートフィルタの上流側の排気ガスの圧力と下流
側の差圧(圧力損失)によって行われる。すなわち、こ
の差圧が所定値以上に大きくなった時を以て再生時期と
判断している。
【0005】フィルタの再生処理においては一般に、パ
ティキュレートを捕集したフィルタを排気遮断弁によっ
て排気ガスの流路から分離し、排気ガスの流入しないフ
ィルタに再生用ガス、例えば2次空気を供給すると共
に、電気ヒータに通電して加熱することによってフィル
タ内のパティキュレートに着火し、これを燃焼させるこ
とによって行われる。
ティキュレートを捕集したフィルタを排気遮断弁によっ
て排気ガスの流路から分離し、排気ガスの流入しないフ
ィルタに再生用ガス、例えば2次空気を供給すると共
に、電気ヒータに通電して加熱することによってフィル
タ内のパティキュレートに着火し、これを燃焼させるこ
とによって行われる。
【0006】例えば、特開平4−109019号公報に
は、フィルタの上流側と下流側の差圧に応じて、再生処
理時に2次空気を供給し、排気ガスの流れの方向とは逆
方向に再生を行う装置が開示されている。
は、フィルタの上流側と下流側の差圧に応じて、再生処
理時に2次空気を供給し、排気ガスの流れの方向とは逆
方向に再生を行う装置が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、排気ガ
スの流れを逆の方向に2次空気を流して再生処理を行う
ディーゼル機関の排気微粒子除去装置においては、排気
ガスの遮断弁の異常によって再生処理時に排気ガスを完
全に遮断できなかった場合、排気ガスが再生中のフィル
タ側に流入し、2次空気の流れを阻害して2次空気不足
による燃え残りが発生するという課題がある。特開平4
−109019号公報に記載の技術では、再生処理時に
フィルタの上下流の差圧を検出しているが、再生処理中
に排気ガスを遮断する排気遮断弁の異常の検出について
は全く開示されておらず、このような場合に十分対処で
きない恐れがあった。
スの流れを逆の方向に2次空気を流して再生処理を行う
ディーゼル機関の排気微粒子除去装置においては、排気
ガスの遮断弁の異常によって再生処理時に排気ガスを完
全に遮断できなかった場合、排気ガスが再生中のフィル
タ側に流入し、2次空気の流れを阻害して2次空気不足
による燃え残りが発生するという課題がある。特開平4
−109019号公報に記載の技術では、再生処理時に
フィルタの上下流の差圧を検出しているが、再生処理中
に排気ガスを遮断する排気遮断弁の異常の検出について
は全く開示されておらず、このような場合に十分対処で
きない恐れがあった。
【0008】そこで、本発明は、フィルタの再生処理時
に排気遮断弁を用いて排気ガスが再生中のフィルタに流
入しないように構成された従来のディーゼル機関の排気
微粒子除去装置において、フィルタの再生中に排気ガス
遮断弁の異常を検出することができるディーゼル機関の
排気微粒子除去装置を提供することを目的とする。
に排気遮断弁を用いて排気ガスが再生中のフィルタに流
入しないように構成された従来のディーゼル機関の排気
微粒子除去装置において、フィルタの再生中に排気ガス
遮断弁の異常を検出することができるディーゼル機関の
排気微粒子除去装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明のディーゼル機関の排気微粒子除去装置は、機関の排
気通路に設けたフィルタによって排気ガス中のパティキ
ュレートを捕集し、フィルタの再生時にはパティキュレ
ートを捕集したフィルタへの排気ガスの流入を排気制御
弁により遮断した状態で、フィルタに捕集されたパティ
キュレートに着火し、再生用ガス供給手段から再生用ガ
スを供給するディーゼル機関の排気微粒子除去装置にお
いて、前記再生用ガス供給手段の吐出圧、または、前記
排気制御弁の下流側の圧力を検出する手段と、検出した
圧力値により前記排気制御弁の異常を判定する手段とを
設けたことを特徴としている。
明のディーゼル機関の排気微粒子除去装置は、機関の排
気通路に設けたフィルタによって排気ガス中のパティキ
ュレートを捕集し、フィルタの再生時にはパティキュレ
ートを捕集したフィルタへの排気ガスの流入を排気制御
弁により遮断した状態で、フィルタに捕集されたパティ
キュレートに着火し、再生用ガス供給手段から再生用ガ
スを供給するディーゼル機関の排気微粒子除去装置にお
いて、前記再生用ガス供給手段の吐出圧、または、前記
排気制御弁の下流側の圧力を検出する手段と、検出した
圧力値により前記排気制御弁の異常を判定する手段とを
設けたことを特徴としている。
【0010】
【作用】本発明のディーゼル機関の排気微粒子除去装置
によれば、排気ガス中のパティキュレートを捕集したフ
ィルタの再生時に、このフィルタへの排気ガスの流入を
排気制御弁により遮断した状態でフィルタ内のパティキ
ュレートに着火し、再生用ガス供給手段から再生用ガス
を供給する際に、再生用ガス供給手段の吐出圧、また
は、排気制御弁の下流側の圧力が検出され、検出された
圧力値により排気制御弁の異常が判定される。
によれば、排気ガス中のパティキュレートを捕集したフ
ィルタの再生時に、このフィルタへの排気ガスの流入を
排気制御弁により遮断した状態でフィルタ内のパティキ
ュレートに着火し、再生用ガス供給手段から再生用ガス
を供給する際に、再生用ガス供給手段の吐出圧、また
は、排気制御弁の下流側の圧力が検出され、検出された
圧力値により排気制御弁の異常が判定される。
【0011】
【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は本発明における同時捕集、逆流交互
再生デュアルフィルタタイプのディーゼル機関の排気微
粒子除去装置20の一実施例の概略的構成を示すもので
ある。この実施例のディーゼル機関の排気微粒子除去装
置20では、機関1からの排気ガスを導く排気管2は、
分岐部aにおいて分岐管2A,2Bに分岐され、その後
に合流部bにおいて合流されてマフラー6に接続され
る。分岐管2A,2Bの途中に設けられたケーシング3
A,3Bの中には、排気ガス中のパティキュレートを捕
集するためにそれぞれ第1フィルタ5A及び第2フィル
タ5Bが設けられている。
に説明する。図1は本発明における同時捕集、逆流交互
再生デュアルフィルタタイプのディーゼル機関の排気微
粒子除去装置20の一実施例の概略的構成を示すもので
ある。この実施例のディーゼル機関の排気微粒子除去装
置20では、機関1からの排気ガスを導く排気管2は、
分岐部aにおいて分岐管2A,2Bに分岐され、その後
に合流部bにおいて合流されてマフラー6に接続され
る。分岐管2A,2Bの途中に設けられたケーシング3
A,3Bの中には、排気ガス中のパティキュレートを捕
集するためにそれぞれ第1フィルタ5A及び第2フィル
タ5Bが設けられている。
【0012】このフィルタ5A, 5Bは、セラミック等
の多孔性物質からなる隔壁を備えたハニカム状フィルタ
で一般に円筒状をしており、内部に隔壁で囲まれた多数
の直方体状の通路(フィルタセル)がある。そして、こ
の通路の隣接するものは、排気ガスの流入側と排気ガス
の流出側で交互にセラミック製の閉塞材(プラグ)によ
って栓詰めされて閉通路となっている。従って、このフ
ィルタ5A, 5Bに流れ込んだ排気ガス中のパティキュ
レートは、排気ガスがフィルタセルの壁面を通過する際
にフィルタセルに捕集される。
の多孔性物質からなる隔壁を備えたハニカム状フィルタ
で一般に円筒状をしており、内部に隔壁で囲まれた多数
の直方体状の通路(フィルタセル)がある。そして、こ
の通路の隣接するものは、排気ガスの流入側と排気ガス
の流出側で交互にセラミック製の閉塞材(プラグ)によ
って栓詰めされて閉通路となっている。従って、このフ
ィルタ5A, 5Bに流れ込んだ排気ガス中のパティキュ
レートは、排気ガスがフィルタセルの壁面を通過する際
にフィルタセルに捕集される。
【0013】また、分岐管2A及び2Bの分岐部aの上
流側および合流部bの下流側には、それぞれ圧力導入管
SPU,SPDが設けられており、差圧センサ10に分
岐部aの上流側の圧力および合流部bの下流側の圧力を
導くようになっている。そして、フィルタ5A,5Bの
上下流の圧力差(圧力損失)は差圧センサ10によって
求められ、検出値がECU(制御回路)100に入力さ
れる。制御回路100はこの圧力差(差圧)によってフ
ィルタ5A,5Bの再生時期を決定する。
流側および合流部bの下流側には、それぞれ圧力導入管
SPU,SPDが設けられており、差圧センサ10に分
岐部aの上流側の圧力および合流部bの下流側の圧力を
導くようになっている。そして、フィルタ5A,5Bの
上下流の圧力差(圧力損失)は差圧センサ10によって
求められ、検出値がECU(制御回路)100に入力さ
れる。制御回路100はこの圧力差(差圧)によってフ
ィルタ5A,5Bの再生時期を決定する。
【0014】一方、フィルタ5A,5Bの下流側端面近
傍、或は下流側端部の栓部材(図示せず)にはフィルタ
再生時、フィルタを加熱してパティキュレートに着火す
る電気ヒータHA及びHBが設けられており、これら電
気ヒータHA,HBの一端は接地され、他端は制御回路
100によって制御されるスイッチSWA,SWBを介
してバッテリ11に接続されている。更に、フィルタ5
A,5Bの上流側には排気ガス温度を検出する温度セン
サSTが設けられており、この温度センサSTの排気温
の検出値ThGも制御回路100に入力されている。な
お、図示はしないが、機関1には吸入空気温度を検出す
る吸入空気温度センサ、吸入空気量を検出する吸入空気
量センサ、および、機関1の温度を水温によって検出す
る水温センサが設けられており、これらセンサからの吸
入空気量Ga、吸入空気温度ThAや水温ThWも制御
回路100に入力されるようになっている。
傍、或は下流側端部の栓部材(図示せず)にはフィルタ
再生時、フィルタを加熱してパティキュレートに着火す
る電気ヒータHA及びHBが設けられており、これら電
気ヒータHA,HBの一端は接地され、他端は制御回路
100によって制御されるスイッチSWA,SWBを介
してバッテリ11に接続されている。更に、フィルタ5
A,5Bの上流側には排気ガス温度を検出する温度セン
サSTが設けられており、この温度センサSTの排気温
の検出値ThGも制御回路100に入力されている。な
お、図示はしないが、機関1には吸入空気温度を検出す
る吸入空気温度センサ、吸入空気量を検出する吸入空気
量センサ、および、機関1の温度を水温によって検出す
る水温センサが設けられており、これらセンサからの吸
入空気量Ga、吸入空気温度ThAや水温ThWも制御
回路100に入力されるようになっている。
【0015】そして、分岐部aには、分岐部aの上流側
の排気管2からの排気ガスの流れを分岐管2A,2Bに
振り分ける第1制御弁V1が設けられ、合流部bには分
岐管2A,2Bの合流部bの下流側の排気管2Dへの接
続を切り換える第2制御弁V2が設けられている。これ
ら制御弁V1,V2は共に制御回路100によって駆動
されるようになっており、制御回路100からの制御信
号により制御弁V1,V2は分岐管2A,2Bのいずれ
も閉塞しない中立位置、または分岐管2A,2Bのいず
れか一方を閉じる位置に位置決めされる。
の排気管2からの排気ガスの流れを分岐管2A,2Bに
振り分ける第1制御弁V1が設けられ、合流部bには分
岐管2A,2Bの合流部bの下流側の排気管2Dへの接
続を切り換える第2制御弁V2が設けられている。これ
ら制御弁V1,V2は共に制御回路100によって駆動
されるようになっており、制御回路100からの制御信
号により制御弁V1,V2は分岐管2A,2Bのいずれ
も閉塞しない中立位置、または分岐管2A,2Bのいず
れか一方を閉じる位置に位置決めされる。
【0016】前述のフィルタ5A,5Bの再生時には、
電気ヒータHAあるいはHBに通電すると共に、通電が
行われた側のフィルタ5Aあるいはフィルタ5Bの下流
側から再生用ガスを流し、燃焼ガスをその上流側から排
出する必要がある。従って、この実施例では、分岐管2
A,2Bの合流部bとフィルタ5A,5Bとの間に再生
用ガス供給管7が設けられており、この再生用ガス供給
管7の一端に2次空気供給用の電動エアポンプ9が設け
られている。そして、電動エアポンプ9の2次空気吐出
側の再生用ガス供給管7内にはチェック弁V3が設けら
れ、再生用ガス供給管7の分岐管2A,2Bへの接続部
にはそれぞれ開閉弁V5,V6が設けられている。更
に、電動エアポンプ9の吐出口とチェック弁V3との間
の再生用ガス供給管7には、チェック弁V3と電動エア
ポンプ9の吐出口との間の圧力を検出する圧力センサ1
3が設けられている。この圧力センサ13の圧力検出値
PPも制御回路100に入力される。
電気ヒータHAあるいはHBに通電すると共に、通電が
行われた側のフィルタ5Aあるいはフィルタ5Bの下流
側から再生用ガスを流し、燃焼ガスをその上流側から排
出する必要がある。従って、この実施例では、分岐管2
A,2Bの合流部bとフィルタ5A,5Bとの間に再生
用ガス供給管7が設けられており、この再生用ガス供給
管7の一端に2次空気供給用の電動エアポンプ9が設け
られている。そして、電動エアポンプ9の2次空気吐出
側の再生用ガス供給管7内にはチェック弁V3が設けら
れ、再生用ガス供給管7の分岐管2A,2Bへの接続部
にはそれぞれ開閉弁V5,V6が設けられている。更
に、電動エアポンプ9の吐出口とチェック弁V3との間
の再生用ガス供給管7には、チェック弁V3と電動エア
ポンプ9の吐出口との間の圧力を検出する圧力センサ1
3が設けられている。この圧力センサ13の圧力検出値
PPも制御回路100に入力される。
【0017】また、分岐管2A,2Bの分岐部aとフィ
ルタ5A,5Bとの間に燃焼ガス排出管8が設けられて
おり、この燃焼ガス排出管8の一端は大気に開放されて
いる。そして、燃焼ガス排出管8の大気開放端近傍には
チェック弁V4が設けられ、燃焼ガス排出管8の分岐管
2A,2Bへの接続部にはそれぞれ開閉弁V7,V8が
設けられている。これらの弁V3〜V8および電動エア
ポンプ9は全て制御回路100によって駆動制御され
る。
ルタ5A,5Bとの間に燃焼ガス排出管8が設けられて
おり、この燃焼ガス排出管8の一端は大気に開放されて
いる。そして、燃焼ガス排出管8の大気開放端近傍には
チェック弁V4が設けられ、燃焼ガス排出管8の分岐管
2A,2Bへの接続部にはそれぞれ開閉弁V7,V8が
設けられている。これらの弁V3〜V8および電動エア
ポンプ9は全て制御回路100によって駆動制御され
る。
【0018】弁V1〜V8の駆動は、実際には、ダイア
フラム式アクチュエータや負圧切換弁、或いは電気式の
アクチュエータによって行われるが、その駆動機構は特
に限定されるものではないので、ここでは図示およびそ
の説明を省略する。但し、本発明では、機関始動時に直
ちに弁V1〜V8のうちのいくつかを切り換える必要が
あるので、ダイアフラム式アクチュエータや負圧切換弁
を使用する場合には、車両に負圧タンク等の制御駆動源
が備えられている必要がある。
フラム式アクチュエータや負圧切換弁、或いは電気式の
アクチュエータによって行われるが、その駆動機構は特
に限定されるものではないので、ここでは図示およびそ
の説明を省略する。但し、本発明では、機関始動時に直
ちに弁V1〜V8のうちのいくつかを切り換える必要が
あるので、ダイアフラム式アクチュエータや負圧切換弁
を使用する場合には、車両に負圧タンク等の制御駆動源
が備えられている必要がある。
【0019】制御回路100は、例えば、アナログ信号
入力用のインタフェースINa、ディジタル信号入力用
のインタフェースINd、アナログ信号をディジタル信
号に変換するコンバータA/D、各種演算処理を行う中
央処理装置CPU、ランダムアクセスメモリRAM、読
み出し専用メモリROM、機関のキースイッチがオフさ
れてもデータを保持するバックアップメモリB−RA
M、出力回路OUT、およびこれらを接続するバスライ
ン111等を含むマイクロコンピュータによって構成さ
れるが、その構成の詳細な動作説明については省略す
る。
入力用のインタフェースINa、ディジタル信号入力用
のインタフェースINd、アナログ信号をディジタル信
号に変換するコンバータA/D、各種演算処理を行う中
央処理装置CPU、ランダムアクセスメモリRAM、読
み出し専用メモリROM、機関のキースイッチがオフさ
れてもデータを保持するバックアップメモリB−RA
M、出力回路OUT、およびこれらを接続するバスライ
ン111等を含むマイクロコンピュータによって構成さ
れるが、その構成の詳細な動作説明については省略す
る。
【0020】制御回路100のアナログ信号入力用のイ
ンタフェースINaには、パティキュレートフィルタ5
A,5Bの上流側と下流側の排気ガスの差圧信号PD、
機関1の吸気温度信号ThA、水温信号ThWや図示し
ない回転数センサからの機関回転数信号Ne,チェック
弁V3と電動エアポンプ9の吐出口との間の圧力PP等
が入力され、ディジタル信号入力用のインタフェースI
Ndには、キースイッチからの信号等が入力される。ま
た、制御回路100の出力回路OUTには、制御弁V
1,V2の異常を示す弁異常ランプ12が接続されてい
る。
ンタフェースINaには、パティキュレートフィルタ5
A,5Bの上流側と下流側の排気ガスの差圧信号PD、
機関1の吸気温度信号ThA、水温信号ThWや図示し
ない回転数センサからの機関回転数信号Ne,チェック
弁V3と電動エアポンプ9の吐出口との間の圧力PP等
が入力され、ディジタル信号入力用のインタフェースI
Ndには、キースイッチからの信号等が入力される。ま
た、制御回路100の出力回路OUTには、制御弁V
1,V2の異常を示す弁異常ランプ12が接続されてい
る。
【0021】次に、以上のように構成された実施例のデ
ィーゼル機関の排気微粒子除去装置20の動作について
説明する。
ィーゼル機関の排気微粒子除去装置20の動作について
説明する。
【0022】〔排気ガス中のパティキュレート捕集時〕
制御弁V1,V2は中立の位置に制御されており、チェ
ック弁V3,V4、および開閉弁V5〜V8は閉弁して
いる。図1がこの状態を示しており、ディーゼル機関1
から排出された排気ガスは分岐管2A,2Bの両方に流
れてフィルタ5A,5Bによってパティキュレートが除
去され、マフラー6を介して大気中に放出される。
制御弁V1,V2は中立の位置に制御されており、チェ
ック弁V3,V4、および開閉弁V5〜V8は閉弁して
いる。図1がこの状態を示しており、ディーゼル機関1
から排出された排気ガスは分岐管2A,2Bの両方に流
れてフィルタ5A,5Bによってパティキュレートが除
去され、マフラー6を介して大気中に放出される。
【0023】〔フィルタの再生時〕フィルタ5A,5B
内のパティキュレートの捕集量が所定値を越え、差圧セ
ンサ10のフィルタ5A,5Bの上流側と下流側の差圧
検出値が基準値を越えるとフィルタの再生処理がフィル
タ5Aから実行される。フィルタ5Aの再生時には制御
弁V1,V2が分岐管2Aの入口側と出口側を塞ぎ、チ
ェック弁V3,V4および開閉弁V5,V7が開弁す
る。エアポンプ9からの2次空気が再生用ガス供給管7
を通じてフィルタ5Aに供給され、ヒータHAに通電が
行われてフィルタ5A内のパティキュレートが燃焼し、
燃焼ガスは燃焼ガス排出管8を通って大気中に排出され
る。フィルタ5Bの再生時には制御弁V1,V2が分岐
管2Bの入口側と出口側を塞ぎ、チェック弁V3,V4
は開弁のまま、開閉弁V5,V7が閉弁し、開閉弁V
6,V8が開弁する。エアポンプ9からの2次空気は再
生用ガス供給管7を通じてフィルタ5Bに供給され、ヒ
ータHBに通電が行われてフィルタ5B内のパティキュ
レートが燃焼し、燃焼ガスは燃焼ガス排出管8を通って
大気中に排出される。
内のパティキュレートの捕集量が所定値を越え、差圧セ
ンサ10のフィルタ5A,5Bの上流側と下流側の差圧
検出値が基準値を越えるとフィルタの再生処理がフィル
タ5Aから実行される。フィルタ5Aの再生時には制御
弁V1,V2が分岐管2Aの入口側と出口側を塞ぎ、チ
ェック弁V3,V4および開閉弁V5,V7が開弁す
る。エアポンプ9からの2次空気が再生用ガス供給管7
を通じてフィルタ5Aに供給され、ヒータHAに通電が
行われてフィルタ5A内のパティキュレートが燃焼し、
燃焼ガスは燃焼ガス排出管8を通って大気中に排出され
る。フィルタ5Bの再生時には制御弁V1,V2が分岐
管2Bの入口側と出口側を塞ぎ、チェック弁V3,V4
は開弁のまま、開閉弁V5,V7が閉弁し、開閉弁V
6,V8が開弁する。エアポンプ9からの2次空気は再
生用ガス供給管7を通じてフィルタ5Bに供給され、ヒ
ータHBに通電が行われてフィルタ5B内のパティキュ
レートが燃焼し、燃焼ガスは燃焼ガス排出管8を通って
大気中に排出される。
【0024】図2は図1に示した実施例におけるフィル
タの再生処理時に、制御弁V1,V2の異常を検出する
制御回路100の動作を示すものである。この再生処理
は、実際には所定時間おきに割り込みの形で実行される
が、ここでは、処理の全体の流れを簡単に示すために、
再生処理を開始から終了まで連続した流れとして示して
あり、所定時間おきに実行されることを示すために、処
理の途中にインタバルを設けてある。以後のフローチャ
ートは全てこの形で説明する。
タの再生処理時に、制御弁V1,V2の異常を検出する
制御回路100の動作を示すものである。この再生処理
は、実際には所定時間おきに割り込みの形で実行される
が、ここでは、処理の全体の流れを簡単に示すために、
再生処理を開始から終了まで連続した流れとして示して
あり、所定時間おきに実行されることを示すために、処
理の途中にインタバルを設けてある。以後のフローチャ
ートは全てこの形で説明する。
【0025】ステップ201では差圧PDを検出し、ス
テップ202において再生時期か否かを判定する。この
再生時期の判定は、差圧センサ10の出力値PDが判定
値以上か否かで行う。再生時期でない時には所定のイン
タバル(□で示す)の後に、再度ステップ201にて差
圧PDを検出し、ステップ202において再生時期か否
かを判定する処理を繰り返す。一方、ステップ202に
おいて再生時期と判定した時にはステップ203に進
む。
テップ202において再生時期か否かを判定する。この
再生時期の判定は、差圧センサ10の出力値PDが判定
値以上か否かで行う。再生時期でない時には所定のイン
タバル(□で示す)の後に、再度ステップ201にて差
圧PDを検出し、ステップ202において再生時期か否
かを判定する処理を繰り返す。一方、ステップ202に
おいて再生時期と判定した時にはステップ203に進
む。
【0026】ステップ203ではフィルタ5Aの再生処
理を実行する。フィルタ5Aの再生処理時には制御弁V
1,V2が分岐管2Aの入口側と出口側を塞ぎ、チェッ
ク弁V3,V4および開閉弁V5,V7が開弁する。こ
の状態で電動エアポンプ9からの2次空気を再生用ガス
供給管7を通じてフィルタ5Aに供給し、ヒータHAに
通電を行う。ヒータHAに通電してフィルタ5A内のパ
ティキュレートを着火させて燃焼させ、燃焼ガスを燃焼
ガス排出管8を通じて大気中に排出する。このとき、排
気ガスはフィルタ5Bに流れ、フィルタ5Bはパティキ
ュレートの捕集を継続している。
理を実行する。フィルタ5Aの再生処理時には制御弁V
1,V2が分岐管2Aの入口側と出口側を塞ぎ、チェッ
ク弁V3,V4および開閉弁V5,V7が開弁する。こ
の状態で電動エアポンプ9からの2次空気を再生用ガス
供給管7を通じてフィルタ5Aに供給し、ヒータHAに
通電を行う。ヒータHAに通電してフィルタ5A内のパ
ティキュレートを着火させて燃焼させ、燃焼ガスを燃焼
ガス排出管8を通じて大気中に排出する。このとき、排
気ガスはフィルタ5Bに流れ、フィルタ5Bはパティキ
ュレートの捕集を継続している。
【0027】以上のようなフィルタ5Aの再生処理の中
では電動エアポンプ9の吐出圧PPの検出を行い、ステ
ップ204において電動エアポンプ9の吐出圧PPが通
常の再生処理時における最低吐出圧Pmin と最高吐出圧
Pmax の間にあるか否かを判定する。これは制御弁V
1,V2が正常に分岐管2Aを閉じているか否かを判定
するものである。図3に示すように、制御弁V1,2が
共に正常に分岐管2Aを閉じている場合には、フィルタ
5Aの再生開始から再生終了までの間、吐出圧PPはP
min ≦PP≦Pmax となる。一方、PP<Pmin の場合
は制御弁V2が分岐管2Aを正常に閉じておらず、2次
空気がフィルタ5Aに供給されずに排気管2D側に流れ
て吐出圧PPが低下してしまう異常状態が考えられ、P
P≧Pmaxの場合は制御弁V1が分岐管2Aを正常に閉
じておらず、排気ガスが分岐管2A側に流入して吐出圧
PPが増大してしまう異常状態が考えられる。
では電動エアポンプ9の吐出圧PPの検出を行い、ステ
ップ204において電動エアポンプ9の吐出圧PPが通
常の再生処理時における最低吐出圧Pmin と最高吐出圧
Pmax の間にあるか否かを判定する。これは制御弁V
1,V2が正常に分岐管2Aを閉じているか否かを判定
するものである。図3に示すように、制御弁V1,2が
共に正常に分岐管2Aを閉じている場合には、フィルタ
5Aの再生開始から再生終了までの間、吐出圧PPはP
min ≦PP≦Pmax となる。一方、PP<Pmin の場合
は制御弁V2が分岐管2Aを正常に閉じておらず、2次
空気がフィルタ5Aに供給されずに排気管2D側に流れ
て吐出圧PPが低下してしまう異常状態が考えられ、P
P≧Pmaxの場合は制御弁V1が分岐管2Aを正常に閉
じておらず、排気ガスが分岐管2A側に流入して吐出圧
PPが増大してしまう異常状態が考えられる。
【0028】まず、制御弁V1,V2が正常に分岐管2
Aを閉じている場合について説明すると、この場合はス
テップ205において弁異常フラグVAEFが"1" か否
かを判定し、制御弁V1,V2が正常時はVAEF="
0" であることからステップ206に進んで再生が終了
したか否かを判定し、この後、再生が終了するまで所定
のインタバル毎にステップ203からステップ206の
処理を繰り返す。なお、弁異常フラブVAEFは予め"
0" に設定してあり、制御弁V1,V2の何れかが正常
に分岐管2Aを閉じていない時に"1" になるものであ
る。
Aを閉じている場合について説明すると、この場合はス
テップ205において弁異常フラグVAEFが"1" か否
かを判定し、制御弁V1,V2が正常時はVAEF="
0" であることからステップ206に進んで再生が終了
したか否かを判定し、この後、再生が終了するまで所定
のインタバル毎にステップ203からステップ206の
処理を繰り返す。なお、弁異常フラブVAEFは予め"
0" に設定してあり、制御弁V1,V2の何れかが正常
に分岐管2Aを閉じていない時に"1" になるものであ
る。
【0029】次に、制御弁V1,V2の何れか一方が正
常に分岐管2Aを閉じていない場合について説明する。
この場合はステップ204でPP<Pmin 、またはPP
≧Pmax となり、ステップ207に進む。ステップ20
7では弁異常ランプ12を点滅させ、ステップ208に
おいて弁異常フラグVAEFを"1" にする。そして、ス
テップ206で再生が終了したか否かを判定し、所定の
インタバル後にステップ203に戻る。なお、制御弁V
1,V2の何れか一方が正常に分岐管2Aを閉じない異
常が一旦発生すると、ステップ208において弁異常フ
ラグVAEFが"1" になり、その後にステップ204に
おいてPmin ≦PP≦Pmax となった場合でも、ステッ
プ205においてVAEF="1" となるのでステップ2
07に進み、弁異常ランプ12の点滅を続行する。
常に分岐管2Aを閉じていない場合について説明する。
この場合はステップ204でPP<Pmin 、またはPP
≧Pmax となり、ステップ207に進む。ステップ20
7では弁異常ランプ12を点滅させ、ステップ208に
おいて弁異常フラグVAEFを"1" にする。そして、ス
テップ206で再生が終了したか否かを判定し、所定の
インタバル後にステップ203に戻る。なお、制御弁V
1,V2の何れか一方が正常に分岐管2Aを閉じない異
常が一旦発生すると、ステップ208において弁異常フ
ラグVAEFが"1" になり、その後にステップ204に
おいてPmin ≦PP≦Pmax となった場合でも、ステッ
プ205においてVAEF="1" となるのでステップ2
07に進み、弁異常ランプ12の点滅を続行する。
【0030】このようにしてフィルタ5Aの再生が終了
するとステップ206からステップ209に進み、排気
ガスの流路の切り換えを行う。即ち、制御弁V1,V2
で分岐管2Bの入口側と出口側を塞ぎ、チェック弁V
3,V4を開弁のまま、開閉弁V5,V7を閉弁し、開
閉弁V6,V8を開弁する。そして、ステップ210に
おいて電動エアポンプ9からの2次空気を再生用ガス供
給管7を通じてフィルタ5Bに供給し、ヒータHBに通
電を行ってフィルタ5B内のパティキュレートを燃焼さ
せ、燃焼ガスを燃焼ガス排出管8を通じて大気中に排出
する。このとき、排気ガスはフィルタ5Aに流れ、フィ
ルタ5Aがパティキュレートの捕集を行っている。
するとステップ206からステップ209に進み、排気
ガスの流路の切り換えを行う。即ち、制御弁V1,V2
で分岐管2Bの入口側と出口側を塞ぎ、チェック弁V
3,V4を開弁のまま、開閉弁V5,V7を閉弁し、開
閉弁V6,V8を開弁する。そして、ステップ210に
おいて電動エアポンプ9からの2次空気を再生用ガス供
給管7を通じてフィルタ5Bに供給し、ヒータHBに通
電を行ってフィルタ5B内のパティキュレートを燃焼さ
せ、燃焼ガスを燃焼ガス排出管8を通じて大気中に排出
する。このとき、排気ガスはフィルタ5Aに流れ、フィ
ルタ5Aがパティキュレートの捕集を行っている。
【0031】以上のようなフィルタ5Bの再生処理の中
では電動エアポンプ9の吐出圧PPの検出を行い、ステ
ップ211において、フィルタ5Aの場合と同様に、電
動エアポンプ9の吐出圧PPが通常の再生処理時におけ
る最低吐出圧Pmin と最高吐出圧Pmax の間にあるか否
かを判定する。制御弁V1,V2が正常に分岐管2Bを
閉じている場合は、ステップ212において弁異常フラ
グVBEFが"1" か否かを判定し、制御弁V1,V2の
正常時はステップ213に進んで再生が終了したか否か
を判定し、この後、再生が終了するまで所定のインタバ
ル毎にステップ211からステップ213の処理を繰り
返す。
では電動エアポンプ9の吐出圧PPの検出を行い、ステ
ップ211において、フィルタ5Aの場合と同様に、電
動エアポンプ9の吐出圧PPが通常の再生処理時におけ
る最低吐出圧Pmin と最高吐出圧Pmax の間にあるか否
かを判定する。制御弁V1,V2が正常に分岐管2Bを
閉じている場合は、ステップ212において弁異常フラ
グVBEFが"1" か否かを判定し、制御弁V1,V2の
正常時はステップ213に進んで再生が終了したか否か
を判定し、この後、再生が終了するまで所定のインタバ
ル毎にステップ211からステップ213の処理を繰り
返す。
【0032】制御弁V1,V2の何れか一方が正常に分
岐管2Aを閉じていない場合は、ステップ211でPP
<Pmin 、またはPP≧Pmax となり、ステップ214
に進む。ステップ214では弁異常ランプ12を点滅さ
せ、ステップ215において弁異常フラグVBEFを"
1" にする。そして、ステップ213で再生が終了した
か否かを判定し、所定のインタバル後にステップ210
に戻る。フィルタ5Bの再生中も、制御弁V1,V2の
何れか一方が正常に分岐管2Aを閉じない異常が一旦発
生すると、再生中にステップ211においてPmin ≦P
P≦Pmax となった場合でも214に進み、弁異常ラン
プ12の点滅を続行する。
岐管2Aを閉じていない場合は、ステップ211でPP
<Pmin 、またはPP≧Pmax となり、ステップ214
に進む。ステップ214では弁異常ランプ12を点滅さ
せ、ステップ215において弁異常フラグVBEFを"
1" にする。そして、ステップ213で再生が終了した
か否かを判定し、所定のインタバル後にステップ210
に戻る。フィルタ5Bの再生中も、制御弁V1,V2の
何れか一方が正常に分岐管2Aを閉じない異常が一旦発
生すると、再生中にステップ211においてPmin ≦P
P≦Pmax となった場合でも214に進み、弁異常ラン
プ12の点滅を続行する。
【0033】このように、本発明のディーゼル機関の排
気微粒子除去装置では、排気制御弁の異常を検出するこ
とができるため、排気ガスが再生中のフィルタ側に流入
し、2次空気の流れを阻害して2次空気不足による燃え
残りが発生する恐れを少なくすることができる。図4は
本発明のディーゼル機関の排気微粒子除去装置における
制御装置100の制御の別の実施例の手順を示すもので
ある。なお、図4の処理を実行する場合には、図1のデ
ィーゼル機関の排気微粒子除去装置20において、フィ
ルタ5Aの再生用ガス供給管7側と燃焼ガス排出管8側
にそれぞれ圧力センサSP1,SP2、フィルタ5Bの
再生用ガス供給管7側と燃焼ガス排出管8側にそれぞれ
圧力センサSP3,SP4を設ける必要がある。この場
合、圧力センサSP1からSP4の検出値をそれぞれP
1からP4とする。
気微粒子除去装置では、排気制御弁の異常を検出するこ
とができるため、排気ガスが再生中のフィルタ側に流入
し、2次空気の流れを阻害して2次空気不足による燃え
残りが発生する恐れを少なくすることができる。図4は
本発明のディーゼル機関の排気微粒子除去装置における
制御装置100の制御の別の実施例の手順を示すもので
ある。なお、図4の処理を実行する場合には、図1のデ
ィーゼル機関の排気微粒子除去装置20において、フィ
ルタ5Aの再生用ガス供給管7側と燃焼ガス排出管8側
にそれぞれ圧力センサSP1,SP2、フィルタ5Bの
再生用ガス供給管7側と燃焼ガス排出管8側にそれぞれ
圧力センサSP3,SP4を設ける必要がある。この場
合、圧力センサSP1からSP4の検出値をそれぞれP
1からP4とする。
【0034】この実施例ではステップ401において差
圧PDを検出し、ステップ402において再生時期か否
かを判定する。この再生時期の判定は、差圧センサ10
の出力値PDが判定値以上か否かで行う。再生時期でな
い時には所定のインタバルの後に、再度ステップ401
にて差圧PDを検出し、ステップ402において再生時
期か否かを判定する処理を繰り返す。一方、ステップ4
02において再生時期と判定した時にはステップ403
に進む。
圧PDを検出し、ステップ402において再生時期か否
かを判定する。この再生時期の判定は、差圧センサ10
の出力値PDが判定値以上か否かで行う。再生時期でな
い時には所定のインタバルの後に、再度ステップ401
にて差圧PDを検出し、ステップ402において再生時
期か否かを判定する処理を繰り返す。一方、ステップ4
02において再生時期と判定した時にはステップ403
に進む。
【0035】ステップ403ではフィルタ5Aの再生処
理を実行する。フィルタ5Aの再生処理時には制御弁V
1,V2が分岐管2Aの入口側と出口側を塞ぎ、チェッ
ク弁V3,V4および開閉弁V5,V7が開弁する。こ
の状態で電動エアポンプ9からの2次空気を再生用ガス
供給管7を通じてフィルタ5Aに供給し、ヒータHAに
通電を行う。ヒータHAに通電してフィルタ5A内のパ
ティキュレートを着火させて燃焼させ、燃焼ガスを燃焼
ガス排出管8を通じて大気中に排出する。このとき、排
気ガスはフィルタ5Bに流れ、フィルタ5Bはパティキ
ュレートの捕集を継続している。
理を実行する。フィルタ5Aの再生処理時には制御弁V
1,V2が分岐管2Aの入口側と出口側を塞ぎ、チェッ
ク弁V3,V4および開閉弁V5,V7が開弁する。こ
の状態で電動エアポンプ9からの2次空気を再生用ガス
供給管7を通じてフィルタ5Aに供給し、ヒータHAに
通電を行う。ヒータHAに通電してフィルタ5A内のパ
ティキュレートを着火させて燃焼させ、燃焼ガスを燃焼
ガス排出管8を通じて大気中に排出する。このとき、排
気ガスはフィルタ5Bに流れ、フィルタ5Bはパティキ
ュレートの捕集を継続している。
【0036】ステップ404ではフィルタ5Aの再生処
理の終了1分前か否かを判定する。フィルタ5Aの再生
処理終了の1分前以前の時は所定インタバル後にステッ
プ403に戻り、ステップ404の判定を繰り返す。ス
テップ404でフィルタ5Aの再生終了1分前と判定し
た時はステップ405に進み、フィルタ5Aの上下流の
差圧PA=P1−P2を検出し、検出した差圧PAが再
生終了時の許容最大差圧PAmax より大きいか否かをス
テップ406において判定する。PA≦PAmax の場合
はステップ407に進み、今度はステップ405におい
て検出した差圧PAが再生終了時の許容最小差圧PAmi
n より小さいか否かを判定する。
理の終了1分前か否かを判定する。フィルタ5Aの再生
処理終了の1分前以前の時は所定インタバル後にステッ
プ403に戻り、ステップ404の判定を繰り返す。ス
テップ404でフィルタ5Aの再生終了1分前と判定し
た時はステップ405に進み、フィルタ5Aの上下流の
差圧PA=P1−P2を検出し、検出した差圧PAが再
生終了時の許容最大差圧PAmax より大きいか否かをス
テップ406において判定する。PA≦PAmax の場合
はステップ407に進み、今度はステップ405におい
て検出した差圧PAが再生終了時の許容最小差圧PAmi
n より小さいか否かを判定する。
【0037】フィルタ5Aの再生が正常に行われ、制御
弁V1,V2が正常に動作している場合はステップ40
6でNO、ステップ407でNOとなってステップ41
2に進む。一方、制御弁V1が正常に動作していない場
合は、排気ガスがフィルタ5Aの再生下流側に流入する
ので圧力P2が高くなってPA<PAmin となる。ま
た、制御弁V2が正常に動作していない場合は2次空気
が排気管2D側に流出するので圧力P1が低くなってP
A<PAmin となる。このような場合はステップ406
でNOとなり、ステップ407でYESとなってステッ
プ408に進む。ステップ408では制御弁の異常ラン
プ12を点滅させ、ステップ409において次回のフィ
ルタ5Aの再生時に2次空気量を増量させる処理をおこ
なってステップ412に進む。ステップ409の処理
は、制御弁V1,V2の何れが異常の場合でも、現状の
2次空気量では少なすぎて再生処理が正常に行われない
ので、次回の再生時に2次空気量を増大するためのもの
である。
弁V1,V2が正常に動作している場合はステップ40
6でNO、ステップ407でNOとなってステップ41
2に進む。一方、制御弁V1が正常に動作していない場
合は、排気ガスがフィルタ5Aの再生下流側に流入する
ので圧力P2が高くなってPA<PAmin となる。ま
た、制御弁V2が正常に動作していない場合は2次空気
が排気管2D側に流出するので圧力P1が低くなってP
A<PAmin となる。このような場合はステップ406
でNOとなり、ステップ407でYESとなってステッ
プ408に進む。ステップ408では制御弁の異常ラン
プ12を点滅させ、ステップ409において次回のフィ
ルタ5Aの再生時に2次空気量を増量させる処理をおこ
なってステップ412に進む。ステップ409の処理
は、制御弁V1,V2の何れが異常の場合でも、現状の
2次空気量では少なすぎて再生処理が正常に行われない
ので、次回の再生時に2次空気量を増大するためのもの
である。
【0038】更に、フィルタ5Aの再生処理時にフィル
タ5A内にパティキュレートの燃え残りが多い場合は、
フィルタ5Aの上下流の差圧PAがPAmax よりも大き
くなる。このような場合はステップ406においてYE
Sとなってステップ410に進み、燃え残り異常ランプ
(図1には図示しないが、弁異常ランプ12と同様に設
けられる)を点滅させる。そして、ステップ411にお
いて次回のフィルタ5Aの再生時にヒータHAの電力
と、2次空気量を増量させる処理をおこなってステップ
412に進む。
タ5A内にパティキュレートの燃え残りが多い場合は、
フィルタ5Aの上下流の差圧PAがPAmax よりも大き
くなる。このような場合はステップ406においてYE
Sとなってステップ410に進み、燃え残り異常ランプ
(図1には図示しないが、弁異常ランプ12と同様に設
けられる)を点滅させる。そして、ステップ411にお
いて次回のフィルタ5Aの再生時にヒータHAの電力
と、2次空気量を増量させる処理をおこなってステップ
412に進む。
【0039】ステップ412はステップ404で再生処
理の1分前と判定されてから1分が経過したか否かを判
定するものであり、再生処理が終了したか否かを判定す
るものである。ステップ412はYESになるまで所定
インタバルおきに実行する。そして、ステップ412で
YESとなった後は、ステップ413において排気ガス
の流路の切り換えを行う。即ち、制御弁V1,V2で分
岐管2Bの入口側と出口側を塞ぎ、チェック弁V3,V
4を開弁のまま、開閉弁V5,V7を閉弁し、開閉弁V
6,V8を開弁する。そして、電動エアポンプ9からの
2次空気を再生用ガス供給管7を通じてフィルタ5Bに
供給し、ヒータHBに通電を行ってフィルタ5B内のパ
ティキュレートを燃焼させ、燃焼ガスを燃焼ガス排出管
8を通じて大気中に排出する。このとき、排気ガスはフ
ィルタ5Aに流れ、フィルタ5Aがパティキュレートの
捕集を行っている。
理の1分前と判定されてから1分が経過したか否かを判
定するものであり、再生処理が終了したか否かを判定す
るものである。ステップ412はYESになるまで所定
インタバルおきに実行する。そして、ステップ412で
YESとなった後は、ステップ413において排気ガス
の流路の切り換えを行う。即ち、制御弁V1,V2で分
岐管2Bの入口側と出口側を塞ぎ、チェック弁V3,V
4を開弁のまま、開閉弁V5,V7を閉弁し、開閉弁V
6,V8を開弁する。そして、電動エアポンプ9からの
2次空気を再生用ガス供給管7を通じてフィルタ5Bに
供給し、ヒータHBに通電を行ってフィルタ5B内のパ
ティキュレートを燃焼させ、燃焼ガスを燃焼ガス排出管
8を通じて大気中に排出する。このとき、排気ガスはフ
ィルタ5Aに流れ、フィルタ5Aがパティキュレートの
捕集を行っている。
【0040】ステップ414からステップ424の処理
は前述のステップ403からステップ413のフィルタ
5Aの処理をフィルタ5Bに対して実行したものであ
り、ステップ414でフィルタ5Bの再生処理を実行
し、ステップ415でフィルタ5Bの再生終了の1分前
になったら、ステップ416でフィルタ5Bの上下流の
差圧PB=P3−P4を検出し、検出した差圧PBが再
生終了時の許容最大差圧PBmax より大きいか否かをス
テップ417において判定する。PB≦PBmax の場合
はステップ418に進み、今度はステップ416におい
て検出した差圧PBが再生終了時の許容最小差圧PBmi
n より小さいか否かを判定する。
は前述のステップ403からステップ413のフィルタ
5Aの処理をフィルタ5Bに対して実行したものであ
り、ステップ414でフィルタ5Bの再生処理を実行
し、ステップ415でフィルタ5Bの再生終了の1分前
になったら、ステップ416でフィルタ5Bの上下流の
差圧PB=P3−P4を検出し、検出した差圧PBが再
生終了時の許容最大差圧PBmax より大きいか否かをス
テップ417において判定する。PB≦PBmax の場合
はステップ418に進み、今度はステップ416におい
て検出した差圧PBが再生終了時の許容最小差圧PBmi
n より小さいか否かを判定する。
【0041】フィルタ5Bの再生が正常に行われ、制御
弁V1,V2が正常に動作している場合はステップ41
7でNO、ステップ417でNOとなってステップ41
2に進む。制御弁V1が正常に動作していない場合、ま
たは制御弁V2が正常に動作していない場合はPB<P
Bmin となり、ステップ417でNO、ステップ418
でYESとなってステップ419に進む。ステップ41
9では制御弁の異常ランプ12を点滅させ、ステップ4
20において次回のフィルタ5Bの再生時に2次空気量
を増量させる処理をおこなってステップ423に進む。
弁V1,V2が正常に動作している場合はステップ41
7でNO、ステップ417でNOとなってステップ41
2に進む。制御弁V1が正常に動作していない場合、ま
たは制御弁V2が正常に動作していない場合はPB<P
Bmin となり、ステップ417でNO、ステップ418
でYESとなってステップ419に進む。ステップ41
9では制御弁の異常ランプ12を点滅させ、ステップ4
20において次回のフィルタ5Bの再生時に2次空気量
を増量させる処理をおこなってステップ423に進む。
【0042】フィルタ5Bの再生処理時にフィルタ5B
内にパティキュレートの燃え残りが多い場合はPB>P
Bmax となるので、ステップ417においてYESとな
ってステップ421に進み、図1には図示しない燃え残
り異常ランプを点滅させる。そして、ステップ422に
おいて次回のフィルタ5Bの再生時にヒータHBの電力
と、2次空気量を増量させる処理をおこなってステップ
423に進む。
内にパティキュレートの燃え残りが多い場合はPB>P
Bmax となるので、ステップ417においてYESとな
ってステップ421に進み、図1には図示しない燃え残
り異常ランプを点滅させる。そして、ステップ422に
おいて次回のフィルタ5Bの再生時にヒータHBの電力
と、2次空気量を増量させる処理をおこなってステップ
423に進む。
【0043】ステップ423はステップ415でフィル
タ5Bの再生処理の1分前と判定されてから1分が経過
して再生処理が終了したか否かを判定するものである。
ステップ423はYESになるまで所定インタバルおき
に実行する。そして、ステップ423でYESとなった
後は、排気ガスの流路の切り換えを行う。即ち、制御弁
V1,V2を中立1にし、チェック弁V3,V4、開閉
弁V5〜V8を全て閉弁し、電動エアポンプ9の駆動を
停止する。この状態は図1に示すフィルタ5A,5Bの
同時捕集状態である。
タ5Bの再生処理の1分前と判定されてから1分が経過
して再生処理が終了したか否かを判定するものである。
ステップ423はYESになるまで所定インタバルおき
に実行する。そして、ステップ423でYESとなった
後は、排気ガスの流路の切り換えを行う。即ち、制御弁
V1,V2を中立1にし、チェック弁V3,V4、開閉
弁V5〜V8を全て閉弁し、電動エアポンプ9の駆動を
停止する。この状態は図1に示すフィルタ5A,5Bの
同時捕集状態である。
【0044】以上説明した実施例では、制御弁の異常と
フィルタ再生時の燃え残りを検出して乗員に通知するこ
とができると共に、検出した際には次回の再生時に適切
な処理をとることができる。以上説明した実施例におけ
るディーゼル機関の排気微粒子除去装置20は、フィル
タ5A,5Bを用いて排気ガス中のパティキュレートを
同時捕集し、再生時期に2次空気を排気ガスの流れと逆
の方向から流してフィルタ5A,5Bを交互に再生する
同時捕集、逆流交互再生タイプのものであるが、本発明
はこの同時捕集、逆流交互再生タイプのディーゼル機関
の排気微粒子除去装置に限定されるものではない。例え
ば、図5に示すような、フィルタ5A,5Bを用いて排
気ガス中のパティキュレートを同時捕集し、再生時期に
2次空気を排気ガスの流れと同じ方向から流してフィル
タ5A,5Bを交互に再生する同時捕集、順流交互再生
タイプのディーゼル機関の排気微粒子除去装置30や、
図6に示すような分岐管2A,2Bの一方にしかフィル
タが設けられていないようなタイプのディーゼル機関の
排気微粒子除去装置40にも適用できる。
フィルタ再生時の燃え残りを検出して乗員に通知するこ
とができると共に、検出した際には次回の再生時に適切
な処理をとることができる。以上説明した実施例におけ
るディーゼル機関の排気微粒子除去装置20は、フィル
タ5A,5Bを用いて排気ガス中のパティキュレートを
同時捕集し、再生時期に2次空気を排気ガスの流れと逆
の方向から流してフィルタ5A,5Bを交互に再生する
同時捕集、逆流交互再生タイプのものであるが、本発明
はこの同時捕集、逆流交互再生タイプのディーゼル機関
の排気微粒子除去装置に限定されるものではない。例え
ば、図5に示すような、フィルタ5A,5Bを用いて排
気ガス中のパティキュレートを同時捕集し、再生時期に
2次空気を排気ガスの流れと同じ方向から流してフィル
タ5A,5Bを交互に再生する同時捕集、順流交互再生
タイプのディーゼル機関の排気微粒子除去装置30や、
図6に示すような分岐管2A,2Bの一方にしかフィル
タが設けられていないようなタイプのディーゼル機関の
排気微粒子除去装置40にも適用できる。
【0045】なお、図5,図6に示したディーゼル機関
の排気微粒子除去装置30,40においては、ディーゼ
ル機関の排気微粒子除去装置20の構成部材と同じ構成
部材については同じ符号を付してあるので、その構成の
説明を省略する。図7は図1,図5に示したディーゼル
機関の排気微粒子除去装置20,30における制御弁V
1の構成の実施例を示すものである。制御弁V1の開閉
作動を負圧とスプリング力を使用するダイアフラム装置
で行う場合、すなわち、負圧をダイアフラムに作用させ
てロッドを吸引し、負圧を作用させない時にスプリング
の力でロッドを突出させるダイアフラム装置で行う場合
には、負圧によるロッドの吸引力の方がスプリングによ
るロッドの突出力よりも小さくなる。そこで、ダイアフ
ラム71、ダイアフラム71を付勢するスプリング7
2、ダイアフラム71に突設されたロッド73を備えた
ダイアフラム装置70を制御弁V1の駆動に使用する場
合は、分岐管2A,2Bおよびダイアフラム装置70の
配置を図7(a)のようにする。但し、再生用ガス供給管
7または燃焼ガス排出管8の図示は省略してある。
の排気微粒子除去装置30,40においては、ディーゼ
ル機関の排気微粒子除去装置20の構成部材と同じ構成
部材については同じ符号を付してあるので、その構成の
説明を省略する。図7は図1,図5に示したディーゼル
機関の排気微粒子除去装置20,30における制御弁V
1の構成の実施例を示すものである。制御弁V1の開閉
作動を負圧とスプリング力を使用するダイアフラム装置
で行う場合、すなわち、負圧をダイアフラムに作用させ
てロッドを吸引し、負圧を作用させない時にスプリング
の力でロッドを突出させるダイアフラム装置で行う場合
には、負圧によるロッドの吸引力の方がスプリングによ
るロッドの突出力よりも小さくなる。そこで、ダイアフ
ラム71、ダイアフラム71を付勢するスプリング7
2、ダイアフラム71に突設されたロッド73を備えた
ダイアフラム装置70を制御弁V1の駆動に使用する場
合は、分岐管2A,2Bおよびダイアフラム装置70の
配置を図7(a)のようにする。但し、再生用ガス供給管
7または燃焼ガス排出管8の図示は省略してある。
【0046】即ち、分岐管2Bは分岐管2Aから直交さ
せて分岐し、その分岐部aに設けた制御弁V1を、図7
(a) に示すように、負圧でダイアフラム71を吸引した
状態で、制御弁V1が分岐管2Aを閉じ、図7(b) に示
すようにスプリング力でダイアフラム71を付勢した状
態で、制御弁V1が分岐管2Bを閉じるように構成す
る。このように構成すると、図7(a) の状態では排気ガ
スの圧力で制御弁V1が分岐管2Aを閉弁方向に付勢す
るので、負圧による分岐管2Aの閉弁力の弱さを補うこ
とができる。
せて分岐し、その分岐部aに設けた制御弁V1を、図7
(a) に示すように、負圧でダイアフラム71を吸引した
状態で、制御弁V1が分岐管2Aを閉じ、図7(b) に示
すようにスプリング力でダイアフラム71を付勢した状
態で、制御弁V1が分岐管2Bを閉じるように構成す
る。このように構成すると、図7(a) の状態では排気ガ
スの圧力で制御弁V1が分岐管2Aを閉弁方向に付勢す
るので、負圧による分岐管2Aの閉弁力の弱さを補うこ
とができる。
【0047】図8は図1,図5に示したディーゼル機関
の排気微粒子除去装置20,30における制御弁V1の
構成の別の実施例を示すものである。前述のように、制
御弁V1の開閉作動を、ダイアフラム71、ダイアフラ
ム71を付勢するスプリング72、ダイアフラム71に
突設されたロッド73を備えたダイアフラム装置70で
行う場合、負圧によるロッド73の吸引力の方がスプリ
ング72によるロッド73の突出力よりも小さくなる。
そこで、図8(a) ,(b) に示すように、スプリング72
の付勢力によって最初に再生を行う分岐管2Aを閉じる
ようにし、負圧の力で後から再生を行う分岐管2Bを閉
じるように構成する。但し、再生用ガス供給管7または
燃焼ガス排出管8の図示は省略してある。
の排気微粒子除去装置20,30における制御弁V1の
構成の別の実施例を示すものである。前述のように、制
御弁V1の開閉作動を、ダイアフラム71、ダイアフラ
ム71を付勢するスプリング72、ダイアフラム71に
突設されたロッド73を備えたダイアフラム装置70で
行う場合、負圧によるロッド73の吸引力の方がスプリ
ング72によるロッド73の突出力よりも小さくなる。
そこで、図8(a) ,(b) に示すように、スプリング72
の付勢力によって最初に再生を行う分岐管2Aを閉じる
ようにし、負圧の力で後から再生を行う分岐管2Bを閉
じるように構成する。但し、再生用ガス供給管7または
燃焼ガス排出管8の図示は省略してある。
【0048】このようにすると、制御弁V1から再生中
のフィルタ側に漏れる排気ガスの量は、図8(b) に示す
負圧力による方が多い。ところが、同時捕集、交互再生
を行うディーゼル機関の排気微粒子除去装置では、先に
再生を行うフィルタ5A側のパティキュレートの捕集量
が少ないので、フィルタ5Aの再生時に制御弁V1がス
プリング力によって確実に分岐管2Aを閉弁すると、2
次空気を設定通り流すことができ、良好に再生できる。
一方、後から再生を行うフィルタ5B側は、フィルタ5
Aの再生中にも捕集が行われるためにパティキュレート
の捕集量が多く、再生中に制御弁V1から排気ガスが多
少流入して2次空気量が低下しても、燃え残りが発生し
にくい。
のフィルタ側に漏れる排気ガスの量は、図8(b) に示す
負圧力による方が多い。ところが、同時捕集、交互再生
を行うディーゼル機関の排気微粒子除去装置では、先に
再生を行うフィルタ5A側のパティキュレートの捕集量
が少ないので、フィルタ5Aの再生時に制御弁V1がス
プリング力によって確実に分岐管2Aを閉弁すると、2
次空気を設定通り流すことができ、良好に再生できる。
一方、後から再生を行うフィルタ5B側は、フィルタ5
Aの再生中にも捕集が行われるためにパティキュレート
の捕集量が多く、再生中に制御弁V1から排気ガスが多
少流入して2次空気量が低下しても、燃え残りが発生し
にくい。
【0049】図9は同時捕集を行うディーゼル機関の排
気微粒子除去装置において、分岐管2A,2Bの分岐部
aの上流側で排気管2が湾曲している場合の実施例を示
すものである。このような場合、図9(c) に示すよう
に、排気管2を流れる排気ガスは排気管2の湾曲外側の
分岐管2Bに多く流れるようになり、同時捕集時にフィ
ルタ5Bに捕集されるパティキュレートの量が多くな
る。そこで、図9(a),(b)に示すように、分岐管2A,
2Bの分岐部aの上流側に、多数の隔壁を備えたハニカ
ム状の整流装置90を設ける。この整流装置90の内部
には、隔壁で囲まれた多数の直方体状の通路(セル)が
平行に設けられているので、排気ガスはこのセルを通過
することによって、その流れが矯正され、整流装置90
を出た時には平行な流れになる。この結果、フィルタ5
A,5Bの捕集量、捕集分布を同等にすることができ
る。
気微粒子除去装置において、分岐管2A,2Bの分岐部
aの上流側で排気管2が湾曲している場合の実施例を示
すものである。このような場合、図9(c) に示すよう
に、排気管2を流れる排気ガスは排気管2の湾曲外側の
分岐管2Bに多く流れるようになり、同時捕集時にフィ
ルタ5Bに捕集されるパティキュレートの量が多くな
る。そこで、図9(a),(b)に示すように、分岐管2A,
2Bの分岐部aの上流側に、多数の隔壁を備えたハニカ
ム状の整流装置90を設ける。この整流装置90の内部
には、隔壁で囲まれた多数の直方体状の通路(セル)が
平行に設けられているので、排気ガスはこのセルを通過
することによって、その流れが矯正され、整流装置90
を出た時には平行な流れになる。この結果、フィルタ5
A,5Bの捕集量、捕集分布を同等にすることができ
る。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように本発明のディーゼル
機関の排気微粒子除去装置によれば、フィルタの再生処
理時に排気遮断弁を用いて排気ガスが再生中のフィルタ
に流入しないように構成された従来のディーゼル機関の
排気微粒子除去装置において、フィルタの再生中に排気
ガス遮断弁の異常を検出することができるという効果が
ある。
機関の排気微粒子除去装置によれば、フィルタの再生処
理時に排気遮断弁を用いて排気ガスが再生中のフィルタ
に流入しないように構成された従来のディーゼル機関の
排気微粒子除去装置において、フィルタの再生中に排気
ガス遮断弁の異常を検出することができるという効果が
ある。
【図1】本発明の同時捕集、逆流交互再生デュアルフィ
ルタタイプの排気微粒子除去装置の一実施例の概略的構
成を示す図である。
ルタタイプの排気微粒子除去装置の一実施例の概略的構
成を示す図である。
【図2】図1の制御回路のフィルタ再生処理手順の一実
施例を示すフローチャートである。
施例を示すフローチャートである。
【図3】フィルタ再生時の電動エアポンプの吐出圧を示
す線図である。
す線図である。
【図4】図1の制御回路のフィルタ再生処理手順の別の
実施例を示すフローチャートである。
実施例を示すフローチャートである。
【図5】本発明の同時捕集、順流交互再生デュアルフィ
ルタタイプの排気微粒子除去装置の一実施例の概略的構
成を示す図である。
ルタタイプの排気微粒子除去装置の一実施例の概略的構
成を示す図である。
【図6】本発明の逆流再生シングルフィルタタイプの排
気微粒子除去装置の一実施例の概略的構成を示す図であ
る。
気微粒子除去装置の一実施例の概略的構成を示す図であ
る。
【図7】(a) ,(b) は第1制御弁の駆動にダイアフラム
型アクチュエータを使用した場合の一実施例の構成およ
び切換動作を示す説明図である。
型アクチュエータを使用した場合の一実施例の構成およ
び切換動作を示す説明図である。
【図8】(a) ,(b) は第1制御弁の駆動にダイアフラム
型アクチュエータを使用した場合の別の実施例の構成お
よび切換動作を示す説明図である。
型アクチュエータを使用した場合の別の実施例の構成お
よび切換動作を示す説明図である。
【図9】(a) は本発明のディーゼル機関の排気微粒子除
去装置に整流装置を用いた場合の構成を示す部分構成
図、(b) は(a) に使用した整流装置単体の構成を示す斜
視図、(c) は従来のデュアルフィルタタイプのディーゼ
ル機関の排気微粒子除去装置における排気ガスの流れを
示す説明図である。
去装置に整流装置を用いた場合の構成を示す部分構成
図、(b) は(a) に使用した整流装置単体の構成を示す斜
視図、(c) は従来のデュアルフィルタタイプのディーゼ
ル機関の排気微粒子除去装置における排気ガスの流れを
示す説明図である。
1…ディーゼル機関 2…排気管 2A,2B…分岐管 5A,5B…フィルタ 7…再生用ガス供給管 8…燃焼ガス排出管 9…エアポンプ 10…差圧センサ 12…弁異常ランプ 70…ダイアフラム式アクチュエータ 71…ダイアフラム 72…スプリング 73…ロッド 90…整流装置 100…制御回路 a…分岐部 b…合流部 HA,HB…電気ヒータ V1…第1の制御弁 V2…第2の制御弁 V3,V4…チェック弁 V5〜V8…開閉弁
フロントページの続き 審査官 小松 竜一 (56)参考文献 特開 平6−330729(JP,A) 特開 平6−173650(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01N 3/02 301 - 341
Claims (1)
- 【請求項1】 機関の排気通路に設けたフィルタによっ
て排気ガス中のパティキュレートを捕集し、フィルタの
再生時にはパティキュレートを捕集したフィルタへの排
気ガスの流入を排気制御弁により遮断した状態で、フィ
ルタに捕集されたパティキュレートに着火し、再生用ガ
ス供給手段から再生用ガスを供給するディーゼル機関の
排気微粒子除去装置において、 前記再生用ガス供給手段の吐出圧、または、前記排気制
御弁の下流側の圧力を検出する手段と、検出した圧力値
により前記排気制御弁の異常を判定する手段とを設けた
ことを特徴とするディーゼル機関の排気微粒子除去装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5122666A JP2932135B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | ディーゼル機関の排気微粒子除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5122666A JP2932135B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | ディーゼル機関の排気微粒子除去装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06330735A JPH06330735A (ja) | 1994-11-29 |
JP2932135B2 true JP2932135B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=14841636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5122666A Expired - Fee Related JP2932135B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | ディーゼル機関の排気微粒子除去装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2932135B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100293626B1 (ko) * | 1997-11-28 | 2001-09-17 | 김정택 | 디젤엔진배출가스정화장치 |
JP4241465B2 (ja) * | 2004-03-29 | 2009-03-18 | 株式会社デンソー | パティキュレートフィルタ再生処理装置の検査システム |
WO2011028506A2 (en) * | 2009-08-24 | 2011-03-10 | Cummins Ip, Inc. | Apparatus, system, and method for controlling multiple diesel particulate filters |
WO2020226656A1 (en) | 2019-05-09 | 2020-11-12 | Cummins Emission Solutions Inc. | Valve arrangement for split-flow close-coupled catalyst |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP5122666A patent/JP2932135B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06330735A (ja) | 1994-11-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |