JPH0623534B2 - デイ−ゼル機関の排気微粒子トラツプの再生装置 - Google Patents
デイ−ゼル機関の排気微粒子トラツプの再生装置Info
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- JPH0623534B2 JPH0623534B2 JP17433285A JP17433285A JPH0623534B2 JP H0623534 B2 JPH0623534 B2 JP H0623534B2 JP 17433285 A JP17433285 A JP 17433285A JP 17433285 A JP17433285 A JP 17433285A JP H0623534 B2 JPH0623534 B2 JP H0623534B2
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- trap
- diesel engine
- amount
- exhaust
- regeneration
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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
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディーゼル機関の排気通路に設けられた排気微
粒子トラップの再生装置に関する。
粒子トラップの再生装置に関する。
ディーゼル機関の排気ガス中のパティキュレートを捕集
するため排気管中にトラップを設ける技術が知られてい
る。トラップは比較的短時間でパティキュレートの捕集
容量が飽和する。そこでトラップのリフレッシュを行う
ためトラップ内に捕集されたパティキュレートを除去す
る。そのため、パティキュレートが堆積した段階で、ヒ
ータによりトラップを加熱しその堆積したパティキュレ
ートを焼却している。従来技術におけるパティキュレー
トの堆積量の検知手段としてトラップのフィルタの圧損
を測定する方法、パティキュレートのすすの電気抵抗を
測定する方法、更にはすすのインピーダンスを測定する
方法等が提案、実施されている。
するため排気管中にトラップを設ける技術が知られてい
る。トラップは比較的短時間でパティキュレートの捕集
容量が飽和する。そこでトラップのリフレッシュを行う
ためトラップ内に捕集されたパティキュレートを除去す
る。そのため、パティキュレートが堆積した段階で、ヒ
ータによりトラップを加熱しその堆積したパティキュレ
ートを焼却している。従来技術におけるパティキュレー
トの堆積量の検知手段としてトラップのフィルタの圧損
を測定する方法、パティキュレートのすすの電気抵抗を
測定する方法、更にはすすのインピーダンスを測定する
方法等が提案、実施されている。
しかしながら従来のこれらの方法はいずれもエンジンオ
イルからの灰分(アッシュ)の影響を全く考慮していな
い。即ち、トラップのフィルタ上には経時的にエンジン
オイルからの灰分が堆積するのでそれがトラップ再生時
期の判断に誤差を与える。その誤差は走行距離の増大と
ともに大きくなる。尚、圧損測定法及びすすのインピー
ダンス測定法の場合には堆積灰分は背圧あるいはインピ
ーダンスの上昇となって現われるので再生時期は実際よ
りも早期側にずれることになる。このように再生時期が
正確でないと焼却開始時のフィルタ上のパティキュレー
ト堆積量が適量より少なすぎたり多すぎたりすることが
起こる。すなわち少なすぎるとヒータで着火してもパテ
ィキュレートは焼却されず、逆に多すぎると焼却はされ
るものの燃焼温度がフィルタ耐熱温度以上に上昇しフィ
ルタセラミック材のクラックや溶損が引起されシステム
として非常に大きな問題点となっている。このためにパ
ティキュレートを焼却するには正確な堆積量即ち、再生
時期を検出する必要がある。
イルからの灰分(アッシュ)の影響を全く考慮していな
い。即ち、トラップのフィルタ上には経時的にエンジン
オイルからの灰分が堆積するのでそれがトラップ再生時
期の判断に誤差を与える。その誤差は走行距離の増大と
ともに大きくなる。尚、圧損測定法及びすすのインピー
ダンス測定法の場合には堆積灰分は背圧あるいはインピ
ーダンスの上昇となって現われるので再生時期は実際よ
りも早期側にずれることになる。このように再生時期が
正確でないと焼却開始時のフィルタ上のパティキュレー
ト堆積量が適量より少なすぎたり多すぎたりすることが
起こる。すなわち少なすぎるとヒータで着火してもパテ
ィキュレートは焼却されず、逆に多すぎると焼却はされ
るものの燃焼温度がフィルタ耐熱温度以上に上昇しフィ
ルタセラミック材のクラックや溶損が引起されシステム
として非常に大きな問題点となっている。このためにパ
ティキュレートを焼却するには正確な堆積量即ち、再生
時期を検出する必要がある。
本発明の目的はエンジンからの灰分の影響を補正要因と
して取り入れ、再生時期を補正することにより常に最適
な再生時期を維持し得るようにすることにある。
して取り入れ、再生時期を補正することにより常に最適
な再生時期を維持し得るようにすることにある。
上記の目的を達成するために、ディーゼル機関の排気通
路に設けられた排気微粒子トラップと、このトラップを
トラップの圧損値に応じて再生する再生手段とを有する
ディーゼル機関の排気微粒子トラップの再生装置におい
て、本発明によればディーゼル機関から排気通路に排出
される灰分量に応じて、再生手段の作動時期を補正する
手段が設けられる。
路に設けられた排気微粒子トラップと、このトラップを
トラップの圧損値に応じて再生する再生手段とを有する
ディーゼル機関の排気微粒子トラップの再生装置におい
て、本発明によればディーゼル機関から排気通路に排出
される灰分量に応じて、再生手段の作動時期を補正する
手段が設けられる。
尚、「排気通路に排出される灰分量」はトラップフィル
タに堆積される灰分量を直接的あるいは間接的に代表す
るパラメータを含むものである。
タに堆積される灰分量を直接的あるいは間接的に代表す
るパラメータを含むものである。
また、本発明における背圧はトラップでの排気微粒子堆
積量を代表するものであり、背圧それ自体のみならずす
すの電気抵抗、インピーダンスの変化等従来の測定パラ
メータを含む概念である。
積量を代表するものであり、背圧それ自体のみならずす
すの電気抵抗、インピーダンスの変化等従来の測定パラ
メータを含む概念である。
以下図示実施例により本発明を説明する。
第1図および第2図において、機関本体10から延びる
排気管11には、ターボチャージャ12のタービン(図
示せず)が設けられ、このターボチャージャ12の下流
側に、排気微粒子を捕集するためのトラップ13が配設
される。トラップ13は、排気管11を側方に膨出して
形成したケーシング14と、このケーシング14内に収
容されたフィルタ15と、フィルタ15の前面に設けら
れた電気ヒータ16とを備え、フィルタ15の後面から
延びるトラップ通路17はフィルタ15の外側を迂回し
て排気管11の下流側に達する。一方、フィルタ15の
前面側とトラップ通路17の下流側とはバイパス通路1
8により連結される。バイパス弁19はバイパス通路1
8の下流側とトラップ通路17の下流側との接合部分に
設けられ、アクチュエータ20により駆動されてバイパ
ス通路18の開度を調節する。
排気管11には、ターボチャージャ12のタービン(図
示せず)が設けられ、このターボチャージャ12の下流
側に、排気微粒子を捕集するためのトラップ13が配設
される。トラップ13は、排気管11を側方に膨出して
形成したケーシング14と、このケーシング14内に収
容されたフィルタ15と、フィルタ15の前面に設けら
れた電気ヒータ16とを備え、フィルタ15の後面から
延びるトラップ通路17はフィルタ15の外側を迂回し
て排気管11の下流側に達する。一方、フィルタ15の
前面側とトラップ通路17の下流側とはバイパス通路1
8により連結される。バイパス弁19はバイパス通路1
8の下流側とトラップ通路17の下流側との接合部分に
設けられ、アクチュエータ20により駆動されてバイパ
ス通路18の開度を調節する。
通常の運転時、バイパス弁19はバイパス通路18を閉
じており、排気ガスはフィルタ15を通過し、トラップ
通路17を通って排気管11の出口部21へ排出され
る。これに対し、再生時、バイパス弁19はバイパス通
路18を開放し、これにより大部分の排気ガスはフィル
タ15を通過することなく排気管11の出口部21側へ
流動し、一部の排気ガスだけがフィルタ15を通過す
る。またこの時電気ヒータ16が通電されて発熱し、フ
ィルタ15に捕集されたすすが着火して燃焼する。しか
してすすが焼却されてフィルタ15は再生され、電気ヒ
ータ16への通電が停止されるとともにバイパス弁19
が開弁される。
じており、排気ガスはフィルタ15を通過し、トラップ
通路17を通って排気管11の出口部21へ排出され
る。これに対し、再生時、バイパス弁19はバイパス通
路18を開放し、これにより大部分の排気ガスはフィル
タ15を通過することなく排気管11の出口部21側へ
流動し、一部の排気ガスだけがフィルタ15を通過す
る。またこの時電気ヒータ16が通電されて発熱し、フ
ィルタ15に捕集されたすすが着火して燃焼する。しか
してすすが焼却されてフィルタ15は再生され、電気ヒ
ータ16への通電が停止されるとともにバイパス弁19
が開弁される。
バイパス弁19の開閉制御および電気ヒータ16への電
力供給はマイクロコンピュータを備えた電子制御部(E
CU)22により行なわれる。フィルタ再生時か否かの
判断は、トラップ13に接続されてトラップ通路17内
の排気ガス圧力を検知するローディングセンサ23の出
力信号により行なわれる。すなわち、ローディングセン
サ23が検知した排気ガス圧力(背圧)の信号は、EC
U22に入力され、ECU22はこの信号を基にしてフ
ィルタ15上に捕集されたすすの量を検知し、フィルタ
再生時になったか否かを判断する。ECU22は、再生
時、リレー24を作動させて電気ヒータ16への通電を
開始させるとともに、駆動回路25を介してアクチュエ
ータ20を作動させ、バイパス弁19の開度を制御す
る。
力供給はマイクロコンピュータを備えた電子制御部(E
CU)22により行なわれる。フィルタ再生時か否かの
判断は、トラップ13に接続されてトラップ通路17内
の排気ガス圧力を検知するローディングセンサ23の出
力信号により行なわれる。すなわち、ローディングセン
サ23が検知した排気ガス圧力(背圧)の信号は、EC
U22に入力され、ECU22はこの信号を基にしてフ
ィルタ15上に捕集されたすすの量を検知し、フィルタ
再生時になったか否かを判断する。ECU22は、再生
時、リレー24を作動させて電気ヒータ16への通電を
開始させるとともに、駆動回路25を介してアクチュエ
ータ20を作動させ、バイパス弁19の開度を制御す
る。
再生時におけるバイパス弁19の開度の大きさは、排気
ガス温度、酸素濃度、排気ガス量等に応じて調節され、
このため、排気管11に取付けられた排気温センサ2
6、燃料噴射ポンプ27に取付けられた回転数センサ2
8およびスロットルセンサ29の各センサの出力信号が
ECU22に入力されるがこの開度制御自体は本発明と
は直接関係ないので省略する。
ガス温度、酸素濃度、排気ガス量等に応じて調節され、
このため、排気管11に取付けられた排気温センサ2
6、燃料噴射ポンプ27に取付けられた回転数センサ2
8およびスロットルセンサ29の各センサの出力信号が
ECU22に入力されるがこの開度制御自体は本発明と
は直接関係ないので省略する。
上記の如き再生装置において本発明によればエンジンオ
イルからの灰分の堆積による背圧上昇を補正量として取
り入れたことを特徴とするものである。即ち、走行距離
に応じてトラップフィルタに堆積される灰分が多くな
り、それに応じて背圧(圧損)が上昇するのでローディ
ングセンサ23の出力信号も実際のパティキュレートの
みによる背圧上昇値よりも大きくなる。そこで本発明で
は正確に堆積パティキュレートのみによって上昇した背
圧を検出すべくセンサ検出値(実測値)から灰分による
上昇分を減算するものである。
イルからの灰分の堆積による背圧上昇を補正量として取
り入れたことを特徴とするものである。即ち、走行距離
に応じてトラップフィルタに堆積される灰分が多くな
り、それに応じて背圧(圧損)が上昇するのでローディ
ングセンサ23の出力信号も実際のパティキュレートの
みによる背圧上昇値よりも大きくなる。そこで本発明で
は正確に堆積パティキュレートのみによって上昇した背
圧を検出すべくセンサ検出値(実測値)から灰分による
上昇分を減算するものである。
第3図は走行距離とベース圧損(背圧上昇分)との関係
の一例を示すもので、第3図に示す如きマップが予じめ
ECU22に記憶される。走行距離は一般に自動車に設
備されている走行距離メータの出力値をそのまま利用し
てもよいし、あるいはエンジン回転数とトランスミッシ
ョンのギャシフト位置とから積算することも可能であ
る。
の一例を示すもので、第3図に示す如きマップが予じめ
ECU22に記憶される。走行距離は一般に自動車に設
備されている走行距離メータの出力値をそのまま利用し
てもよいし、あるいはエンジン回転数とトランスミッシ
ョンのギャシフト位置とから積算することも可能であ
る。
第4図は第3図に示すマップを用いて再生時期を制御す
るプログラムの一例をフローチャートによって示すもの
である。
るプログラムの一例をフローチャートによって示すもの
である。
ステップ401でプログラムが起動されると、ローディ
ングセンサ23により背圧P(ステップ402)が検出
され、上述の走行距離(ステップ403)から第3図に
示すマップからベース圧損ΔPが算出される(ステップ
404)。実測値PからΔPを減じた値をPとおき(ス
テップ405)これが所定値PR以上か否かを検出する
(ステップ407)。尚、再生を開始すべき背圧設定値
PRを走行距離に応じて変化させる必要がある場合には
第3図と同様のマップを予めCPU22に記憶させてお
きそれからPRを算出すればよい(ステップ406)。
従って、PRが一定値の場合はステップ406は省略さ
れる。次いでステップ407でPがPRより大きいか否
かを判断し、P≧PRのときは再生時期の到来と判断さ
れる。次いでその他の再生条件、例えば排気ガス温、エ
ンジン回転数等をステップ408で判断して、それらの
条件を満足するときに初めてバイパス弁19を開弁する
と共にヒータ16に通電が開始され、トラップの再生を
完了する。
ングセンサ23により背圧P(ステップ402)が検出
され、上述の走行距離(ステップ403)から第3図に
示すマップからベース圧損ΔPが算出される(ステップ
404)。実測値PからΔPを減じた値をPとおき(ス
テップ405)これが所定値PR以上か否かを検出する
(ステップ407)。尚、再生を開始すべき背圧設定値
PRを走行距離に応じて変化させる必要がある場合には
第3図と同様のマップを予めCPU22に記憶させてお
きそれからPRを算出すればよい(ステップ406)。
従って、PRが一定値の場合はステップ406は省略さ
れる。次いでステップ407でPがPRより大きいか否
かを判断し、P≧PRのときは再生時期の到来と判断さ
れる。次いでその他の再生条件、例えば排気ガス温、エ
ンジン回転数等をステップ408で判断して、それらの
条件を満足するときに初めてバイパス弁19を開弁する
と共にヒータ16に通電が開始され、トラップの再生を
完了する。
上記の制御において走行距離の代りのパラメータとして
燃料消費量を利用することも可能である。
燃料消費量を利用することも可能である。
また本願出願人は実願昭59-76564号においてパティキュ
レート堆積量を電極間のインピーダンスから検出するこ
とを提案したが本発明はそれにも適用できる。即ち、排
気ガス中に一対の電極を間隔を置いて配置し、これら電
極を定電圧交流電源に接続すれば電極間のインピーダン
スはパティキュレート堆積量に応じて変化するのでこれ
を検知すればパティキュレートの堆積量を知ることがで
きるものである。
レート堆積量を電極間のインピーダンスから検出するこ
とを提案したが本発明はそれにも適用できる。即ち、排
気ガス中に一対の電極を間隔を置いて配置し、これら電
極を定電圧交流電源に接続すれば電極間のインピーダン
スはパティキュレート堆積量に応じて変化するのでこれ
を検知すればパティキュレートの堆積量を知ることがで
きるものである。
即ち、電極P1,P2間に堆積したパティキュレートの
状態は模式図には第5図の如く表わされ、この状態は、
電気的には電極間に非導電性誘導体(パティキュレー
ト)と導電性誘電体(電極)を直列に接続したものと近
似されるので、これを等価回路に示すと第6図のように
なる。ただし、排気ガス部分δ0の容量をC1、パティ
キュレート部分δ1,δ2の容量およびコンダクタンス
をそれぞれC2およびG2とする。
状態は模式図には第5図の如く表わされ、この状態は、
電気的には電極間に非導電性誘導体(パティキュレー
ト)と導電性誘電体(電極)を直列に接続したものと近
似されるので、これを等価回路に示すと第6図のように
なる。ただし、排気ガス部分δ0の容量をC1、パティ
キュレート部分δ1,δ2の容量およびコンダクタンス
をそれぞれC2およびG2とする。
このときの電極間のインピーダンスZは ただしYはアドミッタンス、ωは角周波数、 i2=−1 と表わされる。
従ってインピーダンスの増量によるベース圧損を とすれば第4図のステップ405における操作を とすることにより全く同様に灰分の堆積によるベース圧
損の補正量を見込んだ制御ができる。
損の補正量を見込んだ制御ができる。
以上の如く本発明によればディーゼル機関から排気通路
に排出される灰分量に応じて再生手段の作動時期を補正
することにより正確なトラップの再生時期制御が可能と
なる。
に排出される灰分量に応じて再生手段の作動時期を補正
することにより正確なトラップの再生時期制御が可能と
なる。
第1図は本発明の一実施例を適用したディーゼル機関の
平面図、第2図は第1図のディーゼル機関の一部を断面
とした側面図、第3図は走行距離に対するベース圧損の
マップを示す図、第4図は本発明に係る装置の再生制御
手順を示すフローチャート図、第5図は電極部へのパテ
ィキュレートの堆積状態を説明する模式図、第6図は第
5図の等価回路図。 11……排気管(排気通路)、 13……排気微粒子トラップ、 16……電気ヒータ、 18……バイパス通路、 19……バイパス弁、 23……ローディングセンサ。
平面図、第2図は第1図のディーゼル機関の一部を断面
とした側面図、第3図は走行距離に対するベース圧損の
マップを示す図、第4図は本発明に係る装置の再生制御
手順を示すフローチャート図、第5図は電極部へのパテ
ィキュレートの堆積状態を説明する模式図、第6図は第
5図の等価回路図。 11……排気管(排気通路)、 13……排気微粒子トラップ、 16……電気ヒータ、 18……バイパス通路、 19……バイパス弁、 23……ローディングセンサ。
Claims (1)
- 【請求項1】ディーゼル機関の排気通路に設けられた排
気微粒子トラップと、このトラップの圧損値に応じて再
生する再生手段とを有するディーゼル機関の排気微粒子
トラップの再生装置において、ディーゼル機関から排気
通路に排出される灰分量に応じて、再生手段の作動時期
を補正する手段を設けたことを特徴とするディーゼル機
関の排気微粒子トラップの再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17433285A JPH0623534B2 (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | デイ−ゼル機関の排気微粒子トラツプの再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17433285A JPH0623534B2 (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | デイ−ゼル機関の排気微粒子トラツプの再生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6235009A JPS6235009A (ja) | 1987-02-16 |
JPH0623534B2 true JPH0623534B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=15976788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17433285A Expired - Lifetime JPH0623534B2 (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | デイ−ゼル機関の排気微粒子トラツプの再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0623534B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5373733A (en) * | 1992-12-31 | 1994-12-20 | Donaldson Company, Inc. | Exhaust filter backpressure indicator |
JP4048993B2 (ja) | 2003-04-08 | 2008-02-20 | 日産自動車株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
FR2879653B1 (fr) * | 2004-12-17 | 2010-05-07 | Renault Sas | Dispositif d'estimation d'une quantite de particules dans un filtre a particules de vehicule automobile |
JP4742670B2 (ja) * | 2005-05-13 | 2011-08-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化システム |
JP4572762B2 (ja) * | 2005-07-08 | 2010-11-04 | 日産自動車株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
JP4618350B2 (ja) | 2008-08-20 | 2011-01-26 | トヨタ自動車株式会社 | 排気浄化機器の異常診断装置 |
JP4934172B2 (ja) * | 2009-07-22 | 2012-05-16 | 株式会社住軽日軽エンジニアリング | 防護柵用支柱 |
JP5582459B2 (ja) * | 2011-03-14 | 2014-09-03 | 株式会社デンソー | 粒子状物質検出装置及びパティキュレートフィルタの故障検出装置 |
JP5908414B2 (ja) * | 2013-01-09 | 2016-04-26 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 粒子状物質検出装置 |
-
1985
- 1985-08-09 JP JP17433285A patent/JPH0623534B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6235009A (ja) | 1987-02-16 |
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