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
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- amount
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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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