JPH0623536B2 - デイ−ゼル機関の排気ガス浄化装置 - Google Patents
デイ−ゼル機関の排気ガス浄化装置Info
- Publication number
- JPH0623536B2 JPH0623536B2 JP718986A JP718986A JPH0623536B2 JP H0623536 B2 JPH0623536 B2 JP H0623536B2 JP 718986 A JP718986 A JP 718986A JP 718986 A JP718986 A JP 718986A JP H0623536 B2 JPH0623536 B2 JP H0623536B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- regeneration
- particulates
- engine
- diesel engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- 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ガス浄化装置に関する。
〔従来の技術〕 ディーゼル機関の排気ガス中には炭化化合物からなる可
燃性の微粒子、即ちパティキュレートが含まれており、
このパティキュレートが大気に放出されると大気汚染を
ひき起こす。そこで従来よりパティキュレートが大気に
放出されるのを阻止するために機関排気通路内にパティ
キュレート捕集用フィルタを配置したディーゼル機関が
公知である。ところがこのようなディーゼル機関ではフ
ィルタにより捕集されたパティキュレートを定期的に燃
焼除去する必要がある。従ってこのようなディーゼル機
関は通常フィルタにより捕集されたパティキュレートを
着火するための着火装置を具備しており、所定量以上の
パティキュレートがフィルタにより捕集されたときに着
火装置を作動させてパティキュレートを着火燃焼せしめ
ることによりフィルタを再生するようにしている(例え
ば特開昭59−134316号公報および特開昭59−138713号公
報参照)。
燃性の微粒子、即ちパティキュレートが含まれており、
このパティキュレートが大気に放出されると大気汚染を
ひき起こす。そこで従来よりパティキュレートが大気に
放出されるのを阻止するために機関排気通路内にパティ
キュレート捕集用フィルタを配置したディーゼル機関が
公知である。ところがこのようなディーゼル機関ではフ
ィルタにより捕集されたパティキュレートを定期的に燃
焼除去する必要がある。従ってこのようなディーゼル機
関は通常フィルタにより捕集されたパティキュレートを
着火するための着火装置を具備しており、所定量以上の
パティキュレートがフィルタにより捕集されたときに着
火装置を作動させてパティキュレートを着火燃焼せしめ
ることによりフィルタを再生するようにしている(例え
ば特開昭59−134316号公報および特開昭59−138713号公
報参照)。
また、このような着火装置を用いてパティキュレートを
着火燃焼せしめるようにした場合にはフィルタの再生が
完了したときに着火装置の作動を停止する必要があり、
そのためには再生が終了したか否かを判断しなければな
らない。ところでこのように再生終了を判断するために
フィルタの上流側と下流側に背圧センサを取付けてフィ
ルタ上流側と下流側の背圧差が一定圧以下になったとき
に再生が完了したと判断する方法(特開昭59−134316号
公報参照)、およびフィルタに温度センサを取付けてこ
の温度センサの出力信号から再生完了を判断するように
した方法(特開昭60-90912号公報参照)が公知である。
着火燃焼せしめるようにした場合にはフィルタの再生が
完了したときに着火装置の作動を停止する必要があり、
そのためには再生が終了したか否かを判断しなければな
らない。ところでこのように再生終了を判断するために
フィルタの上流側と下流側に背圧センサを取付けてフィ
ルタ上流側と下流側の背圧差が一定圧以下になったとき
に再生が完了したと判断する方法(特開昭59−134316号
公報参照)、およびフィルタに温度センサを取付けてこ
の温度センサの出力信号から再生完了を判断するように
した方法(特開昭60-90912号公報参照)が公知である。
しかしながらフィルタの上流側と下流側との圧力差は再
生開始直後には急激に減少するが再生後期には再生が進
行してもわずかしか減少しない。従って上述のようにフ
ィルタの上流側と下流側との背圧差に基いて再生完了を
判断するようにした場合には再生完了を正確に判断でき
ないという問題がある。また、温度センサを用いた場合
には温度センサが高温にさらされるために熱劣化を生
じ、斯くして温度センサを使用したくないというのが現
状である。
生開始直後には急激に減少するが再生後期には再生が進
行してもわずかしか減少しない。従って上述のようにフ
ィルタの上流側と下流側との背圧差に基いて再生完了を
判断するようにした場合には再生完了を正確に判断でき
ないという問題がある。また、温度センサを用いた場合
には温度センサが高温にさらされるために熱劣化を生
じ、斯くして温度センサを使用したくないというのが現
状である。
上記問題点を解決するために本発明によれば、機関排気
通路内にパティキュレート捕集用フィルタを配置すると
共にフィルタにより捕集されたパティキュレートを着火
するための着火装置を具備し、所定量以上のパティキュ
レートがフィルタにより捕集されたときに着火装置を作
動させてパティキュレートを着火燃焼せしめることによ
りフィルタを再生するようにしたディーゼル機関におい
て、フィルタ再生開始時から機関回転数を積算して回転
数の積算値が予め定められた値を越えたときに再生動作
を停止するようにしている。
通路内にパティキュレート捕集用フィルタを配置すると
共にフィルタにより捕集されたパティキュレートを着火
するための着火装置を具備し、所定量以上のパティキュ
レートがフィルタにより捕集されたときに着火装置を作
動させてパティキュレートを着火燃焼せしめることによ
りフィルタを再生するようにしたディーゼル機関におい
て、フィルタ再生開始時から機関回転数を積算して回転
数の積算値が予め定められた値を越えたときに再生動作
を停止するようにしている。
第1図を参照すると、1はディーゼル機関本体、2は機
関駆動の燃料噴射ポンプ、3はターボチャージャを夫々
示す。ターボチャージャ3は排気タービン4と吸気コン
プレッサ5からなり、排気タービン4の排気ガス流出口
には排気管6が連結される。排気管6にはフィルタ容器
7が固締され、このフィルタ容器7内にはパティキュレ
ート捕集用のフィルタ8が配置される。また、フィルタ
容器7内にはフィルタ8の上流側端面に隣接して着火装
置を構成する電気ヒータ9が配置される。一方、排気管
6内にはフィルタ8を迂回するバイパス通路10が形成
され、このバイパス通路10内にバイパス弁11が配置
される。このバイパス弁11は負圧ダイアフラム装置1
2に連結されて負圧ダイアフラム装置12により開閉制
御される。負圧ダイアフラム装置12の負圧室13は電
磁切換弁14によって大気又は負圧源のいずれか一方に
連結される。通常、即ちフィルタ再生時でないときは負
圧室13は大気に開放されており、このとき第1図に示
すようにバイパス弁11がバイパス通路10を閉鎖して
いる。従ってこのとき排気タービン4から排出された排
気ガスは排気管6内の排気通路15、電気ヒータ9、フ
ィルタ8およびフィルタ容器7内の排気通路16を介し
て排気管17内に排出される。このときは電気ヒータ9
が加熱されておらず、排気ガスがフィルタ8内を通過す
る際に排気ガス中のパティキュレートがフィルタ8によ
って捕獲される。機関が長時間に亘って使用されるにつ
れてフィルタ8に堆積するパティキュレートの量が増大
し、その結果フィルタ8の流れ抵抗が大きくなるために
フィルタ8上流の排気通路15内の背圧が高くなる。第
1図に示すように排気通路15内には背圧センサ18が
配置されており、この背圧センサ18によって排気通路
15内の背圧が予め定められた背圧以上になったことが
検出されたときにフィルタ8の再生動作が開始される。
即ち、まず始めに電磁切換弁14が作動せしめられて負
圧ダイアフラム装置12の負圧室13が負圧源に連結さ
れる。その結果、バイパス弁11がバイパス通路10を
全開する。このとき大部分の排気ガスはバイパス通路1
0を通って排気管17内に排出され、一部の排気ガスが
電気ヒータ9、フィルタ8および排気通路16を介して
排気管17内に排出される。次いで電気ヒータ9が加熱
せしめられると電気ヒータ9の最も近くにおいてフィル
タ8上に堆積しているパティキュレートがまず始めに着
火され、次いで火炎が下流に向けて徐々に燃え広がる。
次いでフィルタ8上に堆積した全パティキュレートが燃
焼したときにフィルタ8の再生動作が完了する。再生動
作が完了すると再び負圧ダイアフラム装置12の負圧室
13が大気に解放され、バイパス弁11がバイパス通路
10を閉鎖する。
関駆動の燃料噴射ポンプ、3はターボチャージャを夫々
示す。ターボチャージャ3は排気タービン4と吸気コン
プレッサ5からなり、排気タービン4の排気ガス流出口
には排気管6が連結される。排気管6にはフィルタ容器
7が固締され、このフィルタ容器7内にはパティキュレ
ート捕集用のフィルタ8が配置される。また、フィルタ
容器7内にはフィルタ8の上流側端面に隣接して着火装
置を構成する電気ヒータ9が配置される。一方、排気管
6内にはフィルタ8を迂回するバイパス通路10が形成
され、このバイパス通路10内にバイパス弁11が配置
される。このバイパス弁11は負圧ダイアフラム装置1
2に連結されて負圧ダイアフラム装置12により開閉制
御される。負圧ダイアフラム装置12の負圧室13は電
磁切換弁14によって大気又は負圧源のいずれか一方に
連結される。通常、即ちフィルタ再生時でないときは負
圧室13は大気に開放されており、このとき第1図に示
すようにバイパス弁11がバイパス通路10を閉鎖して
いる。従ってこのとき排気タービン4から排出された排
気ガスは排気管6内の排気通路15、電気ヒータ9、フ
ィルタ8およびフィルタ容器7内の排気通路16を介し
て排気管17内に排出される。このときは電気ヒータ9
が加熱されておらず、排気ガスがフィルタ8内を通過す
る際に排気ガス中のパティキュレートがフィルタ8によ
って捕獲される。機関が長時間に亘って使用されるにつ
れてフィルタ8に堆積するパティキュレートの量が増大
し、その結果フィルタ8の流れ抵抗が大きくなるために
フィルタ8上流の排気通路15内の背圧が高くなる。第
1図に示すように排気通路15内には背圧センサ18が
配置されており、この背圧センサ18によって排気通路
15内の背圧が予め定められた背圧以上になったことが
検出されたときにフィルタ8の再生動作が開始される。
即ち、まず始めに電磁切換弁14が作動せしめられて負
圧ダイアフラム装置12の負圧室13が負圧源に連結さ
れる。その結果、バイパス弁11がバイパス通路10を
全開する。このとき大部分の排気ガスはバイパス通路1
0を通って排気管17内に排出され、一部の排気ガスが
電気ヒータ9、フィルタ8および排気通路16を介して
排気管17内に排出される。次いで電気ヒータ9が加熱
せしめられると電気ヒータ9の最も近くにおいてフィル
タ8上に堆積しているパティキュレートがまず始めに着
火され、次いで火炎が下流に向けて徐々に燃え広がる。
次いでフィルタ8上に堆積した全パティキュレートが燃
焼したときにフィルタ8の再生動作が完了する。再生動
作が完了すると再び負圧ダイアフラム装置12の負圧室
13が大気に解放され、バイパス弁11がバイパス通路
10を閉鎖する。
電気ヒータ9およびバイパス弁11は電子制御ユニット
30の出力信号に基いて制御される。第1図に示される
ように電子制御ユニット30はディジタルコンピュータ
からなり、双方向性バス31によって互いに接続された
ROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダム
アクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッサ)
34、入力ポート35および出力ポート36からなる。
入力ポート35には機関回転数を検出する回転数センサ
40が接続され、更に背圧センサ18がAD変換器41
を介して接続される。また、入力ポート35には負荷セ
ンサ42がAD変換器43を介して接続される。負荷セ
ンサ42はアクセルペダル44に連結されており、この
負荷センサ42はアクセルペダル44の踏込み量に比例
した電圧、即ち機関負荷に比例した電圧を発生する。出
力ポート36は夫々対応する駆動回路45,46を介して電
気ヒータ9および電磁切換弁14に接続される。
30の出力信号に基いて制御される。第1図に示される
ように電子制御ユニット30はディジタルコンピュータ
からなり、双方向性バス31によって互いに接続された
ROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダム
アクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッサ)
34、入力ポート35および出力ポート36からなる。
入力ポート35には機関回転数を検出する回転数センサ
40が接続され、更に背圧センサ18がAD変換器41
を介して接続される。また、入力ポート35には負荷セ
ンサ42がAD変換器43を介して接続される。負荷セ
ンサ42はアクセルペダル44に連結されており、この
負荷センサ42はアクセルペダル44の踏込み量に比例
した電圧、即ち機関負荷に比例した電圧を発生する。出
力ポート36は夫々対応する駆動回路45,46を介して電
気ヒータ9および電磁切換弁14に接続される。
上述したようにフィルタ8上に堆積した全パティキュレ
ートが燃焼したときにフィルタ8の再生動作が完了せし
められる。ところで本発明ではフィルタ8上に堆積した
全パティキュレートが燃焼したか否かが再生動作を開始
した後の機関回転数の積算値に基いて判断される。即
ち、本発明者がガス流速のフィルタ再生時間に与える影
響に着目して実験したところフィルタの再生時間は酸素
濃度に関係なくガス流速に反比例することが判明したの
である。第4図はこの実験結果を示している。第4図か
らわかるようにガス流速Vが速くなるとそれに伴なって
再生時間Tが短かくなる。ところでガス流速はほぼ機関
回転数に比例しており、従って機関回転数が予め定めら
れた回転数に達するとフィルタの再生が完了することに
なる。機関回転数センサは経時変化することもなく、従
って機関回転数に基いて再生完了を判断できれば長時間
に亘って正確に再生完了を判断することができる。そこ
で本発明は機関回転数を積算することにより再生完了を
判断するようにしている。
ートが燃焼したときにフィルタ8の再生動作が完了せし
められる。ところで本発明ではフィルタ8上に堆積した
全パティキュレートが燃焼したか否かが再生動作を開始
した後の機関回転数の積算値に基いて判断される。即
ち、本発明者がガス流速のフィルタ再生時間に与える影
響に着目して実験したところフィルタの再生時間は酸素
濃度に関係なくガス流速に反比例することが判明したの
である。第4図はこの実験結果を示している。第4図か
らわかるようにガス流速Vが速くなるとそれに伴なって
再生時間Tが短かくなる。ところでガス流速はほぼ機関
回転数に比例しており、従って機関回転数が予め定めら
れた回転数に達するとフィルタの再生が完了することに
なる。機関回転数センサは経時変化することもなく、従
って機関回転数に基いて再生完了を判断できれば長時間
に亘って正確に再生完了を判断することができる。そこ
で本発明は機関回転数を積算することにより再生完了を
判断するようにしている。
次に第2図および第3図を参照して本発明による再生制
御について説明する。
御について説明する。
第2図は所定のクランク角毎に行なわれるメインルーチ
ンを示す。第2図を参照すると、まず始めにステップ5
0において再生条件が成立しているか否かが判別され
る。これは前述したように背圧センサ18の出力信号か
ら判断され、背圧が予め定められた背圧よりも高くなる
と再生条件が成立したものとみなされる。再生条件が成
立すればステップ51においてフラグがセットされる。
ンを示す。第2図を参照すると、まず始めにステップ5
0において再生条件が成立しているか否かが判別され
る。これは前述したように背圧センサ18の出力信号か
ら判断され、背圧が予め定められた背圧よりも高くなる
と再生条件が成立したものとみなされる。再生条件が成
立すればステップ51においてフラグがセットされる。
第3図は一定の時間毎に実行される再生処理ルーチンを
示す。第3図を参照するとまず始めにステップ60にお
いてフラグがセットされているか否かが判別される。フ
ラグがセットされている場合にはステップ61に進んで
バイパス弁11が全開せしめられ、次いでステップ62
に進んで電気ヒータ9が予め定められた時間に亘って通
電せしめられる。次いでステップ63では機関回転数N
Eの積算が開始される。この積算の開始時期はバイパス
弁11が開弁し、電気ヒータ9に通電が開始されたと
き、即ち再生開始時である。次いでステップ64では機
関回転数NEの積算値ΣNEが予め定められた回転数N
EOを越えた否かが判別される。ΣNE NEOになる
とステップ65に進んでフラグがリセットされた後にス
テップ66において再生動作停止処理が行なわれる。こ
の再生動作停止処理は例えば電気ヒータ9の通電が停止
してから一定時間経過後にバイパス弁11を閉弁するこ
とからなる。
示す。第3図を参照するとまず始めにステップ60にお
いてフラグがセットされているか否かが判別される。フ
ラグがセットされている場合にはステップ61に進んで
バイパス弁11が全開せしめられ、次いでステップ62
に進んで電気ヒータ9が予め定められた時間に亘って通
電せしめられる。次いでステップ63では機関回転数N
Eの積算が開始される。この積算の開始時期はバイパス
弁11が開弁し、電気ヒータ9に通電が開始されたと
き、即ち再生開始時である。次いでステップ64では機
関回転数NEの積算値ΣNEが予め定められた回転数N
EOを越えた否かが判別される。ΣNE NEOになる
とステップ65に進んでフラグがリセットされた後にス
テップ66において再生動作停止処理が行なわれる。こ
の再生動作停止処理は例えば電気ヒータ9の通電が停止
してから一定時間経過後にバイパス弁11を閉弁するこ
とからなる。
上述したように本発明によれば機関回転数の積算値に基
いて再生完了を判断している。機関回転数センサは経時
変化もなく、従って従来の温度センサを用いた場合に比
べて耐久性があり、しかも従来の背圧センサを用いた場
合よりも正確に再生完了を判断することができる。
いて再生完了を判断している。機関回転数センサは経時
変化もなく、従って従来の温度センサを用いた場合に比
べて耐久性があり、しかも従来の背圧センサを用いた場
合よりも正確に再生完了を判断することができる。
第1図は機関排気系を断面図で示した内燃機関の側面
図、第2図はメインルーチンを示すフローチャート、第
3図は再生処理ルーチンを示すフローチャート、第4図
はガス流速と再生時間との関係を示す線図である。 6,17……排気管、8……フィルタ、 9……電気ヒータ、10……バイパス通路、 11……バイパス弁、15,16……排気通路。
図、第2図はメインルーチンを示すフローチャート、第
3図は再生処理ルーチンを示すフローチャート、第4図
はガス流速と再生時間との関係を示す線図である。 6,17……排気管、8……フィルタ、 9……電気ヒータ、10……バイパス通路、 11……バイパス弁、15,16……排気通路。
Claims (1)
- 【請求項1】機関排気通路内にパティキュレート捕集用
フィルタを配置すると共に該フィルタにより捕集された
パティキュレートを着火するための着火装置を具備し、
所定量以上のパティキュレートがフィルタにより捕集さ
れたときに着火装置を作動させてパティキュレートを着
火燃焼せしめることによりフィルタを再生するようにし
たディーゼル機関において、フィルタ再生開始時から機
関回転数を積算して回転数の積算値が予め定められた値
を越えたときに再生動作を停止するようにしたディーゼ
ル機関の排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP718986A JPH0623536B2 (ja) | 1986-01-18 | 1986-01-18 | デイ−ゼル機関の排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP718986A JPH0623536B2 (ja) | 1986-01-18 | 1986-01-18 | デイ−ゼル機関の排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62165524A JPS62165524A (ja) | 1987-07-22 |
JPH0623536B2 true JPH0623536B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=11659096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP718986A Expired - Lifetime JPH0623536B2 (ja) | 1986-01-18 | 1986-01-18 | デイ−ゼル機関の排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0623536B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040026525A (ko) * | 2002-09-25 | 2004-03-31 | 현대자동차주식회사 | 디젤 입자상물질 제거용 필터의 재생방법 |
-
1986
- 1986-01-18 JP JP718986A patent/JPH0623536B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62165524A (ja) | 1987-07-22 |
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