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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