JPH0712657Y2 - Particulate trap filter regeneration controller - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、パーティキュレイトトラップフィルタの再生
制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a regeneration control device for a particulate trap filter.

［従来の技術］ 実開平1-95522号公報に示されるように、エンジン排気
を排気バイパス通路に流すか、第７図に示すように、切
換弁５を切換えてマフラ３に流して少量の助燃用排ガス
の一部を助燃用排ガス通路６を介してフィルタ１に流
し、又は、第８図に示すように、他方のフィルタ２に流
してエアポンプからの助燃用エアを、助燃用エア通路
７、開閉弁８を介してフィルタ１に流して、ヒータ４で
加熱することにより再生燃焼させるパーティキュレイト
トラップフィルタの再生制御装置が知られている。[Prior Art] As shown in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-95522, the engine exhaust is made to flow in an exhaust bypass passage, or as shown in FIG. A part of the exhaust gas for use is made to flow through the auxiliary combustion exhaust gas passage 6 to the filter 1, or as shown in FIG. There is known a regeneration control device for a particulate trap filter which is made to flow to the filter 1 via the opening / closing valve 8 and is regenerated and burned by being heated by the heater 4.

［考案が解決しようとする課題］ 上記の装置においては、助燃用排ガス又はエアの適量を
連続供給するようにしているが、このような供給量によ
る再生温度の制御は、温度制御の応答性が遅いことと、
供給量の制御精度向上が困難で、フィルタの溶損、破損
を防止するのが難しい。[Problems to be Solved by the Invention] In the above device, an appropriate amount of the exhaust gas for auxiliary combustion or air is continuously supplied. However, the control of the regeneration temperature by such an amount of supply has a responsiveness of temperature control. Slow and
It is difficult to improve the control accuracy of the supply amount, and it is difficult to prevent melting and damage of the filter.

本考案は、フィルタ再生温度の制御精度を向上し、フィ
ルタの溶損、破損を防止し、かつ、再生効率を向上する
パーティキュレイトトラップフィルタの再生制御装置を
提供することを目的としている。An object of the present invention is to provide a particulate trap filter regeneration controller that improves the control accuracy of the filter regeneration temperature, prevents melting and damage of the filter, and improves regeneration efficiency.

［課題を解決するための手段］ 本考案によれば、エンジンの排気通路中にパーティキュ
レイトトラップフィルタを介装し、該フィルタの上流側
に助燃用ガス供給通路を接続して該通路中に開閉弁を介
装し、前記フィルタの前面にヒータを設けると共に、フ
ィルタ温度検出手段を設け、該手段からの信号に基づき
前記開閉弁を断続開閉制御する制御手段を設けている。[Means for Solving the Problems] According to the present invention, a particulate trap filter is provided in an exhaust passage of an engine, and an auxiliary combustion gas supply passage is connected to an upstream side of the filter so as to be provided in the passage. An on-off valve is provided, a heater is provided in front of the filter, a filter temperature detecting means is provided, and a control means for controlling the on-off valve to be opened and closed based on a signal from the means.

上記温度検出手段は、フィルタの中心線上に設けられた
温度計で構成するのが好ましい。The temperature detecting means is preferably composed of a thermometer provided on the center line of the filter.

また、助燃用ガスには、排ガスの一部又はエアポンプか
らのエアを用いるのが好ましい。Further, it is preferable to use a part of the exhaust gas or air from an air pump as the auxiliary gas.

また、制御手段は、マイクロコンピュータによるコント
ローラで構成し、コントローラにフィルタ上下流にそれ
ぞれ設けた圧力計と、開閉弁と、再生手段であるヒータ
とを接続し、再生スタート後フィルタ温度が制御下限温
度に達したときに、開閉弁を断続開閉し、制御上下限温
度の範囲内に保持するように制御するのが好ましい。Further, the control means is composed of a controller by a microcomputer, and the controller is connected with a pressure gauge provided upstream and downstream of the filter, an on-off valve, and a heater as a regeneration means, and the filter temperature after the regeneration is started is the control lower limit temperature. It is preferable to control the on-off valve to be intermittently opened and closed when the temperature reaches, and to be maintained within the control upper and lower limit temperature range.

［作用］ 上記のように構成されたパーティキュレイトトラップフ
ィルタの再生制御装置において、コントローラはフィル
タ前後の差圧が設定値より大きい場合に再生を開始し、
ヒータをONし、開閉弁を開く。そして、フィルタ温度が
制御下限温度に達すると、開閉弁を断続開閉制御し、フ
ィルタ温度を制御下限温度と制御上限温度との間の範囲
に保持して再生を行う。この間、フィルタ温度が、制御
上限温度を越えた場合は、ヒータをOFFし、開閉弁を閉
じて再生を中断する。[Operation] In the particulate trap filter regeneration control device configured as described above, the controller starts regeneration when the differential pressure across the filter is greater than a set value,
Turn on the heater and open the on-off valve. Then, when the filter temperature reaches the control lower limit temperature, the on-off valve is intermittently opened and closed, and the filter temperature is maintained within the range between the control lower limit temperature and the control upper limit temperature for regeneration. During this time, if the filter temperature exceeds the control upper limit temperature, the heater is turned off, the on-off valve is closed, and the regeneration is interrupted.

［実施例］ 以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

これらの図面において第７図及び第８図に対応する部分
については、同じ符号を付して重複説明を省略する。In these drawings, parts corresponding to those in FIG. 7 and FIG. 8 are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

第１図において、トラップフィルタ１の中心線上には、
フィルタ温度検出手段である温度計９が設けられ、フィ
ルタ１の上流側及び下流側には、それぞれ圧力計10、11
が設けられている。また、助燃用排ガス通路６には、開
閉弁12が介装され、これらの部材９〜12は制御手段であ
るマイクロコンピュータで構成されたコントローラ13に
接続されている。そして、コントローラ13にはヒータ４
が接続されている。In FIG. 1, on the center line of the trap filter 1,
A thermometer 9 as a filter temperature detecting means is provided, and pressure gauges 10 and 11 are provided on the upstream side and the downstream side of the filter 1, respectively.
Is provided. Further, an on-off valve 12 is provided in the auxiliary combustion exhaust gas passage 6, and these members 9 to 12 are connected to a controller 13 composed of a microcomputer as a control means. Then, the controller 4 has a heater 4
Are connected.

第２図は本考案の別の実施例を示し、開閉弁12を助燃用
エア通路６に設け、他を第１図と同様に構成した例であ
る。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which an opening / closing valve 12 is provided in the auxiliary combustion air passage 6 and the others are constructed in the same manner as in FIG.

次に、第１図に示す実施例を例として作動を説明する。Next, the operation will be described by taking the embodiment shown in FIG. 1 as an example.

第３図において、コントローラ13は圧力計10、11から信
号に基づき、フィルタ１の前後の差圧ΔＰを検出し（ス
テップS₁）、その差圧ΔＰが再生を開始すべき設定差圧
ΔP₀より大きいか否かを判定する（ステップS₂）。NOの
場合は、ステップS₁に戻り、YESだったら、ヒータ４をO
Nし（ステップS₃）、切換弁５を鎖線位置に閉じ（ステ
ップS₄）、開閉弁12を開く（ステップS₅）。次いで、温
度計９からの信号に基づき、フィルタ１の温度Tfを検出
し（ステップS₆）、その温度Tfが第４図に示す制御下限
温度T₁（例えば400℃）より大きいか否かを判定する
（ステップS₇）。NOの場合は、ステップS₆に戻り、すな
わち第４図の区間Ａでは開閉弁12を連続開弁し、YESだ
ったら、開閉弁12を第５図に示すように断続開閉制御す
る（ステップS₈）。すなわち、開時間T₀だけ開き、閉弁
間隔tcだけ閉じることを繰り返す。この閉弁間隔tcは第
６図に示すように、フィルタ温度Tfの関数として、すな
わち、tc＝ｆ（Tf）として求める。この状態において、
フィルタ温度Tfが制御上限温度T2を越しているか否かを
判定し（ステップS₉）、YESだったら、開閉弁12を閉じ
てステップS₉に戻る。NOの場合は、フィルタ温度Tfが制
御下限温度T₁を下回っていないか否かを判定する（ステ
ップS₁₀）。NOの場合は、ステップS₈に戻り、YESだった
ら、開閉弁12を開き（ステップS₁₁）、これにより区間
Ｂに示すようにフィルタ温度Tfを制御下限温度T₁と制御
上限温度T₂の範囲に保持するように制御する。次いで、
フィルタ温度Tfを検出し（ステップS₁₂）、その温度が
再生終了判定温度T₃より小さくなったか否かを判定する
（ステップS₁₃）。NOの場合は、ステップS₁₂に戻り、YE
Sだったら、すなわち、区間Ｃで示すように、パーティ
キュレイトが燃焼して再生が終了したと判定し、ヒータ
４をOFFし（ステップS₁₄）、切換弁12を開き（ステップ
S₁₅）、開閉弁５を実線位置に開いて（ステップS₁₆）、
制御を終る。In FIG. 3, the controller 13 detects the differential pressure ΔP before and after the filter 1 based on the signals from the pressure gauges 10 and 11 (step S ₁ ), and the differential pressure ΔP is the set differential pressure ΔP _{0 at} which regeneration should be started. It is determined whether or not it is larger (step S ₂ ). If NO, return to step S ₁ , and if YES, turn on heater 4.
And N (Step S _3), closed dashed line position the switching valve 5 (Step S _4), opening the on-off valve 12 (Step S _5). Next, the temperature Tf of the filter 1 is detected based on the signal from the thermometer 9 (step S ₆ ), and it is determined whether the temperature Tf is higher than the control lower limit temperature T ₁ (for example, 400 ° C.) shown in FIG. It is determined (step S _7). If NO, the process returns to step S ₆ , that is, the open / close valve 12 is continuously opened in the section A of FIG. 4, and if YES, the open / close valve 12 is intermittently opened / closed as shown in FIG. 5 (step S ₈ ). That is, opening for the opening time T ₀ and closing for the valve closing interval tc are repeated. The valve closing interval tc is obtained as a function of the filter temperature Tf, that is, tc = f (Tf), as shown in FIG. In this state,
Determining whether the filter temperature Tf is beyond the control upper limit temperature T2 (Step S _9), it was YES, the flow returns to step S ₉ to close the opening and closing valve 12. In the case of NO, it is determined whether or not the filter temperature Tf is below the control lower limit temperature T ₁ (step S ₁₀ ). If NO, the process returns to step S _8, you were YES, opens the on-off valve 12 (step S _11), thereby the filter temperature Tf, as shown in section B and the control lower limit temperature T ₁ of the upper limit control temperature T ₂ Control to keep in range. Then
Detecting the filter temperature Tf (step S _12), it determines whether the temperature is less than the reproduction end determination temperature T ₃ (step S _13). If NO, the process returns to step S _12, YE
If it is S, that is, as shown in the section C, it is determined that the particulate matter has burned and the regeneration is completed, the heater 4 is turned off (step S ₁₄ ), and the switching valve 12 is opened (step S ₁₄ ).
S _15), by opening the on-off valve 5 in the solid line position (step S _16),
End control.

［考案の効果］ 本考案は、以上説明したように構成されているので、助
燃用ガスの供給量を断続制御すなわちデジタル的に制御
し、制御精度、応答性を向上することができる。また、
従来、助燃用排ガス量の安定制御のために、再生中はエ
ンジンをアイドリング運転することや、ヒータの電力制
御をキメ細かく行うなどの制約を格段に少なくすること
ができる。[Advantages of the Invention] Since the present invention is configured as described above, it is possible to control the supply amount of the auxiliary combustion gas intermittently, that is, digitally, and improve the control accuracy and responsiveness. Also,
Conventionally, in order to stably control the amount of exhaust gas for auxiliary combustion, it is possible to significantly reduce restrictions such as idling operation of the engine during regeneration and fine control of electric power of the heater.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図及び第２図はそれぞれ本考案の第１及び第２実施
例を示す全体構成図、第３図は制御フローチャート図、
第４図は制御態様を説明するフィルタ温度タイミングチ
ャート図、第５図は開閉弁の制御態様を説明するタイミ
ングチャート図、第６図は閉弁間隔の求め方を説明する
図面、第７図及び第８図はそれぞれ異なる従来装置を示
す全体構成図である。 １……トラップフィルタ、４……ヒータ、６……助燃用
排ガス通路、７……助燃用エア通路、９……温度計、1
0、11……圧力計、12……開閉弁、13……コントローラFIG. 1 and FIG. 2 are overall configuration diagrams showing the first and second embodiments of the present invention, respectively. FIG. 3 is a control flow chart diagram,
FIG. 4 is a filter temperature timing chart for explaining the control mode, FIG. 5 is a timing chart for explaining the control mode of the opening / closing valve, FIG. 6 is a drawing for explaining how to determine the valve closing interval, FIG. FIG. 8 is an overall configuration diagram showing different conventional devices. 1 ... Trap filter, 4 ... Heater, 6 ... Combustion exhaust gas passage, 7 ... Combustion air passage, 9 ... Thermometer, 1
0, 11 …… Pressure gauge, 12 …… Open / close valve, 13 …… Controller

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】エンジンの排気通路中にパーティキュレイ
トトラップフィルタを介装し、該フィルタの上流側に助
燃用ガス供給通路を接続して該通路中に開閉弁を介装
し、前記フィルタの前面にヒータを設けると共に、フィ
ルタ温度検出手段を設け、該手段からの信号に基づき前
記開閉弁を断続開閉制御する制御手段を設けたことを特
徴とするパーティキュレイトトラップフィルタの再生制
御装置。1. A particulate trap filter is provided in an exhaust passage of an engine, an auxiliary combustion gas supply passage is connected to an upstream side of the filter, and an opening / closing valve is provided in the passage. A regeneration control device for a particulate trap filter, characterized in that a heater is provided on the front face, a filter temperature detecting means is provided, and a control means for controlling the on-off valve to be opened and closed based on a signal from the means.