JP2003184539A - Continuous reproducing type particulate trap device - Google Patents
Continuous reproducing type particulate trap deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンを搭載した車両において、ディーゼルエンジンの排気
ガスに含まれるディーゼルパーティキュレートを捕集す
るためのパーティキュレートトラップ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particulate trap device for collecting diesel particulates contained in exhaust gas of a diesel engine in a vehicle equipped with a diesel engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】連続再生式パーティキュレートトラップ
（以降ＣＲ−ＤＰＦという）は、排気ガスの流過順に前
段に酸化触媒を、後段にパーティキュレートフィルタを
配した排気ガス浄化装置であり、前段の酸化触媒では排
気ガス中のＮＯをＮＯ２に酸化させ、該ＮＯ２が後段の
パーティキュレートフィルタに流れ込むと、それまでに
フィルタに詰まっていた（捕捉されていた）ＰＭ（パテ
ィキュレートマター／未規制物質）を燃焼させるように
構成されている。2. Description of the Related Art A continuous regeneration type particulate trap (hereinafter referred to as CR-DPF) is an exhaust gas purifying apparatus in which an oxidation catalyst is arranged in a front stage and a particulate filter is arranged in a rear stage in the order of exhaust gas flow. The catalyst oxidizes NO in the exhaust gas to NO2, and when this NO2 flows into the particulate filter in the subsequent stage, PM (particulate matter / unregulated substance) that has been clogged (captured) in the filter by that time is trapped. It is configured to burn.
【０００３】しかし、前記酸化触媒におけるＮＯをＮＯ
２に酸化させる反応は約２００℃以上の高温が必要であ
る為、例えばアイドリング時、減速時、及びアクセル開
度が比較的少ない時（エンジン回転数及び負荷が低い
時）等には当該位置の排気ガス温度は酸化反応が起こる
のに必要な温度に達しない場合が多いという問題があ
る。However, NO in the oxidation catalyst is changed to NO.
Since the reaction to oxidize to 2 requires a high temperature of about 200 ° C or higher, for example, when idling, decelerating, or when the accelerator opening is relatively small (engine speed and load are low), etc. There is a problem that the exhaust gas temperature often does not reach the temperature necessary for the oxidation reaction to occur.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、中・低
温の排気ガスにおいても連続的にＰＭを捕集し、且フィ
ルタの再生が可能な連続再生式パーティキュレートトラ
ップ装置の提供を目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems of the prior art, and it continuously collects PM even in the exhaust gas of medium and low temperature, and has a filter of It is an object of the present invention to provide a continuous regeneration type particulate trap device capable of regeneration.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の連続再生式パー
ティキュレートトラップ装置は、ディーゼルエンジン
（１）を搭載した車両の連続再生式パーティキュレート
トラップ装置（Ａ）において、（ＣＲ−ＤＰＦ；５の）
酸化触媒上流に設けた加熱手段（４）と、排気温度に関
するパラメータを計測するための計測手段（６、７、
９、１２）と、排気温度が所定温よりも低い場合に前記
加熱手段（４）により排気ガスを加熱する制御を行うよ
うに構成されている制御手段（１０）と、を有している
（請求項１）。A continuous regeneration type particulate trap device of the present invention is a continuous regeneration type particulate trap device (A) for a vehicle equipped with a diesel engine (1) and has a (CR-DPF; )
Heating means (4) provided upstream of the oxidation catalyst and measuring means (6, 7,
9 and 12) and a control means (10) configured to control the heating of the exhaust gas by the heating means (4) when the exhaust temperature is lower than a predetermined temperature ( Claim 1).
【０００６】前記計測手段は、排気温度センサ（１２）
である（請求項２）。The measuring means is an exhaust gas temperature sensor (12).
(Claim 2).
【０００７】また、前記計測手段（６、７、９、）は、
排気温度を決定するのに必要なパラメータを計測し、前
記制御手段（１０）は計測されたパラメータから制御マ
ップにより排気温度を決定するように構成されている
（請求項３）。The measuring means (6, 7, 9,) are
The parameter required to determine the exhaust gas temperature is measured, and the control means (10) is configured to determine the exhaust gas temperature from the measured parameter according to a control map (claim 3).
【０００８】係る構成を具備する本発明の連続再生式パ
ーティキュレートトラップ装置によれば、計測手段
（６、７、９、１２）と制御手段（１０）によって常時
排気温度を検出しており、排気ガス温度が、所定温度以
下となった場合には加熱手段によって排気温度を所定温
度以上に昇温出来、ＮＯがＣＲ−ＤＰＦ（５）の酸化触
媒によってＮＯ２に酸化され、従ってＣＲ−ＤＰＦ
（５）のフィルタ部においてＮＯ２はＰＭを燃焼させる
ことが出来る。即ち、中・低温の排気ガスにおいても連
続的にＰＭを捕集することが出来、従ってＣＲ−ＤＰＦ
（５）のフィルタの再生が可能となる。According to the continuous regeneration type particulate trap device of the present invention having the above-mentioned structure, the exhaust gas temperature is constantly detected by the measuring means (6, 7, 9, 12) and the control means (10). When the gas temperature becomes equal to or lower than the predetermined temperature, the exhaust means can raise the exhaust temperature to the predetermined temperature or higher, and NO is oxidized to NO2 by the oxidation catalyst of the CR-DPF (5).
NO2 can burn PM in the filter section (5). That is, PM can be continuously collected even in the exhaust gas of medium and low temperature, and therefore the CR-DPF
The filter of (5) can be regenerated.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、添付図面図１〜図３を参照
して、本発明の第１実施形態について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings FIGS.
【００１０】図１の全体を符号Ａで示す連続再生式パー
ティキュレートトラップ装置において、エンジン１のエ
キゾーストマニフォルド２に接続されたエキゾーストチ
ューブ３の途中にはヒータ４と、該ヒータ４の直後に排
気ガスの流過順に図示しない酸化触媒とフィルタとを有
する連続再生式パーティキュレートトラップ（以降ＣＲ
−ＤＰＦという）５と、が介装されている。In the continuous regeneration type particulate trap device indicated by reference numeral A in FIG. 1, a heater 4 is provided in the middle of an exhaust tube 3 connected to an exhaust manifold 2 of an engine 1, and exhaust gas is provided immediately after the heater 4. Continuous regeneration type particulate trap (hereinafter CR
-DPF) 5 is installed.
【００１１】前記ヒータ４は、例えばインテークマニフ
ォルド１１に介装され、詳細を図２に示すリボンヒータ
４ａを用いたエアインテークヒータアッセンブリ４Ａと
同様の物が用いられており、排気ガスの温度を高める役
を担っている。The heater 4 is, for example, interposed in the intake manifold 11, and is the same as the air intake heater assembly 4A using the ribbon heater 4a shown in FIG. 2 in detail, and raises the temperature of exhaust gas. Play a role.
【００１２】前記ＣＲ−ＤＰＦ（５）の酸化触媒は排気
ガス中に含まれるＮＯをＮＯ２に酸化させ、酸化後のＮ
Ｏ２はＣＲ−ＤＰＦ（５）の前記フィルタ部に流入し、
フィルタ部に捕捉されていたＰＭを燃焼させるように構
成されている。The oxidation catalyst of the CR-DPF (5) oxidizes NO contained in the exhaust gas into NO2, and N after oxidation is oxidized.
O2 flows into the filter part of the CR-DPF (5),
The PM trapped in the filter section is burnt.
【００１３】また、エンジン１にはエンジン回転センサ
６と、燃料噴射量検出手段７が装備されており、夫々エ
ンジン回転情報と燃料噴射量の情報が制御手段であるコ
ントロールユニット１０に入力信号ラインＬｉ１、Ｌｉ
２によって入力される。更にコントロールユニット１０
はアクセルペダル８のストロークに連動し、アクセル開
度を検出するアクセル開度センサ９からのアクセル開度
情報を入力信号ラインＬｉ３によって入力されている。Further, the engine 1 is equipped with an engine rotation sensor 6 and a fuel injection amount detecting means 7. The engine rotation information and the fuel injection amount information are input to a control unit 10 which is a control means, respectively. , Li
Input by 2. Further control unit 10
Is interlocked with the stroke of the accelerator pedal 8, and accelerator opening information from an accelerator opening sensor 9 for detecting the accelerator opening is input through an input signal line Li3.
【００１４】一方、前記ヒータ４はリレー２０を経由し
て電源回路Ｅを介して電源（バッテリ）３０から電力を
受ける様に構成されている。On the other hand, the heater 4 is configured to receive electric power from a power source (battery) 30 via a relay 20 and a power source circuit E.
【００１５】そして、コントロールユニット１０は前記
各検出手段・センサ類（６、７、９）からの情報に基づ
いて排気温度が所定値を超えているか否かを判断して、
超えていない、即ち所定値以下の場合に前記リレー２０
にリレー２０がＯＮとなる（電源３０回路Ｅがリレー２
０を介してヒータ４に接続される）ような制御信号を出
力信号ラインＬｏを介して発信する様に構成されてい
る。Then, the control unit 10 judges whether or not the exhaust gas temperature exceeds a predetermined value based on the information from the respective detecting means / sensors (6, 7, 9),
If it does not exceed, that is, if it is below a predetermined value, the relay 20
Relay 20 is turned on (power supply 30 circuit E is relay 2
A control signal (connected to the heater 4 via 0) is transmitted via the output signal line Lo.
【００１６】次に、図３に基づいて第１実施形態の制御
方法について説明する。ステップＳ１において、エンジ
ン回転センサ６によってエンジン回転数を、燃料噴射量
検出手段によって燃料噴射量を検出し、ステップＳ２に
進む。尚、ステップＳ１において燃料噴射量を検出する
代わりにアクセル開度センサ９によってアクセル開度を
検出してもよい。Next, the control method of the first embodiment will be described with reference to FIG. In step S1, the engine speed sensor 6 detects the engine speed and the fuel injection amount detection means detects the fuel injection amount, and the process proceeds to step S2. The accelerator opening may be detected by the accelerator opening sensor 9 instead of detecting the fuel injection amount in step S1.
【００１７】ステップＳ２ではコントロールユニット１
０はエンジン回転センサ６からのエンジン回転数情報と
燃料噴射量検出手段からの噴射量情報とに基づいて図示
しない制御マップ（例えば前記エンジン回転数及び噴射
量からその時のＣＲ−ＤＰＦ直前での排気ガス温度が分
かるようなマップ）から前記ＣＲ−ＤＰＦ直前での排気
ガス温度を決定する。In step S2, the control unit 1
0 is a control map (not shown) based on the engine speed information from the engine speed sensor 6 and the injection amount information from the fuel injection amount detecting means (for example, the exhaust speed immediately before the CR-DPF based on the engine speed and the injection amount). The exhaust gas temperature immediately before the CR-DPF is determined from a map showing the gas temperature).
【００１８】又はエンジン回転数情報とアクセル開度セ
ンサ９からのアクセル開度情報とに基づいて図示しない
制御マップ（例えば前記エンジン回転数及びアクセル開
度からその時のＣＲ−ＤＰＦ直前での排気ガス温度が分
かるようなマップ）から前記ＣＲ−ＤＰＦ直前での排気
ガス温度を決定する。Alternatively, a control map (not shown) based on the engine speed information and the accelerator opening information from the accelerator opening sensor 9 (for example, from the engine speed and the accelerator opening, the exhaust gas temperature immediately before the CR-DPF at that time) The exhaust gas temperature immediately before the CR-DPF is determined from the map showing that
【００１９】次のステップＳ３では、コントロールユニ
ット１０は当該位置での排気温度が所定値を越えている
か否かを判断して、排気温度が所定値を超えていれば
（ステップＳ３でＹＥＳ）ステップＳ４に進み、越えて
いなければ（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ５に進
む。In the next step S3, the control unit 10 determines whether or not the exhaust temperature at that position exceeds a predetermined value, and if the exhaust temperature exceeds the predetermined value (YES in step S3), If it does not exceed (NO in step S3), the process proceeds to step S5.
【００２０】ステップＳ４では、コントロールユニット
１０は出力信号ラインＬｏを介して前記リレー２０にＯ
ＦＦとなるように制御信号を発信し、従ってヒータ４に
は電源３０から電力が送られないのでヒータ４は作動し
ないで、制御は元に戻る。In step S4, the control unit 10 turns on the relay 20 via the output signal line Lo.
The control signal is transmitted so that it becomes FF. Therefore, since the electric power is not sent from the power source 30 to the heater 4, the heater 4 does not operate and the control returns to the original.
【００２１】ステップＳ５では、コントロールユニット
１０は出力信号ラインＬｏを介して前記リレー２０にリ
レー２０がＯＮとなるように制御信号を発信し、従って
ヒータ４には電源３０から電源回路Ｅを介して電力が送
られヒータは作動して排気ガスを加熱して、制御は元に
戻る。In step S5, the control unit 10 sends a control signal to the relay 20 via the output signal line Lo so that the relay 20 is turned on. Therefore, the heater 4 is supplied from the power source 30 to the power source circuit E. Electric power is sent, the heater is activated to heat the exhaust gas, and control returns to the original state.
【００２２】係る構成及び制御方法の図１〜図３に示す
第１実施形態によれば、エンジン回転数と燃料噴射量、
又は、エンジン回転数とアクセル開度を常時検出してお
り、検出されたエンジン回転数及び燃料噴射量、又は、
検出されたエンジン回転数及びアクセル開度に基づき、
予め用意されたマップからＣＲ−ＤＰＦ５直前の排気温
度が求まり、従って当該位置の排気温度が所定値以下と
なった時にヒータ４に通電し、排気ガスはヒータ４によ
って加熱され排気温度が所定値以上に保たれる。According to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 of the configuration and the control method, the engine speed and the fuel injection amount,
Alternatively, the engine speed and the accelerator opening are constantly detected, and the detected engine speed and fuel injection amount, or
Based on the detected engine speed and accelerator opening,
The exhaust gas temperature immediately before the CR-DPF 5 is obtained from the map prepared in advance. Therefore, when the exhaust gas temperature at the position becomes lower than the predetermined value, the heater 4 is energized, the exhaust gas is heated by the heater 4 and the exhaust temperature is higher than the predetermined value. Kept in.
【００２３】排気温度が２７５℃以上に保たれることに
より排気ガス中に含まれるＮＯはＣＲ−ＤＰＦの酸化触
媒によって酸化されてＮＯ２となり、ＮＯ２はＣＲ−Ｄ
ＰＦのフィルタ部で捕捉したＰＭを完全に燃焼させ、従
ってＰＭを完全に除去出来る。When the exhaust temperature is maintained at 275 ° C. or higher, NO contained in the exhaust gas is oxidized by the oxidation catalyst of CR-DPF to NO2, and NO2 is CR-D.
The PM captured by the filter part of the PF is completely burned, and therefore the PM can be completely removed.
【００２４】前記ヒータは、エアインテークダクト１１
に介装されインテークエア（燃焼用空気）を加熱するリ
ボンヒータを流用することも可能であり、そのようにし
た場合は、排気用ヒータを新に開発することもなく廉価
に装置を構築出来る。The heater is an air intake duct 11
A ribbon heater for heating intake air (combustion air), which is interposed in the air conditioner, can be used. In such a case, the device can be constructed at a low cost without newly developing an exhaust heater.
【００２５】次に、図４に基づいて第２実施形態を説明
する。図４は図１の第１実施形態に対してエンジン回転
センサ６と、噴射量検出手段７と、アクセル開度センサ
９を廃止し、ヒータ４直前のエキゾーストチューブ３管
内に排気温度センサ１２を介装し、直接排気ガス温度を
検出している点が異なるもので、機能及び作用・効果は
第１実施形態と同じであり、以降の説明を省略する。Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. 4 differs from the first embodiment of FIG. 1 in that the engine rotation sensor 6, the injection amount detection means 7, and the accelerator opening sensor 9 are eliminated, and an exhaust temperature sensor 12 is provided in the exhaust tube 3 immediately before the heater 4. The second embodiment is different from the first embodiment in that the exhaust gas temperature is directly detected and the function, action, and effect are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
【００２６】尚、図４の第２実施形態によれば、排気温
度を直接排気温度センサによって検出しており上記制御
マップは不要となる。According to the second embodiment shown in FIG. 4, the exhaust gas temperature is directly detected by the exhaust gas temperature sensor, and the above control map becomes unnecessary.
【００２７】[0027]
【発明の効果】本発明の作用効果を以下に列挙する。
（１） 排気温度に関するパラメータを計測する計測手
段によって計測された情報と計測された情報を基に排気
温度を求める制御マップとにより排気温度が求められ、
従って排気温度が所定値以下となれば排気系に介装され
たヒータに通電することにより排気ガスを所定値以上に
加熱しＣＲ−ＤＰＦの酸化触媒においてＮＯをＮＯ２に
酸化させ易くし、酸化したＮＯ２ガスによりＣＲ−ＤＰ
Ｆのフィルタ部に捕捉されたＰＭが完全に燃焼させら
れ、排気ガスはより一層浄化される。
（２） 温度センサを直接排気系に介装することで上記
排気温度を求める制御マップは不要となり全体が廉価な
装置となる。
（３） 排気ガス加熱手段として、インテークエア（燃
焼用空気）を加熱するリボンヒータを流用することも可
能であり、そのようにした場合は、排気用ヒータを新に
開発することも無く廉価に装置を構築出来る。The effects of the present invention are listed below. (1) The exhaust temperature is obtained by the information measured by the measuring means for measuring the parameters relating to the exhaust temperature and the control map for obtaining the exhaust temperature based on the measured information,
Therefore, when the exhaust gas temperature becomes lower than a predetermined value, the heater installed in the exhaust system is energized to heat the exhaust gas to a predetermined value or higher, thereby facilitating the oxidation of NO to NO2 in the oxidation catalyst of the CR-DPF, and then oxidizing. CR-DP with NO2 gas
The PM trapped in the F filter section is completely burned, and the exhaust gas is further purified. (2) By directly mounting the temperature sensor in the exhaust system, the control map for determining the exhaust temperature is not necessary, and the entire apparatus is inexpensive. (3) A ribbon heater that heats intake air (combustion air) can be used as the exhaust gas heating means. In such a case, the exhaust heater can be inexpensively developed without newly developing it. You can build a device.
【図１】本発明の第１実施形態の全体構成を示すブロッ
ク図。FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a first embodiment of the present invention.
【図２】加熱手段であるリボンヒータの平面図。FIG. 2 is a plan view of a ribbon heater that is a heating unit.
【図３】本発明の第１実施形態の制御の流れを示す制御
フローチャート。FIG. 3 is a control flowchart showing a control flow of the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２実施形態の全体構成を示すブロッ
ク図。FIG. 4 is a block diagram showing the overall configuration of a second embodiment of the present invention.
１・・・エンジン １ａ・・・エンジン回転センサ ２・・・エキゾーストマニフォルド ３・・・エキゾーストチューブ ４・・・ヒータ ５・・・連続再生式パーティキュレートトラップ ６・・・エンジン回転センサ ７・・・噴射量検出手段 ８・・・アクセルペダル ９・・・アクセル開度センサ １０・・・コントロールユニット １２・・・排気温度センサ ２０・・・リレー ３０・・・電源 Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・入力信号ライン Ｌｏ・・・出力信号ライン 1 ... engine 1a ... Engine rotation sensor 2 ... Exhaust manifold 3 ... Exhaust tube 4 ... heater 5: Continuous regeneration type particulate trap 6 ... Engine rotation sensor 7 ... Injection amount detecting means 8 ... accelerator pedal 9 ... Accelerator position sensor 10 ... Control unit 12 ... Exhaust temperature sensor 20 ... Relay 30 ... power supply L1, L2, L3 ... Input signal line Lo: Output signal line
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/02 Ｆ０１Ｎ 3/02 ３４１Ｔ 3/24 3/24 Ｅ Ｌ Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F01N 3/02 F01N 3/02 341T 3/24 3/24 EL
Claims (3)
続再生式パーティキュレートトラップ装置において、酸
化触媒上流に設けた加熱手段と、排気温度に関するパラ
メータを計測するための計測手段と、排気温度が所定温
とよりも低い場合に前記加熱手段により排気ガスを加熱
する制御を行うように構成されている制御手段と、を有
することを特徴とする連続再生式パーティキュレートト
ラップ装置。1. A continuous regeneration type particulate trap device for a vehicle equipped with a diesel engine, a heating means provided upstream of an oxidation catalyst, a measuring means for measuring a parameter relating to exhaust temperature, and an exhaust temperature of a predetermined temperature. And a control means configured to control the exhaust gas to be heated by the heating means when the temperature is lower than the above.
請求項１の連続再生式パーティキュレートトラップ装
置。2. The continuous regeneration type particulate trap device according to claim 1, wherein the measuring means is an exhaust gas temperature sensor.
に必要なパラメータを計測し、前記制御手段は計測され
たパラメータから制御マップにより排気温度を決定する
ように構成されている請求項1の連続再生式パーティキ
ュレートトラップ装置。3. The measuring means is configured to measure a parameter required to determine the exhaust gas temperature, and the control means is configured to determine the exhaust gas temperature from the measured parameter according to a control map. Continuous regeneration type particulate trap device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001379930A JP2003184539A (en) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | Continuous reproducing type particulate trap device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001379930A JP2003184539A (en) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | Continuous reproducing type particulate trap device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003184539A true JP2003184539A (en) | 2003-07-03 |
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ID=27591229
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|---|---|
| JP (1) | JP2003184539A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2012172951A1 (en) * | 2011-06-14 | 2015-02-23 | 日立建機株式会社 | Construction machinery |
-
2001
- 2001-12-13 JP JP2001379930A patent/JP2003184539A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2012172951A1 (en) * | 2011-06-14 | 2015-02-23 | 日立建機株式会社 | Construction machinery |
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