JP2012219674A - Particulate-matter processing device - Google Patents

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Shinichi Mitani
信一 三谷
Hiroshi Nomura
啓 野村
Eiji Murase
栄二 村瀬
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve proper timing for regenerating an electrode.SOLUTION: A particulate-matter processing device includes: an electrode provided in an exhaust passage of an internal combustion engine; a power supply connected to the electrode in order to apply a voltage thereto; a detection device for detecting a current flowing through the electrode; an applied-voltage lower-limit-value detecting device that detects an applied voltage which becomes the boundary for determining whether or not a current is detected by the detection device when a voltage is applied to the electrode; an applied-voltage lower-limit-value learning device that learns the applied voltage to be detected by the applied-voltage lower-limit-value detecting device; a regeneration device for performing regeneration of the electrode; and a regeneration timing determining device that allows the regeneration device to perform regeneration of the electrode when the applied voltage to be learned by the applied-voltage lower-limit-value learning device is smaller than the applied voltage, learned by the applied-voltage lower-limit-value learning device in the past, by a prescribed amount.

Description

本発明は、粒子状物質処理装置に関する。   The present invention relates to a particulate matter processing apparatus.

内燃機関の排気通路に放電電極を設け、該放電電極からコロナ放電を発生させることにより粒子状物質(以下、PMともいう。)を帯電させてPMを凝集させる技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。PMを凝集させることにより、PMの粒子数を減少させることができる。また、PMの粒子径が大きくなるため、下流側にフィルタを設けたときに該フィルタにてPMを捕集しやすくなる。   A technique is known in which a discharge electrode is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, and corona discharge is generated from the discharge electrode to charge particulate matter (hereinafter also referred to as PM) to agglomerate PM (for example, (See Patent Document 1). By aggregating PM, the number of PM particles can be reduced. Moreover, since the particle diameter of PM becomes large, when a filter is provided on the downstream side, PM is easily collected by the filter.

また、放電電極を通る電流が所定値以上のときに、該放電電極にPMが付着していると判定し、放電電極からPMを除去するために印加電圧を増加させる技術が知られている(例えば、特許文献2参照。)。なお、電極から付着物を除去することを、電極の再生という。   Further, a technique is known in which when the current passing through the discharge electrode is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that PM is attached to the discharge electrode, and the applied voltage is increased in order to remove PM from the discharge electrode ( For example, see Patent Document 2.) The removal of deposits from the electrode is called electrode regeneration.

また、電極と該電極が取り付けられるハウジングとの間に電気が流れないように碍子が設けられ、コロナ放電用の電圧の数分の一程度の検査電圧を電極に印加したときの所定期間の平均電流が所定値以上の場合に、碍子にPMが付着して絶縁性能が低下していると判定する技術が知られている(例えば、特許文献3参照。)。   In addition, an insulator is provided between the electrode and the housing to which the electrode is attached, so that an electric current does not flow, and an average of a predetermined period when an inspection voltage about a fraction of the voltage for corona discharge is applied to the electrode A technique is known in which when the current is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that PM adheres to the insulator and the insulation performance is degraded (see, for example, Patent Document 3).

しかし、コロナ放電が発生するよりも低い印加電圧であっても、ある程度の大きさになれば、排気中に含まれるPMなどの物質を介しても電流が通る。このため、検出される電流が、電極の付着物を介して通っているのか、排気中に浮遊するPMを介して通っているのか、を判断することは困難である。そして、従来では、排気中に浮遊するPMを介して通る電流については考慮されていなかった。したがって、電極を通る電流に基づいて電極の再生を行うか否か判定すると、判定精度が低くなる虞がある。   However, even if the applied voltage is lower than that at which corona discharge occurs, if it reaches a certain level, a current passes through a substance such as PM contained in the exhaust gas. For this reason, it is difficult to determine whether the detected current passes through the electrode deposits or the PM floating in the exhaust gas. Conventionally, the current passing through the PM floating in the exhaust gas has not been considered. Therefore, if it is determined whether to regenerate the electrode based on the current passing through the electrode, the determination accuracy may be lowered.

特開2006−194116号公報JP 2006-194116 A 特開2006−105081号公報JP 2006-105081 A 特開平06−173635号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-173635

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、電極の再生時期の適正化を図ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to optimize the timing of electrode regeneration.

上記課題を達成するために本発明による粒子状物質処理装置は、
内燃機関の排気通路に設けられる電極と、
前記電極に接続され電圧を印加する電源と、
前記電極を通る電流を検出する検出装置と、
前記電源により前記電極へ電圧を印加したときに前記検出装置により電流が検出されるか否かの境界となる印加電圧を検出する印加電圧下限値検出装置と、
前記印加電圧下限値検出装置により検出される印加電圧を学習する印加電圧下限値学習装置と、
前記電極の付着物を除去する処理である電極の再生を行う再生装置と、
前記印加電圧下限値学習装置により学習される印加電圧が、過去に前記印加電圧下限値学習装置により学習された印加電圧よりも所定量小さい場合に、前記再生装置により前記電極の再生を行う再生時期判定装置と、
を備える。
In order to achieve the above object, the particulate matter processing apparatus according to the present invention is:
An electrode provided in an exhaust passage of the internal combustion engine;
A power source connected to the electrode for applying a voltage;
A detection device for detecting a current through the electrode;
An applied voltage lower limit value detecting device for detecting an applied voltage serving as a boundary as to whether or not a current is detected by the detecting device when a voltage is applied to the electrode by the power source;
An applied voltage lower limit value learning device for learning an applied voltage detected by the applied voltage lower limit value detection device;
A regenerator that regenerates the electrode, which is a process for removing deposits on the electrode;
When the applied voltage learned by the applied voltage lower limit value learning device is smaller by a predetermined amount than the applied voltage learned by the applied voltage lower limit value learning device in the past, a regeneration time for regenerating the electrode by the regeneration device A determination device;
Is provided.

ここで、電極に電圧を印加すると、PMを帯電させることができる。帯電したPMは、クーロン力や排気の流れにより排気通路の内壁へ向かって移動する。排気通路の内壁に到達したPMは、排気通路に電子を放出するため、電極よりも接地側に電気が流れる。そして、電子を放出したPMは、近くに存在する他のPMと凝集するため、粒子数を減少させることができる。   Here, when voltage is applied to the electrodes, PM can be charged. The charged PM moves toward the inner wall of the exhaust passage due to the Coulomb force or the flow of exhaust. Since the PM that has reached the inner wall of the exhaust passage emits electrons to the exhaust passage, electricity flows to the ground side from the electrode. And since PM which emitted the electron aggregates with other PM which exists near, the number of particles can be decreased.

ところで、電極への印加電圧が小さすぎると、PMが帯電しないために、PMが凝集されない。このため、印加電圧が小さすぎると、電流がほとんど通らなくなる。したがって、PMを凝集させるには、ある程度大きな電圧を印加する必要がある。この印加電圧は、PMが帯電することにより電流が通り得る印加電圧である。そして、印加電圧下限値検出装置は、電圧を印加したときに電流が通るか否かの境界にあるときの印加電圧(以下、印加電圧下限値ともいう。)を検出している。印加電圧下限値は、電圧を印加しても電流が通らない印加電圧の最大値、または、電圧を印加したときに電流が通る印加電圧の最小値としてもよい。また、印加電圧を徐々に増加させたときに、電流が通り始めるときの印加電圧としてもよい。このようにして検出される印加電圧下限値よりも大きな電圧を印加することにより、PMを凝集させることができる。   By the way, when the voltage applied to the electrode is too small, the PM is not charged, so that the PM is not aggregated. For this reason, if the applied voltage is too small, current hardly passes. Therefore, in order to agglomerate PM, it is necessary to apply a certain large voltage. This applied voltage is an applied voltage through which a current can pass when PM is charged. The applied voltage lower limit value detection device detects an applied voltage (hereinafter also referred to as an applied voltage lower limit value) at the boundary of whether or not a current passes when a voltage is applied. The applied voltage lower limit value may be the maximum value of the applied voltage that does not pass current even when a voltage is applied, or the minimum value of the applied voltage that passes current when a voltage is applied. Moreover, it is good also as an applied voltage when an electric current begins to pass when increasing an applied voltage gradually. By applying a voltage larger than the lower limit value of the applied voltage detected in this way, PM can be aggregated.

ところで、電極にPMや水などの物質が付着すると、これら付着物を介して電極と排気通路との間に電気が流れ易くなる。すなわち、電極の絶縁性が低下する。このように、電極に付着物が存在すると、電極に電圧を印加したときに、該電極に電流が通っているにもかかわらず、PMが凝集されていない場合がある。そして、電極にPMなどの物質が付着すると、排気中に浮遊しているPMを帯電させることが困難となるので、PMを凝集させることが困難となる。このため、電極にPMなどの付着物が存在する場合には、電極から該付着物を除去する処理である電極の再生を行う。電極の再生は再生装置により行われる。   By the way, when a substance such as PM or water adheres to the electrode, electricity easily flows between the electrode and the exhaust passage through the attached substance. That is, the insulating property of the electrode is lowered. As described above, when there are deposits on the electrode, when a voltage is applied to the electrode, PM may not be aggregated even though a current flows through the electrode. When a substance such as PM adheres to the electrode, it becomes difficult to charge the PM floating in the exhaust gas, so that it is difficult to aggregate the PM. Therefore, when deposits such as PM are present on the electrode, the electrode is regenerated as a process for removing the deposits from the electrode. The regeneration of the electrode is performed by a regeneration device.

再生装置は、たとえば、電極の温度を上昇させることにより、該電極に付着している物質を酸化させるか又は蒸発させる。また、電極の温度を高くし、且つ、排気中の酸素濃度を高くしてもよい。また、電極を加熱してもよい。   The regeneration device oxidizes or evaporates a substance attached to the electrode, for example, by increasing the temperature of the electrode. Further, the temperature of the electrode may be increased and the oxygen concentration in the exhaust gas may be increased. Moreover, you may heat an electrode.

この電極の再生は、電極の絶縁性が低下したときに行われる。ここで、電極の絶縁性が低下すると、印加電圧下限値検出装置により検出される印加電圧下限値が小さくなる。このため、印加電圧下限値検出装置により検出される印加電圧下限値を学習しておき、過去に学習された印加電圧下限値と、現時点で学習される印加電圧下限値と、を比較すれば、電極の絶縁性の低下を検出することができる。すなわち、過去に学習された印加電圧下限値よりも、新たに学習される印加電圧下限値のほうが所定量小さい場合に、電極の絶縁性が低下したと判定できる。なお、過去に学習された印加電圧下限値よりも、新たに学習される印加電圧下限値のほうが小さい場合に、電極の絶縁性が低下したと判定してもよい。そして、電極の絶縁性が低下したときに電極の再生を行うことにより、該電極の再生を適正な時期に行うことができる。なお、所定量は、たとえば電流の検出誤差を考慮して余裕を持たせた値として設定される。また、所定量は、印加電圧下限値の低下量の許容範囲として設定してもよい。すなわち、印加電圧下限値の低下量が許容範囲を超えた場合に、電極の再生を行ってもよい。   This regeneration of the electrode is performed when the insulation of the electrode is lowered. Here, when the insulating property of the electrode is lowered, the applied voltage lower limit value detected by the applied voltage lower limit value detecting device is decreased. Therefore, by learning the application voltage lower limit value detected by the application voltage lower limit value detection device, and comparing the application voltage lower limit value learned in the past with the application voltage lower limit value learned at the present time, A decrease in the insulating properties of the electrode can be detected. That is, when the newly learned applied voltage lower limit value is smaller by a predetermined amount than the previously learned applied voltage lower limit value, it can be determined that the insulation of the electrode has decreased. In addition, when the newly learned applied voltage lower limit value is smaller than the applied voltage lower limit value learned in the past, it may be determined that the insulating property of the electrode has decreased. Then, when the electrode is regenerated when the insulating property of the electrode is lowered, the electrode can be regenerated at an appropriate time. The predetermined amount is set as a value having a margin in consideration of, for example, a current detection error. Further, the predetermined amount may be set as an allowable range of a decrease amount of the applied voltage lower limit value. That is, the electrode may be regenerated when the lowering amount of the applied voltage lower limit exceeds the allowable range.

また、「学習」は、「記憶」としてもよい。なお、印加電圧下限値は、排気中のPMの粒子数の影響をほとんど受けない。このため、排気中のPMの粒子数が多い状態であっても、電極にPMなどが付着しているか否かを高精度に判定することができる。これにより、電極の再生時期の適正化を図ることができる。   Further, “learning” may be “memory”. The applied voltage lower limit is hardly affected by the number of PM particles in the exhaust. For this reason, even if the number of PM particles in the exhaust gas is large, it can be determined with high accuracy whether PM or the like is attached to the electrode. Thereby, optimization of the regeneration time of an electrode can be achieved.

また、本発明においては、前記過去に前記印加電圧下限値学習装置により学習された印加電圧とは、前記電極に付着物が存在しないときに前記印加電圧下限値学習装置により学習された印加電圧であってもよい。   In the present invention, the applied voltage learned by the applied voltage lower limit learning device in the past is an applied voltage learned by the applied voltage lower limit learning device when there is no deposit on the electrode. There may be.

すなわち、電極に付着物が存在しないときに印加電圧下限値検出装置により印加電圧下限値を検出し、さらに該印加電圧下限値の学習を行う。なお、電極に付着物が存在しないときとは、たとえば、粒子状物質処理装置が新品のときや、新品時からの走行距離が短く電極にPMが付着していないと考えられる所定距離を走行するまでの間のとき、さらには、粒子状物質処理装置を交換した直後のときとすることができる。また、電極の再生を行った直後、または、電極の再生を行ってからの走行距離が短く電極にPMが付着していないと考えられる所定距離を走行するまでの間のときとすることができる。   That is, when there is no deposit on the electrode, the applied voltage lower limit value is detected by the applied voltage lower limit value detection device, and the applied voltage lower limit value is further learned. In addition, when there is no deposit on the electrode, for example, when the particulate matter processing apparatus is new, or when the travel distance from the new is short, it travels a predetermined distance that is considered that PM does not adhere to the electrode. Or even immediately after the particulate matter processing apparatus is replaced. Further, it may be immediately after the electrode is regenerated, or when the travel distance is short after the electrode is regenerated and until a predetermined distance where PM is not attached to the electrode is traveled. .

そして、電極に付着物が存在しなければ、付着物を介して電流が通ることもない。このときに検出される印加電圧下限値を学習しておけば、その後に印加電圧下限値が低下したときに、電極にPMなどが付着したと判断できる。すなわち、この印加電圧下限値の低下を検出すれば、電極の再生が必要であるか否か容易に判断することができる。   If there is no deposit on the electrode, no current passes through the deposit. If the applied voltage lower limit value detected at this time is learned, it can be determined that PM or the like has adhered to the electrode when the applied voltage lower limit value subsequently decreases. That is, if a decrease in the applied voltage lower limit value is detected, it can be easily determined whether or not the electrode needs to be regenerated.

また、本発明においては、前記排気通路に設けられ前記電極が設置される処理部と、
前記処理部と前記排気通路との間で電気を絶縁する絶縁部と、
前記処理部を接地させる接地部と、
を備え、
前記検出装置は、前記接地部にて電流を検出することができる。
Further, in the present invention, a processing unit provided in the exhaust passage and provided with the electrode;
An insulating part for insulating electricity between the processing part and the exhaust passage;
A grounding unit for grounding the processing unit;
With
The detection device can detect a current at the grounding portion.

この場合、検出装置は、電極よりも電位の基準点側において電流を検出している。一般に、電極より電源側では、電極より接地側よりも、配線が長かったり、配線を太くしたりする。また、電極よりも電源側では電荷が蓄えられることもある。そうすると、仮に電極よりも電源側において電流を検出した場合には、電極において強い放電が発生しても、そのときに検出装置により検出される電流の上昇および下降が緩慢となる。一方、電極より接地側では、相対的に配線を短く且つ細くすることができる。このため、電流をより正確に検出することができる。また、絶縁部を備えることにより、接地部以外に電気が流れることを抑制できる。このため、電流をより正確に検出することができる。   In this case, the detection device detects a current on the potential reference point side of the electrode. Generally, on the power supply side from the electrode, the wiring is longer or thicker than the electrode on the ground side. In addition, charges may be stored on the power supply side of the electrode. Then, if a current is detected on the power supply side of the electrode, even if a strong discharge occurs in the electrode, the current detected by the detection device rises and falls slowly. On the other hand, on the ground side from the electrode, the wiring can be made relatively short and thin. For this reason, an electric current can be detected more correctly. Moreover, it can suppress that electricity flows other than a grounding part by providing an insulating part. For this reason, an electric current can be detected more correctly.

本発明によれば、電極の再生時期の適正化を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to optimize the regeneration timing of the electrodes.

実施例に係る粒子状物質処理装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the particulate matter processing apparatus which concerns on an Example. 印加電圧と、パルス電力と、非パルス電力と、PM粒子数と、PM粒子数低減率と、の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between an applied voltage, pulse electric power, non-pulse electric power, PM particle number, and PM particle number reduction rate. 実施例に係る電極再生時期の判定フローを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the determination flow of the electrode regeneration time which concerns on an Example.

以下、本発明に係る粒子状物質処理装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the particulate matter processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施例1)
図1は、本実施例に係る粒子状物質処理装置1の概略構成を示す図である。粒子状物質処理装置1は、ガソリン機関の排気通路2に設けられる。なお、ディーゼル機関の排気通路に設けることもできる。
Example 1
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a particulate matter processing apparatus 1 according to the present embodiment. The particulate matter processing apparatus 1 is provided in an exhaust passage 2 of a gasoline engine. It can also be provided in the exhaust passage of a diesel engine.

粒子状物質処理装置1は、両端が排気通路2に接続されているハウジング3を備えて構成される。ハウジング3の材料には、ステンレス鋼材を用いている。ハウジング3は、排気通路2よりも直径の大きな中空の円柱形に形成されている。ハウジング3の両端は、端部に近くなるほど断面積が小さくなるテーパ状に形成されている。なお、図1においては、排気が排気通路2を矢印の方向に流れて、ハウジング3内に流入する。このため、ハウジング3は排気通路2の一部としてもよい。   The particulate matter processing apparatus 1 includes a housing 3 whose both ends are connected to an exhaust passage 2. The material of the housing 3 is a stainless steel material. The housing 3 is formed in a hollow cylindrical shape having a diameter larger than that of the exhaust passage 2. Both ends of the housing 3 are formed in a tapered shape in which the cross-sectional area decreases as the distance from the end increases. In FIG. 1, the exhaust flows through the exhaust passage 2 in the direction of the arrow and flows into the housing 3. For this reason, the housing 3 may be a part of the exhaust passage 2.

排気通路2とハウジング3とは、絶縁部4を介して接続されている。絶縁部4は、電気の絶縁体からなる。絶縁部4は、排気通路2の端部に形成されるフランジ21と、ハウジング3の端部に形成されるフランジ31と、に挟まれる。排気通路2とハウジング3とは、たとえばボルト及びナットにより締結される。そして、これらボルト及びナットを介して電気が流れないように、これらボルト及びナットにも絶縁処理を施しておく。このようにして、排気通路2とハウジング3との間に電気が流れないようにしている。   The exhaust passage 2 and the housing 3 are connected via an insulating portion 4. The insulating part 4 is made of an electrical insulator. The insulating portion 4 is sandwiched between a flange 21 formed at the end of the exhaust passage 2 and a flange 31 formed at the end of the housing 3. The exhaust passage 2 and the housing 3 are fastened by bolts and nuts, for example. In addition, these bolts and nuts are also insulated so that electricity does not flow through these bolts and nuts. In this way, electricity is prevented from flowing between the exhaust passage 2 and the housing 3.

ハウジング3には、電極5が取り付けられている。電極5は、ハウジング3の側面を貫通しており、該ハウジング3の側面から該ハウジング3の中心軸方向へ延びて該中心軸近傍において排気の流れの上流側へ折れ曲がり、該中心軸と平行に排気の流れの上流側へ向かって伸びている。そして、上流側でさらにハウジング3の側面側へ折れ曲がり、該ハウジング3の側面を貫通して外部へ通じている。   An electrode 5 is attached to the housing 3. The electrode 5 penetrates the side surface of the housing 3, extends from the side surface of the housing 3 toward the central axis of the housing 3, bends in the vicinity of the central axis, and upstream of the flow of exhaust gas, and is parallel to the central axis It extends toward the upstream side of the exhaust flow. Further, it bends further to the side surface side of the housing 3 on the upstream side, passes through the side surface of the housing 3 and communicates with the outside.

そして、電極5とハウジング3との間に電気が流れないように、電極5には電気の絶縁体からなる碍子部51,55が設けられている。この碍子部51,55は、電極5とハウジング3との間に位置しており、電気を絶縁すると共に、電極5をハウジング3に固定するための機能を有する。   In order to prevent electricity from flowing between the electrode 5 and the housing 3, the electrode 5 is provided with insulator portions 51 and 55 made of an electrical insulator. The insulator portions 51 and 55 are located between the electrode 5 and the housing 3, and have a function of insulating electricity and fixing the electrode 5 to the housing 3.

そして、電極5の一端は、電源側電線52を介して電源6に接続されている。電源6は、電極5へ通電すると共に、印加電圧を変更することができる。この電源6は、電線を介して制御装置7及びバッテリ8に接続されている。制御装置7は、電源6が電極5に印加する電圧を制御する。また、電源6には、電位の基準点に接続するための接地電線54が接続されている。この接地電線54により電源6が接地される。   One end of the electrode 5 is connected to the power supply 6 via the power supply side electric wire 52. The power source 6 can energize the electrode 5 and change the applied voltage. The power source 6 is connected to the control device 7 and the battery 8 through electric wires. The control device 7 controls the voltage that the power source 6 applies to the electrode 5. The power supply 6 is connected to a ground wire 54 for connection to a potential reference point. The power source 6 is grounded by the ground wire 54.

また、電極5の他端は、短絡電線56を介して接地電線54に接続されている。短絡電線56の途中には、回路を開閉するためのスイッチ57が設けられている。電源6により電圧を印加しているときにスイッチ57をONとすることにより、短絡電線56を電気が流れる。このときには、電極5が短絡している状態となるため、該電極5の温度が上昇する。なお、本実施例においては短絡電線56及びスイッチ57が、本発明における再生装置に相当する。また、本実施例では、下流側の碍子部51に電源側電線52を接続し、上流側の碍子部55に短絡電線56を接続しているが、これに代えて、下流側の碍子部51に短絡電線56を接続し、上流側の碍子部55に電源側電線52を接続してもよい。   The other end of the electrode 5 is connected to the ground wire 54 via a short-circuit wire 56. A switch 57 for opening and closing the circuit is provided in the middle of the short-circuit wire 56. When the switch 57 is turned on while a voltage is applied by the power source 6, electricity flows through the short-circuited wire 56. At this time, since the electrode 5 is short-circuited, the temperature of the electrode 5 rises. In the present embodiment, the short-circuit wire 56 and the switch 57 correspond to the reproducing device in the present invention. Further, in this embodiment, the power supply side electric wire 52 is connected to the downstream side insulator 51 and the short-circuited wire 56 is connected to the upstream side insulator 55, but instead, the downstream side insulator 51 is connected. The short-circuited wire 56 may be connected to the power supply side electric wire 52 and the upstream side insulator portion 55 may be connected.

また、ハウジング3には接地側電線53が接続されており、該ハウジング3は接地側電線53を介して接地されている。接地側電線53には、該接地側電線53を通る電流を検出する検出装置9が設けられている。検出装置9は、例えば、接地側電線53の途中に設けられる抵抗の両端の電位差を測定することで電流を検出する。この検出装置9は、電線を介して制御装置7に接続されている。そして、検出装置9により検出される電流が制御
装置7に入力される。なお、電源側電線52よりも接地側電線53のほうが電気的な容量が小さいため、接地側電線53に検出装置9を設けたほうが電流を検出するときの応答性が高い。しかし、接地側電線53に代えて、電源側電線52に検出装置9を設けることもできる。
A ground side electric wire 53 is connected to the housing 3, and the housing 3 is grounded via the ground side electric wire 53. The ground side electric wire 53 is provided with a detection device 9 that detects a current passing through the ground side electric wire 53. For example, the detection device 9 detects a current by measuring a potential difference between both ends of a resistor provided in the middle of the ground-side electric wire 53. The detection device 9 is connected to the control device 7 via an electric wire. Then, the current detected by the detection device 9 is input to the control device 7. In addition, since the electric capacity of the ground side electric wire 53 is smaller than that of the power source side electric wire 52, the response when detecting the current is higher when the detection device 9 is provided in the ground side electric wire 53. However, the detection device 9 may be provided in the power supply side electric wire 52 instead of the ground side electric wire 53.

なお、制御装置7には、アクセル開度センサ71、クランクポジションセンサ72、温度センサ73、エアフローメータ74が接続されている。アクセル開度センサ71は、内燃機関が搭載されている車両の運転者がアクセルペダルを踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し、機関負荷を検出する。クランクポジションセンサ72は、機関回転数を検出する。温度センサ73は、内燃機関の冷却水の温度または潤滑油の温度を検出することで内燃機関の温度を検出する。エアフローメータ74は、内燃機関の吸入空気量を検出する。   Note that an accelerator opening sensor 71, a crank position sensor 72, a temperature sensor 73, and an air flow meter 74 are connected to the control device 7. The accelerator opening sensor 71 outputs an electrical signal corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal by the driver of the vehicle on which the internal combustion engine is mounted, and detects the engine load. The crank position sensor 72 detects the engine speed. The temperature sensor 73 detects the temperature of the internal combustion engine by detecting the temperature of the cooling water of the internal combustion engine or the temperature of the lubricating oil. The air flow meter 74 detects the intake air amount of the internal combustion engine.

また、制御装置7には、スイッチ57が電線を介して接続されており、制御装置7はスイッチ57のON−OFF操作を行う。ここで、電源6から電極5へ電圧が印加されているときにスイッチをONとすることで、短絡電線56に電流が通る。一方、スイッチをOFFとすることで、短絡電線56には電流が通らなくなる。   In addition, a switch 57 is connected to the control device 7 via an electric wire, and the control device 7 performs an ON-OFF operation of the switch 57. Here, when the voltage is applied from the power source 6 to the electrode 5, the current passes through the short-circuited wire 56 by turning on the switch. On the other hand, when the switch is turned off, no current flows through the short-circuited wire 56.

このように構成された粒子状物質処理装置1では、スイッチ57がOFFのときに電源6から電極5へ負の直流高電圧を印加することで、該電極5から電子が放出される。すなわち、ハウジング3よりも電極5のほうの電位を低くすることで、電極5から電子を放出させている。そして、この電子により排気中のPMを負に帯電させることができる。負に帯電したPMは、クーロン力とガス流によって移動する。そして、PMがハウジング3へ到達すると、PMを負に帯電させた電子は該ハウジング3へと放出される。ハウジング3へ電子を放出したPMは凝集して粒子径が大きくなる。また、PMが凝集することで、PMの粒子数は低減する。すなわち、電極5へ電圧を印加することで、PMの粒子径を大きくし且つPMの粒子数を低減させることができる。   In the particulate matter processing apparatus 1 configured in this way, electrons are emitted from the electrode 5 by applying a negative high DC voltage from the power source 6 to the electrode 5 when the switch 57 is OFF. That is, electrons are emitted from the electrode 5 by making the potential of the electrode 5 lower than that of the housing 3. The electrons in the exhaust gas can be negatively charged by the electrons. Negatively charged PM moves due to Coulomb force and gas flow. When the PM reaches the housing 3, the electrons that have negatively charged the PM are emitted to the housing 3. The PM that has released electrons to the housing 3 aggregates to increase the particle size. Moreover, the number of PM particles is reduced due to aggregation of PM. That is, by applying a voltage to the electrode 5, the particle diameter of PM can be increased and the number of PM particles can be reduced.

ところで、碍子部51を含む電極5にPMまたは水などの物質が付着すると、電極5の絶縁性が低下する。そして、これら付着物を介して電極5とハウジング3との間に電気が流れ得る。そうすると、電極5から放出される電子が減少するため、排気中に浮遊しているPMを帯電させることが困難となり、PMを凝集させることが困難となる。このため、電極5の再生処理を実施する。   By the way, when a substance such as PM or water adheres to the electrode 5 including the insulator portion 51, the insulating property of the electrode 5 is lowered. And electricity can flow between the electrode 5 and the housing 3 through these deposits. Then, since electrons emitted from the electrode 5 are reduced, it is difficult to charge the PM floating in the exhaust gas, and it is difficult to aggregate the PM. For this reason, the regeneration process of the electrode 5 is implemented.

ここで、電極5の再生処理とは、碍子部51,55を含む電極5に付着しているPMや水などの付着物を除去するための処理である。本実施例では、スイッチ57をONとしつつ電源6から電圧を印加することにより電極5の再生処理を行う。すなわち、電極5を短絡させることにより、該電極5の温度を上昇させて付着物を燃焼または蒸発させて除去する。なお、PMを速やかに酸化させるためには、排気中の酸素濃度が高いほうがよい。このため、電極5を短絡させる前または短絡させているときに、排気中の酸素濃度が高くなるようにしてもよい。排気中の酸素濃度を高くするために、たとえば、車両の駆動源として内燃機関及びモータを備えるハイブリッド車においては、内燃機関に燃料を供給せずにモータにより内燃機関のクランク軸を回転させてもよい。これにより、内燃機関から空気を排出することができるため、排気中の酸素濃度を高めることができる。また、内燃機関を停止させる前に機関回転数を一旦上昇させ、該機関回転数が高い状態のときに燃料の供給を停止することで、排気通路内に空気を排出させることができる。そして、その後に内燃機関が停止したときに電極5を短絡させればよい。また、減速運転中のフューエルカット時には、排気中の酸素濃度が高くなるため、このときに電極5を短絡させてもよい。   Here, the regeneration process of the electrode 5 is a process for removing deposits such as PM and water adhering to the electrode 5 including the insulator parts 51 and 55. In this embodiment, the electrode 5 is regenerated by applying a voltage from the power source 6 while turning on the switch 57. That is, by short-circuiting the electrode 5, the temperature of the electrode 5 is raised and the deposits are removed by burning or evaporation. In order to oxidize PM quickly, it is better that the oxygen concentration in the exhaust gas is high. Therefore, the oxygen concentration in the exhaust gas may be increased before the electrode 5 is short-circuited or when the electrode 5 is short-circuited. In order to increase the oxygen concentration in the exhaust gas, for example, in a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a motor as a vehicle drive source, the crankshaft of the internal combustion engine may be rotated by the motor without supplying fuel to the internal combustion engine. Good. Thereby, since air can be discharged | emitted from an internal combustion engine, the oxygen concentration in exhaust_gas | exhaustion can be raised. Further, by temporarily increasing the engine speed before stopping the internal combustion engine and stopping the fuel supply when the engine speed is high, air can be discharged into the exhaust passage. Then, the electrode 5 may be short-circuited when the internal combustion engine stops thereafter. Further, at the time of fuel cut during the deceleration operation, the oxygen concentration in the exhaust gas becomes high. Therefore, the electrode 5 may be short-circuited at this time.

電極5の再生は、電極5の絶縁性が低下したと判定されたときに行う。電極5の絶縁性が低下したことは、電流が通る印加電圧の最小値に基づいて判定する。ここで、電源6か
ら電極5への印加電圧が小さすぎると、電圧を印加しても、PMの粒子数が変化しない場合がある。すなわち、PMがほとんど凝集しない印加電圧(以下、無効電圧とする。)が存在する。このため、印加電圧が無効電圧の範囲内であれば、PMの粒子数は変化せず、検出装置9により電流が検出されない。
The regeneration of the electrode 5 is performed when it is determined that the insulating property of the electrode 5 has decreased. That the insulating property of the electrode 5 has decreased is determined based on the minimum value of the applied voltage through which the current passes. Here, if the voltage applied from the power source 6 to the electrode 5 is too small, the number of PM particles may not change even when a voltage is applied. That is, there is an applied voltage (hereinafter referred to as a reactive voltage) in which PM hardly aggregates. For this reason, if the applied voltage is within the reactive voltage range, the number of PM particles does not change, and no current is detected by the detection device 9.

ここで、図2は、印加電圧と、パルス電力と、非パルス電力と、PM粒子数と、PM粒子数低減率と、の関係を示した図である。なお、この関係は、機関回転数、機関負荷、内燃機関の温度などによって変わる。ここで、パルス電力とは、パルス電流が発生しているときの電力である。このパルス電流は、コロナ放電などの強い放電が発生しているときに検出される。非パルス電力とは、パルス電流が発生していないときの電力である。PM粒子数とは、排気中の一立方センチメートルあたりのPMの粒子数である。PM粒子数低減率とは、PM粒子数が低減された度合いを示す値であり、「ハウジング3に流入するPM粒子数」から「ハウジング3から流出するPM粒子数」を減算して得られるPM粒子数の減少量を、「ハウジング3に流入するPM粒子数」で除算した値である。   Here, FIG. 2 is a diagram showing the relationship among applied voltage, pulse power, non-pulse power, PM particle number, and PM particle number reduction rate. This relationship varies depending on the engine speed, the engine load, the temperature of the internal combustion engine, and the like. Here, the pulse power is power when a pulse current is generated. This pulse current is detected when a strong discharge such as a corona discharge is occurring. Non-pulse power is power when no pulse current is generated. The number of PM particles is the number of PM particles per cubic centimeter in the exhaust. The PM particle number reduction rate is a value indicating the degree of reduction in the number of PM particles, and is obtained by subtracting “the number of PM particles flowing out of the housing 3” from the “number of PM particles flowing into the housing 3”. This is a value obtained by dividing the amount of decrease in the number of particles by “the number of PM particles flowing into the housing 3”.

図2に示されるように、印加電圧が0からAまでの間ではパルス電力及び非パルス電力が0(W)となっている。すなわち、電流がほとんど通っていない。このため、PM粒子数及びPM粒子数低減率もほとんど変化がない。したがって、図2においては、0からAまでの印加電圧が無効電圧に相当する。この無効電圧は個体差が大きいために、粒子状物質処理装置毎に求める必要がある。   As shown in FIG. 2, the pulse power and the non-pulse power are 0 (W) when the applied voltage is from 0 to A. That is, almost no current flows. For this reason, there is almost no change in the number of PM particles and the PM particle number reduction rate. Therefore, in FIG. 2, the applied voltage from 0 to A corresponds to the reactive voltage. Since the reactive voltage has a large individual difference, it is necessary to obtain it for each particulate matter processing apparatus.

そして本実施例では、電源6により電極5へ電圧を印加したときに検出装置9により電流が検出されるか否かの境界となる印加電圧(すなわち、印加電圧下限値)を検出及び学習する。これは、電流が流れ始める印加電圧を検出及び学習するとしてもよい。また、無効電圧の最大値または電流が通る印加電圧の最小値を検出及び学習するとしてもよい。   In the present embodiment, when a voltage is applied to the electrode 5 by the power source 6, an applied voltage (that is, an applied voltage lower limit value) that becomes a boundary of whether or not a current is detected by the detection device 9 is detected and learned. This may be to detect and learn the applied voltage at which current begins to flow. Further, the maximum value of the reactive voltage or the minimum value of the applied voltage through which the current passes may be detected and learned.

この印加電圧下限値は、電極5にPMなどが付着することにより小さくなる。すなわち、PMなどの付着物を介して電流が通るため、より低い印加電圧で電流が通り始める。したがって、印加電圧下限値が低下した場合に、電極5の再生を行う。なお、電極5に付着物が存在しない場合には、排気中のPM粒子数によらず印加電圧下限値は略一定の値となる。したがって、電極5の再生が必要か否か判定するときに、排気中を浮遊するPMを介して通る電流の影響を無視することができる。   The lower limit value of the applied voltage becomes smaller when PM or the like adheres to the electrode 5. That is, since the current passes through the deposit such as PM, the current starts to pass at a lower applied voltage. Therefore, when the lower limit value of the applied voltage is lowered, the electrode 5 is regenerated. When there is no deposit on the electrode 5, the lower limit value of the applied voltage is a substantially constant value regardless of the number of PM particles in the exhaust gas. Therefore, when determining whether or not the electrode 5 needs to be regenerated, the influence of the current passing through the PM floating in the exhaust gas can be ignored.

次に、図3は、本実施例に係る電極再生時期の判定フローを示したフローチャートである。本ルーチンは、制御装置7により所定の時間毎に繰り返し実行される。   Next, FIG. 3 is a flowchart showing a determination flow of electrode regeneration timing according to the present embodiment. This routine is repeatedly executed by the control device 7 every predetermined time.

ステップS101では、電極5への印加電圧が算出される。印加電圧は、推定されるPM粒子数(個/cm)に応じて設定する。このPM粒子数は、内燃機関から排出されるPM粒子数であり、ハウジング3に流入する前のPM粒子数である。PM粒子数は、機関回転数、機関負荷、及び内燃機関の温度(たとえば、潤滑油の温度または冷却水の温度)と相関関係にあるため、これらの値に基づいて算出する。機関回転数と機関負荷とから、PM粒子数を算出するためのマップを内燃機関の温度に応じて複数記憶しておき、該マップに基づいてPM粒子数を算出してもよい。 In step S101, the voltage applied to the electrode 5 is calculated. The applied voltage is set according to the estimated number of PM particles (number / cm 3 ). The number of PM particles is the number of PM particles discharged from the internal combustion engine, and is the number of PM particles before flowing into the housing 3. Since the number of PM particles is correlated with the engine speed, the engine load, and the temperature of the internal combustion engine (for example, the temperature of the lubricating oil or the temperature of the cooling water), the number of PM particles is calculated based on these values. A plurality of maps for calculating the number of PM particles may be stored according to the temperature of the internal combustion engine from the engine speed and the engine load, and the number of PM particles may be calculated based on the map.

なお、機関回転数は、クランクポジションセンサ72により検出され、機関負荷は、アクセル開度センサ71により検出される。また、内燃機関の温度は温度センサ73により検出される。また、PM粒子数を検出するセンサをハウジング3よりも上流側の排気通路2に取り付けて、該センサによりPM粒子数を検出してもよい。   The engine speed is detected by a crank position sensor 72, and the engine load is detected by an accelerator opening sensor 71. The temperature of the internal combustion engine is detected by a temperature sensor 73. Alternatively, a sensor for detecting the number of PM particles may be attached to the exhaust passage 2 upstream of the housing 3 and the number of PM particles may be detected by the sensor.

そして、該PM粒子数及び内燃機関の排出ガス量(g/sec)に基づいて印加電圧を
算出する。この関係は予め実験等により求めてマップ化しておいてもよい。内燃機関の排出ガス量は、内燃機関の吸入空気量と相関関係にあるため、エアフローメータ74により検出される吸入空気量に基づいて求めることができる。
Then, the applied voltage is calculated based on the number of PM particles and the exhaust gas amount (g / sec) of the internal combustion engine. This relationship may be obtained in advance by experiments or the like and mapped. Since the exhaust gas amount of the internal combustion engine has a correlation with the intake air amount of the internal combustion engine, it can be obtained based on the intake air amount detected by the air flow meter 74.

ここで、排出ガス量が少ないほど、PMの慣性力が小さくなるため、相対的に静電作用の影響が大きくなる。このため、PMが凝集しやすくなる。したがって、排出ガス量が少ないほど、より小さな印加電圧でPMが凝集する。このため、排出ガス量が少ないほど、印加電圧を小さくする。また、PM粒子数が多いほど、PM粒子間の距離が短くなるために、相対的に静電作用の影響が大きくなる。このためPM粒子数が多いほど、より小さな印加電圧でPMが凝集する。このため、PM粒子数が多いほど、印加電圧を小さくする。また、印加電圧は、たとえば、PM粒子数の低減率が所定値(たとえば40%)となるような値としてもよい。また、印加電圧を予め定めておいた規定値としてもよい。この場合、HC濃度を検出可能な最低限の印加電圧としてもよい。すなわち、PMを凝集させるときよりも印加電圧を小さくしてもよい。   Here, since the inertia force of PM becomes smaller as the amount of exhaust gas is smaller, the influence of electrostatic action becomes relatively larger. For this reason, PM tends to aggregate. Therefore, as the amount of exhaust gas decreases, PM aggregates with a smaller applied voltage. For this reason, the applied voltage is reduced as the amount of exhaust gas decreases. Also, the greater the number of PM particles, the shorter the distance between the PM particles, so that the influence of electrostatic action becomes relatively large. Therefore, as the number of PM particles increases, PM aggregates with a smaller applied voltage. For this reason, the applied voltage is decreased as the number of PM particles is increased. Further, the applied voltage may be a value such that the reduction rate of the number of PM particles becomes a predetermined value (for example, 40%). The applied voltage may be a predetermined value that is determined in advance. In this case, the minimum applied voltage that can detect the HC concentration may be used. That is, the applied voltage may be made smaller than when aggregating PM.

そして、印加電圧が算出された後、該印加電圧を電極5へ印加してステップS102へ進む。ステップS102では、検出装置9により電流が検出される。   Then, after the applied voltage is calculated, the applied voltage is applied to the electrode 5 and the process proceeds to step S102. In step S102, a current is detected by the detection device 9.

ステップS103では、電極5の再生処理を行うか否かの判断をする時期となっているか否か判定される。たとえば、前回に電極5の再生処理を行うか否かの判断が行われてからの内燃機関の運転時間の積算値が所定値に達しているか否かにより判定を行う。この場合、運転時間の積算値が所定値に達する毎に、電極5の再生処理を行うか否かの判断をする。たとえば、内燃機関の積算運転時間が、所定値の倍数となっているときに、上記判断をする時期となっていると判定してもよい。また、内燃機関を搭載する車両の走行距離が、所定値の倍数となっているときに、上記判断をする時期となっていると判定してもよい。これら所定値は、電極5にPMなどが付着し得る値として実験等により求められる。そして、ステップS103で肯定判定がなされた場合にはステップS104へ進み、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。   In step S103, it is determined whether or not it is time to determine whether or not to perform the regeneration processing of the electrode 5. For example, the determination is made based on whether or not the integrated value of the operating time of the internal combustion engine since the determination as to whether or not the regeneration process of the electrode 5 is performed last time has reached a predetermined value. In this case, every time the integrated value of the operation time reaches a predetermined value, it is determined whether or not the regeneration process of the electrode 5 is performed. For example, when the integrated operation time of the internal combustion engine is a multiple of a predetermined value, it may be determined that it is time to make the above determination. Further, when the travel distance of the vehicle equipped with the internal combustion engine is a multiple of a predetermined value, it may be determined that it is time to make the above determination. These predetermined values are obtained by experiments or the like as values that allow PM or the like to adhere to the electrode 5. If an affirmative determination is made in step S103, the process proceeds to step S104. If a negative determination is made, this routine is terminated.

ステップS104では、印加電圧が0(V)とされる。すなわち、電極5に電圧を印加しないようにしている。本ルーチンでは、印加電圧を0(V)から徐々に増加させていき、検出電流が閾値よりも大きくなったときに印加電圧が無効電圧よりも大きくなったと判定している。このため、ステップS104では、印加電圧を増加させる前の状態としている。なお、ステップS103で否定判定がなされた場合には、ステップS101で算出された印加電圧を電極5に印加する。   In step S104, the applied voltage is set to 0 (V). That is, no voltage is applied to the electrode 5. In this routine, the applied voltage is gradually increased from 0 (V), and it is determined that the applied voltage has become larger than the reactive voltage when the detected current becomes larger than the threshold value. For this reason, in step S104, it is in the state before increasing the applied voltage. If a negative determination is made in step S103, the applied voltage calculated in step S101 is applied to the electrode 5.

ステップS105では、印加電圧を増加させる。このときの印加電圧の増加量は、印加電圧下限値を検出するために適した値として予め設定しておく。すなわち、印加電圧の増加量が小さすぎると、電流が上昇するまでに何度も電圧を増加させなくてはならないため、時間がかかってしまう。一方、印加電圧の増加量が大きすぎると、電流が上昇するまでの時間は短縮できるが、印加電圧下限値を正確に求めることが困難となる。したがって、要求される時間と、要求される精度と、に基づいて印加電圧の増加量を決定してもよい。   In step S105, the applied voltage is increased. The increase amount of the applied voltage at this time is set in advance as a value suitable for detecting the applied voltage lower limit value. In other words, if the increase amount of the applied voltage is too small, it takes time because the voltage must be increased many times before the current increases. On the other hand, if the increase amount of the applied voltage is too large, the time until the current increases can be shortened, but it is difficult to accurately obtain the lower limit value of the applied voltage. Therefore, the increase amount of the applied voltage may be determined based on the required time and the required accuracy.

ステップS106では、検出電流が取得される。この検出電流は、検出装置9により検出される電流である。   In step S106, a detected current is acquired. This detected current is a current detected by the detection device 9.

ステップS107では、ステップS106で取得される検出電流が所定値Bよりも大きいか否か判定される。本ステップでは、電極5に電流が通っているか否か判定される。すなわち、印加電圧が無効電圧よりも大きくなったか否か判定される。所定値Bは、PMの凝集が行われていないと考えられる検出電流であり、予め実験等により求める。   In step S107, it is determined whether or not the detected current acquired in step S106 is greater than a predetermined value B. In this step, it is determined whether or not a current passes through the electrode 5. That is, it is determined whether or not the applied voltage is greater than the reactive voltage. The predetermined value B is a detection current that is considered not to aggregate PM, and is obtained in advance by experiments or the like.

ステップS107で肯定判定がなされた場合にはステップS108へ進み、否定判定がなされた場合にはステップS105へ戻る。なお、本実施例においてはステップS104からステップS107を処理する制御装置7が、本発明における印加電圧下限値検出装置に相当する。   If an affirmative determination is made in step S107, the process proceeds to step S108, and if a negative determination is made, the process returns to step S105. In this embodiment, the control device 7 that processes step S104 to step S107 corresponds to the applied voltage lower limit value detection device in the present invention.

ステップS108では、現時点での印加電圧を印加電圧下限値V1として記憶する。すなわち、電極5へ電圧を印加したときに検出装置9により電流が検出されるか否かの境界となる印加電圧を学習している。なお、本実施例においてはステップS108を処理する制御装置7が、本発明における印加電圧下限値学習装置に相当する。   In step S108, the current applied voltage is stored as the applied voltage lower limit value V1. That is, an applied voltage that is a boundary on whether or not a current is detected by the detection device 9 when a voltage is applied to the electrode 5 is learned. In this embodiment, the control device 7 for processing step S108 corresponds to the applied voltage lower limit value learning device in the present invention.

ステップS109では、ステップS108で学習された印加電圧下限値V1が、過去に学習された印加電圧下限値の基準値V0(以下、基準印加電圧下限値V0という。)から所定値Cを減算した値よりも小さいか否か判定される。   In step S109, the applied voltage lower limit value V1 learned in step S108 is a value obtained by subtracting a predetermined value C from the reference value V0 of the applied voltage lower limit value learned in the past (hereinafter referred to as the reference applied voltage lower limit value V0). Or less is determined.

ここで、基準印加電圧下限値V0は、電極5に付着物がほとんど存在しないときの印加電圧下限値とすることができる。たとえば、前回の電極5の再生が行われた直後に学習された印加電圧下限値を基準印加電圧下限値V0とすることができる。また、粒子状物質処理装置1が新品のときや、新品時からの走行距離が短く電極にPMが付着していないと考えられる所定距離を走行するまでの間のとき、さらには、粒子状物質処理装置1を交換した直後のときに学習された印加電圧下限値を基準印加電圧下限値V0としてもよい。また、電極5の再生を行ってからの走行距離が短く電極5にPMが付着していないと考えられる所定距離を走行するまでの間に学習された印加電圧下限値を基準印加電圧下限値V0としてもよい。   Here, the reference applied voltage lower limit value V0 can be the applied voltage lower limit value when there is almost no deposit on the electrode 5. For example, the applied voltage lower limit value learned immediately after the previous regeneration of the electrode 5 can be set as the reference applied voltage lower limit value V0. Further, when the particulate matter treatment apparatus 1 is new, or when the particulate matter treatment apparatus 1 travels a predetermined distance where the travel distance from the new article is short and PM is not attached to the electrode, further, the particulate matter The applied voltage lower limit value learned immediately after replacing the processing apparatus 1 may be set as the reference applied voltage lower limit value V0. In addition, the applied voltage lower limit value learned until the traveling distance is short after the electrode 5 is regenerated and the PM 5 is not attached to the electrode 5 is used as the reference applied voltage lower limit value V0. It is good.

所定値Cは、検出装置9により検出される電流の誤差などに対して余裕を持たせるための値である。また、所定値Cは、印加電圧下限値の低下量の許容範囲の上限値として設定してもよい。この場合、基準印加電圧下限値V0からの低下量が所定値Cを超えたときに、電極5に付着しているPMなどの量が許容値を超えたと判定する。   The predetermined value C is a value for providing a margin for an error in the current detected by the detection device 9. Further, the predetermined value C may be set as an upper limit value of an allowable range of a decrease amount of the applied voltage lower limit value. In this case, when the amount of decrease from the reference applied voltage lower limit value V0 exceeds the predetermined value C, it is determined that the amount of PM or the like adhering to the electrode 5 has exceeded the allowable value.

ステップS109で肯定判定がなされた場合にはステップS110へ進み、否定判定がなされた場合には電極5の再生は必要ないため本ルーチンを終了させる。   If an affirmative determination is made in step S109, the process proceeds to step S110, and if a negative determination is made, regeneration of the electrode 5 is not necessary, and thus this routine is terminated.

ステップS110では、電極再生フラグがONとされる。電極再生フラグは、電極5の再生が必要なときにONとなり、電極5の再生が必要ないときにOFFとなるフラグである。なお、電極再生フラグの初期値はOFFである。そして、電極再生フラグがONとなると、電極5の再生に適した運転状態のときに電極5の再生処理が行われる。なお、本実施例においてはステップS109及びステップS110を処理する制御装置7が、本発明における再生時期判定装置に相当する。   In step S110, the electrode regeneration flag is turned ON. The electrode regeneration flag is a flag that is turned on when the electrode 5 needs to be regenerated and turned off when the electrode 5 is not regenerated. Note that the initial value of the electrode regeneration flag is OFF. When the electrode regeneration flag is turned ON, the regeneration process of the electrode 5 is performed in the operation state suitable for the regeneration of the electrode 5. In this embodiment, the control device 7 that processes step S109 and step S110 corresponds to the regeneration timing determination device in the present invention.

このようにして、PMを凝集させることができる印加電圧の下限値を学習することで、電極5の再生が必要か否か判定することができる。これにより、電極5の再生時期の適正化を図ることができるため、PMの凝集を促進させることができる。また、必要以上に電極5の再生が行われることを抑制できるため、エネルギの消費量を低減することができるので、燃費の悪化を抑制できる。   In this manner, it is possible to determine whether or not the electrode 5 needs to be regenerated by learning the lower limit value of the applied voltage that can aggregate PM. Thereby, since the regeneration time of the electrode 5 can be optimized, the aggregation of PM can be promoted. Moreover, since it can suppress that regeneration of the electrode 5 is performed more than necessary, energy consumption can be reduced, so that deterioration of fuel consumption can be suppressed.

1 粒子状物質処理装置
2 排気通路
3 ハウジング
4 絶縁部
5 電極
6 電源
7 制御装置
8 バッテリ
9 検出装置
21 フランジ
31 フランジ
51 碍子部
52 電源側電線
53 接地側電線
54 接地電線
55 碍子部
56 短絡電線
57 スイッチ
71 アクセル開度センサ
72 クランクポジションセンサ
73 温度センサ
74 エアフローメータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Particulate matter processing apparatus 2 Exhaust passage 3 Housing 4 Insulation part 5 Electrode 6 Power supply 7 Control apparatus 8 Battery 9 Detection apparatus 21 Flange 31 Flange 51 Insulator part 52 Power supply side electric wire 53 Ground side electric wire 54 Ground electric wire 55 Insulator part 56 Short circuit electric wire 57 Switch 71 Accelerator opening sensor 72 Crank position sensor 73 Temperature sensor 74 Air flow meter

Claims (3)

内燃機関の排気通路に設けられる電極と、
前記電極に接続され電圧を印加する電源と、
前記電極を通る電流を検出する検出装置と、
前記電源により前記電極へ電圧を印加したときに前記検出装置により電流が検出されるか否かの境界となる印加電圧を検出する印加電圧下限値検出装置と、
前記印加電圧下限値検出装置により検出される印加電圧を学習する印加電圧下限値学習装置と、
前記電極の付着物を除去する処理である電極の再生を行う再生装置と、
前記印加電圧下限値学習装置により学習される印加電圧が、過去に前記印加電圧下限値学習装置により学習された印加電圧よりも所定量小さい場合に、前記再生装置により前記電極の再生を行う再生時期判定装置と、
を備える粒子状物質処理装置。
An electrode provided in an exhaust passage of the internal combustion engine;
A power source connected to the electrode for applying a voltage;
A detection device for detecting a current through the electrode;
An applied voltage lower limit value detecting device for detecting an applied voltage serving as a boundary as to whether or not a current is detected by the detecting device when a voltage is applied to the electrode by the power source;
An applied voltage lower limit value learning device for learning an applied voltage detected by the applied voltage lower limit value detection device;
A regenerator that regenerates the electrode, which is a process for removing deposits on the electrode;
When the applied voltage learned by the applied voltage lower limit value learning device is smaller by a predetermined amount than the applied voltage learned by the applied voltage lower limit value learning device in the past, a regeneration time for regenerating the electrode by the regeneration device A determination device;
A particulate matter processing apparatus comprising:
前記過去に前記印加電圧下限値学習装置により学習された印加電圧とは、前記電極に付着物が存在しないときに前記印加電圧下限値学習装置により学習された印加電圧である請求項1に記載の粒子状物質処理装置。   2. The applied voltage learned by the applied voltage lower limit learning device in the past is an applied voltage learned by the applied voltage lower limit learning device when no deposit is present on the electrode. Particulate matter treatment equipment. 前記排気通路に設けられ前記電極が設置される処理部と、
前記処理部と前記排気通路との間で電気を絶縁する絶縁部と、
前記処理部を接地させる接地部と、
を備え、
前記検出装置は、前記接地部にて電流を検出する請求項1または2に記載の粒子状物質処理装置。
A processing section provided in the exhaust passage and provided with the electrode;
An insulating part for insulating electricity between the processing part and the exhaust passage;
A grounding unit for grounding the processing unit;
With
The particulate matter processing apparatus according to claim 1, wherein the detection device detects a current at the grounding unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7414336B2 (en) 2020-06-02 2024-01-16 デヴィック アース プライベート リミテッド System and method for reducing atmospheric particulate pollutants using pulsed electromagnetic waves

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