JP2848204B2 - 排気微粒子浄化装置 - Google Patents
排気微粒子浄化装置Info
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Description
微粒子の捕集時間を吸気温度や空調装置の作動状態に応
じて補正する排気微粒子浄化装置に関するものである。
ンの排気ガス流路には、同エンジンから排出される排気
ガス中に含まれるカーボン微粒子等を核とするパティキ
ュレートを捕集する排気微粒子浄化装置として、所謂パ
ティキュレートトラップが装着されている。このパティ
キュレートトラップは、パティキュレートを捕集するフ
ィルタと、同フィルタに捕集されたパティキュレートを
燃焼させてフィルタの再生を図る再生装置とを備えてお
り、一定時間エンジン運転が行われると再生装置を作動
させてフィルタの再生を行うようになっている。
に含まれるパティキュレートの量は、吸気温度の高低や
エアコンのオン/オフ等のエンジン運転状況によって変
化されるものであり、単位時間当たりの排出量は一定で
はない。エアコンがオン状態となると、一般に燃料が多
く噴射されるので、エアコンオフ時に比べ、排気ガス中
に含まれるHC及びカーボンの割合が多くなる。また、
吸気温度が高いと、吸気温度が低い場合と比べて空気の
密度が低くなり、酸素量(質量)少なくなるため、未燃
焼のHC及びカーボンの割合が多くなる。従って、一定
時間で区切ってフィルタの再生を行う上述のパティキュ
レートトラップでは、吸気温度に相当する大気温度が高
くエアコンオン状態が長くなると、パティキュレートが
多く捕集されすぎて、フィルタ再生時における燃焼温度
の過大上昇による亀裂や溶損が発生し、パティキュレー
トトラップとしての機能が損なわれるおそれがある。
粒子浄化装置は、エンジンからの排気ガス中の微粒子を
捕集するトラップと、上記トラップで捕集した微粒子を
あらかじめ設定された捕集時間毎に除去して上記トラッ
プを再生する再生手段と、上記エンジンに吸入される空
気の吸気温度を検出する吸気温センサと、上記吸気温セ
ンサの出力によって上記捕集時間を補正する補正手段と
を有することを特徴とする。
ンジンに吸入される空気の吸気温度を検出する吸気温セ
ンサの出力に基づき、あらかじめ設定された捕集時間が
補正手段によって補正され、再生手段によって再生され
る。
を示し、この排気微粒子浄化装置1は、ディーゼルエン
ジンE(以下「エンジンE」と記す)に用いられる。エ
ンジンEのクランク軸2には、ベルトとプーリからなる
連結手段3を介して空調装置である図示しないエアコン
のコンプレッサ4が接続しており、隣接する空調作動検
出手段としてのエアコンスイッチ5(以下「ACスイッ
チ5」と称する)のオン/オフ切替えによりクランク軸
2からコンプレッサ4への回転伝達が制御されている。
ACスイッチ5は、後述するエンジンコントロールユニ
ット6(以下、「ECU6」と記す)に接続していて、
同スイッチ5のオン/オフ状態をECU6に送ってい
る。
端に設けられるエアクリーナ9からエンジンEに装着さ
れる吸気マニホールド7の間には、エンジン内への吸入
空気の温度を検出する吸気温センサ10が配置されてい
る。吸気温センサ10は、ECU6に接続していて、検
出した吸気温度情報をECU6に送っている。
に装着される排気マニホールド11には、同エンジンか
ら排出される排気ガスの排気流路を形成する主排気管1
2が接続している。主排気管12の下流側は、2又に分
かれて分岐路12A,分岐路12Bとされている。分岐
路12A,12Bには、微粒子の一つであるパティキュ
レート(PT)を捕集するパティキュレートトラップ1
3A,13B(以下、「トラップ部13A,13B」と
記す)がそれぞれ配設されている。
する分岐路12A,12Bには、ECU6に接続するア
クチュエータ14A,14Bによって動作する開閉弁1
5A,15Bがそれぞれ配置されている。この開閉弁1
5A,15Bは、通常開状態置かれていて、ECU6か
らの駆動信号に応じて適時開閉される。本実施例では、
トラップ部が再生時にあるとき、そのトラップ部側に位
置する弁が閉じられる用に制御される。
A,15Bの間に位置する分岐路12A,12Bには、
エアポンプ16に接続する空気導入路17が常閉型の弁
18,19を介して配管されている。エアポンプ16及
び弁18,19は、ECU6に接続していて、フィルタ
再生時にECU6から発せられる駆動信号によって動作
され、トラップ部13A,13Bにそれぞれ2次空気を
供給する。
ティキュレートフィルタ20B(以下「フィルタ20
B」と記す)が、ワイヤーメッシュ21Bを介してキャ
ニスタ容器22Bの膨張部22Baに収納されている。
膨張部22Baにはこの他に、フィルタ20Bより上流
側に電気ヒータ23Bと熱反射板24B及び温度センサ
25Bが収容支持されている。温度センサ25Bと電気
ヒータ23Bは、図1に示すECU6に接続されてい
る。
ECU6に接続される電磁スイッチS1及びS2を介し
てバッテリー26に接続しており、フィルタ再生時に発
熱される。電気ヒータ23Bは、排気ガス流路断面方向
に略均等に分布するように形成されていて、発熱した熱
エネルギーを熱反射板24Bで反射してフィルタ20B
に捕集されるパティキュレート(PM)を速やかに加熱
する。また、バッテリー26には、オルタネータ27が
接続されている。ここでの電気ヒータ23Bとエアーポ
ンプ16が再生装置を構成する。
数の細路28Bを同一方向に向けて積層させたハニカム
構造を採るセラミック製であり、細路28Bの側壁を透
過する排気ガスよりパティキュレート(PM)を濾過す
るように構成されている。
Bと同様の構成とされていて、このトラップ部の構成要
素には、トラップ部20Bで用いた符号に「A」を付し
て図示する。
U6は、マイクロコンピュータをメインに構成されるエ
ンジン制御機器であり、スタータスイッチSを介してバ
ッテリー26に接続されている。
負荷、吸気温度や排気温度あるいは、フイルタ内温度等
の各種情報が取り込まれ、これらにより定められる各種
マップやプログラムが記憶されている。このプログラム
やマップの中には、パティキュレート(PM)を捕集す
る基準温度における基準捕集時間と、吸気温センサの出
力やACスイッチ5作動状態に応じて基準捕集時間を補
正する補正手段としての捕集時間補正ルーチンや補正量
算出マップ等が含まれている。また、ECU6は、フィ
ルタ再生時に駆動信号を発すると共に、フィルタ20B
から先に再生を行うようになっている。
吸気温度が所定温度毎に上昇するのに伴い一定の割合で
基準捕集時間を低減すると共に、ACスイッチ5がオン
した場合に捕集時間を一定のステップで時間短縮するマ
ップである。
示すように、再生時のパティキュレート(PM)量が多
いほど燃焼温度が高温になる特性を持つので、パティキ
ュレート捕集時間の上限は、図5に示すフィルタ耐久温
度を超えないパティキュレート量を捕集する捕集時間と
されている。
から排出されるパティキュレート(PM)排出量と吸気
温度との関係について、図6を用いて説明する。図6
は、横軸が吸気温度、縦軸に単位時間当たりのパティキ
ュレート(PM)排出量を示す。図から、このエンジン
Eでは、吸気温度が上昇するに連れて、パティキュレー
ト排出量が2次曲線的に増加する特性を示している。
動作を図3に示す捕集時間補正ルーチンのフローチャー
トに沿って説明する。スタータスイッチSが入るとエン
ジンEやECU6及び各種センサーが作動して捕集時間
補正ルーチンに入ると共に、エンジンEからの排気ガス
が、主排気管12から分岐路12A,12Bを経てフィ
ルタ13A,13Bでパティキュレート(PM)を捕集
されて大気中に排出される。
いタイマーがカウントを始めると共に、ステップA1で
吸気温センサ5からの吸気温度情報を取り込み、ステッ
プA2に進んでACスイッチ5がオンか否か、すなわ
ち、エアコンが作動か否かを判断する。
ンが作動していないと判断してステップA3に進み、図
4に実線で示す吸気捕集時間低減倍率を用いて、吸気温
センサからの出力に応じた吸気温度相当の捕集時間を積
算する。このとき、図1に示す吸気温センサ5からの温
度情報が基準温度よりも大きければ、基準捕集時間は短
縮され、同センサ5からの温度情報が基準温度に達して
いなければ、基準捕集時間が増やされる方向に補正され
る(ステップA4)。
進み、上述したタイマーが積算値相当の捕集時間をカウ
ントするとフィルタ再生が行われ、未だその時間に達し
ていなければ、ステップA1に戻り積算値になるまで繰
り返えされる。
ップA7に進んで、図4に破線で示すAC捕集時間低減
倍率を用いて吸気温センサ5からの出力に応じた吸気温
度相当の捕集時間を積算する。このとき、図1に示す吸
気温センサ5からの温度情報が基準温度よりも大きけれ
ば基準捕集時間は短縮され、同センサからの温度情報が
基準温度に達していなければ基準捕集時間が増やされる
方向に補正される(ステップA8)。そして、ステップ
A8が終了してエアコン作動時の捕集時間が積算がされ
ると、ステップA5に進み、タイマーが積算値に達する
とステップA6に移りフィルタ再生が行われる。
信号が発せられ、フィルタ20Bから再生が行われる。
駆動信号が発せられると、アクチュエータ14Bが駆動
して開閉弁15Bを閉じ状態に制御すると共に、電磁ス
イッチS2が閉じて電気ヒータ23Bが通電されて発熱
し、フィルタ20Bを加熱する。
エアーポンプ16が動作すると共に弁18が開かれ、燃
焼用空気がトラップ13B内に供給され、フィルタ20
Bの燃焼が行われる。燃焼時では、電磁スイッチS2は
開かれて電気ヒータ23Bへの通電が断たれる。
てフィルタ20Aの再生に入り、開閉弁15A、エアー
ポンプ16及び弁17、電気ヒーター23Aをフィルタ
20Bの再生時と同様に動作させてフィルタ20Aを再
生する。
動時などの燃料がエアコン非作動時よりも多く噴射され
て、排気ガス中に含まれるパティキュレートの量が多く
なる運転状態に対応させて、基準捕集時間を低減する方
向に補正するので、各フィルタ20A,20Bに捕集さ
れるパティキュレート(PM)の捕集量が一定になり、
安定したフィルタ再生が行われる。
予めECU6に設定したが、これに限定されるものでは
なく、例えば、フィルタ20A,20Bの近傍に排圧セ
ンサを設置してECU6に接続し、フィルタ再生時にお
けるフィルタ20A,20B近傍の排圧を検出して排圧
の高い方から再生するという制御方法を用いることでも
構わない。
微粒子の捕集量が、運転状態に左右されることなく一定
に捕集することでトラップ再生時における燃焼温度の過
大上昇による亀裂や溶損の発生を低減でき、排気微粒子
浄化装置の機能を安定させることにつながる。
概略構成図である。
る。
ートである。
ップである。
関係を示す特性図である。
関係を示す特性図である。
チ) 6 補正手段 10 吸気温センサ 13A,13B トラップ 16 エアーポンプ 23A,23B 電気ヒーター 23(A,B),16 再生手段 E エンジン PM 微粒子(パティキュレート)
Claims (3)
- 【請求項1】エンジンからの排気ガス中の微粒子を補集
するトラップと、上記トラップで捕集した微粒子をあら
かじめ設定された捕集時間毎に除去してトラップを再生
する再生手段と、上記エンジンに吸入される空気の吸気
温度を検出する吸気温センサと、上記吸気温センサの出
力によって上記捕集時間を補正する補正手段とを有する
ことを特徴とする排気微粒子浄化装置。 - 【請求項2】吸気温度が高いほど捕集時間を短縮するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の排気微粒
子浄化装置。 - 【請求項3】空調装置の作動を検出する空調作動検出手
段と、上記空調作動検出手段が上記空調装置の作動を検
出した場合に、上記捕集時間を短縮することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項または第2項に記載の排気微粒
子浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5215615A JP2848204B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 排気微粒子浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5215615A JP2848204B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 排気微粒子浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0771228A JPH0771228A (ja) | 1995-03-14 |
JP2848204B2 true JP2848204B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=16675349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5215615A Expired - Fee Related JP2848204B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 排気微粒子浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2848204B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013104416A (ja) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Dpfのpm堆積量推定装置 |
CN104922848B (zh) * | 2015-06-05 | 2016-04-20 | 国家电网公司 | 一种用于细水雾灭火的复合添加剂及其制备方法和使用方法 |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP5215615A patent/JP2848204B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH0771228A (ja) | 1995-03-14 |
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