JP3082635B2 - Particulate trap device - Google Patents

Particulate trap device

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JP3082635B2
JP3082635B2 JP07267159A JP26715995A JP3082635B2 JP 3082635 B2 JP3082635 B2 JP 3082635B2 JP 07267159 A JP07267159 A JP 07267159A JP 26715995 A JP26715995 A JP 26715995A JP 3082635 B2 JP3082635 B2 JP 3082635B2
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particulate trap
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temperature
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの排気ガス中よりパティキュレートを除去するパティ
キュレートトラップ装置、特に、パティキュレートトラ
ップの捕集したパティキュレートを適時に焼却して再生
できるパティキュレートトラップ装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particulate trap apparatus for removing particulates from exhaust gas of a diesel engine, and more particularly, to a particulate trap which can timely incinerate and regenerate particulates collected by the particulate trap. It concerns the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンの排気ガス中には、
カーボン微粒子等を核とするパティキュレートが混入し
ており、このパティキュレートを大気中に放出すること
なく捕集するためにディーゼルエンジンの排気ガス流路
上に、パティキュレートフィルタを有するパティキュレ
ートトラップを装着することが有効とされている。この
種のパティキュレートトラップは、車両の走行時間の増
加にともないパティキュレートの捕集量を増加させる。
このような状態に達すると、パティキュレートトラップ
は車両の排気ガス流路の流路抵抗を増加させ、出力を押
さえることとなる。そこで通常のパティキュレートトラ
ップでは、捕集したパティキュレートを、パティキュレ
ートトラップの内部の排気ガス流入側に配置した電気ヒ
ータにより所定温度まで加熱し、エアポンプ等で外気を
取り込み2次空気として圧送しながら燃焼させ、パティ
キュレートトラップを再生している。
2. Description of the Related Art Diesel engine exhaust gas contains
A particulate trap containing particulate filters is installed on the exhaust gas flow path of the diesel engine to collect particulates without releasing them to the atmosphere. It is effective to be. This type of particulate trap increases the amount of trapped particulate as the traveling time of the vehicle increases.
When such a state is reached, the particulate trap increases the flow resistance of the exhaust gas flow path of the vehicle and suppresses the output. Therefore, in a normal particulate trap, the collected particulates are heated to a predetermined temperature by an electric heater disposed on the exhaust gas inflow side inside the particulate trap, and outside air is taken in by an air pump or the like while being pumped as secondary air. They burn and regenerate the particulate trap.

【0003】このような装置の一例が、特開平5−21
4924号公報に開示される。同公報に開示の技術は、
排気路に一対の分岐路を設け、同部に一対のフィルタを
並列的に設け、一対の分岐路間に開閉弁を介し再生排ガ
ス排出管を設け、交互にフィルタの再生処理をするに当
たり、再生フィルタの切換え時に開閉弁を開放し、一方
の分岐路より他方分岐部に高圧を逃がし、フィルタの背
圧変動を緩和するというものである。
[0003] An example of such an apparatus is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-21.
No. 4924. The technology disclosed in the publication is
A pair of branch paths are provided in the exhaust path, a pair of filters are provided in parallel in the same section, and a regeneration exhaust gas exhaust pipe is provided between the pair of branch paths via an on-off valve. When the filter is switched, the on-off valve is opened, and high pressure is released from one branch to the other branch, thereby alleviating the back pressure fluctuation of the filter.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のパテ
ィキュレートトラップ装置、たとえば、特開平5−21
4924号公報の装置等では、パティキュレートトラッ
プの再生時に、パティキュレートの焼却にエアポンプを
駆動し、2次エアをパティキュレートトラップ内に供給
する必要があリ、コスト増を招き易いエアポンプを必要
とする。しかも、連通路から供給される排気ガスがパテ
ィキュレートの燃焼温度を適正な範囲に維持可能な量と
なるように制御し、パティキュレートトラップの耐久性
を保持する必要があり、弁開閉制御が複雑化し、この点
でもコスト増を招く傾向にあり、その改善が望まれてい
る。本発明の目的は、低コスト化を図れるパティキュレ
ートトラップ装置を提供することにある。
By the way, a conventional particulate trap apparatus, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-21 / 1990
In the apparatus and the like disclosed in 4924, it is necessary to drive an air pump to incinerate the particulates and supply the secondary air into the particulate traps when regenerating the particulate traps, which requires an air pump which tends to increase the cost. I do. In addition, it is necessary to control the exhaust gas supplied from the communication passage so that the combustion temperature of the particulates can be maintained within an appropriate range, and to maintain the durability of the particulate trap. This also tends to cause an increase in cost, and improvement is desired. An object of the present invention is to provide a particulate trap device that can reduce the cost.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
排気管と、同排気管に接続される第1、第2分岐管と、
同第1、第2分岐管にそれぞれ配置される排気中のパテ
ィキュレートを捕集する第1、第2パティキュレートト
ラップと、上記第1、第2分岐管を上記パティキュレー
トトラップの上流側で開閉する切換弁と、同切換弁と上
記パティキュレートトラップとの間で上記第1、第2分
岐管をオリフィスを介して連通させる連通路と、同連通
路に設けられ同連通路を連通状態と非連通状態とに切換
える開閉弁と、上記パティキュレートトラップの再生時
期を検出する再生時期検出手段と、上記パティキュレー
トトラップに捕集されたパティキュレートを燃焼させて
パティキュレートトラップの再生を行うパティキュレー
トトラップ再生手段と、上記再生時期検出手段の出力に
よって再生が必要となったパティキュレートトラップ側
の分岐管を閉鎖するように上記切換弁を作動させ、上記
パティキュレートトラップ再生手段を作動させ、上記パ
ティキュレートトラップがパティキュレートの燃焼温度
以上になる時に上記開閉弁を開放して上記連通路を連通
状態とする制御手段とを有することを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention,
An exhaust pipe, first and second branch pipes connected to the exhaust pipe,
First and second particulate traps for collecting particulates in exhaust gas respectively disposed in the first and second branch pipes, and opening and closing the first and second branch pipes on the upstream side of the particulate traps switching valve and, the first between the switching valve and the particulate traps, and the communication path for communicating the second branch pipe through the orifice, communicating state and a non-a same communication path is provided in the communication passage to Switch to communication state
An opening / closing valve, a regeneration timing detecting means for detecting a regeneration timing of the particulate trap, a particulate trap regeneration means for regenerating the particulate trap by burning the particulates collected in the particulate trap, The switching valve is operated so as to close the branch pipe on the side of the particulate trap that needs to be regenerated by the output of the regenerating timing detecting means, the particulate trap regenerating means is operated, and the particulate trap is operated. When the temperature exceeds the combustion temperature, open the on- off valve and communicate with the communication passage
And control means for setting the state .

【0006】請求項2記載の発明は、請求項1記載のパ
ティキュレートトラップ装置において、上記連通路に設
けられた上記連通路よりも流路抵抗の大きなバイパス通
路と、再生時の運転状態に応じて上記連通路と上記バイ
パス通路の何れか一方を閉鎖する切換手段とを有するこ
とを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the particulate trap device according to the first aspect, a bypass passage provided in the communication passage and having a passage resistance larger than that of the communication passage, and a bypass passage according to an operation state during regeneration. And a switching means for closing one of the communication path and the bypass path.

【0007】請求項記載の発明は、請求項1又は請求
項2に記載のパティキュレートトラップ装置において、
上記制御手段が、上記パティキュレートトラップの再生
開始からの経過時間を検出する再生時期検出手段を有
し、検出された時間が予め設定された値を越えた場合に
パティキュレートの燃焼温度以上になったものとして上
記開閉弁を開放することを特徴とする。請求項記載の
発明は、請求項記載のパティキュレートトラップ装置
において、上記切換手段が再生時のエンジン回転数が所
定値よりも大きい場合に、上記連通路を閉鎖することを
特徴とする。請求項記載の発明は、請求項記載のパ
ティキュレートトラップ装置において、上記制御手段
が、上記パティキュレートトラップの再生開始からの経
過時間を検出する再生時期検出手段を有し、検出された
時間が予め設定された値を越えた場合にパティキュレー
トの燃焼温度以上になったものとして上記開閉弁を開放
することを特徴とする。
[0007] The invention according to claim 3 is claim 1 or claim 1.
Item 2. The particulate trap device according to Item 2 ,
The control means has a regeneration timing detecting means for detecting an elapsed time from the start of regeneration of the particulate trap, and when the detected time exceeds a preset value, the temperature of the particulate trap becomes equal to or higher than the combustion temperature. The on-off valve is opened. The invention of claim 4, wherein, in the particulate trap system according to claim 2, wherein said switching means when the engine speed during reproduction is larger than a predetermined value, characterized by closing said communication passage. According to a fifth aspect of the present invention, in the particulate trap device according to the fourth aspect , the control means includes a regeneration timing detecting means for detecting an elapsed time from the start of the regeneration of the particulate trap, and When the temperature exceeds a preset value, the on-off valve is opened assuming that the temperature has become equal to or higher than the combustion temperature of the particulates.

【0008】請求項記載の発明は、請求項1記載のパ
ティキュレートトラップ装置において、上記連通路の中
間部分が小径の第1流量調整路と大径の第2流量調整路
とを並列して形成され、上記開閉弁が上記第1流量調整
路を開閉する第1開閉弁と上記第2流量調整路を開閉す
る第2開閉弁とから成り、上記制御手段は上記パティキ
ュレートトラップがパティキュレートの燃焼温度以上に
なった上で、再生時の運転状態が第1回転数以下である
と上記第1、第2開閉弁を共に開放させ、上記第1回転
数以上第2回転数以下であると上記第2開閉弁のみを開
放させ、上記第2回転以上であると上記第1開閉弁のみ
を開放させることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the particulate trap device according to the first aspect, an intermediate portion of the communication passage has a small-diameter first flow adjustment passage and a large-diameter second flow adjustment passage arranged in parallel. The on-off valve is formed of a first on-off valve for opening and closing the first flow rate adjustment path and a second on-off valve for opening and closing the second flow rate adjustment path. If the operating state at the time of regeneration is equal to or lower than the first rotation speed after the combustion temperature or higher, both the first and second on-off valves are opened, and if the operating state is equal to or higher than the first rotation speed and equal to or lower than the second rotation speed. Only the second on-off valve is opened, and if the rotation is equal to or more than the second rotation, only the first on-off valve is opened.

【0009】請求項記載の発明は、請求項記載のパ
ティキュレートトラップ装置において、上記制御手段
は、再生時の運転状態が第1回転数以下で第1負荷以下
の第1運転域であると上記第1、第2開閉弁を共に開放
させ、運転状態が第1運転域以外で且つ第2回転数以下
で第2負荷以下の第2運転域であると上記第2開閉弁の
みを開放させ、運転状態が上記第1及び第2運転域以外
で且つ最大回転数以下で最大負荷以下の第3運転域であ
ると上記第1開閉弁のみを開放させることを特徴とす
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the particulate trap device according to the sixth aspect , the control means is in a first operating range in which the operating state during regeneration is equal to or lower than the first rotational speed and equal to or lower than the first load. And the first and second on-off valves are both opened, and only the second on-off valve is opened if the operating state is outside the first operating range and in the second operating range below the second rotational speed and below the second load. When the operating state is in a third operating range other than the first and second operating ranges and below the maximum rotational speed and below the maximum load, only the first on-off valve is opened.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1において、符号10A、10Bは、それぞ
れ第1、第2パティキュレートトラップ(以下第1トラ
ップ10A、第2トラップ10Bという)を表してい
る。第1トラップ10A、第2トラップ10Bは、ディ
ーゼルエンジンEの排気系に装備され、特に、この排気
系は排気マニホールド7に連通された主排気管8の下流
側を分岐しており、その内の第1分岐管8Aに第1トラ
ップ10Aが、第2分岐管8Bに第2トラップ10Bが
それぞれ配備されている。ここで第1トラップ10A、
第2トラップ10Bは、同一の構成を採り、ここでは第
1トラップ10Aを主に説明する。なお、第2トラップ
10Bの構成は、第1トラップ10Aに用いる符号の最
後にBを付して図示する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numerals 10A and 10B denote first and second particulate traps (hereinafter, referred to as a first trap 10A and a second trap 10B), respectively. The first trap 10A and the second trap 10B are provided in an exhaust system of the diesel engine E. In particular, the exhaust system branches off a downstream side of a main exhaust pipe 8 connected to an exhaust manifold 7 and includes therein. A first trap 10A is provided in the first branch pipe 8A, and a second trap 10B is provided in the second branch pipe 8B. Here, the first trap 10A,
The second trap 10B has the same configuration, and here, the first trap 10A will be mainly described. The configuration of the second trap 10B is illustrated by adding a B to the end of the reference numeral used for the first trap 10A.

【0011】第1トラップ10Aは、図2に示すよう
に、そのケーシング2Aの中央の膨出部2Aaの内部に
ワイヤーメッシュ12Aを介して収容され、排気ガス中
のパティキュレートを捕集するセラミック製のパティキ
ュレートフィルタ1A(以下フィルタ1Aという)と、
フィルタ1Aの排気ガス流入側に配置され、フィルタ1
Aを加熱してトラップしたパティキュレートを燃焼させ
る電気ヒータ6Aと、電気ヒータ6Aのさらに前方に配
置された通気孔を多数形成された熱反射板11Aとから
主に構成されている。ケーシング2Aはその中央に膨出
部2Aaを形成されその前後には、前後コーン部3A、
4Aを形成されている。前コーン部3Aには、第1分岐
管8Aが、後コーン部4には、図示しないマフラへの排
気管が、それぞれ接続されている。
As shown in FIG. 2, the first trap 10A is housed through a wire mesh 12A inside a bulging portion 2Aa at the center of a casing 2A, and is made of a ceramic material for collecting particulates in exhaust gas. Particulate filter 1A (hereinafter referred to as filter 1A)
The filter 1A is disposed on the exhaust gas inflow side of the filter 1A.
It mainly comprises an electric heater 6A for heating A and burning the trapped particulates, and a heat reflecting plate 11A provided with a large number of ventilation holes disposed further in front of the electric heater 6A. The casing 2A has a bulging portion 2Aa formed at the center thereof, and a front and rear cone portion 3A,
4A is formed. A first branch pipe 8A is connected to the front cone section 3A, and an exhaust pipe to a muffler (not shown) is connected to the rear cone section 4 respectively.

【0012】フィルタ1Aは、図2に示すように、多数
の細路28Aを同一方向に向けて積層されたハニカム構
造を採るセラミック製であり、細路28Aの側壁を透過
する排気ガスよりパティキュレートを濾過するように構
成されている。両トラップ10A,10Bの電気ヒータ
6A、6Bは、図1に示すように、バッテリー26にス
イッチSA、SBを介して接続され、フィルタ再生時に
通電されて発熱する。スイッチSA、SBの切換え入力
端は、後述する制御手段としてのエンジンコントロール
ユニット14(以下ECU14という)に接続されてい
る。電気ヒータ6A、6Bは、排気ガス流路断面方向に
略均一に分布していて、発熱による熱エネルギーでフィ
ルタ1A、1Bに捕集されたパティキュレートを加熱、
燃焼させる。なお、熱反射板11A、11Bはフィルタ
1A、1Bと反対側に放射される熱を反射し、或いは一
旦吸収した上で流動する排ガスに戻し、パティキュレー
トの加熱を促進する。なお、符号27はオルタネータを
示す。
As shown in FIG. 2, the filter 1A is made of a ceramic having a honeycomb structure in which a number of narrow paths 28A are stacked in the same direction, and is made of particulates from exhaust gas passing through the side walls of the narrow paths 28A. Is configured to be filtered. As shown in FIG. 1, the electric heaters 6A and 6B of the traps 10A and 10B are connected to the battery 26 via the switches SA and SB, and are energized during filter regeneration to generate heat. The switching input terminals of the switches SA and SB are connected to an engine control unit 14 (hereinafter, referred to as ECU 14) as control means described later. The electric heaters 6A and 6B are distributed almost uniformly in the cross-sectional direction of the exhaust gas flow path, and heat the particulates collected in the filters 1A and 1B by heat energy generated by heat generation.
Burn. The heat reflecting plates 11A and 11B reflect the heat radiated to the opposite sides of the filters 1A and 1B, or absorb the heat once and return it to flowing exhaust gas to promote the heating of the particulates. Reference numeral 27 indicates an alternator.

【0013】第1トラップ10A、第2トラップ10B
の排気ガス流入側の上流には、ECU14に接続される
と共にアクチュエータ18a、19aによって動作す
る、切換弁18、19がそれぞれ配置されている。切換
弁18、19は、ECU14からの信号に応じて、トラ
ップ10Aが再生時にある時に、第1分岐管8Aを閉鎖
し、トラップ10Bが再生時にある時に、第2分岐管8
Bを閉鎖する。第1分岐管8Aと第2分岐管8Bとは、
第1トラップ10A、第2トラップ10Bの排気ガス流
入側の上流にて、連通路5で連通されており、連通路5
の略中央には、ECU14に接続されたアクチュエータ
9aによって、連通路5を開閉する開閉弁9が配置され
ている。開閉弁9は常閉され、フィルタ1A又は1Bの
再生時にECU14からの信号に基づいて動作され、再
生中の第1トラップ10A又は第2トラップ10Bへ排
気ガスを供給する。このディーゼルエンジンEは酸素過
剰下で運転される比率が大きく、排気ガス中に含まれる
酸素がパティキュレートを燃焼可能である。
First trap 10A, second trap 10B
The switching valves 18 and 19 connected to the ECU 14 and operated by the actuators 18a and 19a are arranged upstream of the exhaust gas inflow side. In response to a signal from the ECU 14, the switching valves 18 and 19 close the first branch pipe 8A when the trap 10A is being regenerated, and close the second branch pipe 8A when the trap 10B is being regenerated.
Close B. The first branch pipe 8A and the second branch pipe 8B are
Upstream of the first trap 10A and the second trap 10B on the exhaust gas inflow side, the first trap 10A and the second trap 10B communicate with each other through the communication path 5.
An opening / closing valve 9 for opening / closing the communication passage 5 by an actuator 9a connected to the ECU 14 is disposed at substantially the center of the opening / closing valve. The on-off valve 9 is normally closed, is operated based on a signal from the ECU 14 during regeneration of the filter 1A or 1B, and supplies exhaust gas to the first trap 10A or the second trap 10B during regeneration. This diesel engine E is operated at a high rate under excess oxygen, and oxygen contained in exhaust gas can burn particulates.

【0014】開閉弁9と第1分岐管8Aとの間の連通路
5には、再生中の第1トラップ10A又は第2トラップ
10Bへ供給する排気ガスの流量を絞るオリフィス20
が設けられている。オリフィス20は、再生中のフィル
タ1A又はフィルタ2Aの過度の温度上昇によるフィル
タの溶損を防ぎ、再生を速やかに終了させるために排気
ガスの流量を規制する。なお、図6には本発明者の行な
った実験データに基づき作成されたエンジン回転数Ne
−再生時フィルタ最高温度GTの変化特性の一例を示し
た。ここでは、直噴式小型ディーゼルエンジンが用いら
れ、同エンジンの排気系は図1と同様に構成された。こ
こで、連通路に設けたオリフィスの内径が、φ4(破
線),φ8(実線)と変えられ、パティキュレートの捕
集量が70g、90gと変えられ、これらパラメータの
相違に応じて、エンジン回転数Neと再生時フィルタ最
高温度GTの変化特性が異なっている。特に、オリフィ
スの内径が、φ8(実線)でパティキュレートの捕集量
が90gにおいて、エンジン回転数Neが1250rp
mを上回る時点で再生時フィルタ最高温度GTがフィル
タの溶損温度(1400℃)を上回ることが明らかであ
る。
An orifice 20 for reducing the flow rate of exhaust gas supplied to the first trap 10A or the second trap 10B during regeneration is provided in the communication passage 5 between the on-off valve 9 and the first branch pipe 8A.
Is provided. The orifice 20 prevents the filter from being melted down due to an excessive rise in temperature of the filter 1A or the filter 2A during the regeneration, and regulates the flow rate of the exhaust gas in order to quickly terminate the regeneration. FIG. 6 shows the engine speed Ne based on the experimental data performed by the inventor.
- shows an example of a change characteristic of the reproduction time of the filter the maximum temperature G T. Here, a direct injection small diesel engine was used, and the exhaust system of the engine was configured in the same manner as in FIG. Here, the inner diameter of the orifice provided in the communication passage is changed to φ4 (broken line) and φ8 (solid line), and the trapped amount of particulates is changed to 70 g and 90 g. change characteristic of the reproduction time of the filter the maximum temperature G T and the number Ne are different. In particular, when the inner diameter of the orifice is φ8 (solid line) and the amount of trapped particulates is 90 g, the engine speed Ne is 1250 rpm.
Playback Filter the maximum temperature at the point in excess of m G T it is apparent that above the melting temperature of the filter (1400 ° C.).

【0015】主排気管8には、第1トラップ10A、第
2トラップ10Bの再生時期を検出する再生時期検出手
段としての圧力センサ21が配置されている。圧力セン
サ21からの圧力情報は、ECU14に入力される。E
CU14は、マイクロコンピュータで要部が構成され、
制御手段、切換手段及び再生時期検出手段として、各種
情報に基づいて、電気ヒータ6A、6Bの通電と、切換
弁18、19及び開閉弁9とを制御する機能を有する。
即ち、電気ヒータ6A、6Bの通電時間を計測する。そ
して検出された時間(TIM1の値)が予め設定された
値THを越えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上
になったものとして開閉弁9を開放する。更に、再生時
のエンジン回転数Neが所定値(例えば、1200rp
m)よりも大きい場合に、連通路5を閉鎖する。
The main exhaust pipe 8 is provided with a pressure sensor 21 as a regeneration timing detecting means for detecting a regeneration timing of the first trap 10A and the second trap 10B. The pressure information from the pressure sensor 21 is input to the ECU 14. E
The main part of the CU 14 is constituted by a microcomputer,
The control unit, the switching unit, and the regeneration timing detecting unit have a function of controlling energization of the electric heaters 6A, 6B and controlling the switching valves 18, 19 and the opening / closing valve 9 based on various information.
That is, the energization time of the electric heaters 6A and 6B is measured. And opening the on-off valve 9 as it becomes less than the combustion temperature of the particulate when detected time (the value of the TIM1) exceeds a preset value T H. Further, the engine speed Ne during regeneration is set to a predetermined value (for example, 1200 rpm).
If it is larger than m), the communication path 5 is closed.

【0016】以下、図3に示すパティキュレートトラッ
プ装置の制御フローチャートに沿って動作を説明する。
本例において、第1トラップ10Aから使用を開始する
こととする。図示しないエンジンキーがオンすると、エ
ンジンEやECU14及び各種センサが作動し、エンジ
ンEからの排気ガスは主排気管8から第1分岐管8Aを
経てフィルタ1Aに達し、ここでパティキュレートが捕
集されてから大気中に排出される。ECU14が作動す
ると、ステップs1,s2で圧力センサ21からの圧力
情報を取り込み、再生フラグFLG1がオンでない限り
ステップs3に進み、再生フラグFLG1がオンでステ
ップs8に進む。ステップs3では圧力センサ21から
の圧力信号が所定の値、即ち、パティキュレートの捕集
量が90gでの圧力になったかどうか、つまりフィルタ
1Aの再生時期に入ったかどうかを判断する。
The operation will be described below with reference to the control flowchart of the particulate trap device shown in FIG.
In this example, use is started from the first trap 10A. When an engine key (not shown) is turned on, the engine E, the ECU 14, and various sensors operate, and the exhaust gas from the engine E reaches the filter 1A from the main exhaust pipe 8 via the first branch pipe 8A, where particulates are collected. And then released into the atmosphere. When the ECU 14 operates, the pressure information from the pressure sensor 21 is fetched in steps s1 and s2, and the process proceeds to step s3 unless the regeneration flag FLG1 is on, and proceeds to step s8 when the regeneration flag FLG1 is on. In step s3, it is determined whether or not the pressure signal from the pressure sensor 21 has reached a predetermined value, that is, whether or not the amount of trapped particulates has reached a pressure of 90 g, that is, whether or not the filter 1A has entered the regeneration time.

【0017】ステップs3でNoであれば、ステップs
4に進み、ヒータ駆動時間をカウントする再生タイマー
TIM1及び焼却時間カウンタCUT1をそれぞれリセ
ットし、再生フラグFLG1をオフし、メインルーチン
にリターンする。ステップs5では再生時に入ったとし
て再生フラグFLG1をオンし、ステップs6ではアク
チュエータ18a、19aを作動して、切換弁18を閉
状態に、切換弁19を開状態にそれぞれ動作させて、捕
集フィルタを切換え、ステップs7へ進み、スイッチS
Aを作動して電気ヒータ6Aに通電する。ステップs8
では、ヒータ駆動時間をカウントする再生タイマーTI
M1の値が、パティキュレートの燃焼可能な温度以上に
達したと見做せる設定時間THを上回ったか否か判断
し、上回るのを待ち、上回るとステップs9へ進む。
If No in step s3, step s3
Then, the program proceeds to step S4, where the regeneration timer TIM1 for counting the heater driving time and the incineration time counter CUT1 are reset, the regeneration flag FLG1 is turned off, and the process returns to the main routine. In step s5, the regeneration flag FLG1 is turned on assuming that regeneration has started, and in step s6, the actuators 18a and 19a are operated to operate the switching valve 18 in the closed state and the switching valve 19 in the open state, respectively. To step s7, and switch S
A is activated to energize the electric heater 6A. Step s8
Now, the regeneration timer TI that counts the heater drive time
It is determined whether or not the value of M1 has exceeded a set time T H that can be considered to have reached the temperature at which the particulates can be burned, wait for the value to exceed, and proceed to step s9.

【0018】ここでは、排温GTがフィルタの溶損温度
(1400℃)を上回る可能性のある1200rpm
を、エンジン回転数Neが上回るか否か判断する。エン
ジン回転数Neが1200rpmを下回ると、ステップ
s11に進み、開閉弁9をオンして連通路5を開放し、
第2分岐管8B、連通路5を介して排気ガスをフィルタ
1Aへ導く。排気ガスは排気ガス中の酸素により、フィ
ルタ1Aに堆積したパティキュレートを燃焼する。この
際、連通路5のオリフェス20はここを通過する排気ガ
スの流量を絞り、フィルタが過度に温度上昇することを
規制できる。この後、ステップs12で焼却時間カウン
タCUT1の値をn加算して更新し、ステップs13に
進む。ここで、加算値nは適宜のエンジン回転数幅で段
階的に大きくなるように、予め設定しておくことと成
る。
[0018] Here, 1200 rpm the exhaust temperature G T is likely to exceed the melting temperature of the filter (1400 ° C.)
Is determined to be higher than the engine speed Ne. When the engine speed Ne falls below 1200 rpm, the process proceeds to step s11, where the on-off valve 9 is turned on to open the communication passage 5,
The exhaust gas is guided to the filter 1A via the second branch pipe 8B and the communication path 5. The exhaust gas burns the particulates deposited on the filter 1A by the oxygen in the exhaust gas. At this time, the orifice 20 of the communication passage 5 restricts the flow rate of the exhaust gas passing therethrough, thereby restricting the temperature of the filter from excessively rising. Thereafter, in step s12, the value of the incineration time counter CUT1 is updated by adding n, and the process proceeds to step s13. Here, the addition value n is set in advance so as to increase stepwise in an appropriate engine speed range.

【0019】一方、エンジン回転数Neが1200rp
mを上回ると、ステップs10に進み、開閉弁9をオフ
して連通路5を閉じ、フィルタ1Aへの排気ガスの導入
を停止し、ステップs13に進む。これにより、高回転
時に多量の排気ガスがフィルタ1Aへ供給されて、フィ
ルタ1Aが溶損することを防止できる。ステップs13
に達すると、焼却時間カウンタCUT1の値が設定値で
ある焼却完了時間TC相当の値Tαを上回るか否か判断
し、上回るのを待ち、上回る時点でステップs14に達
し、アクチュエータ9aを作動して開閉弁9を閉鎖し、
再生フラグFLG1をオフして再生処理を完了する。
On the other hand, when the engine speed Ne is 1200 rpm
If m is exceeded, the process proceeds to step s10, the on-off valve 9 is turned off to close the communication path 5, the introduction of exhaust gas to the filter 1A is stopped, and the process proceeds to step s13. Accordingly, it is possible to prevent a large amount of exhaust gas from being supplied to the filter 1A at the time of high rotation and the filter 1A from being melted. Step s13
When reached, the value of the incineration time counter CUT1 it is determined whether or not above the burning completion time T C corresponding value Tα is a set value, waits for the above, reached a step s14 at above, it operates the actuator 9a To close the on-off valve 9,
The reproduction flag FLG1 is turned off to complete the reproduction process.

【0020】このように、図1のパティキュレートトラ
ップ装置は、パティキュレートトラップに捕集されたパ
ティキュレートを排気ガスに含まれる酸素で燃焼でき、
装置の低コスト化を図れる。しかも、オリフィスが再生
中のパティキュレートトラップへ適量の排気ガス量を供
給でき、パティキュレートトラップの再生開始からの経
過時間TIM1が予め設定された値THを越えた適時
に、パティキュレートが燃焼温度以上になったものとし
て焼却用の排気ガスの供給を行なうことができる。次
に、本発明の第2実施例について説明する。
As described above, the particulate trap device shown in FIG. 1 can burn the particulates trapped in the particulate trap with oxygen contained in the exhaust gas.
The cost of the device can be reduced. Moreover, orifices can supply an appropriate amount of the exhaust gas amount to particulate trap during playback, in a timely manner to TIM1 elapsed time from the start of reproduction of particulate trap exceeds a preset value T H, the particulate combustion temperature As described above, exhaust gas for incineration can be supplied. Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0021】図4に示す第2実施例のパティキュレート
トラップ装置の構成は、図1のパティキュレートトラッ
プ装置と比較し、次に述べる連通路30、及びその制御
構成が相違し、それ以外は同様な構成部分を多く含み、
ここでは同一部材には同一符号を付し、その重複説明を
略す。図4のパティキュレートトラップ装置の連通路3
0は、同連通路よりも流路抵抗の大きなバイパス通路3
1と、バイパス通路31と対向しない連通路30上に配
備される開閉弁A32と、連通路とバイパス通路の何れ
か一方を閉鎖する切換手段としての切換弁B33と、連
通路30及びバイパス通路31の各オリフィス34,3
5とを備える。この開閉弁A32及び切換弁B33は共
にECU36に連結される。
The configuration of the particulate trap device according to the second embodiment shown in FIG. 4 is different from that of the particulate trap device shown in FIG. Many components,
Here, the same members are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. Communication passage 3 of the particulate trap device in FIG.
0 is a bypass passage 3 having a larger flow path resistance than the same communication passage.
1, an on-off valve A32 provided on the communication passage 30 not opposed to the bypass passage 31, a switching valve B33 as switching means for closing one of the communication passage and the bypass passage, the communication passage 30 and the bypass passage 31 Each orifice 34,3
5 is provided. The on-off valve A32 and the switching valve B33 are both connected to the ECU 36.

【0022】開閉弁A32は第1分岐管8Aと第2分岐
管8Bの間の連通路30をオン時に開放し、オフ時に閉
鎖する。連通路30のバイパス通路31対向部分に設け
られた、オリフィス34は内径がφ8に、バイパス通路
31に設けられた、オリフィス35は内径がφ4にそれ
ぞれ形成される。このような連通路30及びバイパス通
路31の合流位置に弁体を配備した切換弁B33は、オ
フ時に図4及び図5(a)、(b)に示す第1位置P1
に保持され、バイパス通路31を閉じ、連通路30を開
放し、オン時に図5(c)に示す第2位置P2に保持さ
れ、バイパス通路31を開放し、連通路30を閉じる。
The on-off valve A32 opens the communication passage 30 between the first branch pipe 8A and the second branch pipe 8B when turned on, and closes when turned off. The orifice 34 provided in the portion of the communication passage 30 facing the bypass passage 31 has an inner diameter of φ8, and the orifice 35 provided in the bypass passage 31 has an inner diameter of φ4. The switching valve B33 in which the valve element is disposed at the confluence of the communication passage 30 and the bypass passage 31 has the first position P1 shown in FIGS. 4 and 5A and 5B when turned off.
5C, the bypass passage 31 is closed, the communication passage 30 is opened, and when it is turned on, it is held at the second position P2 shown in FIG. 5C, the bypass passage 31 is opened, and the communication passage 30 is closed.

【0023】ECU36は、マイクロコンピュータで要
部が構成され、制御手段、切換手段及び再生時期検出手
段として各種情報に基づいて、電気ヒータ6A、6Bの
通電と、開閉弁A32及び切換弁B33を制御する機能
を有する。即ち、電気ヒータ6A、6Bの通電時間を計
測する。そして検出された時間が予め設定された値TH
を越えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上になっ
たものとして開閉弁A32を開放する。更に、再生時の
運転状態に応じて、連通路30と同連通路よりも流路抵
抗の大きなバイパス通路31との何れか一方を閉鎖す
る。特に、再生時のエンジン回転数Neが所定値(例え
ば、1200rpm)よりも大きい場合に、連通路30
を閉鎖する。
The ECU 36 has a microcomputer as a main part, and controls the energization of the electric heaters 6A and 6B, and controls the opening / closing valve A32 and the switching valve B33 based on various information as control means, switching means and regeneration timing detecting means. It has a function to do. That is, the energization time of the electric heaters 6A and 6B is measured. Then, the detected time is a preset value T H
Is exceeded, the on-off valve A32 is opened assuming that the temperature has become equal to or higher than the particulate combustion temperature. Further, one of the communication passage 30 and the bypass passage 31 having a larger flow path resistance than the communication passage is closed according to the operation state at the time of regeneration. In particular, when the engine speed Ne during regeneration is higher than a predetermined value (for example, 1200 rpm), the communication path 30
To close.

【0024】次に、第2実施例のECU36の制御動作
を図7に示す再生制御ルーチンに従って説明する。な
お、図7に示す再生制御ルーチンは図3の再生制御ルー
チンと同一ステップが多く、ここでは重複部分の説明を
簡略化する。ECU36が作動すると、ステップa1,
a2で圧力情報を取り込み、再生フラグFLG1がオン
でない限りステップa3に進む。ステップa3ではパテ
ィキュレートの捕集量が60gでの圧力になるのを待
ち、待ち時間ではステップa4に進み、再生タイマーT
IM1及び焼却時間カウンタCUT2をそれぞれリセッ
トし、再生フラグFLG1をオフする。捕集量が60g
での圧力になると再生時に入ったとしてステップa5乃
至a7に進み、再生フラグFLG1をオンし、切換弁1
8を閉状態に、切換弁19を開状態にそれぞれ動作させ
て、捕集フィルタを切換え、電気ヒータ6Aに通電す
る。
Next, the control operation of the ECU 36 according to the second embodiment will be described with reference to a regeneration control routine shown in FIG. Note that the reproduction control routine shown in FIG. 7 has many of the same steps as the reproduction control routine of FIG. 3, and the description of overlapping parts will be simplified here. When the ECU 36 operates, steps a1,
At a2, pressure information is fetched, and the process proceeds to step a3 unless the regeneration flag FLG1 is turned on. In step a3, the process waits until the amount of trapped particulates reaches a pressure of 60 g. During the waiting time, the process proceeds to step a4, where the regeneration timer T
The IM1 and the incineration time counter CUT2 are reset, and the regeneration flag FLG1 is turned off. Collected amount is 60g
When the pressure reaches, the process proceeds to steps a5 to a7, at which the regeneration flag FLG1 is turned on, and the switching valve 1
By operating the switch 8 in the closed state and the switching valve 19 in the open state, the collection filter is switched, and the electric heater 6A is energized.

【0025】ステップa8に達すると、再生タイマーT
IM1の値が、パティキュレートの燃焼可能な温度以上
に達したと見做せる設定時間THを上回るのを待ち、上
回るとステップa9へ進む。ステップa9では、エンジ
ン回転数Neが所定値1200rpmを、上回るか否か
判断し、下回る間はステップa11に進み、開閉弁A3
2をオンして開放し、切換弁B33をオフし、図5
(b)に示すように切換弁B33の弁体を第1位置P1
に保持する。これにより、連通路30を開放し、第2分
岐管8B、連通路30を介して排気ガスをフィルタ1A
へ導き、フィルタ1Aに堆積したパティキュレートを燃
焼する。
When reaching step a8, the reproduction timer T
Value of IM1 is, wait for exceeds the set time T H considered to have reached the above combustible temperature of the particulate, the process proceeds to above Step a9. In step a9, it is determined whether or not the engine speed Ne exceeds a predetermined value 1200 rpm.
2 is turned on and opened, and the switching valve B33 is turned off.
As shown in (b), the valve body of the switching valve B33 is moved to the first position P1.
To hold. Thereby, the communication path 30 is opened, and the exhaust gas is filtered through the second branch pipe 8B and the communication path 30 by the filter 1A.
To burn the particulates deposited on the filter 1A.

【0026】この際、連通路30のオリフェス34はこ
こを通過する排気ガスの流量を絞り、フィルタが過度に
温度上昇することを規制でき、過捕集の90gでも図6
の90gの実線に示す再生時フィルタ最高温度GT特性
が得られ、フィルタ溶損温度(1400℃)に達するこ
とを防止出来る。この後、ステップa12では、エンジ
ン回転数幅で段階的に大きくなるように、予め設定して
おいた加算値n(=f2(Ne))を求め、焼却時間カ
ウンタCUT2の値に加算値nを加えて更新し、ステッ
プa13に進む。
At this time, the orifice 34 of the communication passage 30 restricts the flow rate of the exhaust gas passing therethrough, thereby preventing the temperature of the filter from rising excessively.
The playback filter maximum temperature G T characteristic shown by the solid line of 90g is obtained can be prevented from reaching the filter melting temperature (1400 ° C.). Thereafter, in step a12, a preset addition value n (= f 2 (Ne)) is determined so as to increase stepwise with the engine speed range, and the addition value n is added to the value of the incineration time counter CUT2. , And the process proceeds to step a13.

【0027】一方、エンジン回転数Neが1200rp
mを上回ると、ステップa10に進み、開閉弁A32を
オンし、切換弁B33をオンし、図5(c)に示すよう
に開閉弁A32の一部とバイパス通路31を連通させ、
第2分岐管8B、連通路30バイパス通路31を介して
排気ガスをフィルタ1Aへ導き、フィルタ1Aに堆積し
たパティキュレートを燃焼する。この際、エンジン回転
数Neは高回転域にあるが、オリフィス35(内径がφ
4)が高回転時に多量の排気ガスがフィルタ1Aへ供給
されることを規制出来、図6の過捕集の90gの破線に
示す再生時フィルタ最高温度GT特性を得られ、フィル
タ1Aが溶損することを防止できる。この後、上述のス
テップa12で焼却時間カウンタCUT2の値に加算値
nを加えて更新し、ステップa13に進む。
On the other hand, when the engine speed Ne is 1200 rpm
If m is exceeded, the process proceeds to step a10, where the on-off valve A32 is turned on, the switching valve B33 is turned on, and a part of the on-off valve A32 and the bypass passage 31 are communicated as shown in FIG.
The exhaust gas is guided to the filter 1A through the second branch pipe 8B and the communication passage 30 and the bypass passage 31, and the particulates accumulated on the filter 1A are burned. At this time, although the engine speed Ne is in a high rotation range, the orifice 35 (inner diameter is φ
4) can restrict a large amount of exhaust gas during high rotation is supplied to the filter 1A, obtained a playback filter maximum temperature G T characteristic shown in dashed excessive collection of 90g of Figure 6, the filter 1A is dissolved Loss can be prevented. Thereafter, the value of the incineration time counter CUT2 is updated by adding the added value n to the value of the incineration time counter CUT2 in the above-described step a12, and the process proceeds to step a13.

【0028】ステップa13では焼却時間カウンタCU
T2の値が設定値である焼却完了時間Tβを上回るか否
か判断し、上回るのを待ち、上回る時点でステップa1
4に達し、アクチュエータ9aを作動して開閉弁9を閉
鎖し、再生フラグFLG1をオフして再生処理を完了す
る。このように、図4のパティキュレートトラップ装置
は、図1の装置と同様の作用効果が得られ、特に、流路
抵抗を異ならせることのできるオリフィス34,35を
選択的に用い、エンジン回転数Neが低回転域では流路
抵抗の小さいオリフィス34(内径がφ8)を用い、高
回転域では流路抵抗の大きいオリフィス35(内径がφ
4)を用いる。これによって、低回転域では焼却の促進
を図り、高回転域では多量の排気ガスがフィルタ1Aを
高温化することを規制し、フィルタ1Aが溶損すること
を防止できる。
At step a13, the incineration time counter CU is used.
It is determined whether or not the value of T2 exceeds the incineration completion time Tβ, which is the set value.
4, the actuator 9a is operated to close the on-off valve 9, and the regeneration flag FLG1 is turned off to complete the regeneration process. As described above, the particulate trap device shown in FIG. 4 has the same operation and effect as the device shown in FIG. An orifice 34 having a small flow resistance (inner diameter φ8) is used in a low rotational speed range of Ne, and an orifice 35 (inner diameter φ is large) in a high rotational speed range.
Use 4). This promotes incineration in the low rotation speed range, restricts a large amount of exhaust gas from heating the filter 1A in the high rotation speed range, and prevents the filter 1A from being melted.

【0029】次に、本発明の第3実施例について説明す
る。図8に示す第3実施例のパティキュレートトラップ
装置の構成は、図1のパティキュレートトラップ装置と
比較し、次ぎに述べる温度検出手段及びその制御構成が
相違し、それ以外は同様な構成部分を多く含み、ここで
は同一部材には同一符号を付し、その重複説明を略す。
この第3実施例のパティキュレートトラップ装置は、排
気系に温度検出手段を備える。即ち、図8に示すよう
に、第1トラップ10A、第2トラップ10Bには、各
トラップの温度を検出する温度センサ22A、22Bが
それぞれ配置されている。温度センサ22A、22B
は、ECU40に接続されていて、各トラップの温度情
報が漸次ECU40に入力される。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the particulate trap device of the third embodiment shown in FIG. 8 is different from that of the particulate trap device of FIG. 1 in that the temperature detecting means and its control configuration described next are different, and the other components are the same. Many components are included here, and the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
The particulate trap device according to the third embodiment includes a temperature detecting means in the exhaust system. That is, as shown in FIG. 8, the first trap 10A and the second trap 10B are provided with temperature sensors 22A and 22B for detecting the temperatures of the respective traps. Temperature sensors 22A, 22B
Is connected to the ECU 40, and temperature information of each trap is gradually input to the ECU 40.

【0030】ECU40は、制御手段、切換手段及び再
生時期検出手段として、各種情報に基づいて、圧力セン
サ21、温度センサ22A、22Bから各情報を取り込
み、これら各情報に基づいて、電気ヒータ6A、6Bの
通電と、切換弁18、19及び開閉弁9とを制御する機
能を有する。以下、図9に示すパティキュレートトラッ
プ装置の制御フローチャートに沿って動作を説明する。
本例において、第1トラップ10Aから使用を開始する
こととする。
The ECU 40 fetches various information from the pressure sensor 21 and the temperature sensors 22A and 22B based on various kinds of information as control means, switching means and regeneration time detecting means, and based on these pieces of information, the electric heater 6A, 6B, and has a function of controlling the switching valves 18 and 19 and the on-off valve 9. Hereinafter, the operation will be described with reference to the control flowchart of the particulate trap device shown in FIG.
In this example, use is started from the first trap 10A.

【0031】図示しないエンジンキーがオンすると、エ
ンジンEやECU40及び各種センサが作動し、ECU
40はステップb1で圧力センサ21、及び、温度セン
サ22A、22Bから各種情報を取り込む。ステップb
2では圧力が所定の値になったかどうか、つまりフィル
タ1Aの再生時期かどうかを判断する。ステップb2で
は再生条件が達成されるまで、メインルーチンへリター
ンし、イエスでステップb3へ進む。ここではアクチュ
エータ18a、19aを作動して、切換弁18を閉状態
に、切換弁19を開状態にそれぞれ動作させて、捕集フ
ィルタを切換えて、ステップb4へ進み、スイッチSA
を作動して電気ヒータ6Aに通電する。
When an engine key (not shown) is turned on, the engine E, the ECU 40 and various sensors operate, and the ECU
At step b1, various information is taken in from the pressure sensor 21 and the temperature sensors 22A and 22B. Step b
In step 2, it is determined whether the pressure has reached a predetermined value, that is, whether it is time to regenerate the filter 1A. In step b2, the process returns to the main routine until the reproduction condition is satisfied, and the process proceeds to step b3 with YES. Here, the actuators 18a and 19a are operated to switch the switching valve 18 to the closed state and the switching valve 19 to the open state to switch the trapping filter.
Is operated to energize the electric heater 6A.

【0032】ステップb5で、温度センサ22Aからの
温度がパティキュレートの燃焼温度以上かどうかを判断
する。ステップb5でノウであればリターンし、イエス
であれば、ステップb6へ進み、アクチュエータ9aを
作動して、開閉弁9を開放し、第2分岐管8B、連通路
5を介して排気ガスをフィルタ1Aへ導く。排気ガス
は、連通路5のオリフェス20を通過する際に、その流
量を絞られる。排気ガス中の酸素により、フィルタ1A
に堆積したパティキュレートを燃焼させる。開閉弁9の
開放と同時に、焼却時間タイマーTIM2が作動し、開
放時間を計測する。次に、ステップb7で、開閉弁9の
開放時間が設定時間Tγを上回るのを待ち、つまりパテ
ィキュレートの燃焼完了かどうかを判断し、上回った時
点でステップb8に進み、アクチュエータ9aを作動し
て開閉弁9を閉鎖して、再生処理を完了させる。
At step b5, it is determined whether the temperature from the temperature sensor 22A is equal to or higher than the particulate combustion temperature. If the answer is no in step b5, the process returns. If the answer is yes, the process proceeds to step b6. The actuator 9a is operated to open the on-off valve 9, and the exhaust gas is filtered through the second branch pipe 8B and the communication passage 5. Lead to 1A. When the exhaust gas passes through the orifice 20 of the communication passage 5, its flow rate is reduced. Filter 1A by oxygen in exhaust gas
Burn the particulates deposited on the surface. Simultaneously with the opening of the on-off valve 9, the incineration time timer TIM2 operates to measure the opening time. Next, in step b7, it is waited that the open time of the on-off valve 9 exceeds the set time Tγ, that is, it is determined whether or not the combustion of the particulates is completed. When it exceeds, the process proceeds to step b8 to operate the actuator 9a. The on-off valve 9 is closed to complete the regeneration process.

【0033】このように、図8のパティキュレートトラ
ップ装置は、図1の装置と同様の作用効果が得られ、特
に、温度検出手段である温度センサ22A、22Bによ
り直接フィルタ1Aや1Bの温度情報を検出でき、的確
な時点で焼却処理に入れ、制御の簡素化を図れる。次
に、本発明の第4実施例について説明する。図10に示
す第4実施例のパティキュレートトラップ装置の構成
は、図1のパティキュレートトラップ装置と比較し、次
に述べる連通路45、及びその通路の開閉制御構成が相
違し、それ以外は同様な構成部分を多く含み、ここでは
同一部材には同一符号を付し、その重複説明を略す。図
10、図11、図16に示すように、このパティキュレ
ートトラップ装置の連通路45は、同路の中間部分が小
径D1の第1流量調整路451と大径D2の第2流量調
整路452とを並列して形成され、第1流量調整路45
1を第1開閉弁41が開閉し、第2流量調整路452を
第2開閉弁42が開閉する。
As described above, the particulate trap apparatus shown in FIG. 8 has the same operation and effect as the apparatus shown in FIG. 1. In particular, the temperature information of the filters 1A and 1B is directly obtained by the temperature sensors 22A and 22B which are temperature detecting means. Can be detected, and incineration can be performed at an appropriate point in time to simplify control. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The configuration of the particulate trap device of the fourth embodiment shown in FIG. 10 is different from that of the particulate trap device of FIG. 1 in that the communication passage 45 and the opening / closing control configuration of the passage described below are different. In this case, the same members are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. As shown in FIGS. 10, 11, and 16, the communication path 45 of the particulate trap device includes a first flow control path 451 having a small diameter D1 and a second flow control path 452 having a large diameter D2. Are formed in parallel, and the first flow control passage 45
1 is opened and closed by the first on-off valve 41, and the second on-off valve 42 is opened and closed by the second on-off valve 42.

【0034】ここで、連通路45の中間部分に位置する
第1流量調整路451及び第2流量調整路452は共に
ケーシング48内に収容され、図16に示すようにケー
シングの第1連結口45a及び第2連結口45bを介し
連通路45に連結される。図11、図13、図16に示
すように、ケーシング48は上下に向けて並設される一
対の第1、第2開閉弁41,42を摺動自在に支持する
各柱部481,482と、各柱部481,482の下部
が一体化される主部483と、主部483の中央より下
方に膨出する下膨出部484と、主部483の中央より
後方に膨出する横膨出部485とで形成される。
Here, the first flow control passage 451 and the second flow control passage 452 located at the intermediate portion of the communication passage 45 are both accommodated in the casing 48, and as shown in FIG. And the communication path 45 via the second connection port 45b. As shown in FIGS. 11, 13, and 16, the casing 48 includes a pair of first and second opening / closing valves 41 and 42 that are vertically arranged side by side. A main portion 483 in which the lower portions of the column portions 481 and 482 are integrated, a lower bulging portion 484 bulging below the center of the main portion 483, and a lateral bulging bulging rearward from the center of the main portion 483. The protrusion 485 is formed.

【0035】図13及び図16に示すように、第1連結
口45aは主部483の中央に形成され、第2連結口4
5bは横膨出部485に形成される。この第2連結口4
5bは、下膨出部484の合流室45dの中央に傾斜路
45cを介し連通する。合流室45dの第1、第2開閉
弁41,42との各対向部には各弁で開閉される開口5
11,512が形成される。開口512は、第1流量調
整路451を介し第1連結口45aに連通し、開口51
1は、第2流量調整路452を介し第1連結口45aに
連通する。ここで、第1流量調整路451及び第2流量
調整路452は同一中心線上に配列され、両穴加工の容
易化を図っている。なお、符号52は両流量調整路のめ
くら蓋を示し、符号53は第1、第2開閉弁41,42
の収容穴のめくら蓋を示し、符号486はケーシング4
8を図示しない基部に固定するための固定用ボルト穴を
示す。
As shown in FIGS. 13 and 16, the first connection port 45a is formed at the center of the main portion 483, and the second connection port 4a is formed.
5b is formed in the lateral bulge 485. This second connection port 4
5b communicates with the center of the merging chamber 45d of the lower bulging portion 484 via the inclined path 45c. An opening 5 that is opened and closed by each valve is provided at each opposed portion of the merging chamber 45d with the first and second on-off valves 41 and 42.
11, 512 are formed. The opening 512 communicates with the first connection port 45a via the first flow rate adjustment path 451, and the opening 51
1 communicates with the first connection port 45a via the second flow rate adjustment path 452. Here, the first flow rate adjustment path 451 and the second flow rate adjustment path 452 are arranged on the same center line, thereby facilitating the machining of both holes. Reference numeral 52 denotes a blind cover of both flow control paths, and reference numeral 53 denotes first and second on-off valves 41 and 42.
And reference numeral 486 denotes a casing 4
8 shows a fixing bolt hole for fixing 8 to a base (not shown).

【0036】第1、第2開閉弁41,42はバネ54
1,542で常時閉弁付勢され、第1、第2開閉弁4
1,42の各突端はエアシリンダ41a,42aに連結
される。図10に示すように、各エアシリンダ41a,
42aは第1電磁弁43、第2電磁弁44及びエア管4
7を介し高圧エアタンク46に連通される。第1電磁弁
43、第2電磁弁44はオン時に開放する開閉弁であ
り、共にECU50に連結される。図10に示すよう
に、第1トラップ10A、第2トラップ10Bには、各
トラップの温度を検出する温度センサ22A、22Bが
それぞれ配置されている。温度センサ22A、22Bは
各トラップの温度情報を漸次ECU50に入力する。
The first and second on-off valves 41 and 42 are provided with springs 54.
1, 542, the first and second on-off valves 4 are normally biased.
Each of the protruding ends of the air cylinders 1 and 42 is connected to the air cylinders 41a and 42a. As shown in FIG. 10, each air cylinder 41a,
42a is a first solenoid valve 43, a second solenoid valve 44 and an air pipe 4
7 and communicate with the high-pressure air tank 46. The first solenoid valve 43 and the second solenoid valve 44 are on-off valves that open when turned on, and are both connected to the ECU 50. As shown in FIG. 10, temperature sensors 22A and 22B for detecting the temperatures of the respective traps are arranged in the first trap 10A and the second trap 10B, respectively. The temperature sensors 22A and 22B gradually input temperature information of each trap to the ECU 50.

【0037】ECU50は、制御手段、切換手段及び再
生時期検出手段として、各種情報に基づいて、圧力セン
サ21、温度センサ22A、22B、エンジン回転数セ
ンサ55、負荷センサ56から各情報を取り込み、これ
ら各情報及び、図18の運転域相当の開閉弁マップに基
づいて、電気ヒータ6A、6Bの通電と、切換弁18、
19及び第1電磁弁43、第2電磁弁44を制御する機
能を有する。ここで、運転域相当の開閉弁マップは、再
生時の運転状態が第1回転数Ne1以下で第1負荷L1
以下の第1運転域E(A+B)であると第1、第2開閉弁4
1,42を共に開放させ、運転状態が第1運転域E
(A+B)以外で且つ第2回転数Ne2以下で第2負荷L2
以下の第2運転域EBであると第2開閉弁42のみを開
放させ、運転状態が第1運転域E(A+B)及び第2運転域
B以外で且つ最大回転数Ne3以下で最大負荷L3以
下の第3運転域EAであると第1開閉弁41のみを開放
させるように設定する。
The ECU 50 fetches various information from the pressure sensor 21, the temperature sensors 22A and 22B, the engine speed sensor 55, and the load sensor 56 based on various information as control means, switching means, and regeneration timing detection means. Based on each information and the on-off valve map corresponding to the operation range in FIG. 18, the energization of the electric heaters 6A and 6B, the switching valve 18,
19 and a function of controlling the first solenoid valve 43 and the second solenoid valve 44. Here, the on-off valve map corresponding to the operating range indicates that the operating state at the time of regeneration is equal to or less than the first rotational speed Ne1 and the first load L1
In the following first operating range E (A + B) , the first and second on-off valves 4
1 and 42 are both opened, and the operation state is the first operation area E.
(A + B) and the second load L2 at the second rotational speed Ne2 or less.
If it is below the second operating region E B is opened only the second on-off valve 42, the operating state is the first operating region E (A + B) and and maximum speed Ne3 below except the second operating region E B If it is the maximum load L3 following the third operating region E a is set so as to open only the first on-off valve 41.

【0038】以下、図17に示すパティキュレートトラ
ップ装置の制御フローチャートに沿って動作を説明す
る。本例において、第1トラップ10Aから使用を開始
することとする。図示しないエンジンキーがオンする
と、エンジンEやECU50及び各種センサが作動し、
ECU50はステップc1で圧力センサ21及び温度セ
ンサ22A、22Bから各種情報を取り込む。ステップ
c2では圧力が所定の値になったかどうか、つまりフィ
ルタ1Aの再生時期かどうかを判断する。ステップc2
では再生条件が達成されるまで、メインルーチンへリタ
ーンし、イエスでステップc3へ進む。ここではアクチ
ュエータ18a、19aを作動して、切換弁18を閉状
態に、切換弁19を開状態にそれぞれ動作させて、捕集
フィルタを切換えて、ステップc4へ進み、スイッチS
Aを作動して電気ヒータ6Aに通電する。
Hereinafter, the operation will be described with reference to the control flowchart of the particulate trap device shown in FIG. In this example, use is started from the first trap 10A. When an engine key (not shown) is turned on, the engine E, the ECU 50, and various sensors operate,
The ECU 50 fetches various information from the pressure sensor 21 and the temperature sensors 22A and 22B in step c1. In step c2, it is determined whether the pressure has reached a predetermined value, that is, whether it is time to regenerate the filter 1A. Step c2
Returns to the main routine until the reproduction condition is satisfied, and proceeds to step c3 with YES. Here, the actuators 18a and 19a are operated to switch the switching valve 18 to the closed state and the switching valve 19 to the open state to switch the trapping filter.
A is activated to energize the electric heater 6A.

【0039】ステップc5に達すると、ここでは、温度
センサ22Aからの温度がパティキュレートの燃焼温度
以上かどうかを判断する。ステップc5でNoであれば
リターンし、Yesであれば、ステップb6へ進む。ス
テップc6では、現在の運転情報であるエンジン回転数
Neと負荷Lとしてのスロットル開度信号をエンジン回
転数センサ55、負荷センサ56で検出して取り込み、
同値に応じた運転域を開閉弁マップに基づいて演算す
る。ここで第1運転域E(A+B)であるとステップc7に
進んで第1、第2電磁弁43,44を共にオンして第
1、第2開閉弁41,42を共に開放させ、第2分岐管
8B、第1流量調整路451及び第2流量調整路452
を介して排気ガスをフィルタ1Aへ導き、ステップc1
0に進む。この場合、排気ガスは十分に流路断面積を大
きく確保された連通路45を通過しフィルタ1Aに達
し、排気ガス中の酸素により、フィルタ1Aに堆積した
パティキュレートを燃焼させる。
When the process reaches step c5, it is determined whether the temperature from the temperature sensor 22A is equal to or higher than the particulate combustion temperature. If No in step c5, the process returns. If Yes, the process proceeds to step b6. In step c6, the engine speed Ne and the throttle opening signal as the load L, which are the current operation information, are detected and captured by the engine speed sensor 55 and the load sensor 56, respectively.
An operation range corresponding to the same value is calculated based on the on-off valve map. If it is the first operation range E (A + B) , the process proceeds to step c7, where the first and second solenoid valves 43 and 44 are both turned on to open the first and second on-off valves 41 and 42, respectively. Second branch pipe 8B, first flow control path 451, and second flow control path 452
Exhaust gas to filter 1A through step c1
Go to 0. In this case, the exhaust gas passes through the communication passage 45 having a sufficiently large flow path cross-sectional area, reaches the filter 1A, and burns the particulates deposited on the filter 1A by the oxygen in the exhaust gas.

【0040】第2運転域EBであるとステップc8に進
んで第2電磁弁44をオンして第2開閉弁42のみを開
放させて第2分岐管8B、第2流量調整路452を介し
て排気ガスをフィルタ1Aへ導き、ステップc10に進
む。この場合、排気ガスは連通路45内径より絞られた
比較的大きい内径D2の第2流量調整路452によりそ
の流量を絞られ、排気流量が増加する運転域であっても
フィルタ1Aに堆積したパティキュレートを燃焼させる
に当たり過剰な排ガスの供給を規制できる。第3運転域
Aであるとステップc9に進んで第1電磁弁43をオ
ンし第1開閉弁41のみを開放させて第2分岐管8B、
第1流量調整路451を介して排気ガスをフィルタ1A
へ導き、ステップc10に進む。この場合、排気ガスは
連通路45内径より十分に絞られた比較的小さい内径D
1の第1流量調整路451によりその流量を十分に絞ら
れ、排気流量が急増する運転域であってもフィルタ1A
に堆積したパティキュレートを燃焼させるに当たり過剰
な排ガスの供給を規制できる。
The second branch pipe 8B by opening only the second on-off valve 42 and turns on the second electromagnetic valve 44 proceeds to step c8 When it is the second operating region E B, via the second flow regulating path 452 To guide the exhaust gas to the filter 1A, and the process proceeds to step c10. In this case, the flow rate of the exhaust gas is reduced by the second flow rate adjustment path 452 having a relatively large inner diameter D2 narrowed from the inner diameter of the communication path 45, and even in an operation range where the exhaust flow rate increases, the exhaust gas is deposited on the filter 1A. It is possible to regulate the supply of excess exhaust gas when burning the curate. The second branch pipe 8B and the first solenoid valve 43 is turned on to open only the first on-off valve 41 proceeds to step c9 If it is the third operating region E A,
Exhaust gas is filtered through the first flow control passage 451 by the filter 1A.
To step c10. In this case, the exhaust gas has a relatively small inner diameter D which is sufficiently restricted from the inner diameter of the communication passage 45.
The first flow rate adjusting passage 451 narrows the flow rate sufficiently, so that the filter 1A can operate even in an operating range where the exhaust gas flow rate sharply increases.
It is possible to regulate the supply of excessive exhaust gas when burning the particulates accumulated in the fuel cell.

【0041】ステップc10では後述の焼却時間タイマ
ーTIM3のオンフラグONFLG3が1ではステップ
c13にそうでないとステップc11に進む。ステップ
c11では各開閉弁41,42の開放の直後に、焼却時
間タイマーTIM3を作動させ、開放時間の計測に入
り、ステップc12ではオンフラグONFLG3を
「1」としてステップc13に進む。次に、ステップc
13では、各開閉弁41,42の開放時間が設定時間T
δ’を上回るのを待ち、つまりパティキュレートの燃焼
完了かどうかを判断し、上回った時点でステップc14
に進み、第1、第2開閉弁41,42の第1、第2電磁
弁43,44を共にオフして、再生処理が完了する。
In step c10, if the on-flag ONFLG3 of the incineration time timer TIM3 described later is 1, the process proceeds to step c13; otherwise, the process proceeds to step c11. In step c11, immediately after the opening and closing of each of the on-off valves 41 and 42, the incineration time timer TIM3 is operated to start measuring the opening time. In step c12, the on-flag ONFLG3 is set to "1" and the process proceeds to step c13. Next, step c
13, the opening time of each of the on-off valves 41 and 42 is set to the set time T
Wait for δ ′ to be exceeded, that is, determine whether or not the particulate combustion is complete.
Then, the first and second solenoid valves 43 and 44 of the first and second on-off valves 41 and 42 are both turned off, and the regeneration process is completed.

【0042】このように、図10のパティキュレートト
ラップ装置は、図1の装置と同様の作用効果が得られ、
特に排気流量が少ない第1運転域E(A+B)であると十分
に流路断面積を大きく確保して排気ガスをフィルタ1A
に供給し、排気流量が増加する第2運転域EBであると
連通路45内径より絞られた比較的大きい内径D2の第
2流量調整路452によりその流量を絞り、フィルタ1
Aへの過剰な排ガスの供給を規制し、排気流量が急増す
る第3運転域EAであると連通路45内径より十分に絞
られた比較的小さい内径D1の第1流量調整路451に
よりその流量を十分に絞り、フィルタ1Aへの過剰な排
ガスの供給を規制する。
As described above, the particulate trap device of FIG. 10 has the same operation and effect as the device of FIG.
In particular, in the first operation region E (A + B) where the exhaust gas flow rate is small, a sufficiently large flow path cross-sectional area is ensured and the exhaust gas is filtered 1A.
Is supplied to the diaphragm and the flow rate through the second flow regulating passage 452 of relatively large inner diameter D2 throttled from the communication passage 45 inner diameter when is the second operating region E B where the exhaust flow rate increases, the filter 1
Regulating the excessive supply of exhaust gas to the A, Part by the first flow rate adjustment path 451 of relatively small inner diameter D1 that is squeezed sufficiently from the communication passage 45 inner diameter If it is the third operating region E A the exhaust flow rate increases rapidly The flow rate is sufficiently reduced to restrict the supply of excess exhaust gas to the filter 1A.

【0043】このため、第1、第2流量調整路451,
452の断面積(オリフィス面積)を選択的に増減調整
し、排気に対する絞り作用を調整し、フィルタ1A(1
B)への排気供給量のバラツキを狭める。即ち、排気が
低流量であるとフィルタへスムーズに導き、過剰量であ
るとフィルタへの流入を抑え、結果として図19に示す
ように、排気流量に関係無く経時的に一定な再生率パタ
ーンを保持出来る。これより、図20に示すように、エ
ンジンの運転域が異なっていても、常にフィルタ1A
(1B)は最適再生状況下で再生処理されるようにな
り、フィルタの寿命の低下を防止出来、再生制御が容易
化される。
Therefore, the first and second flow control paths 451,
The cross-sectional area (orifice area) of 452 is selectively increased or decreased to adjust the throttling effect on the exhaust gas, and the filter 1A (1
B) The variation in the amount of exhaust gas supplied to B) is reduced. That is, when the exhaust gas has a low flow rate, it smoothly leads to the filter, and when the exhaust gas has an excessive amount, the flow into the filter is suppressed. As a result, as shown in FIG. Can hold. Thus, as shown in FIG. 20, even when the operating range of the engine is different, the filter 1A is always
In (1B), the regeneration process is performed under the optimal regeneration condition, so that the life of the filter can be prevented from being shortened, and the regeneration control is facilitated.

【0044】以上のように、図1、図4、図8及び図1
0の各パティキュレートトラップ装置は、第1、第2分
岐管8A,8Bの内の他方から一方の分岐管上の再生中
のパティキュレートトラップ10A(或いは10B)へ
排気ガスを送ることが出来、排気ガスに含まれる酸素で
パティキュレートトラップに捕集されたパティキュレー
トを焼却でき、パティキュレートトラップの再生を確実
に行え、特に2次エアポンプを必要とせず、装置のコス
ト増を抑えることが出来る。更に、パティキュレートト
ラップ装置は、連通路5に、特に、オリフィス20が設
けられてもよい。この場合、再生中のパティキュレート
トラップ10A(或いは10B)へ送る排気ガス量を適
量に調整出来、過度な排気ガス供給によるパティキュレ
ートトラップの溶損を防止出来る。
As described above, FIG. 1, FIG. 4, FIG.
0 can send the exhaust gas from the other of the first and second branch pipes 8A and 8B to the particulate trap 10A (or 10B) being regenerated on one of the branch pipes, Particulates trapped in the particulate trap can be incinerated with oxygen contained in the exhaust gas, the particulate trap can be reliably regenerated, and a secondary air pump is not particularly required, thereby suppressing an increase in the cost of the apparatus. Furthermore, the particulate trap device may be provided with an orifice 20 in the communication passage 5. In this case, the amount of exhaust gas sent to the particulate trap 10A (or 10B) during regeneration can be adjusted to an appropriate amount, and the particulate trap can be prevented from being damaged by excessive exhaust gas supply.

【0045】更に、パティキュレートトラップ装置は、
連通路5に、特に、連通路よりも流路抵抗の大きなバイ
パス通路31と、連通路5とバイパス通路31の何れか
一方を閉鎖する切換手段33とを有しても良い。この場
合、再生時の運転状態に応じて連通路5とバイパス通路
31を選択的に切り換え使用でき、運転状態の変動にか
かわらず、再生時間のバラツキを規制でき、制御の容易
化を図れる。更に、パティキュレートトラップ装置は、
バイパス通路31及び連通路5の少なくとも一方に、特
に、オリフィス34、35が設けられても良い。この場
合、再生中のパティキュレートトラップ10A(或いは
10B)へ送る排気ガス流量調整が容易と成り、再生時
間のバラツキをより低減できる。
Further, the particulate trap device comprises:
The communication path 5 may include, in particular, a bypass path 31 having a larger flow path resistance than the communication path, and switching means 33 for closing one of the communication path 5 and the bypass path 31. In this case, the communication path 5 and the bypass path 31 can be selectively switched and used according to the operation state at the time of regeneration, and the fluctuation of the regeneration time can be regulated irrespective of the fluctuation of the operation state, thereby facilitating the control. In addition, the particulate trap device
Orifices 34 and 35 may be provided in at least one of the bypass passage 31 and the communication passage 5. In this case, it becomes easy to adjust the flow rate of the exhaust gas sent to the particulate trap 10A (or 10B) during the regeneration, and the variation in the regeneration time can be further reduced.

【0046】更に、パティキュレートトラップ装置は、
ECU36が、特に、パティキュレートトラップ10A
(或いは10B)の再生開始からの経過時間を検出する
再生時期検出手段としての機能を備え、検出された時間
が予め設定された値を越えた場合にパティキュレートの
燃焼温度以上になったものとして開閉弁9,32を開放
しても良い。この場合、検出された時間が予め設定され
た値を越えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上に
なったものとして開閉弁を開放するので、焼却用の排気
ガスの供給が適時に成され、制御の容易化を図れる。更
に、パティキュレートトラップ装置は、切換手段33
が、特に、再生時のエンジン回転数が所定値よりも大き
い場合に、連通路30を閉鎖しても良い。この場合、過
度に排気ガスがパティキュレートトラップ10A(或い
は10B)に供給されなくなり、パティキュレートトラ
ップの溶損を防止できる。
Further, the particulate trap device is
The ECU 36 particularly controls the particulate trap 10A.
(Or 10B) as a regeneration timing detecting means for detecting the elapsed time from the start of the regeneration, and when the detected time exceeds a preset value, the temperature becomes higher than the particulate combustion temperature. The on-off valves 9 and 32 may be opened. In this case, if the detected time exceeds a preset value, the on-off valve is opened assuming that the temperature has become equal to or higher than the burning temperature of the particulates. Can be facilitated. Further, the particulate trap device is provided with switching means 33.
However, the communication path 30 may be closed particularly when the engine speed during regeneration is higher than a predetermined value. In this case, the exhaust gas is not excessively supplied to the particulate trap 10A (or 10B), so that the melting of the particulate trap can be prevented.

【0047】更に、パティキュレートトラップ装置は、
ECU36が、特に、パティキュレートトラップの再生
開始からの経過時間を検出する再生時期検出手段として
の機能を備え、検出された時間が予め設定された値を越
えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上になったも
のとして開閉弁32を開放しても良い。この場合、特
に、検出された時間が予め設定された値を越えた場合に
パティキュレートの燃焼温度以上になったものとして開
閉弁を開放するので、焼却用の排気ガスの供給が適時に
成され、制御の容易化を図れる。
Further, the particulate trap device is
The ECU 36 particularly has a function as a regeneration timing detecting means for detecting an elapsed time from the start of the regeneration of the particulate trap, and when the detected time exceeds a preset value, the temperature becomes higher than the particulate combustion temperature. The on-off valve 32 may be opened as a failure. In this case, in particular, when the detected time exceeds a preset value, the on-off valve is opened assuming that the temperature becomes higher than the burning temperature of the particulates, so that the supply of exhaust gas for incineration is made in a timely manner. Control can be facilitated.

【0048】更に、パティキュレートトラップ装置は、
連通路45の中間部分が小径D1の第1流量調整路45
1と大径D2の第2流量調整路452とを並列して形成
され、開閉弁が第1流量調整路を開閉する第1開閉弁4
1と第2流量調整路を開閉する第2開閉弁42とから成
り、ECU50はパティキュレートトラップ10A(或
いは10B)がパティキュレートの燃焼温度以上になっ
た上で、再生時の運転状態が第1回転数Ne1以下であ
ると第1、第2開閉弁41,42を共に開放させ、第1
回転数Ne1以上第2回転数Ne2以下であると第2開
閉弁42のみを開放させ、第2回転数Ne2以上である
と第1開閉弁41のみを開放させても良い。この場合、
運転域の変化にかかわらず焼却用の排気ガスの供給量の
バラツキを抑えられ、フィルタの耐久性の低下を防止で
き、制御の容易化を図れる。
Further, the particulate trap device is
An intermediate portion of the communication passage 45 is a first flow control passage 45 having a small diameter D1.
1 and a second on-off valve 4 that is formed in parallel with a large-diameter D2 second flow-regulating passage 452, and the on-off valve opens and closes the first flow-regulating passage.
1 and a second on-off valve 42 for opening and closing the second flow control passage. The ECU 50 sets the particulate trap 10A (or 10B) to a temperature equal to or higher than the particulate combustion temperature, and sets the operating state during regeneration to the first. If the rotation speed is equal to or lower than Ne1, the first and second on-off valves 41 and 42 are both opened, and the first
When the rotation speed is equal to or higher than Ne1 and equal to or lower than the second rotation speed Ne2, only the second on-off valve 42 may be opened, and when the rotation speed is equal to or higher than the second rotation speed Ne2, only the first on-off valve 41 may be opened. in this case,
Irrespective of the change in the operating range, the variation in the supply amount of the exhaust gas for incineration can be suppressed, the deterioration of the durability of the filter can be prevented, and the control can be simplified.

【0049】更に、パティキュレートトラップ装置のE
CU50は、再生時の運転状態が第1回転数以下で第1
負荷以下の第1運転域E(A+B)であると第1、第2開閉
弁41,42を共に開放させ、運転状態が第1運転域以
外で且つ第2回転数以下で第2負荷以下の第2運転域E
Bであると第2開閉弁42のみを開放させ、運転状態が
第1運転域E(A+B)及び第2運転域EB以外で且つ最大回
転数以下で最大負荷以下の第3運転域EAであると第1
開閉弁41のみを開放させても良い。この場合、運転域
の変化にかかわらず焼却用の排気ガスの供給量のバラツ
キをより確実に抑えられ、フィルタの耐久性の低下を確
実に防止でき、制御の容易化を図れる。
Further, the particulate trap device E
When the operating state during regeneration is less than or equal to the first rotation speed, the CU 50
If the first operating range E (A + B) is equal to or less than the load, the first and second on-off valves 41 and 42 are both opened, and if the operating state is outside the first operating range and equal to or less than the second rotational speed, the second load is reduced. The following second operating range E
If it is B is opened only the second on-off valve 42, the operating state is the first operating region E (A + B) and the maximum load following third operating region at and below the maximum rotational speed than the second operating region E B If it is E a first
Only the on-off valve 41 may be opened. In this case, the variation in the supply amount of the exhaust gas for incineration can be suppressed more reliably irrespective of the change in the operation range, the durability of the filter can be reliably prevented from lowering, and the control can be facilitated.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によれば、その制御手段が再生時
期検出手段の出力によって再生が必要となったパティキ
ュレートトラップを保持する第1、第2分岐管の内の一
方を閉鎖するように切換弁を作動させ、パティキュレー
トトラップ再生手段を作動させ、パティキュレートトラ
ップがパティキュレートの燃焼温度以上になる時に連通
路の開閉弁を開放させて連通路を連通状態とする。これ
により連通路を介して排気ガスの一部が再生を必要とす
るパティキュレートトラップに供給され、供給された排
気ガス中に含まれる酸素によりパティキュレートが燃焼
する。このとき、連通路にはオリフィスが介装されてい
るので、開閉弁を全開としてもオリフィスによって連通
路から供給される排気ガスがパティキュレートの燃焼温
度を適正な範囲に維持可能な量となるように絞られる。
このため、オリフィスによってパティキュレートトラッ
プに供給される排気ガスの量が常に適正量となり、パテ
ィキュレートを適正な温度範囲で燃焼させ、パティキュ
レートトラップの耐久性を保持でき、構成の複雑化によ
るコスト増を招くこともない。特に、開閉弁は単に連通
路の開閉を行うだけで済み、開閉弁自身の開度を変化さ
せて排気ガスの量を調整する複雑な弁開閉制御の必要が
ない。しかも、排気ガスに含まれるパティキュレート等
が開閉弁に堆積して開閉弁を常に適正な開度とすること
ができなくなったり、開閉弁による微妙な流量調整かで
きなくなるといった不具合の発生を防止することができ
るという効果も得られる。
According to the present invention, the control means closes one of the first and second branch pipes holding the particulate traps which need to be regenerated by the output of the regeneration timing detecting means. The switching valve is actuated, the particulate trap regenerating means is actuated, and when the temperature of the particulate trap becomes equal to or higher than the particulate combustion temperature, the on-off valve of the communication passage is opened to bring the communication passage into communication. As a result, a part of the exhaust gas is supplied to the particulate trap requiring regeneration through the communication passage, and the particulates are burned by oxygen contained in the supplied exhaust gas. At this time, since the orifice is interposed in the communication passage, even when the on-off valve is fully opened, the exhaust gas supplied from the communication passage by the orifice has an amount capable of maintaining the particulate combustion temperature in an appropriate range. Is narrowed down to
For this reason, the amount of exhaust gas supplied to the particulate trap by the orifice is always an appropriate amount, the particulate is burned in an appropriate temperature range, the durability of the particulate trap can be maintained, and the cost increases due to the complicated configuration. Also does not invite. In particular, the on-off valve only needs to open and close the communication path, and there is no need for complicated valve on-off control for adjusting the amount of exhaust gas by changing the opening degree of the on-off valve itself. In addition, it prevents particulates and the like contained in the exhaust gas from accumulating on the on-off valve and making it impossible to always set the on-off valve to an appropriate opening degree, and to prevent the occurrence of such a problem that the on-off valve cannot be finely adjusted in flow rate. The effect that it can be obtained is also obtained.

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

【図1】本発明の一実施例を示すパティキュレートトラ
ップ装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a particulate trap device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すパティキュレートトラップの拡大断
面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the particulate trap shown in FIG.

【図3】図1に示すパティキュレートトラップ装置の再
生制御のフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of regeneration control of the particulate trap device shown in FIG.

【図4】本発明の第2実施例を示すパティキュレートト
ラップ装置の概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a particulate trap device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4のパティキュレートトラップ装置内の連通
路の拡大流路説明図であり、(a)は非再生時、(b)
は低回転再生時、(c)は高回転再生時の各状態をそれ
ぞれ示す。
5 is an explanatory view of an enlarged flow path of a communication path in the particulate trap device of FIG. 4; FIG.
Indicates the respective states during low-speed reproduction, and (c) indicates the respective states during high-speed reproduction.

【図6】図4のパティキュレートトラップ装置で用いる
排温−エンジン回転数特性線図である。
6 is an exhaust temperature-engine speed characteristic diagram used in the particulate trap device of FIG. 4;

【図7】図4のパティキュレートトラップ装置の再生制
御のフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of regeneration control of the particulate trap device of FIG.

【図8】本発明の第3実施例を示すパティキュレートト
ラップ装置の概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a particulate trap device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】図8のパティキュレートトラップ装置の再生制
御のフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of a regeneration control of the particulate trap device of FIG. 8;

【図10】本発明の第4実施例を示すパティキュレート
トラップ装置の概略構成図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a particulate trap device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】図10のパティキュレートトラップ装置で用
いる第1、第2開閉弁及びそれらを収容するケーシング
の拡大切欠断面図である。
11 is an enlarged cutaway cross-sectional view of first and second on-off valves used in the particulate trap device of FIG. 10 and a casing accommodating them.

【図12】図11のケーシングの底面図である。FIG. 12 is a bottom view of the casing of FIG.

【図13】図11のケーシングの断面図である。FIG. 13 is a sectional view of the casing of FIG. 11;

【図14】図13のケーシングの底面図である。FIG. 14 is a bottom view of the casing of FIG.

【図15】図13のX−X線断面図である。FIG. 15 is a sectional view taken along line XX of FIG. 13;

【図16】図13のY−Y線断面図である。FIG. 16 is a sectional view taken along line YY of FIG. 13;

【図17】図10のパティキュレートトラップ装置の再
生制御のフローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart of regeneration control of the particulate trap device of FIG.

【図18】図10のパティキュレートトラップ装置のE
CUが用いる開閉弁マップの特性線図である。
FIG. 18 is a perspective view of E of the particulate trap device of FIG. 10;
It is a characteristic line figure of an on-off valve map used by CU.

【図19】図10のパティキュレートトラップ装置の再
生率−時間の特性線図である。
19 is a characteristic diagram of the regeneration rate-time of the particulate trap device of FIG.

【図20】図10のパティキュレートトラップ装置のフ
ィルタ温度−オリフィス面積の特性線図である。
FIG. 20 is a characteristic diagram of filter temperature-orifice area of the particulate trap device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A パティキュレートフィルタ 1B パティキュレートフィルタ 6A 電気ヒータ 6B 電気ヒータ 5 連通路 8 主排気管 8A 第1分岐管 8B 第2分岐管 9 開閉弁 10A 第1パティキュレートトラップ 10B 第2パティキュレートトラップ 11A、11B 熱反射板 14 ECU 18 切換弁 19 切換弁 20 オリフェス 21 圧力センサ 22A 温度センサ 22B 温度センサ 30 連通路 31 バイパス通路 32 開閉弁A 33 切換弁B 34 オリフィス 35 オリフィス 36 ECU 40 ECU 41 第1開閉弁 42 第2開閉弁 41a エアシリンダ 42a エアシリンダ 43 第1電磁弁 44 第2電磁弁 45 連通路 451 第1流量調整路 452 第2流量調整路 45a 第1連結口 45b 第2連結口 50 ECU 55 エンジン回転数センサ 56 負荷センサ E(A+B) 第1運転域 EB 第2運転域 EA 第3運転域Reference Signs List 1A particulate filter 1B particulate filter 6A electric heater 6B electric heater 5 communication passage 8 main exhaust pipe 8A first branch pipe 8B second branch pipe 9 on-off valve 10A first particulate trap 10B second particulate trap 11A, 11B heat Reflector 14 ECU 18 Switching valve 19 Switching valve 20 Orifice 21 Pressure sensor 22A Temperature sensor 22B Temperature sensor 30 Communication passage 31 Bypass passage 32 Opening / closing valve A 33 Switching valve B 34 Orifice 35 Orifice 36 ECU 40 ECU 41 1st opening / closing valve 42 First 2 opening / closing valve 41a air cylinder 42a air cylinder 43 first solenoid valve 44 second solenoid valve 45 communication passage 451 first flow adjustment path 452 second flow adjustment path 45a first connection port 45b second connection port 50 ECU 55 engine rotation Rolling speed sensor 56 load sensor E (A + B) first operating region E B second operating region E A third operating region

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−72441(JP,A) 特開 平5−26028(JP,A) 特開 平4−347316(JP,A) 特開 平5−214924(JP,A) 特開 平5−288039(JP,A) 特開 平5−321637(JP,A) 特開 昭56−92318(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 46/00 - 46/54 F01N 3/02 - 3/038 Continuation of the front page (56) References JP-A-4-72441 (JP, A) JP-A-5-26028 (JP, A) JP-A-4-347316 (JP, A) JP-A-5-214924 (JP) JP-A-5-288039 (JP, A) JP-A-5-321637 (JP, A) JP-A-56-92318 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB Name) B01D 46/00-46/54 F01N 3/02-3/038

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】排気管と、同排気管に接続される第1、第
2分岐管と、同第1、第2分岐管にそれぞれ配置される
排気中のパティキュレートを捕集する第1、第2パティ
キュレートトラップと、上記第1、第2分岐管を上記パ
ティキュレートトラップの上流側で開閉する切換弁と、
同切換弁と上記パティキュレートトラップとの間で上記
第1、第2分岐管をオリフィスを介して連通させる連通
路と、同連通路に設けられ同連通路を連通状態と非連通
状態とに切換える開閉弁と、上記パティキュレートトラ
ップの再生時期を検出する再生時期検出手段と、上記パ
ティキュレートトラップに捕集されたパティキュレート
を燃焼させてパティキュレートトラップの再生を行うパ
ティキュレートトラップ再生手段と、上記再生時期検出
手段の出力によって再生が必要となったパティキュレー
トトラップ側の分岐管を閉鎖するように上記切換弁を作
動させ、上記パティキュレートトラップ再生手段を作動
させ、上記パティキュレートトラップがパティキュレー
トの燃焼温度以上になる時に上記開閉弁を開放して上記
連通路を連通状態とする制御手段とを有することを特徴
とするパティキュレートトラップ装置。
An exhaust pipe, first and second branch pipes connected to the exhaust pipe, and first and second first and second branch pipes, each of which collects particulates in exhaust gas. A second particulate trap, a switching valve for opening and closing the first and second branch pipes on the upstream side of the particulate trap,
A communication passage connecting the first and second branch pipes through an orifice between the switching valve and the particulate trap, and a communication state provided between the communication passage and the communication passage, the communication passage being in a non-communication state;
Opening / closing valve for switching to a state, regeneration time detecting means for detecting the regeneration time of the particulate trap, and particulate trap regeneration for burning the particulates collected in the particulate trap to regenerate the particulate trap. Means, and the switching valve is operated so as to close the branch pipe on the side of the particulate trap which needs to be regenerated by the output of the regeneration timing detecting means, the particulate trap regenerating means is operated, and the particulate trap is operated. When the temperature rises above the particulate combustion temperature, open the on- off valve
Control means for setting the communication path to a communication state .
【請求項2】上記連通路に設けられた上記連通路よりも
流路抵抗の大きなバイパス通路と、再生時の運転状態に
応じて上記連通路と上記バイパス通路の何れか一方を閉
鎖する切換手段とを有することを特徴とする請求項1記
載のパティキュレートトラップ装置。
2. A switching means provided in said communication path, said switching means closing one of said communication path and said bypass path in accordance with an operation state at the time of regeneration, and a bypass path having a larger flow path resistance than said communication path. The particulate trap device according to claim 1, comprising:
【請求項3】上記制御手段が、上記パティキュレートト
ラップの再生開始からの経過時間を検出する再生時期検
出手段を有し、検出された時間が予め設定された値を越
えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上になったも
のとして上記開閉弁を開放することを特徴とする請求項
1又は請求項2に記載のパティキュレートトラップ装
置。
3. The control means has a regeneration timing detecting means for detecting an elapsed time from the start of the regeneration of the particulate trap, and when the detected time exceeds a preset value, the particulate matter is trapped. The particulate trap device according to claim 1 or 2, wherein the on-off valve is opened when the temperature has reached a combustion temperature or higher.
【請求項4】上記切換手段が再生時のエンジン回転数が
所定値よりも大きい場合に、上記連通路を閉鎖すること
を特徴とする請求項2記載のパティキュレートトラップ
装置。
4. The particulate trap apparatus according to claim 2, wherein said switching means closes said communication passage when the engine speed during regeneration is higher than a predetermined value.
【請求項5】上記制御手段が、上記パティキュレートト
ラップの再生開始からの経過時間を検出する再生時期検
出手段を有し、検出された時間が予め設定された値を越
えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上になったも
のとして上記開閉弁を開放することを特徴とする請求項
4記載のパティキュレートトラップ装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein said control means has a regeneration timing detecting means for detecting an elapsed time from the start of regeneration of said particulate trap, and when the detected time exceeds a preset value, the particulate matter is trapped. 5. The particulate trap device according to claim 4, wherein the on-off valve is opened when the temperature becomes higher than the combustion temperature.
【請求項6】上記連通路の中間部分が小径の第1流量調
整路と大径の第2流量調整路とを並列して形成され、上
記開閉弁が上記第1流量調整路を開閉する第1開閉弁と
上記第2流量調整路を開閉する第2開閉弁とから成り、
上記制御手段は上記パティキュレートトラップがパティ
キュレートの燃焼温度以上になった上で、再生時の運転
状態が第1回転数以下であると上記第1、第2開閉弁を
共に開放させ、上記第1回転数以上第2回転数以下であ
ると上記第2開閉弁のみを開放させ、上記第2回転以上
であると上記第1開閉弁のみを開放させることを特徴と
する請求項1記載のパティキュレートトラップ装置。
6. An intermediate portion of the communication passage is formed by arranging a small-diameter first flow regulating passage and a large-diameter second flow regulating passage in parallel, and the on-off valve opens and closes the first flow regulating passage. A first on-off valve and a second on-off valve for opening and closing the second flow regulating path,
The control means opens both the first and second on-off valves when the operating state at the time of regeneration is equal to or lower than the first rotation speed after the temperature of the particulate trap becomes equal to or higher than the burning temperature of the particulates. 2. The patty according to claim 1, wherein only the second on-off valve is opened when the rotation speed is equal to or more than one rotation speed and equal to or less than the second rotation speed, and when the rotation speed is equal to or more than the second rotation speed, only the first on-off valve is opened. Cured trap device.
【請求項7】上記制御手段は、再生時の運転状態が第1
回転数以下で第1負荷以下の第1運転域であると上記第
1、第2開閉弁を共に開放させ、運転状態が第1運転域
以外で且つ第2回転数以下で第2負荷以下の第2運転域
であると上記第2開閉弁のみを開放させ、運転状態が上
記第1及び第2運転域以外で且つ最大回転数以下で最大
負荷以下の第3運転域であると上記第1開閉弁のみを開
放させることを特徴とする請求項6記載のパティキュレ
ートトラップ装置。
7. The control means according to claim 1, wherein the operating state at the time of regeneration is the first.
The first and second on-off valves are both opened when the engine speed is in the first operating range below the first load at a rotational speed or less, and the operating state is other than the first operating region and is below the second rotational speed and below the second load. In the second operating range, only the second on-off valve is opened, and when the operating state is in the third operating range other than the first and second operating ranges and not more than the maximum rotation speed and not more than the maximum load, the first operating range is set. 7. The particulate trap device according to claim 6, wherein only the on-off valve is opened.
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