JPH0192511A - 排気ガスバーナ作動方法及び装置 - Google Patents

排気ガスバーナ作動方法及び装置

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JPH0192511A
JPH0192511A JP63207193A JP20719388A JPH0192511A JP H0192511 A JPH0192511 A JP H0192511A JP 63207193 A JP63207193 A JP 63207193A JP 20719388 A JP20719388 A JP 20719388A JP H0192511 A JPH0192511 A JP H0192511A
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JP
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exhaust gas
gas burner
engine
burner
oxygen content
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JP63207193A
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Dieter Goerlich
ディーター・ゲェーリッヒ
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Webasto SE
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    • F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は排気ガスバーナ作動方法、特にすすフィルタ
等の再生における排気ガスバーナ作動方法、また特にこ
の方法をスタートするための排気ガスバーナの作動開始
に関するものである。さらに、本発明はまた、作動開始
制御装置を有する排気ガスバーナの作動装置に関するも
のである。
〔従来の技術〕
再生ユニット、特に排気ガスバーナを使用するディーゼ
ル内燃機関におけるすすフィルタの再生ユニットにおい
ては、排気ガスの酸素含有量が主として瞬時的な機関の
性能特徴に基づく変動に左右されるという問題が存在す
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、排気ガスを燃焼空気源として作動される
排気ガスバーナの作動開始即ち点火は極めて大なる困難
を引き起こす。多くの場合、点火装置により送りこまれ
る点火火花のエネルギは、今日に至るまで不十分であっ
た。かくして、たとえば下流のすすフィルタユニットの
再生の方法は十分にスタートすることはできなかった。
さらにまた、不十分な条件下にふいてバーナの点火を開
始する試みは無効であるのみでなく、また、繰返される
不成功なスタートの試みから来る過剰な燃料の蓄積の影
響とともに摩耗の見地からも破壊的なものであった。再
生目的のための排気ガスバーナを使用するすすフィルタ
ユニットの各側が、本出願人によって出願された共同発
明である米国特許出願番号１９６．５５７　（特願昭６
３−１２３７５９）及び１９６．５５８（特願昭６３−
１２３７６０）中に見出される。
かくして、本発明の目的は、排気ガスバーナが確実に点
火されるという条件のもとにのみ点火が試みられるとい
う、最初に掲げた型の排気ガスバーナの作動方法及び装
置を提供することである。
〔問題点を解決する為の手段〕
本発明は、特にすすフィルタ等の再生における方法であ
り、その方法中において排気ガスバーナがすすフィルタ
の再生等をスタートするために作動開始される方法にお
いて、その方法が排気ガスバーナへ燃焼空気源として供
給される排気ガス中の酸素含有量を反映する少なくとも
１つの条件を検出する工程と、検出された条件の値によ
って反映される排気ガス中の酸素含有量が達成すべきバ
ーナの点火を確実にするため十分に高い値を表す場合に
おいてのみバーナの点火を開始する工程と、から成るこ
とを特徴としている。
本発明は、特にすすフィルタ等の再生における装置であ
り、排気ガスバーナの作動開始装置を備える装置におい
て、排気ガスバーナへ、燃焼空気源として供給される排
気ガス中の酸素含有量を反映する少なくとも１つの条件
を検出するための検知手段と、前記作動開始装置を活性
化するための制御手段とが設けられ、該制御手段は、検
出された条件の値によって反映される排気ガス中の酸素
含有量が十分な高い値を示す場合にのみ前期作動開始装
置を作動させるため作動されることを特徴としている。
〔作用〕
本発明によれば、排気ガスバーナの作動のためのプロセ
ス、特にすすフィルタ等におけるプロセスは、排気中の
酸素含有量が十分高い値及び／又はその流量が十分に小
さいときにのみバーナの点火が開始されるという点で区
別される。
それゆえ、本発明による排気ガスバーナ作動方法では、
バーナの点火開始前に、排気ガスバーナ用の酸素キャリ
ヤ（燃焼空気源）として役立つ排気中の酸素含有量が、
その流量とともに考慮される。この方法で、排気ガスバ
ーナの失火が回避できるとともに、特に再生方法はそれ
が確実に開始される場合にのみ試みられる。
好適な方法としては、平均機関圧力及び／又は機関回転
数は排気ガスバーナの作動開始のだ狛の制御変数として
利用される。ここで、高い酸素含有量を持つ排気ガスを
もたらす機関の性能上の特徴は、噴射される燃料の量が
少ないまま機関が作動されているときに起こり、また機
関の平均圧力値が低いことと機関の回転数が低く負荷が
小さいこととに関連しているので、排気ガスの含有酸素
量は瞬時的な機関の性能上の特徴に従って決定される。
かくして、排気ガス中に高い酸素含有量が存在するか否
かの情報を得るため、これらの要因を結合的に、又は個
別に使用することができる。
また、これらの変数は容易に決定することができ、大多
数の機関の設計に右いては、そうするための手段は既に
存在している。その理由は、内燃機関の作動を制御する
ために、これらの条件が決定されているからである。従
って、本発明による排気ガスバーナ作動方法において、
それを行うための機関に関連して現在存在している検出
設備を必要することなしに、これらの測定可能な変数が
使用されることができる。
排気ガスバーナ作動装置、特にすすフィルタ等の再生の
ための装置は、本発明によれば、排気ガス中の酸素含有
量が十分に高い値を持ってさえいれば、排気ガスバーナ
の作動開始装置を作動させる制御装置が設けられている
ことによって区別される。それゆえ、本発明による装置
の振動によって、高い成功率をもたらす十分に好適な条
件のもとにおいてのみ点火が開始することを確実ならし
める制御装置により排気中の酸素含有量の関数として排
気ガスバーナの作動開始を行うことができる。
この制御装置は、好適には、機関の瞬時的平均圧力及び
／又は機関回転数を決定するための検出装置に接続され
ている。この検出装置は制御装置に一体化することがで
き、又は本発明による制御装置は、機関の作動の制御の
ため恐らくは既に存在している適当な検出装置（複数）
に接続することができる。機関の瞬時的平均圧力は、た
とえば燃料噴射量又は機関出力トルクの測定を通じて決
定することができ、それにより、適当な少量の燃料噴射
量によって、排気ガスバーナの作動装置が作動される。
二者択一的に、アクセル位置及び／又は機関回転数を検
出するためのセンサ（複数）はこの検出装置に接続する
ことができる。十分に低い期間回転数をもってすれば、
選択的には、排気ガスバーナの作動装置は、アクセル位
置又は排気流量の関数として働く。
勿論、この検出装置はまた、その他の／多くの機関作動
の変数の検出及び処理を行い、そこで、それらの変数を
、バーナ作動開始を制御する制御装置に対し、所望の制
御変数の関数として、供給することができる。
本発明のこれらの目的、特徴及び利点は、添付の図面を
参照することによって次に揚げる記述から、更に明らか
になるであろう。これらの図示のみを目的とするもので
あって本発明に従う単一の実施例のためのものである。
〔実施例〕
第１図の構造図において、ディーゼル内燃機関１３の排
気路線１２内に配置されたすすフィルタユニットは、そ
の全体が参照番号１として示されている。このすすフィ
ルタユニット１は、すすフィルタ２と、それに関連する
ものであって排気路線１２内の排気ガスを、酸素キャリ
ア、即ち燃焼空気源として作動される排気ガスバーナと
、から成る。排気ガスバーナ３は点火装置１４と燃料供
給装置１５を有し、後者は、例えばポンプ１６を経て駆
動モータ１７につながる燃料霧化ノズルとソレノイド弁
１８から成る。
排気ガスバーナ３を作動するものとして、その全体を参
照番号４をもって示す作動装置が示されている。呈示さ
れた実施例においては、作動装置４は、制御装置５、作
動開始装置６及びディーゼル内燃機関１３の性能特徴の
瞬時的な値を決定するための検出装置７から成る。作動
開始装置６は、排気ガスバーナ３の燃料供給装置１５と
点火装置１４とに接続されている。制御装置５は、入力
として検出装置７の出力（複数）を受ける。これら出力
は、機関回転数ＮＭ及び／又は機関のトルクモーメン）
ＩｖＬ＋及び／又は排気流量の平均圧力Ｐ、及び／又は
、選択的に、機関１３からの排気ガスの酸素含有量を反
映する他の変数であることができる。制御装置５内にお
いて処理されるべき各変数のために、Ｍ、用／又はＮｉ
ｌ用及び／又はＰ８用その他のための好適な値のような
適当なセットポイント（複数）が、制御装置５の他の入
力から予め設定されている。
すすフィルタユニット１のすすフィルタ２の再生が必要
なときは、検出装置７によって与えられた実際の値（複
数）と前記セットポイント（複数）との比較が制御装置
５において実行される。
予約設定されたセットポイント（ｙｔ数）の選択により
、制御装置５における処理は次のような方法で行われる
。即ち、もしセットポイントと実際の値とそれらに関し
て行われた比較とが、排気ガス中の酸素量が高いことを
示すときは、制御装置ｔ５は作動開始装置６へ信号「バ
ーナ作動開始」を送り、その信号は、ついで燃料供給装
置１５と点火装置１４とを作動させる。そこで排気ガス
バーナ３は作動を開始し、困難もなくスタートできる。
その理由は、排気ガスバーナ３によって燃焼空気源とし
て利用される排気ガスが、比較的点火容易な燃料混合気
を生成できる十分に高い酸素含有量を有するからである
。排気ガスバーナ３によって送りこまれる熱い燃料ガス
はずすフィルタ２へ供給され、それにより、その再生が
スタートされる。
呈示された本実施例においては、数個のセンサかの出力
は検出装置７に接続されている。例えば、８は排気流量
センサからの出力であることができ、９は平均圧力セン
サの出力であることができ、１０はアクセル位置センサ
の出力であることができ、１１は機関回転数であり得る
等であり、それらに基づいて排気ガスの含有酸素量の十
分さは確立されることができる。
たとえば、エンジン作動のための、いくつかの他の制御
技術上の理由から適当なセンサ（複数）が既に内燃機関
と関連をもっているとすれば、これら既存のセンサ（複
数）の適当な出力が直接に検出装置７へ供給されるか、
又は、選択的にこれら出力が直接に制御装置５へ供給さ
れるかのいずれかにより、適当な信号が作動開始装置６
へ送られることになって、第１図に呈示されているレイ
アウトを単純化することができる。勿論、二者択一的に
ではあるが、排気ガスバーナ３の作動開始用の制御装置
５を内燃機関の全般用の制御システムへ一体化すること
も可能である。このような場合には通常マイクロプロセ
ッサが存在しているので、マイクロプロセッサにおける
情報のプログラム的処理における適当な処理ステップを
提供するには十分であり、そこで、直接にマイクロプロ
セッサを通じて排気ガスバーナ３用の作動開始装置６を
スタートさせることにも十分である。
本発明により、排気ガスバーナ３を作動させる処理の機
能は第２図によって図式的に説明されている。バーナ３
のスタートが開始されると、先ず、予め設定されたセッ
トポイント（複数）と変数を制御するための実際の値（
複数）とが比較される。
例えば、予め設定された値ｎ、と実際の機関回転数ｎ、
とが比較され、もしも実際の値ｎ、が設定されたポイン
トｎ）Ｉ　より小さいときは、機関のトルク値Ｍｄ　の
比較が次のステップとして行われる。
機関トルク値Ｍ、は、略機関のシリンダの平均圧力に比
例し、それにより例えばこれらの値Ｍｄ　は、機関の瞬
時的平均圧力を示す。もしも機関トルクの実際の値が機
関のトルク値のセットポイン）Ｍ、より小さいときは、
排気ガスバーナ３の作動開始装置６、例えば第１図に呈
示されている始動開始装置６によってスタートされる。
この目的のために、燃料供給装置ｆ１５のポンプ１６は
作動開始され、排気ガスバーナ３の点火装置１４は次い
で作動に入る。燃料供給装置１５のソレノイド弁１８も
また、スタートされる。これに次いで、排気ガスバーナ
３の作動は、作動の所望のコースに従って制御される。
他方、もしも実際の機関回転数の値ｎ、Ｌ及び／又は機
関トルクの実際の値Ｍｄ　が該当するセットポイント（
複数）よりも大きいか又は同等であるときは、作動開始
装置６は作動されることがなく、そして、排気中の酸素
含有量の増加によって機関の性能特徴における変化がも
たらされることによって第２図中の最初の２ステツプに
おいて示される条件が満足されるまでは、実際の値（複
数）と例示されているセットポイント　（複数）との比
較により、プロセスのプログラム的コースが再び継続さ
れる。
検出装置によって検出される量に従って、勿論、更に大
なる影響的変数さえもまた、排気中に高い酸素含有量が
存在するという信頼可能な情報を得るための同様な方法
により検出することができる。
例えば、実際の値（複数）と排気路線１２内の平均的又
は排気流量の設定された値の比較は、機関トルク比較ス
テップの代わりに、又はそれに加えて行うことができる
。
勿論、本発明は現在の各側に限定されるものではなく、
当業者が、所要に応じ、行う多数の変更及び変形が、本
発明の要旨から離れることなく、可能である。かくして
、例えば、排気ガス中の十分に高い酸素量の存在をつき
とめるための上記の変数中のいくつかが考慮に入れられ
、若しくはそれらの変数の設定が行われることができ、
又はこれらの変数は他の変数の関数として、相互に組合
せることも恐らくは可能である。バーナ３の上流におい
てすすフィルタユニット１の排気路線１２内に酸素セン
サを設けることもまた可能であり、それにより、排気中
の酸素含有量を直接に、またセットポイント又はしきい
値をプログラムに入れることによって検出し、測定する
ことができ、排気ガスバーナ３用の作動開始装置６は適
当な方法で直接に制御することができる。それゆえ、本
発明はここに示された記述される細部に限定されると見
るべきではなく、むしろ特許請求範囲内において含まれ
るようなすべての変化及び変形によってカバーされるも
のである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明に係る排気ガスバーナ作動方
法及び装置によれば、排気ガス中の酸素含有量が、バー
ナの点火が可能な程高い値の時のみ作動開始装置を作動
するので、点火が確実になされる。
【図面の簡単な説明】
第１図は排気ガスバーナの作動のための装置の構造図、
第２図は本発明による排気ガスバーナのプロセスのコー
スを説明するための流れ図の形をとった系統図の一例で
ある。 １・・・ススフィルタユニット、　２・・・すすフィル
タ、　３・・・排気ガスバーナ、　５・・・制御装置、
６・・・作動開始装置、　７・・・検出装置。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）特にすすフィルタ等の再生における方法であり、
    その方法中において排気ガスバーナがすすフィルタの再
    生等をスタートするために作動開始される方法において
    、その方法が排気ガスバーナへ燃焼空気源として供給さ
    れる排気ガス中の酸素含有量を反映する少なくとも１つ
    の条件を検出する工程と、検出された条件の値によって
    反映される排気ガス中の酸素含有量が達成すべきバーナ
    の点火を確実にするため十分に高い値を表す場合におい
    てのみバーナの点火を開始する工程と、から成る排気ガ
    スバーナ作動方法。
  2. （２）検出される前記の少なくとも１つの条件が、前記
    機関の平均圧力と機関回転数とのうち少なくとも１つで
    あることを特徴とする請求項第１項に記載の排気ガスバ
    ーナ作動方法。
  3. （３）検出される前記機関の平均圧力の少なくとも１つ
    の条件が、予め設定されたアクセル位置によって決定さ
    れる機関の負荷であることを特徴とする請求項第２項の
    排気ガスバーナ作動方法。
  4. （４）特にすすフィルタ等の再生における装置であり、
    排気ガスバーナの作動開始装置を備える装置において、
    排気ガスバーナへ、燃焼空気源として供給される排気ガ
    ス中の酸素含有量を反映する少なくとも１つの条件を検
    出するための検知手段と、前記作動開始装置を活性化す
    るための制御手段とが設けられ、該制御手段は、検出さ
    れた条件の値によって反映される排気ガス中の酸素含有
    量が十分な高い値を示す場合にのみ前期作動開始装置を
    作動させるため作動されることを特徴とする排気ガスバ
    ーナ作動装置。
  5. （５）前記検知手段は、前記機関の瞬時的平均圧力と機
    関回転数とのうち少なくとも１つの値を検出するための
    手段から成ることを特徴とする請求項第４項に記載の排
    気バーナ作動装置。
  6. （６）前記検知手段は、更にアクセル位置の関数として
    機関の負荷を検出するための手段を備えることを特徴と
    する請求項第５項の排気ガスバーナ作動装置。
  7. （７）前記検知手段は、アクセル位置の関数として、機
    関の負荷を検出するための手段から成ることを特徴とす
    る請求項第７項の排気ガスバーナ作動装置。
JP63207193A 1987-08-28 1988-08-20 排気ガスバーナ作動方法及び装置 Pending JPH0192511A (ja)

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