JPH03199612A - パティキュレートトラップの再燃焼装置 - Google Patents

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〕 本発明は、パティキュレートトラップの再燃焼装置に関
し、特にバイパス管を設けず再燃焼中も排気ガスをその
まま取り入れるバーナを内蔵したパティキュレートトラ
ップの再燃焼装置に関するものである。

〔従来の技術〕

かかるパティキュレー）１−ラップの再燃焼装置の従来
例が第３図に示されており、図中、１はエンジン、２は
エンジンｌの排気ガスを排気ガス孔３から入力するバー
ナ４を内蔵したパティキュレートトラップ（以下、単に
トラップと略称する）、５はバーナ４の中に設けられた
保炎器、６はバーナ４に燃料を噴射する燃料噴射ノズル
、７はノズル６に燃料タンク８からの燃料流量を調整す
るための燃料調整器でノズル６とタンク８とで燃料供給
装置を構成するもの、９はバーナ４の着火プラグ、１０
は着火プラグ９の高圧発生器で着火プラグ９と共に着火
装置を構成するもの、１１はトラップ２の前後差圧を検
出する差圧センサ、１２はトラップ１の入口温度を検出
する熱電対等の温度センサ、そして、１３はセンサ１１
，１２の出力に応じて燃料調整器７及び高圧発生器１０
を制御するコントローラである。

このシステムの特徴は、トラップ再生中はエンジンの排
気ガスをバイパスさせることなくトラップ再生中もバー
ナ→トラップに排気ガスを流すという１トラツプフルフ
ローシステムであることであり、排気ガス中の空気（Ｏ
りを燃料の酸化源として積極的に利用し、空気量の大小
（排気ガス流量の大小）に応して燃料流量を変化させる
ことでバーナガス温度を調節しようとするものである。

以下、この従来例の動作を第４図のフローチャートを参
照して説明する。

まず、第４図に示したフローチャートが実行されるのは
、例えば差圧センサ１１の出力によりコントローラ１３
がトラップ２に所定量以上のパティキュレートが捕集さ
れた結果、トラップ２の再燃焼（再生）が必要であると
判断したときであり、これにより再燃焼開始と判断され
ると、コントローラ１３はバーナ４の着火プラグ９に付
着したカーボンを焼却するために高圧発生器ｌＯを介し
て成る時間だけ着火プラグ９を加熱すると共に、燃料調
整器７を制御して燃料タンク８から所定流量の燃料をノ
ズル６に供給しバーナ４に燃料が供給されて着火される
（第４図のステップ３１）。

この直後からコントローラ１３は再燃焼時間のタイマを
開始する（同ステップＳ２）。

再燃焼時間は例えば５分であり、これを経過していない
か否かをチエツクしく同ステップＳ３）、経過していな
いときには、温度センサ１２によって示されるガス温度
（入口温度Ｔ、１）が７００°Ｃに達っしているか否か
をチエツクしく同ステ・ンプＳ４）、達していなければ
ステップＳ３．Ｓ４を繰り返し、達したときには燃料調
整器７を制御してバーナ４への燃料流量を一定量だけ絞
る（同ステップＳ５）。

この後、再びタイマ時間が５分を経過したか否かをチエ
ツクしく同ステップＳ６）、経過していなければステッ
プＳ５での燃料絞りによりバーナ４のガス温度が低下し
て今度は６００　’Ｃ以下になったか否かをチエツクす
る（同ステップ７）。

この結果、６００°Ｃ以下になっていなければステップ
Ｓ６．Ｓ７を繰り返し、６００°Ｃ以下になった時点で
再び燃料を増加させ温度を上げる（同ステップ３Ｂ）。

このようにして、トラップ２の入口温度をフィードバン
クしながらバーナ４への供給量を調整している。

そして、タイマ時間が経過した時点でステップＳ３又は
Ｓ６を経てバーナ４をオフにする（同ステップＳ９）。

これは燃料調整器７により燃料供給を遮断し、高圧発生
器１０により着火用の電圧を遮断することにより行われ
る。

以上の動作をまとめてタイムチャートで示したものが第
５図である。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようなシステムでは、パティキュレートトラップに
熱源を加えてパティキュレートを燃焼させる際、最も問
題となるのがトラップ内部の温度上昇による、亀裂・溶
損の発生である。

この問題を解決するには再燃焼時のトラ・ノブ内温度を
低く抑えることであり、このためにはバーナガス温度を
低く抑えることと、排気ガス流量を多くすることが有効
である。

しかしながら、従来例では、トラップ入口での排気ガス
温度は６００〜７００°Ｃと比較的低い温度に抑えてい
るものの、特にエンジンの排気ガス流量が少ないアイド
リング時等の低回転時にはトラップ内部の温度が１００
０　’Ｃになることもあり、耐久上好ましくなく、−船
釣には９００　’Ｃ以下、願わくば８００°Ｃ以下が望
ましい。

従って、本発明は、上記のようにバイパス管を設けず再
燃焼中も排気ガスをそのまま取り入れるバーナを内蔵し
たパティキュレートトラップの再燃焼装置において、エ
ンジンの排気ガス流量が少ない低回転時にトラップ内部
の温度上昇を防ぐことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するため、本発明に係るパティキュレ
ートトラ・７プは、再燃焼中も排気ガスをそのまま取り
入れるバーナ内蔵型のパティキュレートトラップと、該
バーナへの燃料供給装置と、該トラ・７プの入口温度検
出手段と、エンジンの回転数検出手段と、該トラップの
再燃焼時、該装置を制御して該入口温度が所定範囲内に
収まるように該バーナを燃焼させると共に該エンジン回
転数が所定の低い値以下のときには該装置により該バー
ナへの燃料供給を所定値以下にする制御手段とを備えて
いる。

〔作　　用〕

本発明では、制御手段は、通常の再燃焼状態では、燃料
供給装置を制御してトラップの入口温度が所定範囲内に
収まるようにするが、トラップの再燃焼時にエンジン回
転数を検出してこの回転数がトラップ内温度を異常に上
昇させてしまうような低い回転数のときには、燃焼供給
装置を制御して該バーナへの燃料供給を所定値以下、即
ち燃料供給を停止させるか又は絞るようにする。

これにより、トラップ内部での過度の温度上昇を防止す
ることができる。

〔実　施　例〕

第１図は本発明に係るパティキュー−２−ラップの実施
例を示したもので、この実施例では、第３図の従来例に
対してエンジン１にエンジン回転数を検出するセンサ２
０を設けている。

第２図は、本発明の実施例に用いるコントローラ１３で
の制御アルゴリズムを示すフローチャート図であり、こ
のフローチャートでは、第４図のフローチャートに対し
てステップ５ＩＯ−３１３を加えたものである。

即ち、トラップ再燃焼時が開始されると、まずステップ
ＳＩＯでエンジン回転数Ｎ、が６０Ｏｒｐ−以下か否か
をチエツクし、以下でないときのは次のステップＳ１に
進むが、そうでないときには、ステップＳ１３に進んで
バーナ４の燃焼を停止させるようにコントローラ１３が
燃料調整器７を制御してバーナ４への供給燃料を°“Ｏ
”にする。或いは、トラップ内部温度が過度に高くなら
ない程度の燃料流量に絞ってもよい。

そして、再びエンジン回転数Ｎ、が６０　Ｏｒｐｍを越
えた時点でステップＳ１に進む。

このようなエンジン回転数Ｎ、が低回転に下がっていな
いか否かのチエツクを図示のようにステップＳ３及びス
テップＳ６のそれぞれの前で行うことによりトラップ２
の再燃焼時でのトラップ内部の過度の温度上昇による亀
裂・溶損を随時防ぐことができることになる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明に係るパティキュレートトラップ
では、トラップの再燃焼時にエンジンがトラップ内温度
を異常に上昇させてしまうような低い回転数であったと
きには、燃焼供給装置を制御して該バーナへの燃料供給
を所定値以下にするように構成したので、トラップ内部
での過度の温度上昇による亀裂・溶出を防ぐことができ
、下記の特有の効果を得ることができる。

■トラップの寿命が伸び、メンテナンス・コストの面で
も改善される。

■エンジンの低回転時でのバーナ燃焼停止により実質上
再燃焼間隔が長くなりバーナ用燃料の消費量を低減する
ことができる。

■再燃焼間隔が長くなることでバーナの耐久性も向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るパティキュレートトラップの実
施例を示すシステム構成図、 第２図は、本発明の実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャート図、 第３図は、従来例のシステム構成国、 第４図は、従来例の動作を説明するためのフローチャー
ト図、 第５図は、従来例の動作を説明するためのタイムチャー
ト図、である。 第１図において、１・・・エンジン、２・・・パティキ
ュレートトラップ、４・・・バーナ、６・・・燃料噴射
ノズル、７・・・燃料調整器、８・・・燃料タンク、１
２・・・入口温度センサ、１３・・・コントローラ、２
ｏ・・・エンジン回転数センサ。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　再燃焼中も排気ガスをそのまま取り入れるバーナ内蔵
   型のパティキュレートトラップと、該バーナへの燃料供
   給装置と、該トラップの入口温度検出手段と、エンジン
   の回転数検出手段と、該トラップの再燃焼時、該装置を
   制御して該入口温度が所定範囲内に収まるように該バー
   ナを燃焼させると共に該エンジン回転数が所定の低い値
   以下のときには該装置により該バーナへの燃料供給を所
   定値以下にする制御手段とを備えたことを特徴としたパ
   ティキュレートトラップの再燃焼装置。