JPH06264714A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH06264714A JPH06264714A JP5054032A JP5403293A JPH06264714A JP H06264714 A JPH06264714 A JP H06264714A JP 5054032 A JP5054032 A JP 5054032A JP 5403293 A JP5403293 A JP 5403293A JP H06264714 A JPH06264714 A JP H06264714A
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- Japan
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- regeneration
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
- B01D46/44—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration
- B01D46/46—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration automatic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/011—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】再生時の運転性悪化を軽減し、安価な開閉弁で
確実にフィルタの再生を行い、しかも簡易化且つ小型化
された装置でフィルタの再生を行う。 【構成】排気圧力Pが所定閾値Pt (Ne、C/L)を
越えた時(ステップ4)、前回再生を行ったフィルタに
対応して、同じ分岐通路内で連続しないように予め設定
されたフィルタを選択する(ステップ7)。そして選択
したフィルタと直列配置された開閉弁を閉じ(ステップ
8)、選択されたフィルタのヒータに通電する(ステッ
プ9)。
確実にフィルタの再生を行い、しかも簡易化且つ小型化
された装置でフィルタの再生を行う。 【構成】排気圧力Pが所定閾値Pt (Ne、C/L)を
越えた時(ステップ4)、前回再生を行ったフィルタに
対応して、同じ分岐通路内で連続しないように予め設定
されたフィルタを選択する(ステップ7)。そして選択
したフィルタと直列配置された開閉弁を閉じ(ステップ
8)、選択されたフィルタのヒータに通電する(ステッ
プ9)。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気浄化装
置に関し、特に排気浄化装置の圧力損失増大による運転
性の悪化を軽減する技術に関する。
置に関し、特に排気浄化装置の圧力損失増大による運転
性の悪化を軽減する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の例えばディーゼル機関において、
機関から排出される微粒子を捕集するフィルタの再生す
る場合、捕集した微粒子の燃焼除去手段としてはバーナ
を用いる方法(特開昭56−115808号公報)、電
気ヒータを用いる方法(特開昭59−20513号公
報、SAE920141、SAE920139)が知ら
れているが、バーナを用いる方法では装置が複雑で大型
となり、かつ高価になるという問題があるため、コス
ト、スペースの制約がある自動車用としてはヒータ方式
の方が優れている。
機関から排出される微粒子を捕集するフィルタの再生す
る場合、捕集した微粒子の燃焼除去手段としてはバーナ
を用いる方法(特開昭56−115808号公報)、電
気ヒータを用いる方法(特開昭59−20513号公
報、SAE920141、SAE920139)が知ら
れているが、バーナを用いる方法では装置が複雑で大型
となり、かつ高価になるという問題があるため、コス
ト、スペースの制約がある自動車用としてはヒータ方式
の方が優れている。
【0003】前記電気ヒータ方式を用いた場合、電源と
して車載バッテリ及びオルタネータを用いるため、供給
できる電力に限界がある。そこでSAE920139で
は、フィルタを効率よく加熱し再生するために、車載バ
ッテリで十分加熱可能な小型のフィルタを例えば4本程
度備えると共に、各フィルタと直列に4個の開閉弁を備
え、再生中は再生するフィルタから排気をバイパスさせ
てフィルタを流れるガス流量を少なくすることにより、
フィルタを効率良く加熱する方法が開示されている。
して車載バッテリ及びオルタネータを用いるため、供給
できる電力に限界がある。そこでSAE920139で
は、フィルタを効率よく加熱し再生するために、車載バ
ッテリで十分加熱可能な小型のフィルタを例えば4本程
度備えると共に、各フィルタと直列に4個の開閉弁を備
え、再生中は再生するフィルタから排気をバイパスさせ
てフィルタを流れるガス流量を少なくすることにより、
フィルタを効率良く加熱する方法が開示されている。
【0004】しかし、かかるヒータ方式の内燃機関の排
気浄化装置では、フィルタを低電力で効率良く加熱する
ためには、もれが非常に少ない例えばポペットバルブの
ような開閉弁が必要である。従って開閉弁が高価とな
り、また、多数の開閉弁を必要とする為、装置全体が大
型かつ高コストになるという問題がある。そこでこの開
閉弁の数を減らすために、例えば排気通路を二股に分岐
し、各分岐通路内に2個のフィルタ(計4個)を備え、
各分岐通路に1個ずつ、計2個の開閉弁を前記フィルタ
と直列に設けることが考えられる。
気浄化装置では、フィルタを低電力で効率良く加熱する
ためには、もれが非常に少ない例えばポペットバルブの
ような開閉弁が必要である。従って開閉弁が高価とな
り、また、多数の開閉弁を必要とする為、装置全体が大
型かつ高コストになるという問題がある。そこでこの開
閉弁の数を減らすために、例えば排気通路を二股に分岐
し、各分岐通路内に2個のフィルタ(計4個)を備え、
各分岐通路に1個ずつ、計2個の開閉弁を前記フィルタ
と直列に設けることが考えられる。
【0005】例えばSAE920141では、この構成
を用いている。そしてこの構成を用いた場合、捕集、再
生手順として例えばまず4本全てのフィルタで捕集を行
い、微粒子堆積量が増加して再生時期になった時に、片
側の開閉弁を閉じて2本のフィルタを連続して再生し、
引き続いて開閉弁を切り換えて反対側の2本のフィルタ
を連続して再生する方法が考えられる。
を用いている。そしてこの構成を用いた場合、捕集、再
生手順として例えばまず4本全てのフィルタで捕集を行
い、微粒子堆積量が増加して再生時期になった時に、片
側の開閉弁を閉じて2本のフィルタを連続して再生し、
引き続いて開閉弁を切り換えて反対側の2本のフィルタ
を連続して再生する方法が考えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような内
燃機関の排気浄化装置の制御方法では、再生直前の排気
通路における圧損、即ち、再生されるフィルタに直列に
配設され、閉じた開閉弁の前後差圧が高くなり、また再
生中は多量の微粒子が堆積したフィルタ4本のうち2本
のフィルタにしか排気が流れない為、なお一層圧損が高
くなり、運転性に悪影響を及ぼすという不具合があっ
た。
燃機関の排気浄化装置の制御方法では、再生直前の排気
通路における圧損、即ち、再生されるフィルタに直列に
配設され、閉じた開閉弁の前後差圧が高くなり、また再
生中は多量の微粒子が堆積したフィルタ4本のうち2本
のフィルタにしか排気が流れない為、なお一層圧損が高
くなり、運転性に悪影響を及ぼすという不具合があっ
た。
【0007】本発明はこのような従来の課題に鑑みてな
されたもので、再生時のフィルタ圧力損失増大による運
転性の悪化の軽減、安価な開閉弁での再生が可能であ
り、簡易化且つ小型化して、しかも確実にフィルタの再
生を行うことが可能な内燃機関の排気浄化装置を提供す
ることを目的とする。
されたもので、再生時のフィルタ圧力損失増大による運
転性の悪化の軽減、安価な開閉弁での再生が可能であ
り、簡易化且つ小型化して、しかも確実にフィルタの再
生を行うことが可能な内燃機関の排気浄化装置を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、図1
に示すように、内燃機関の排気通路を複数に分岐し、各
分岐通路内に、前記機関から排出される微粒子を捕集す
ると共に、捕集した微粒子を燃焼除去するためのヒータ
を備えた複数のフィルタを並列に設け、該フィルタの再
生時に当該分岐通路を塞ぐ開閉可能な開閉手段を備えた
内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタの再生
順序として、1つの分岐通路の開閉手段を閉じて該分岐
通路中の1つのヒータに通電してフィルタを再生し、再
生を完了した後にヒータへの通電を停止して開閉手段を
開けるフィルタ再生動作を、各分岐通路毎に1つずつ順
番に、かつ各フィルタの再生時期になる毎に行い、全て
の分岐通路内の1つのフィルタの再生を終了後、同様に
して前記と同一の順番で残るフィルタを分岐通路毎に1
つずつ再生していき、該フィルタ再生動作を全てのフィ
ルタについて一巡させるように設定する再生順序設定手
段と、前記各フィルタの再生時期になる毎に、再生順序
設定手段で設定された再生順序に従って前記開閉手段の
開閉動作、及びヒータへの通電を制御する制御手段とを
備えるようにした。
に示すように、内燃機関の排気通路を複数に分岐し、各
分岐通路内に、前記機関から排出される微粒子を捕集す
ると共に、捕集した微粒子を燃焼除去するためのヒータ
を備えた複数のフィルタを並列に設け、該フィルタの再
生時に当該分岐通路を塞ぐ開閉可能な開閉手段を備えた
内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタの再生
順序として、1つの分岐通路の開閉手段を閉じて該分岐
通路中の1つのヒータに通電してフィルタを再生し、再
生を完了した後にヒータへの通電を停止して開閉手段を
開けるフィルタ再生動作を、各分岐通路毎に1つずつ順
番に、かつ各フィルタの再生時期になる毎に行い、全て
の分岐通路内の1つのフィルタの再生を終了後、同様に
して前記と同一の順番で残るフィルタを分岐通路毎に1
つずつ再生していき、該フィルタ再生動作を全てのフィ
ルタについて一巡させるように設定する再生順序設定手
段と、前記各フィルタの再生時期になる毎に、再生順序
設定手段で設定された再生順序に従って前記開閉手段の
開閉動作、及びヒータへの通電を制御する制御手段とを
備えるようにした。
【0009】
【作用】上記の構成によれば、フィルタの再生順序は再
生順序設定手段により次のように設定される。即ち、フ
ィルタの再生周期毎に各開閉手段を順番に閉じていく。
それと共に開閉手段により塞がれた分岐通路中の1つの
ヒータに通電する。これにより分岐通路毎にフィルタが
1つずつ再生される。次に全ての分岐通路内において1
つのフィルタの再生が終了したら、同様にして開閉手段
を順番に閉じて、残るフィルタもまた1つずつ再生して
いく。このようにして全てのフィルタについてのフィル
タ再生動作を一巡させ、また最初の再生動作に戻る。
生順序設定手段により次のように設定される。即ち、フ
ィルタの再生周期毎に各開閉手段を順番に閉じていく。
それと共に開閉手段により塞がれた分岐通路中の1つの
ヒータに通電する。これにより分岐通路毎にフィルタが
1つずつ再生される。次に全ての分岐通路内において1
つのフィルタの再生が終了したら、同様にして開閉手段
を順番に閉じて、残るフィルタもまた1つずつ再生して
いく。このようにして全てのフィルタについてのフィル
タ再生動作を一巡させ、また最初の再生動作に戻る。
【0010】この再生順序に従って制御手段により再生
動作が順次行われる。したがってフィルタの再生は、1
つの分岐通路に対してフィルタ1つずつ順次行われ、同
じ分岐通路内で連続して行われることがないので、各分
岐通路内において全フィルタのうち相対的に微粒子堆積
量の大きいフィルタと小さいフィルタとが組み合わされ
ることとなる。またフィルタを再生する時、同じ分岐通
路内に流体抵抗が小さいフィルタが存在することになる
ので、塞いだ開閉弁からもれる排気の大半はそのフィル
タを通り、再生しようとするフィルタへの排気の流量を
極力減少させることができる。それゆえに比較的もれの
多い開閉弁を用いても確実に再生を行うことが可能とな
る。さらに開閉弁を塞いでも、他の分岐通路は開かれ、
且つそれらの各分岐通路内に夫々微粒子堆積量の小さい
フィルタを含んでいるので、圧損の増加は最小限に抑え
られ圧損増加による運転性の悪化が最小限に抑えられる
とともに、再生するフィルタに流入する排気流量を抑制
できることから、ヒータ電力を削減することが可能とな
る。
動作が順次行われる。したがってフィルタの再生は、1
つの分岐通路に対してフィルタ1つずつ順次行われ、同
じ分岐通路内で連続して行われることがないので、各分
岐通路内において全フィルタのうち相対的に微粒子堆積
量の大きいフィルタと小さいフィルタとが組み合わされ
ることとなる。またフィルタを再生する時、同じ分岐通
路内に流体抵抗が小さいフィルタが存在することになる
ので、塞いだ開閉弁からもれる排気の大半はそのフィル
タを通り、再生しようとするフィルタへの排気の流量を
極力減少させることができる。それゆえに比較的もれの
多い開閉弁を用いても確実に再生を行うことが可能とな
る。さらに開閉弁を塞いでも、他の分岐通路は開かれ、
且つそれらの各分岐通路内に夫々微粒子堆積量の小さい
フィルタを含んでいるので、圧損の増加は最小限に抑え
られ圧損増加による運転性の悪化が最小限に抑えられる
とともに、再生するフィルタに流入する排気流量を抑制
できることから、ヒータ電力を削減することが可能とな
る。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図2〜4に基づい
て説明する。図2は、本実施例のディーゼル・パティキ
ュレート・フィルタ(DPF)システムであり、排気通
路10が二股に分岐したデュアルDPFシステムを示す図
である。図2において、例えばディーゼル機関のエキゾ
ーストマニホールド(図示せず)に接続された排気通路
10は二股に分岐し、分岐通路20、21となる。分岐通路20
内には2本のフィルタ50、51が装着され、そのフィルタ
50、51の下流側には、夫々排気開閉弁70が備えられ、分
岐通路21内には2本のフィルタ52、53が夫々並列に装着
され、フィルタ52、53の下流側には排気開閉弁71が設け
られている。この排気開閉弁70、71が開閉手段に相当す
る。
て説明する。図2は、本実施例のディーゼル・パティキ
ュレート・フィルタ(DPF)システムであり、排気通
路10が二股に分岐したデュアルDPFシステムを示す図
である。図2において、例えばディーゼル機関のエキゾ
ーストマニホールド(図示せず)に接続された排気通路
10は二股に分岐し、分岐通路20、21となる。分岐通路20
内には2本のフィルタ50、51が装着され、そのフィルタ
50、51の下流側には、夫々排気開閉弁70が備えられ、分
岐通路21内には2本のフィルタ52、53が夫々並列に装着
され、フィルタ52、53の下流側には排気開閉弁71が設け
られている。この排気開閉弁70、71が開閉手段に相当す
る。
【0012】フィルタ50には、筒状に成形した金網状ヒ
ータ30にセラミック繊維40を巻いたセラミック繊維キャ
ンドルフィルタを用い、ヒータ30には再生時に電力が供
給される図示しないバッテリ及びオルタネータが接続さ
れている。この構成はフィルタ51〜53についても同様で
ある。排気開閉弁70、71が開弁している時、排気は図
中、矢印で示すように、排気通路10→分岐通路20、21→
排気通路10方向に排気され、フィルタ50〜53内では、上
流側で開口したフィルタ50〜53の入口から入り、フィル
タ内側から外側へと流れていく。そして排気に含まれて
いる微粒子はこのフィルタ50〜53によって捕集される。
ータ30にセラミック繊維40を巻いたセラミック繊維キャ
ンドルフィルタを用い、ヒータ30には再生時に電力が供
給される図示しないバッテリ及びオルタネータが接続さ
れている。この構成はフィルタ51〜53についても同様で
ある。排気開閉弁70、71が開弁している時、排気は図
中、矢印で示すように、排気通路10→分岐通路20、21→
排気通路10方向に排気され、フィルタ50〜53内では、上
流側で開口したフィルタ50〜53の入口から入り、フィル
タ内側から外側へと流れていく。そして排気に含まれて
いる微粒子はこのフィルタ50〜53によって捕集される。
【0013】排気通路10が二股に分岐する位置より上流
には排気圧力Pを検知するセンサ80が設けられ、またエ
ンジンの回転数Ne、及び負荷に相当するコントロール
レバー開度C/Lを検知する図示しないセンサが設けら
れている。各センサの信号はコントロールユニット(以
後、C/Uと記す)90に導かれる。C/U90には、RO
M、RAM等が内蔵されている。再生動作を行うか否か
は、センサ80で検出された排気圧力Pを、エンジンの回
転数Ne、及びコントロールレバー開度C/Lに基づい
て予め設定された閾値Pt (Ne、C/L)と比較して
判断されるが、その排気圧力閾値Pt (Ne、C/L)
は前記ROMにマップとして記憶されている。またC/
U90内のROMには各センサの信号に基づいて各排気開
閉弁70、71及びヒータ通電の制御を行うためのソフトウ
ェアが内蔵されている。
には排気圧力Pを検知するセンサ80が設けられ、またエ
ンジンの回転数Ne、及び負荷に相当するコントロール
レバー開度C/Lを検知する図示しないセンサが設けら
れている。各センサの信号はコントロールユニット(以
後、C/Uと記す)90に導かれる。C/U90には、RO
M、RAM等が内蔵されている。再生動作を行うか否か
は、センサ80で検出された排気圧力Pを、エンジンの回
転数Ne、及びコントロールレバー開度C/Lに基づい
て予め設定された閾値Pt (Ne、C/L)と比較して
判断されるが、その排気圧力閾値Pt (Ne、C/L)
は前記ROMにマップとして記憶されている。またC/
U90内のROMには各センサの信号に基づいて各排気開
閉弁70、71及びヒータ通電の制御を行うためのソフトウ
ェアが内蔵されている。
【0014】次に図3のフローチャート、及び図4に沿
って再生動作を説明する。尚、図4は距離x0 でスター
トしてフィルタ50〜53の再生動作を行った場合の走行距
離(横軸)と各フィルタの微粒子の堆積量の推移(横
軸)を示した図であり、このルーチンは各フィルタ50〜
53の再生が行われる毎に実行される。また図に示すよう
に、再生を行うフィルタの選択順序は、再生が同じ分岐
通路中で連続して行われることがないように予め設定さ
れており、フィルタ50→52→51→53→50…となってい
る。
って再生動作を説明する。尚、図4は距離x0 でスター
トしてフィルタ50〜53の再生動作を行った場合の走行距
離(横軸)と各フィルタの微粒子の堆積量の推移(横
軸)を示した図であり、このルーチンは各フィルタ50〜
53の再生が行われる毎に実行される。また図に示すよう
に、再生を行うフィルタの選択順序は、再生が同じ分岐
通路中で連続して行われることがないように予め設定さ
れており、フィルタ50→52→51→53→50…となってい
る。
【0015】まず、走行距離x1 になった時、このルー
チンがスタートし、再生が開始される。ステップ(図中
では「S」と記してあり、以下同様とする)1では、再
生開始時であるので、今現在再生中でないと判断してス
テップ2に進む。ステップ2では、エンジン回転数N
e、エンジンの負荷を表す燃料噴射ポンプのコントロー
ルレバー開度C/L、及びフィルタ上流の圧力Pを読み
込む。
チンがスタートし、再生が開始される。ステップ(図中
では「S」と記してあり、以下同様とする)1では、再
生開始時であるので、今現在再生中でないと判断してス
テップ2に進む。ステップ2では、エンジン回転数N
e、エンジンの負荷を表す燃料噴射ポンプのコントロー
ルレバー開度C/L、及びフィルタ上流の圧力Pを読み
込む。
【0016】ステップ3では、エンジン回転数Neとコ
ントロールレバー開度C/Lにより予め設定された値P
t (Ne、C/L)をマップから読み込む。ステップ4
では、排気圧力Pと排気圧力閾値Pt (Ne、C/L)
とを比較する。Pt (Ne、C/L)<Pである時に
は、フィルタ50〜53には、まだ再生動作を行うほど多量
の微粒子が堆積していないと判断し、このルーチンを終
了させる。
ントロールレバー開度C/Lにより予め設定された値P
t (Ne、C/L)をマップから読み込む。ステップ4
では、排気圧力Pと排気圧力閾値Pt (Ne、C/L)
とを比較する。Pt (Ne、C/L)<Pである時に
は、フィルタ50〜53には、まだ再生動作を行うほど多量
の微粒子が堆積していないと判断し、このルーチンを終
了させる。
【0017】また、Pt (Ne、C/L)≧Pとなった
時には、フィルタ50〜53に多量の微粒子が堆積し再生が
必要であると判断され、ステップ4→5に進み、再生動
作に入る。ステップ5では、再生フラグをオンにする。
ステップ6では、前回再生時に予め記憶されている前回
の再生フィルタデータを読み込む。
時には、フィルタ50〜53に多量の微粒子が堆積し再生が
必要であると判断され、ステップ4→5に進み、再生動
作に入る。ステップ5では、再生フラグをオンにする。
ステップ6では、前回再生時に予め記憶されている前回
の再生フィルタデータを読み込む。
【0018】ステップ7では、前回再生したフィルタに
対し、今回再生するフィルタを選択する。スタートして
から最初に再生が行われる走行距離x1 では、フィルタ
50が選択される。次にステップ8では、選択されたフィ
ルタと直列の排気開閉弁70を閉じ、ヒータ30への通電を
開始する。これにより分岐通路20は塞がれてフィルタ50
に堆積した微粒子は加熱されて燃焼する。この間、排気
開閉弁70で分岐通路20を塞いでも排気開閉弁70からもれ
る排気の大半は、再生を行うまで微粒子が堆積していな
いフィルタ51を通ることになり、またもう一方の排気開
閉弁71も開弁しているので分岐通路21内の流体抵抗も小
さくなっており、圧損は低くなっている。
対し、今回再生するフィルタを選択する。スタートして
から最初に再生が行われる走行距離x1 では、フィルタ
50が選択される。次にステップ8では、選択されたフィ
ルタと直列の排気開閉弁70を閉じ、ヒータ30への通電を
開始する。これにより分岐通路20は塞がれてフィルタ50
に堆積した微粒子は加熱されて燃焼する。この間、排気
開閉弁70で分岐通路20を塞いでも排気開閉弁70からもれ
る排気の大半は、再生を行うまで微粒子が堆積していな
いフィルタ51を通ることになり、またもう一方の排気開
閉弁71も開弁しているので分岐通路21内の流体抵抗も小
さくなっており、圧損は低くなっている。
【0019】ステップ10では、通電時間をカウントす
る。通電時間が所定時間となるまでは、ステップ11でこ
のルーチンを終了し、スタートに戻った時には、ステッ
プ1→10へと進み、通電時間がカウントされ、通電が続
けられる。通電時間が所定時間になった時、ステップ12
に進み、ヒータ30への通電を終了する。
る。通電時間が所定時間となるまでは、ステップ11でこ
のルーチンを終了し、スタートに戻った時には、ステッ
プ1→10へと進み、通電時間がカウントされ、通電が続
けられる。通電時間が所定時間になった時、ステップ12
に進み、ヒータ30への通電を終了する。
【0020】そしてステップ13で通電時間をリセット
し、閉じていた排気開閉弁70をステップ14で開弁する。
これによりフィルタ50に堆積した微粒子は完全に燃焼
し、走行距離x1 では、点線で示すように、微粒子の堆
積量y0 が略堆積量0となり、フィルタ50は確実に再生
される。
し、閉じていた排気開閉弁70をステップ14で開弁する。
これによりフィルタ50に堆積した微粒子は完全に燃焼
し、走行距離x1 では、点線で示すように、微粒子の堆
積量y0 が略堆積量0となり、フィルタ50は確実に再生
される。
【0021】ステップ15では、次にフィルタを再生する
時、即ち、フィルタ52を再生する時に備え、今回再生し
たフィルタ50を記憶する。ステップ16では、再生フラグ
をオフにして、フィルタ50の再生動作を終了する。この
ようにして夫々走行距離x2 、x3 、x4 において、フ
ィルタ52、51、53の再生が行われ、各フィルタに堆積し
た微粒子は燃焼除去される。そして走行距離x4 で全て
のフィルタ50〜53の再生動作が一巡することになる。
時、即ち、フィルタ52を再生する時に備え、今回再生し
たフィルタ50を記憶する。ステップ16では、再生フラグ
をオフにして、フィルタ50の再生動作を終了する。この
ようにして夫々走行距離x2 、x3 、x4 において、フ
ィルタ52、51、53の再生が行われ、各フィルタに堆積し
た微粒子は燃焼除去される。そして走行距離x4 で全て
のフィルタ50〜53の再生動作が一巡することになる。
【0022】次に、走行距離x5 になった時には、前回
の再生フィルタデータであるフィルタ53が読み込まれ
(ステップ6)、フィルタ50が選択され(ステップ
7)、再びフィルタ50の再生が行われる。フィルタの再
生順序がフィルタ50→52→51→53→50となっているの
で、走行距離x5 では、各フィルタ50〜53における微粒
子の堆積量は、例えばy4 <y2 <y3 <y1 となり、
微粒子捕集量は常に各フィルタ50〜53で夫々異なる状態
となっている。即ち、同じ分岐通路20内にあるフィルタ
51の微粒子の堆積量はフィルタ4本中で2番目に微粒子
の捕集量が少ない状態になっており、分岐通路20、21内
では、微粒子堆積量が大きいフィルタと小さいフィルタ
とが組み合わされるようになっている。したがって、排
気開閉弁70で分岐通路20を塞いでも、やはり排気開閉弁
70からもれる排気の大半はフィルタ51を通ることにな
り、さらにもう一方の分岐通路71のフィルタ53は、フィ
ルタ50の直前に再生を行ったフィルタであるので、圧損
の増加が大幅に抑制される。
の再生フィルタデータであるフィルタ53が読み込まれ
(ステップ6)、フィルタ50が選択され(ステップ
7)、再びフィルタ50の再生が行われる。フィルタの再
生順序がフィルタ50→52→51→53→50となっているの
で、走行距離x5 では、各フィルタ50〜53における微粒
子の堆積量は、例えばy4 <y2 <y3 <y1 となり、
微粒子捕集量は常に各フィルタ50〜53で夫々異なる状態
となっている。即ち、同じ分岐通路20内にあるフィルタ
51の微粒子の堆積量はフィルタ4本中で2番目に微粒子
の捕集量が少ない状態になっており、分岐通路20、21内
では、微粒子堆積量が大きいフィルタと小さいフィルタ
とが組み合わされるようになっている。したがって、排
気開閉弁70で分岐通路20を塞いでも、やはり排気開閉弁
70からもれる排気の大半はフィルタ51を通ることにな
り、さらにもう一方の分岐通路71のフィルタ53は、フィ
ルタ50の直前に再生を行ったフィルタであるので、圧損
の増加が大幅に抑制される。
【0023】このようにして順次、フィルタ50〜53の再
生が行われていく。尚、ステップ7が再生順序設定手
段、ステップ8〜14が制御手段に相当する。かかる構成
によれば、フィルタの再生動作を同じ分岐通路中で連続
して行うことがないように順次フィルタ50〜53を1つず
つ再生することにより、フィルタの微粒子捕集量は常に
各フィルタで夫々異なる状態となり、しかも分岐通路2
0、21内では、微粒子堆積量が大きいフィルタと小さい
フィルタとが組み合わされるようになっている。したが
ってフィルタを再生する時には、同じ分岐通路内のフィ
ルタが4本中2番目に捕集量が少ない状態になるので、
塞いだ排気開閉弁からもれる排気の大半はそのフィルタ
を通ることになり、比較的もれの多い排気開閉弁を用い
ても確実に再生を行うことが可能となり、排気開閉弁と
してもれが多少大きくても安価なものを使用することが
出来、コストが低減する。そして排気開閉弁は分岐通路
毎に備えればよいので、少ない排気開閉弁で装置を構成
することが出来、システムを簡素化、小型化出来る。
生が行われていく。尚、ステップ7が再生順序設定手
段、ステップ8〜14が制御手段に相当する。かかる構成
によれば、フィルタの再生動作を同じ分岐通路中で連続
して行うことがないように順次フィルタ50〜53を1つず
つ再生することにより、フィルタの微粒子捕集量は常に
各フィルタで夫々異なる状態となり、しかも分岐通路2
0、21内では、微粒子堆積量が大きいフィルタと小さい
フィルタとが組み合わされるようになっている。したが
ってフィルタを再生する時には、同じ分岐通路内のフィ
ルタが4本中2番目に捕集量が少ない状態になるので、
塞いだ排気開閉弁からもれる排気の大半はそのフィルタ
を通ることになり、比較的もれの多い排気開閉弁を用い
ても確実に再生を行うことが可能となり、排気開閉弁と
してもれが多少大きくても安価なものを使用することが
出来、コストが低減する。そして排気開閉弁は分岐通路
毎に備えればよいので、少ない排気開閉弁で装置を構成
することが出来、システムを簡素化、小型化出来る。
【0024】また再生中、再生直前の圧損を大幅に抑制
することができ運転性の悪化を大幅に軽減できるととも
に、再生するフィルタに流入する排気流量を抑制できる
ことから、ヒータ電力を削減することが可能となり、車
載バッテリの大幅な増強をしなくても済む。さらに、あ
るフィルタを再生する場合、そのケース内のもう1つの
フィルタ、及び再生するフィルタを含まない側の分岐通
路内のフィルタの微粒子捕集状態の相対的関係が略同等
になり、どのフィルタを再生する場合でも、再生される
フィルタの微粒子捕集量と、そこに流れる排気流量が略
一定となるため、各フィルタ間でバラツキのない均一な
再生が可能となる。
することができ運転性の悪化を大幅に軽減できるととも
に、再生するフィルタに流入する排気流量を抑制できる
ことから、ヒータ電力を削減することが可能となり、車
載バッテリの大幅な増強をしなくても済む。さらに、あ
るフィルタを再生する場合、そのケース内のもう1つの
フィルタ、及び再生するフィルタを含まない側の分岐通
路内のフィルタの微粒子捕集状態の相対的関係が略同等
になり、どのフィルタを再生する場合でも、再生される
フィルタの微粒子捕集量と、そこに流れる排気流量が略
一定となるため、各フィルタ間でバラツキのない均一な
再生が可能となる。
【0025】尚、実施例では、フィルタにセラミック繊
維フィルタを用いたが、これに限らず、例えばセラミッ
クフォームフィルタ、メタルフォームフィルタ等を使用
してもよい。また再生時期の検知方法は前記フィルタ上
流の圧力による方法に限らず、走行距離による方法、エ
ンジンの運転状態から推測した微粒子排出量の積算値に
よる方法等であってもよい。
維フィルタを用いたが、これに限らず、例えばセラミッ
クフォームフィルタ、メタルフォームフィルタ等を使用
してもよい。また再生時期の検知方法は前記フィルタ上
流の圧力による方法に限らず、走行距離による方法、エ
ンジンの運転状態から推測した微粒子排出量の積算値に
よる方法等であってもよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明の構成では、
フィルタの再生を1つの分岐通路につきフィルタ1つず
つ順次行い、このフィルタ再生動作を全てのフィルタに
ついて一巡させるようにしたので、各分岐通路内におい
て全フィルタのうち相対的に微粒子堆積量の大きいフィ
ルタと小さいフィルタとが組み合わされることとなり、
フィルタを再生する時、塞いだ開閉手段からもれる排気
の大半は同じ分岐通路内の流体抵抗が小さいフィルタを
通ることになり、比較的もれの多い開閉手段を用いても
確実に再生を行うことができる。また開閉手段で分岐通
路を塞いでも、他の分岐通路は開かれ、且つそれらの各
分岐通路内に夫々微粒子堆積量の小さいフィルタを含ん
でいるので、圧損の増加は最小限に抑えられ運転性の悪
化を軽減できるとともに、再生するフィルタに流入する
排気流量を抑制できることから、ヒータ電力を削減する
ことができる。
フィルタの再生を1つの分岐通路につきフィルタ1つず
つ順次行い、このフィルタ再生動作を全てのフィルタに
ついて一巡させるようにしたので、各分岐通路内におい
て全フィルタのうち相対的に微粒子堆積量の大きいフィ
ルタと小さいフィルタとが組み合わされることとなり、
フィルタを再生する時、塞いだ開閉手段からもれる排気
の大半は同じ分岐通路内の流体抵抗が小さいフィルタを
通ることになり、比較的もれの多い開閉手段を用いても
確実に再生を行うことができる。また開閉手段で分岐通
路を塞いでも、他の分岐通路は開かれ、且つそれらの各
分岐通路内に夫々微粒子堆積量の小さいフィルタを含ん
でいるので、圧損の増加は最小限に抑えられ運転性の悪
化を軽減できるとともに、再生するフィルタに流入する
排気流量を抑制できることから、ヒータ電力を削減する
ことができる。
【図1】 本発明の構成を示す図。
【図2】 本発明の一実施例の構成を示す図。
【図3】 図2のコントロールユニットの動作を示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図4】 図2の構成において微粒子の堆積量の推移を
示す図。
示す図。
10 排気通路 20、21 分岐通路 30〜33 ヒータ 50〜53 フィルタ 70、71 排気開閉弁 80 排気圧力センサ 90 コントロールユニット(C/U)
Claims (1)
- 【請求項1】内燃機関の排気通路を複数に分岐し、各分
岐通路内に、前記機関から排出される微粒子を捕集する
と共に、捕集した微粒子を燃焼除去するためのヒータを
備えた複数のフィルタを並列に設け、該フィルタの再生
時に当該分岐通路を塞ぐ開閉可能な開閉手段を備えた内
燃機関の排気浄化装置において、 前記フィルタの再生順序として、1つの分岐通路の開閉
手段を閉じて該分岐通路中の1つのヒータに通電してフ
ィルタを再生し、再生を完了した後にヒータへの通電を
停止して開閉手段を開けるフィルタ再生動作を、各分岐
通路毎に1つずつ順番に、かつ各フィルタの再生時期に
なる毎に行い、全ての分岐通路内の1つのフィルタの再
生を終了後、同様にして前記と同一の順番で残るフィル
タを分岐通路毎に1つずつ再生していき、該フィルタ再
生動作を全てのフィルタについて一巡させるように設定
する再生順序設定手段と、 前記各フィルタの再生時期になる毎に、再生順序設定手
段で設定された再生順序に従って前記開閉手段の開閉動
作、及びヒータへの通電を制御する制御手段と、を備え
たことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5054032A JP3024420B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 内燃機関の排気浄化装置 |
DE4408763A DE4408763C2 (de) | 1993-03-15 | 1994-03-15 | Vorrichtung zur Abgasreinigung für einen Verbrennungsmotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5054032A JP3024420B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06264714A true JPH06264714A (ja) | 1994-09-20 |
JP3024420B2 JP3024420B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=12959254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5054032A Expired - Fee Related JP3024420B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3024420B2 (ja) |
DE (1) | DE4408763C2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011236865A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Acr Co Ltd | 排気ガス浄化装置の制御装置 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4431568B4 (de) * | 1994-09-05 | 2004-04-08 | Deutz Ag | Partikelfilter |
DE10142804A1 (de) * | 2000-10-17 | 2002-08-08 | Bosch Gmbh Robert | Abgasreinigungsanlage und Verfahren zur Abgasreinigung |
AT6784U3 (de) * | 2004-01-13 | 2004-09-27 | Friedrich J Dipl Ing Zucker | Abgasfilter |
CN113649387A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-11-16 | 安徽协和成药业饮片有限公司 | 一种中药加工车间用的除尘换气设备 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56115808A (en) * | 1980-02-15 | 1981-09-11 | Nippon Soken Inc | Carbon particle cleanup device for internal combustion engine |
JPS5920513A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-02-02 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の粒子排出防止方法及び装置 |
GB8605058D0 (en) * | 1986-02-28 | 1986-04-09 | Porous Element Heating Ltd | Removal of particulate material from gas |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP5054032A patent/JP3024420B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-15 DE DE4408763A patent/DE4408763C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011236865A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Acr Co Ltd | 排気ガス浄化装置の制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4408763C2 (de) | 1998-04-09 |
DE4408763A1 (de) | 1994-09-22 |
JP3024420B2 (ja) | 2000-03-21 |
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