JPH06330732A - Exhaust gas cleaner - Google Patents

Exhaust gas cleaner

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JPH06330732A
JPH06330732A JP5118139A JP11813993A JPH06330732A JP H06330732 A JPH06330732 A JP H06330732A JP 5118139 A JP5118139 A JP 5118139A JP 11813993 A JP11813993 A JP 11813993A JP H06330732 A JPH06330732 A JP H06330732A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
pressure
exhaust gas
rotation speed
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP5118139A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Taniguchi
浩之 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Automatic Loom Works Ltd filed Critical Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Priority to JP5118139A priority Critical patent/JPH06330732A/en
Publication of JPH06330732A publication Critical patent/JPH06330732A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

PURPOSE:To estimate the collected amount of particulates highly accurately based on a plurality of factors, and to prevent giving damage to a filter by judging abnormal condition of a pressure sensor, in an exhaust gas cleaner for collecting the particulates in the exhaust and for reactivating. CONSTITUTION:An upstream pressure sensor 7, a temperature sensor 6, a heater 11, a filter 2, a downstream pressure sensor 17 are stored in this order from the upstream side to the downstream side in a case 1. The discharge tube 3 of a diesel engine 20 is connected to the upper end wall of the case 1 and is connected to the outlet of the blower 13 of an air transmitting tube 10 divided from the middle of the air transmitting tube 3, while an air flow sensor is provided on the inlet of the air transmitting tube 10. A rotation speed sensor 18 is provided on a diesel engine 20. The heater 11 and the blower 13 are controlled by a controller 8 based on each detection signal from each sensor 6, 7, 17 and 18. The abnormality of each pressure sensor 7, 17 is judged by the controller 8 based on the relationship between the rotation speed and the pressure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関の排気
中に含まれる微粒子成分(パティキュレ−ト)を捕集
し、再生する排気ガス浄化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for collecting and regenerating particulate matter (particulates) contained in the exhaust gas of a diesel engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ディ−ゼルエンジンの排気経路に
配設されたフィルタと、このフィルタに捕集されたパテ
ィキュレ−トを着火するためのヒータとを備え、例えば
フィルタ前後の差圧の増大により再生時期を判別してヒ
ータへの通電を開始し、再生を行っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a filter provided in an exhaust path of a diesel engine and a heater for igniting particulates collected by the filter are provided, for example, an increase in differential pressure across the filter. The regeneration time is discriminated by and the energization of the heater is started to perform regeneration.

【0003】また、実公平2−18275号公報は、フ
ィルタ温度を検出する温度センサを設け、この温度セン
サが所定のしきい温度以上に相当する温度信号を所定時
間以上継続出力する場合に、フィルタ再生完了と判定し
ている。
In Japanese Utility Model Publication No. 2-18275, a temperature sensor for detecting a filter temperature is provided, and when the temperature sensor continuously outputs a temperature signal corresponding to a predetermined threshold temperature or more for a predetermined time or more, the filter is used. It is determined that the playback is completed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来のフィルタ再生方式では、パティキュレ−ト捕集量
を上記したように単にフィルタの差圧だけで判定する場
合、エンジン運転条件例えばエンジン回転数や排気ガス
温度によってもフィルタ差圧が変動するために、推定パ
ティキュレ−ト捕集量の誤差が大きいという不具合があ
った。
However, in the above-described conventional filter regeneration system, when the amount of collected particulates is determined only by the differential pressure of the filter as described above, the engine operating condition such as the engine speed or the exhaust gas is exhausted. Since the filter differential pressure also fluctuates depending on the gas temperature, there is a problem in that the error in the estimated particulate collection amount is large.

【0005】パティキュレ−ト捕集量を過少に推定する
と、再生時の最高温度の上昇によりフィルタ溶損、クラ
ックの可能性が生じ、パティキュレ−ト捕集量を過大に
推定すると、再生不良が生じてしまう。また、フィルタ
の差圧を検出する圧力センサが不良となると、パティキ
ュレ−ト捕集量の推定量の精度に誤差を生じ、上記と同
様にフィルタ溶損、クラック及び再生不良が生じてしま
う。
If the particulate collection amount is estimated to be too small, the maximum temperature during regeneration may cause filter melting damage and cracks, and if the particulate collection amount is estimated to be excessive, regeneration failure occurs. Will end up. Further, if the pressure sensor that detects the differential pressure of the filter becomes defective, an error occurs in the accuracy of the estimated amount of particulate collection, and as in the above case, filter melting loss, cracks, and defective regeneration occur.

【0006】本発明は上記各問題点に鑑みなされたもの
であり、簡単な装置構成により圧力センサの異常に伴う
フィルタ再生の失敗及びフィルタ損傷を回避可能な排気
ガス浄化装置を提供することをその目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus capable of avoiding filter regeneration failure and filter damage due to an abnormality of a pressure sensor with a simple device configuration. Has an aim.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の排気ガス浄化装
置は、図9のクレーム対応図に示すように、ディ−ゼル
エンジンの排気経路に配設されたフィルタと、前記エン
ジンの回転数を検出する回転数検出手段と、前記排気経
路中の排気ガス温度を検出する温度検出手段と、前記フ
ィルタ前後の圧力を検出する圧力検出手段と、検出され
た前記回転数、排気ガス温度及び圧力に基づいて前記フ
ィルタのパティキュレ−ト捕集量を推定する捕集量推定
手段と、前記フィルタの加熱により前記フィルタに捕集
されたパティキュレ−トを燃焼させて前記フィルタを再
生する電熱手段と、前記推定捕集量が所定レベルに達し
かどうかを判別する再生時期判別手段と、前記推定捕集
量が前記所定レベルに達した場合に発せられるフィルタ
再生指令の入力により前記電熱手段へ通電する通電制御
手段と、前記圧力と前記回転数との関係を記憶する記憶
手段と、前記電熱手段への通電を実施しないエンジン運
転期間に前記圧力検出手段から入力される前記圧力が前
記関係に適合するか否かを判別するとともに、非適合の
場合に前記圧力検出手段の異常を指示する異常警報を発
する圧力異常判別手段とを備えることを特徴としてい
る。
The exhaust gas purifying apparatus of the present invention, as shown in the claim correspondence diagram of FIG. 9, includes a filter arranged in the exhaust path of a diesel engine and a rotational speed of the engine. Rotational speed detection means for detecting, temperature detection means for detecting exhaust gas temperature in the exhaust path, pressure detection means for detecting pressure before and after the filter, and detected rotational speed, exhaust gas temperature and pressure A collection amount estimating means for estimating the particulate collection amount of the filter based on the above; an electric heating means for burning the particulate collected by the filter by heating the filter to regenerate the filter; and Regeneration timing determining means for determining whether or not the estimated collection amount reaches a predetermined level, and input of a filter regeneration command issued when the estimated collection amount reaches the predetermined level. The energization control means for energizing the electric heating means, the storage means for storing the relationship between the pressure and the rotational speed, and the pressure detection means input during the engine operation period in which the energization of the electric heating means is not performed. It is characterized by further comprising a pressure abnormality determining means for determining whether or not the pressure conforms to the above relationship and for issuing an abnormality alarm indicating an abnormality of the pressure detecting means when the pressure is not conforming.

【0008】[0008]

【作用】本発明では、フィルタ上流側の圧力(フィルタ
下流側の圧力又は大気圧を基準とする。以下、単に圧力
ともいう)のみならず、排気ガス温度及びエンジン回転
数に基づいてフィルタのパティキュレ−ト捕集量を推定
している。すなわち、上記圧力は、パティキュレ−ト捕
集量の他に、エンジンの運転状態、例えばエンジン回転
数や排気ガス温度によっても変動してしまうので、圧力
だけではパティキュレ−ト捕集量を正確に検出できな
い。本発明によれば、回転数、圧力、排気ガス温度に基
づいてパティキュレ−ト捕集量を決定しているので、パ
ティキュレ−ト捕集量を正確に検出できる。
In the present invention, not only the pressure on the upstream side of the filter (based on the pressure on the downstream side of the filter or atmospheric pressure; hereinafter also simply referred to as pressure), but also the particulate matter of the filter based on the exhaust gas temperature and the engine speed. -Estimating the collection amount. That is, since the pressure varies depending on the operating state of the engine, for example, the engine speed and the exhaust gas temperature, in addition to the particulate trapping amount, the pressure alone can accurately detect the particulate trapping amount. Can not. According to the present invention, since the amount of collected particulates is determined based on the number of revolutions, the pressure, and the temperature of exhaust gas, the amount of collected particulates can be accurately detected.

【0009】推定捕集量が所定レベルに達した場合に電
熱手段に通電を指令し(フィルタ再生指令を発し)、電
熱手段はフィルタのパティキュレ−トに着火し、フィル
タを再生する。更に本発明では、パティキュレ−ト捕集
量推定に用いた回転数検出手段及び圧力検出手段を用い
て、非再生時(非通電時)にエンジンの回転数と排気ガ
ス圧力との関係を検出し、検出した回転数と排気ガス圧
力との関係が予め記憶しているエンジン回転数と排気ガ
ス圧力との関係に適合しているかどうかを調べ、非適合
の場合に圧力検出手段を異常と判別する。
When the estimated trapped amount reaches a predetermined level, the electric heating means is instructed to energize (issues a filter regeneration command), and the electric heating means ignites the particulates of the filter to regenerate the filter. Further, in the present invention, the relationship between the engine speed and the exhaust gas pressure is detected during non-regeneration (non-energization) by using the rotation speed detection means and the pressure detection means used for estimating the amount of collected particulates. Checking whether the relationship between the detected engine speed and exhaust gas pressure matches the previously stored relationship between engine speed and exhaust gas pressure, and if not, determine that the pressure detection means is abnormal. .

【0010】[0010]

【発明の効果】以上説明したように本発明の排気ガス浄
化装置では、エンジン回転数、排気ガス温度及び排気ガ
スの圧力に基づいてフィルタのパティキュレ−ト捕集量
を推定しているので、高精度にパティキュレ−ト捕集量
を推定することができ、フィルタの損傷や再生不良を防
止することができる他、パティキュレ−ト捕集量推定に
用いた回転数検出手段及び圧力検出手段から得たデータ
を予め記憶するデータと比較することにより圧力検出手
段の異常も点検することができ、その結果として、構成
を複雑化することなく、圧力検出手段の異常に起因する
パティキュレ−ト捕集量の誤推定を防止し、パティキュ
レ−ト捕集量の誤推定に基づくフィルタ損傷や再生不良
を抑止することができる。
As described above, in the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, the particulate collection amount of the filter is estimated on the basis of the engine speed, the exhaust gas temperature and the exhaust gas pressure. It is possible to accurately estimate the amount of trapped particulate matter, prevent damage to the filter and defective regeneration, and obtain it from the rotational speed detection means and pressure detection means used for estimating the amount of trapped particulates. By comparing the data with the data stored in advance, it is possible to check the abnormality of the pressure detecting means, and as a result, the amount of the particulate trapped due to the abnormality of the pressure detecting means can be checked without complicating the structure. Erroneous estimation can be prevented, and filter damage and regeneration failure based on erroneous estimation of the amount of collected particulates can be suppressed.

【0011】[0011]

【実施例】【Example】

(実施例1)本発明の排気ガス浄化装置の一実施例を図
1に示す。この排気ガス浄化装置は両端密閉のフィルタ
収容ケース1を有し、フィルタ収容ケース1内にはその
上流側から下流側へ、排気圧検出用の上流側圧力センサ
7、温度センサ6(本発明でいう温度検出手段)、ヒー
タ(本発明でいう電熱手段)11、フィルタ2、フィル
タ下流圧力検出用の下流側圧力センサ17が順番に配置
されている。フィルタ収容ケース1の上流側の端壁には
ディーゼルエンジン20の排気管3が配設されており、
排気管3の途中から送気管10が分岐されている。送気
管10は給気用のブロワ13の出口に連結されている。
(Embodiment 1) An embodiment of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention is shown in FIG. This exhaust gas purifying apparatus has a filter housing case 1 whose both ends are hermetically sealed, and an upstream pressure sensor 7 for detecting exhaust pressure and a temperature sensor 6 (in the present invention) from the upstream side to the downstream side in the filter housing case 1. The temperature detecting means), the heater (electric heating means in the present invention) 11, the filter 2, and the downstream pressure sensor 17 for detecting the filter downstream pressure are sequentially arranged. The exhaust pipe 3 of the diesel engine 20 is provided on the upstream end wall of the filter housing case 1,
The air supply pipe 10 is branched from the middle of the exhaust pipe 3. The air supply pipe 10 is connected to the outlet of a blower 13 for supplying air.

【0012】一方、上記したヒータ11、ブロワ13は
コントローラ8により駆動制御され、また、ディーゼル
エンジン20に装着された回転数センサ18及びアクセ
ル開度センサ19の信号はコントローラ8に出力され
る。フィルタ2はハニカムセラミックフィルタ(日本碍
子kk製、直径5.66インチ×長さ6インチ)であっ
て、コ−ジェライトを素材として円柱形状に焼成されて
いる。フィルタ2はその両端面を貫通する多数の通気孔
を有し、隣接する通気孔の一方は上流端で封栓され、そ
の他方は下流端で封栓されている。排気ガスは隣接する
通気孔間の多孔性隔壁を透過し、パティキュレ−トだけ
が通気孔内に捕集される。フィルタ2の両端面はケース
1の両端面に所定距離を隔てて対面している。
On the other hand, the above-mentioned heater 11 and blower 13 are drive-controlled by the controller 8, and the signals of the rotation speed sensor 18 and the accelerator opening sensor 19 mounted on the diesel engine 20 are output to the controller 8. The filter 2 is a honeycomb ceramic filter (manufactured by Nippon Insulator kk, diameter 5.66 inches × length 6 inches), which is fired into a cylindrical shape using cordierite as a material. The filter 2 has a large number of vent holes penetrating both end faces thereof, one of the adjacent vent holes is plugged at the upstream end, and the other is plugged at the downstream end. The exhaust gas passes through the porous partition wall between the adjacent vent holes, and only the particulates are trapped in the vent holes. Both end faces of the filter 2 face the both end faces of the case 1 with a predetermined distance.

【0013】ヒータ3はニクロム線を素材とする電熱抵
抗体からなり、フィルタ2の再生時上流側に当たる端面
に近接配置されている。コントローラ8はA/Dコンバ
ータ内蔵マイコン(図示せず)を具備しており、各種デ
ータを処理して、ヒータ11、ブロワ13を制御して再
生を実行するともに、異常発生時に異常警報ランプ9を
点灯する(異常信号を出力する)。
The heater 3 is composed of an electrothermal resistor made of nichrome wire, and is arranged close to the end surface of the filter 2 which is located on the upstream side during regeneration. The controller 8 is equipped with a microcomputer (not shown) with a built-in A / D converter, processes various data, controls the heater 11 and the blower 13 to execute regeneration, and also activates an abnormality warning lamp 9 when an abnormality occurs. Lights up (an abnormal signal is output).

【0014】以下、この装置の動作を説明する。 (パティキュレ−ト捕集動作)ディ−ゼルエンジン20
から排出された排気ガスは排気管3を通じてケース1内
に導入され、排気ガス中のパティキュレ−トはフィルタ
2で捕集され、浄化された排気ガスは尾管4から外部に
排出される。
The operation of this device will be described below. (Particulate collection operation) Diesel engine 20
The exhaust gas discharged from the exhaust gas is introduced into the case 1 through the exhaust pipe 3, particulates in the exhaust gas are collected by the filter 2, and the purified exhaust gas is discharged to the outside from the tail pipe 4.

【0015】(フィルタ再生動作)次に、このフィルタ
2の再生動作を図2〜図7に示すフローチャートに従っ
て説明する。なお、この装置ではフィルタ再生動作はエ
ンジン停止期間に行うものとする。図2はフィルタ判別
ルーチンであって、まず、ステップ100にて、圧力セ
ンサ7、17が検出する排気圧力P1,P2と、回転数
センサ18が検出するエンジン回転数nと、排気ガス温
度Tを検出する温度センサ6に基づいて、パティキュレ
−ト捕集量Gを算出する。
(Filter Regenerating Operation) Next, the regenerating operation of the filter 2 will be described with reference to the flow charts shown in FIGS. In this device, the filter regeneration operation is performed while the engine is stopped. FIG. 2 is a filter determination routine. First, in step 100, the exhaust pressures P1 and P2 detected by the pressure sensors 7 and 17, the engine speed n detected by the rotation speed sensor 18, and the exhaust gas temperature T are detected. The particulate collection amount G is calculated based on the detected temperature sensor 6.

【0016】このパティキュレ−ト捕集量Gの算出を、
図4のサブルーチンにて詳細に説明する。まず、ステッ
プ1001にて、排気圧力P1,P2、回転数n及び排
気ガス温度Tを入力する。次に、ステップ1002に
て、フィルタ2の圧力損失(差圧)ΔP=P1−P2に
対する回転数n、排気ガス温度Tの影響を排除するため
に、以下の補正式により、補正差圧ΔPeqiを求め
る。
The calculation of the amount G of collected particulates is
This will be described in detail with reference to the subroutine shown in FIG. First, in step 1001, the exhaust pressures P1 and P2, the rotation speed n, and the exhaust gas temperature T are input. Next, in step 1002, in order to eliminate the influence of the rotational speed n and the exhaust gas temperature T on the pressure loss (differential pressure) ΔP = P1-P2 of the filter 2, the corrected differential pressure ΔPeqi is calculated by the following correction formula. Ask.

【0017】 ΔPeqi=ΔP×(523/T)×(2600/n) 排気ガス温度Tは絶対温度であり、回転数nの単位はr
pmである。すなわち、上式により測定差圧ΔPを、絶
対温度Tが523で、回転数nが2600の場合の差圧
に相当する補正差圧ΔPeqiを算出する。したがっ
て、本実施例では、差圧は排気ガス温度T又は回転数n
の変動に対して逆比例するものと近似している。この補
正差圧ΔPeqiは50msec毎に算出する。
ΔPeqi = ΔP × (523 / T) × (2600 / n) The exhaust gas temperature T is an absolute temperature, and the unit of the rotation speed n is r.
pm. That is, the measured differential pressure ΔP is calculated by the above equation, and the corrected differential pressure ΔPeqi corresponding to the differential pressure when the absolute temperature T is 523 and the rotation speed n is 2600 is calculated. Therefore, in this embodiment, the differential pressure is the exhaust gas temperature T or the rotation speed n.
Is inversely proportional to the fluctuation of. This corrected differential pressure ΔPeqi is calculated every 50 msec.

【0018】次に、ステップ1003にて、補正差圧Δ
Peqiの直前64個の各算出値の平均を求め、これを
平均補正差圧ΔPeqmとする。次に、ステップ100
4にて、マイコン式のコントローラ8内蔵のメモリ(図
示せず)に格納されて平均補正差圧ΔPeqmと捕集量
Gとの関係を記憶するテーブルから、捕集量Gをサーチ
する。
Next, at step 1003, the corrected differential pressure Δ
The average of the 64 calculated values immediately before Peqi is calculated, and this is set as the average correction differential pressure ΔPeqm. Next, step 100
At 4, the collection amount G is searched from a table stored in a memory (not shown) built in the microcomputer type controller 8 and storing the relationship between the average correction differential pressure ΔPeqm and the collection amount G.

【0019】次に、ステップ101にて回転数nを積算
して累積回転数を算出する。なお、回転数nを積算する
カウンタは後述するステップ118にてリセットされた
後、ステップ1001で読み取った回転数nに前回のス
テップ1001開始時点から今回のステップ1001開
始時点までの時間Δtを掛け、この積算値n×Δtを前
回までの積算値(累積回転数)に加算して、今回の累積
回転数とすることにより実施される。
Next, at step 101, the rotational speed n is integrated to calculate the cumulative rotational speed. The counter for accumulating the number of revolutions n is reset in step 118, which will be described later, and then the number of revolutions n read in step 1001 is multiplied by a time Δt from the start time of the previous step 1001 to the start time of this step 1001. This is performed by adding this integrated value n × Δt to the integrated value (cumulative rotation speed) up to the previous time to obtain the current cumulative rotation speed.

【0020】また、ステップ101では、前回のフィル
タ再生終了後の累積エンジン運転時間(以下、単に稼働
時間という)もカウントする。この稼働時間は、エンジ
ン運転中は作動するタイマ(図示せず)を用い、このタ
イマはステップ118にてリセットされる。更に、ステ
ップ101にて平均累積回転数を算出する。この平均累
積回転数は、過去n(ここで5回)回算出した5個の上
記累積回転数の平均値(移動平均値)を求めて、これを
平均累積回転数とする。なお、最初の4回のルーチンで
は所定の定数値を平均累積回転数として採用する。
In step 101, the cumulative engine operating time (hereinafter simply referred to as operating time) after the end of the previous filter regeneration is also counted. This operating time uses a timer (not shown) that operates during engine operation, and this timer is reset at step 118. Further, in step 101, the average cumulative rotation speed is calculated. For this average cumulative rotation speed, the average value (moving average value) of the five above-mentioned cumulative rotation speeds calculated n times in the past (here, five times) is obtained, and this is taken as the average cumulative rotation speed. In the first four routines, a predetermined constant value is adopted as the average cumulative rotation speed.

【0021】次のステップ102では、圧力センサ7、
17の点検を行うための圧力点検サブルーチンを実行す
る。この圧力点検サブルーチンを図5のフローチャート
を参照して説明する。まず、エンジン回転数が750〜
2500rpmかどうかを調べ(1021)、NOなら
ステップ1023に迂回し、YESなら圧力センサ7か
ら出力されるフィルタ上流圧力Pfが750〜1300
mHgで、かつ、圧力センサ71から出力されるフィル
タ下流圧力Pbが700〜780mHgとなるかどうか
を調べる(1022)。予めの調査により、エンジン回
転数が750〜2500rpmであれば、フィルタ2へ
のパティキュレ−ト捕集量の予想される変動範囲におい
て、フィルタ上流圧力Pfが750〜1300mHg、
フィルタ下流圧力Pbが700〜780mHgとなるこ
とが分かっている。したがって、ステップ1022の判
別条件を満足する場合にのみ、圧力センサ7、17は正
常として、ステップ1023に進み、そうでなければス
テップ1025に進む。
In the next step 102, the pressure sensor 7,
The pressure check subroutine for checking 17 is executed. This pressure check subroutine will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the engine speed is 750
It is checked whether it is 2500 rpm (1021). If NO, the process bypasses to step 1023, and if YES, the filter upstream pressure Pf output from the pressure sensor 7 is 750 to 1300.
It is checked whether or not the filter downstream pressure Pb output from the pressure sensor 71 is 700 to 780 mHg in mHg (1022). According to a preliminary investigation, if the engine speed is 750 to 2500 rpm, the filter upstream pressure Pf is 750 to 1300 mHg in the expected fluctuation range of the amount of particulate trapped in the filter 2.
It is known that the filter downstream pressure Pb becomes 700 to 780 mHg. Therefore, only when the determination condition of step 1022 is satisfied, it is determined that the pressure sensors 7 and 17 are normal, and the process proceeds to step 1023. Otherwise, the process proceeds to step 1025.

【0022】ステップ1023では、エンジン回転数が
750rpmから2500rpmまで連続的に変化した
かどうかを調べ、NOならステップ1023を迂回して
ステップ1029に進み、YESなら、この回転数変化
によるフィルタ上流圧力の変化ΔPfが70mHg以上
で、かつ、フィルタ下流圧力Pbの変化ΔPbが20m
Hg以上となるかどうかを調べる(1024)。予めの
調査により、エンジン回転数が750rpmから250
0rpmへ連続的に増大する場合、ΔPfは70mHg
以上、ΔPbは20mHg以上となることがわかってい
る。したがって、ステップ1024の判別条件を満足す
る場合にのみ、圧力センサ7、17は正常として、後述
のタイマを0にリセットし(1029)、メインルーチ
ンにリターンし、そうでなければステップ1025に進
む。
In step 1023, it is checked whether the engine speed continuously changes from 750 rpm to 2500 rpm. If NO, the process bypasses step 1023 and proceeds to step 1029. If YES, the filter upstream pressure due to this speed change is detected. The change ΔPf is 70 mHg or more, and the change ΔPb in the filter downstream pressure Pb is 20 m.
It is checked whether or not it is equal to or higher than Hg (1024). According to a preliminary investigation, the engine speed will be 750 rpm to 250
When continuously increasing to 0 rpm, ΔPf is 70 mHg
As described above, it is known that ΔPb is 20 mHg or more. Therefore, only when the determination condition of step 1024 is satisfied, the pressure sensors 7 and 17 are regarded as normal, the timer described later is reset to 0 (1029), and the process returns to the main routine, otherwise the process proceeds to step 1025.

【0023】ステップ1025ではマイコン内蔵のタイ
マが作動中かどうかを調べ、作動中でなければこのタイ
マをスタートさせ(1026)、作動中ならステップ1
026に迂回してステップ1027に進む。これによ
り、圧力センサ7又は17が異常な状態であればタイマ
がスタートすることになる。次のステップ1027で
は、上述のタイマが3秒を経過したかどうかを調べ、経
過していなければメインルーチンにリターンし、経過し
ていれば圧力センサ7又は17の異常状態が3秒以上継
続したものとして、異常表示ランプ9を点灯し(102
8)、緊急再生用の臨時パティキュレ−ト捕集量G’の
算出、置換を実行するサブルーチンを実行してメインル
ーチンにリターンする。
In step 1025, it is checked whether the timer built in the microcomputer is operating. If it is not operating, this timer is started (1026). If it is operating, step 1
It detours to 026 and proceeds to step 1027. As a result, if the pressure sensor 7 or 17 is in an abnormal state, the timer will start. In the next step 1027, it is checked whether or not the above-mentioned timer has elapsed for 3 seconds, and if it has not elapsed, it returns to the main routine, and if it has elapsed, the abnormal state of the pressure sensor 7 or 17 continues for 3 seconds or more. As a matter of course, the abnormality display lamp 9 is turned on (102
8) The subroutine for calculating and replacing the temporary particulate collection amount G'for emergency regeneration is executed and the process returns to the main routine.

【0024】この臨時捕集量算出、置換サブルーチンを
図6を参照して説明する。まず、ステップ1031にて
ステップ101で算出した累積回転数が平均累積回転数
+所定値α以上かどうかを調べ、以上であればフィルタ
再生時期に達したものと推定してステップ1034に進
む。一方、未満であれば、ステップ1032にてステッ
プ101で算出した稼働時間が平均稼働時間+所定値β
以上かどうかを調べ、以上であればフィルタ再生時期に
達したものと推定してステップ1034に進む。なお、
平均稼働時間はステップ101にて平均累積回転数と同
様に各回の稼働時間の移動平均値として算出する。
This temporary collection amount calculation and replacement subroutine will be described with reference to FIG. First, in step 1031, it is checked whether or not the cumulative rotation speed calculated in step 101 is equal to or greater than the average cumulative rotation speed + predetermined value α, and if it is above, it is estimated that the filter regeneration time has been reached, and the routine proceeds to step 1034. On the other hand, if less than, the operating time calculated in step 101 in step 1032 is the average operating time + predetermined value β
Whether or not it is above is checked, and if it is above, it is estimated that the filter regeneration time has been reached, and the routine proceeds to step 1034. In addition,
The average operating time is calculated in step 101 as a moving average value of the operating time of each time as with the average cumulative rotation speed.

【0025】なお、上記したステップ100では差圧Δ
Pを元にパティキュレ−ト捕集量Gを算出したが、圧力
センサ17が異常の場合、圧力センサ7の値により差圧
ΔPを置換することも可能である。このようにすれば、
圧力センサ7又は17の一方又は両方が故障しても再生
時期を判別し、指令することができ、パティキュレ−ト
捕集量が過大となるのを警告することができる。
In step 100, the differential pressure Δ
The particulate collection amount G was calculated based on P, but when the pressure sensor 17 is abnormal, the pressure difference ΔP can be replaced by the value of the pressure sensor 7. If you do this,
Even if one or both of the pressure sensors 7 and 17 are out of order, the regeneration time can be discriminated and the command can be issued, and it can be warned that the particulate collection amount becomes excessive.

【0026】次のステップ108では、サーチしたパテ
ィキュレ−ト捕集量Gが所定のしきい値Gtを超過した
かどうかを調べ、超過しなければステップ100にリタ
ーンし、超過したらステップ109に進んで再生指令表
示灯91を点灯してルーチンを終了する。次に、フィル
タ再生ルーチンを図3を参照して説明する。
In the next step 108, it is checked whether or not the searched particulate collection amount G exceeds a predetermined threshold value Gt. If it does not exceed the predetermined threshold value Gt, the process returns to step 100, and if it does, the process proceeds to step 109. The reproduction instruction display lamp 91 is turned on and the routine ends. Next, the filter regeneration routine will be described with reference to FIG.

【0027】運転者がフィルタ再生を指令するランプ9
1の点灯を視認し、エンジン停止状態にて再生スイッチ
(図示せず)をオンすると、フィルタ再生ルーチンが開
始される。このルーチンでは、まずステップ112にて
ブロワ13を起動し、内蔵のタイマーを起動し(11
4)、タイマー制御サブルーチンを実行して再生動作を
行い(116)、再生終了後、コントローラ8内のマイ
コン(図示せず)に内蔵される回転数積算カウンタ(累
積回転数積算用)及び稼働時間積算タイマ(エンジン稼
働時間積算用)をリセットする(118)。
Lamp 9 for driver commanding filter regeneration
When the regeneration switch (not shown) is turned on while the engine is stopped, the filter regeneration routine is started. In this routine, first, in step 112, the blower 13 is activated, and the built-in timer is activated (11
4), a timer control subroutine is executed to perform a reproduction operation (116), and after the reproduction is completed, a rotation speed integration counter (for cumulative rotation speed integration) and an operating time built in a microcomputer (not shown) in the controller 8 A cumulative timer (for cumulative engine operating time) is reset (118).

【0028】タイマー制御サブルーチンについて図7を
参照しつつ以下に説明する。このサブルーチンは、ブロ
ワ13通電からの時間をパラメータとして通電、送風制
御を行うものであり、まずブロワ13通電後、時間Ta
(ここでは1分)経過したら(1161)、ヒータ11
への予熱電力の通電を開始する(1162)。次に、ヒ
ータ11通電後、時間Tb’経過したら通電電力を着火
電力に増大し、その後、ヒータ11通電から時間Tb経
過したら(1163)、ヒータ11への通電電力を着火
電力から燃焼持続電力に切り換える(1164)。次
に、Tb経過後、時間Tc(ここでは15分)経過した
ら(1165)、通電を停止する(1166)。次に、
通電停止後、時間Td(ここでは10分)経過したら
(1167)、送風を停止する(1168)。
The timer control subroutine will be described below with reference to FIG. This subroutine controls energization and blowing by using the time from energization of the blower 13 as a parameter. First, after energizing the blower 13, the time Ta
After (1 minute in this case) (1161), the heater 11
The energization of the preheating power is started (1162). Next, after the heater 11 is energized, the energized power is increased to the ignition power when the time Tb 'has passed, and thereafter, when the time Tb has passed since the heater 11 was energized (1163), the power supplied to the heater 11 is changed from the ignition power to the combustion continuous power. Switch (1164). Next, after a lapse of Tb, when a time Tc (here, 15 minutes) has elapsed (1165), energization is stopped (1166). next,
When the time Td (here, 10 minutes) elapses after the energization is stopped (1167), the blowing is stopped (1168).

【0029】図8にこのサブルーチン中におけるタイミ
ングチャートを示す。上記ルーチンにおいて、ステップ
100は本発明でいう捕集量推定手段であり、ステップ
108は本発明でいう再生時期判別手段であり、ステッ
プ112〜116でいう通電制御手段であり、ステップ
1022、1024は記憶手段及び異常判別手段であ
る。
FIG. 8 shows a timing chart in this subroutine. In the above routine, step 100 is the collection amount estimation means in the present invention, step 108 is the regeneration timing determination means in the present invention, energization control means in steps 112 to 116, and steps 1022 and 1024 are A storage means and an abnormality determination means.

【0030】上記説明したように本実施例では、エンジ
ン回転数、排気ガス温度及び排気ガスの圧力に基づい
て、フィルタのパティキュレ−ト捕集量を正確に推定す
るとともに、検出した圧力が回転数と圧力との関係から
逸脱しているかどうかをチェックしているので、正確で
高い信頼性を有するフィルタ再生を実現でき、パティキ
ュレ−ト捕集量の推定の誤りに基づくフィルタの溶損や
クラック又は再生不良を防止できる。
As described above, in this embodiment, the particulate trapped amount of the filter is accurately estimated based on the engine speed, the exhaust gas temperature and the exhaust gas pressure, and the detected pressure is the rotational speed. It is possible to realize accurate and highly reliable filter regeneration since it is checked whether or not there is a deviation from the relationship between the pressure and the pressure, and it is possible to prevent the filter from melting or cracking due to an error in the estimation of the amount of collected particulates. Reproduction failure can be prevented.

【0031】なお上記実施例よりも更に詳細なエンジン
回転数と圧力との関係をマップとして記憶し、このマッ
プから得られた基準の圧力と、検出圧力とを比較して圧
力センサの良、不良を検出することも可能である。
It should be noted that a more detailed relationship between the engine speed and the pressure than that in the above embodiment is stored as a map, and the reference pressure obtained from this map is compared with the detected pressure to determine whether the pressure sensor is good or defective. It is also possible to detect

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

【図1】本発明の排気ガス浄化装置の一実施例を示すブ
ロック図、
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an exhaust gas purification device of the present invention,

【図2】その再生動作を示すフローチャート、FIG. 2 is a flowchart showing the reproducing operation,

【図3】その再生動作を示すフローチャート、FIG. 3 is a flowchart showing the reproducing operation,

【図4】その再生動作を示すフローチャート、FIG. 4 is a flowchart showing the reproduction operation,

【図5】その再生動作を示すフローチャート、FIG. 5 is a flowchart showing the reproducing operation,

【図6】その再生動作を示すフローチャート、FIG. 6 is a flowchart showing the reproducing operation,

【図7】その再生動作を示すフローチャート、FIG. 7 is a flowchart showing the reproducing operation,

【図8】その再生モードを示すタイミングチャート、FIG. 8 is a timing chart showing the reproduction mode,

【図9】クレーム対応図。FIG. 9 is a complaint correspondence diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2はフィルタ、6は温度センサ(温度検出手段)、7、
17は圧力センサ(圧力検出手段)、8はコントローラ
(捕集量検出手段、再生時期判別手段、記憶手段、通電
制御手段、異常判別手段)、11はヒータ(電熱手
段)、18は回転数センサ(回転数検出手段)。
2 is a filter, 6 is a temperature sensor (temperature detecting means), 7,
Reference numeral 17 is a pressure sensor (pressure detection means), 8 is a controller (collection amount detection means, regeneration timing determination means, storage means, energization control means, abnormality determination means), 11 is a heater (electric heating means), and 18 is a rotation speed sensor. (Rotation speed detection means).

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年9月20日[Submission date] September 20, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0011】[0011]

【実施例】 (実施例1)本発明の排気ガス浄化装置の一実施例を図
1に示す。この排気ガス浄化装置は両端密閉のフィルタ
収容ケース1を有し、フィルタ収容ケース1内にはその
上流側から下流側へ、排気圧検出用の上流側圧力センサ
7、温度センサ6(本発明でいう温度検出手段)、ヒー
タ(本発明でいう電熱手段)11、フィルタ2、フィル
タ下流圧力検出用の下流側圧力センサ17が順番に配置
されている。フィルタ収容ケース1の上流側の端壁には
ディーゼルエンジン20の排気管3が配設されており、
排気管3の途中から送気管10が分岐されている。送気
管10は給気用のブロワ13の出口にバルブ14を通じ
連結されている。
EXAMPLE 1 An example of an exhaust gas purifying apparatus of the present invention is shown in FIG. This exhaust gas purifying apparatus has a filter housing case 1 whose both ends are hermetically sealed, and an upstream pressure sensor 7 for detecting exhaust pressure and a temperature sensor 6 (in the present invention) from the upstream side to the downstream side in the filter housing case 1. The temperature detecting means), the heater (electric heating means in the present invention) 11, the filter 2, and the downstream pressure sensor 17 for detecting the filter downstream pressure are sequentially arranged. The exhaust pipe 3 of the diesel engine 20 is provided on the upstream end wall of the filter housing case 1,
The air supply pipe 10 is branched from the middle of the exhaust pipe 3. The air supply pipe 10 is provided with a valve 14 at the outlet of the blower 13 for supplying air.
It is connected Te.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0012】一方、上記したヒータ11、ブロワ13
びバルブ14はコントローラ8により駆動制御され、ま
た、ディーゼルエンジン20に装着された回転数センサ
18及びアクセル開度センサ19の信号はコントローラ
8に出力される。フィルタ2はハニカムセラミックフィ
ルタ(日本碍子kk製、直径5.66インチ×長さ6イ
ンチ)であって、コ−ジェライトを素材として円柱形状
に焼成されている。フィルタ2はその両端面を貫通する
多数の通気孔を有し、隣接する通気孔の一方は上流端で
封栓され、その他方は下流端で封栓されている。排気ガ
スは隣接する通気孔間の多孔性隔壁を透過し、パティキ
ュレ−トだけが通気孔内に捕集される。フィルタ2の両
端面はケース1の両端面に所定距離を隔てて対面してい
る。
On the other hand, the above-mentioned heater 11, blower 13 and
The drive of the valve 14 and the valve 14 is controlled by the controller 8, and the signals of the rotation speed sensor 18 and the accelerator opening sensor 19 mounted on the diesel engine 20 are output to the controller 8. The filter 2 is a honeycomb ceramic filter (manufactured by Nippon Insulator kk, diameter 5.66 inches × length 6 inches), which is fired into a cylindrical shape using cordierite as a material. The filter 2 has a large number of vent holes penetrating both end faces thereof, one of the adjacent vent holes is plugged at the upstream end, and the other is plugged at the downstream end. The exhaust gas passes through the porous partition wall between the adjacent vent holes, and only the particulates are trapped in the vent holes. Both end faces of the filter 2 face the both end faces of the case 1 with a predetermined distance.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 [Figure 1]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ディ−ゼルエンジンの排気経路に配設さ
れたフィルタと、前記エンジンの回転数を検出する回転
数検出手段と、前記排気経路中の排気ガス温度を検出す
る温度検出手段と、前記フィルタ上流側の圧力を検出す
る圧力検出手段と、検出された前記回転数、排気ガス温
度及び圧力に基づいて前記フィルタのパティキュレ−ト
捕集量を推定する捕集量推定手段と、前記フィルタの加
熱により前記フィルタに捕集されたパティキュレ−トを
燃焼させて前記フィルタを再生する電熱手段と、前記推
定捕集量が所定レベルに達しかどうかを判別する再生時
期判別手段と、前記推定捕集量が前記所定レベルに達し
た場合に発せられるフィルタ再生指令の入力により前記
電熱手段へ通電する通電制御手段と、前記圧力と前記回
転数との関係を記憶する記憶手段と、前記電熱手段への
通電を実施しないエンジン運転期間に前記圧力検出手段
から入力される前記圧力が前記関係に適合するか否かを
判別するとともに、非適合の場合に前記圧力検出手段の
異常を指示する異常警報を発する圧力異常判別手段とを
備えることを特徴とする排気ガス浄化装置。
1. A filter arranged in an exhaust passage of a diesel engine, a rotation speed detecting means for detecting a rotation speed of the engine, and a temperature detecting means for detecting an exhaust gas temperature in the exhaust passage. Pressure detection means for detecting the pressure on the upstream side of the filter, collection amount estimation means for estimating the particulate collection amount of the filter based on the detected rotation speed, exhaust gas temperature and pressure, and the filter Heating means for burning the particulates trapped in the filter to regenerate the filter, regeneration timing discriminating means for discriminating whether or not the estimated trap amount reaches a predetermined level, and the estimated trap. The relationship between the pressure and the rotation speed is stored, and an energization control unit that energizes the electric heating unit by inputting a filter regeneration command that is issued when the collection amount reaches the predetermined level. And a storage unit for determining whether or not the pressure input from the pressure detection unit during the engine operation period in which the power supply to the electric heating unit is not performed conforms to the relationship, and detects the pressure when the relation is not satisfied. An exhaust gas purifying apparatus, comprising: a pressure abnormality determination means for issuing an abnormality alarm indicating an abnormality of the means.
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