JPH0681628A - Exhaust particulate eliminator - Google Patents

Exhaust particulate eliminator

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Publication number
JPH0681628A
JPH0681628A JP4230286A JP23028692A JPH0681628A JP H0681628 A JPH0681628 A JP H0681628A JP 4230286 A JP4230286 A JP 4230286A JP 23028692 A JP23028692 A JP 23028692A JP H0681628 A JPH0681628 A JP H0681628A
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JP
Japan
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temperature
downstream
upstream
filter
heating means
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4230286A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Maehara
弘明 前原
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0681628A publication Critical patent/JPH0681628A/en
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Abstract

PURPOSE:To keep upstream and downstream temperature balance constant so as to prevent cracking and the fusing of filters by detecting the upstream and downstream temperature of a particulate trap, and controlling current application to heating means on the temperature lowered side separately according to the detected temperature CONSTITUTION:Cylindrical filters 13 are provided inside of the external wall of a particulate trap 10. A first temperature sensor 17 is provided upstream of the filters 13, and a second temperature sensor 18 is provided downstream of the filters 13. The detected temperature is outputted to a control circuit 11 so as to control heaters 141-144 separately. Engine speed becomes high to activate the heaters, and the temperature is stabilized to the degree of 800 deg.C, and when the upstream temperature is lowered after that, a current is applied with priority only to the heaters 141, 142. When the downstream temperature is lowered, a current is applied only to the heaters 143, 144. The upstream and downstream temperature is thus kept stably to at least 800 deg.C or higher so as to prevent the damage of the external wall caused by temperature difference.

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、ディーゼルエンジンに
おいて発生する排気微粒子(パティキュレート)を除去
するパティキュレート除去装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particulate matter removing device for removing exhaust particulates (particulates) generated in a diesel engine.

【0002】[0002]

【従来技術】ディーゼルエンジンから排出される排気ガ
スにはカーボン等からなるパティキュレートが含まれて
いる。このままパティキュレートが車外に排出されると
公害を招く恐れがあるので、このパティキュレートを補
集,燃焼して除去するパティキュレート除去装置をディ
ーゼルエンジン車に搭載している。
2. Description of the Related Art Exhaust gas emitted from a diesel engine contains particulates such as carbon. If particulate matter is discharged outside the vehicle as it is, it may cause pollution. Therefore, a particulate matter removing device that collects and burns the particulate matter to remove it is installed in a diesel engine vehicle.

【0003】図4は従来のパティキュレート除去装置を
示すブロック図で、以下この図4を用いてパティキュレ
ート除去装置の構成を説明する。41はエンジン、42
はエンジン41から排出される排気ガスを、パティキュ
レートトラップ43に送るための第一排気管、44はパ
ティキュレートトラップ43からの排気ガスを車外に送
るための第二排気管である。パティキュレートトラップ
43は筒状の外壁431内にパティキュレートのみを補
集するフィルタ432を備えるもので、その外壁の周囲
は、帯状ヒーター(図示せず)で覆われている。 第一
排気管42を伝って流れるエンジンからの排気ガスは、
パティキュレートトラップ43内に入るが、フィルタ4
32によってパティキュレートのみが補集される。そし
てこのトラップ43内がヒーターによって加熱されると
(約800°C)、フィルタ432内に溜まったパティ
キュレートは加熱,燃焼し、二酸化炭素となって第二排
気管44を伝って車外に流れ出る。
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional particulate removing device. The structure of the particulate removing device will be described below with reference to FIG. 41 is an engine, 42
Is a first exhaust pipe for sending the exhaust gas discharged from the engine 41 to the particulate trap 43, and 44 is a second exhaust pipe for sending the exhaust gas from the particulate trap 43 to the outside of the vehicle. The particulate trap 43 is provided with a filter 432 that collects only particulates inside a cylindrical outer wall 431, and the periphery of the outer wall is covered with a band heater (not shown). The exhaust gas from the engine flowing along the first exhaust pipe 42 is
It enters the particulate trap 43, but the filter 4
32 collects only particulates. Then, when the inside of the trap 43 is heated by the heater (about 800 ° C.), the particulates accumulated in the filter 432 are heated and burned to become carbon dioxide, which flows out of the vehicle through the second exhaust pipe 44.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、パテ
ィキュレートを燃焼するためには、ヒーターが必要であ
るが、従来ではパティキュレートトラップ外壁431の
周囲にヒータを設けているため、次のような問題を生ず
る。 パティキュレートトラップ43内において、その中心
付近まで熱が伝達されないために、ヒータの設置されて
いる外周付近だけ設定温度(800°C)に達し、中心
付近は設定温度まで上昇しなくなる。従って外周付近に
あるパティキュレートは良く燃焼するが、中心付近にあ
るパティキュレートは温度が低いのでほとんど燃焼しな
くなってしまう。これを防止するためにヒーター自体の
温度を更に高くすると、パティキュレートトラップ43
が熱くなり過ぎ、ひび割れ等を生じてしまう。
As described above, a heater is required to burn particulates, but conventionally, a heater is provided around the outer wall 431 of the particulate trap. Cause problems. Since heat is not transferred to the vicinity of the center of the particulate trap 43, the temperature reaches the set temperature (800 ° C.) only near the outer periphery where the heater is installed, and the temperature does not rise to the set temperature near the center. Therefore, the particulates in the vicinity of the outer periphery burn well, but the particulates in the vicinity of the center hardly burn because the temperature is low. To prevent this, if the temperature of the heater itself is further increased, the particulate trap 43
Becomes too hot and cracks occur.

【0005】実際には、フィルタ432は壁532と
補集孔632とで形成されており、排気ガスの流れがこ
の壁532に抑制されるので、上流側ではエンジン41
からの排気ガスの風が直接影響される。一方、排気ガス
の流速は、エンジン回転が速くなると共に速くなるが、
この壁532や外壁411に当たる排気ガスの流速が速
くなると、外壁431や壁532に一種の冷却効果が発
生する。従って、外壁431における上流と下流とで温
度差が生じてしまう(下流での排気ガスの流速はフィル
タ31によって抑えられるので冷却効果はない)。この
ように外壁431に温度差が生じると、外壁431がひ
び割れを起こしてしまう。またフィルタ432も溶損す
ることがある。
Actually, the filter 432 is formed by the wall 532 and the collecting hole 632, and the flow of exhaust gas is suppressed by this wall 532, so that the engine 41 is upstream on the upstream side.
The exhaust gas winds from are directly affected. On the other hand, the flow velocity of exhaust gas increases as the engine speed increases,
When the flow velocity of the exhaust gas hitting the wall 532 and the outer wall 411 is increased, a kind of cooling effect is generated on the outer wall 431 and the wall 532. Therefore, a temperature difference occurs between the upstream and the downstream of the outer wall 431 (the flow velocity of the exhaust gas at the downstream is suppressed by the filter 31, so there is no cooling effect). When the temperature difference occurs in the outer wall 431 in this way, the outer wall 431 is cracked. In addition, the filter 432 may also melt.

【0006】これを防止するため、従来では例えば特開
平4−47108号公報に示すように、フィルタ内に棒
状のヒータを複数本設けるようにしたものがある。この
ような手段をパティキュレートトラップ43に適用すれ
ば、パティキュレートトラップ43内の中心付近に直接
ヒーターが設けられてることになるので、中心付近にあ
るフィルタの温度もほどよく上昇して、中心付近にある
パティキュレートを完全燃焼することができ、の問題
を解決することができる。
In order to prevent this, there is a conventional one in which a plurality of rod-shaped heaters are provided in the filter, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-47108. If such a means is applied to the particulate trap 43, since the heater is provided directly near the center of the particulate trap 43, the temperature of the filter near the center also rises reasonably, and The particulates in can be completely burned, and the problem of can be solved.

【0007】しかしながら、このような手段をもってし
ても、未だ上記の問題を解決することができない。す
なわち、上流付近での外壁431には、エンジンからの
排気ガスが直接当たるので、やはり冷却効果が生じ、ど
うしても上流と下流とで温度差が生じてしまい、外壁4
31がひび割れを起こしてしまうことになる。本発明
は、パティキュレートトラップの上流と下流の温度差を
同一にして、外壁の破損を防止しようとするものであ
る。
However, even with such means, the above problems cannot be solved yet. That is, since the exhaust gas from the engine directly impinges on the outer wall 431 near the upstream side, a cooling effect is also produced, and a temperature difference between the upstream and downstream sides is inevitably generated.
31 will be cracked. The present invention aims to prevent the outer wall from being damaged by making the temperature difference between the upstream and the downstream of the particulate trap the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、筒状の外壁に覆われ、且つ排気ガス中の
排気微粒子を補集するフィルタと、該フィルタ内に設け
られ、且つ通電により作動して前記排気微粒子を加熱す
る加熱手段とを備え、該加熱手段により排気微粒子を燃
焼させて除去する排気微粒子除去装置において、内燃機
関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記フィルタ
の上流に設けられ、その上流の排気ガスの温度を検出す
る第一温度検出手段と、前記フィルタの下流に設けら
れ、その下流の排気ガスの温度を検出する第二温度検出
手段とを備え、前記加熱手段は、少なくとも前記フィル
タの上流付近に設けられた第一加熱手段と、少なくとも
前記フィルタの下流付近に設けられた第二加熱手段とか
らなり、更に前記第一温度検出手段と第二温度検出手段
からの検出信号を入力し、上流の温度と下流の温度に基
づき第一加熱手段、或いは第二加熱手段の通電を各々制
御する制御手段とを設けたことを第一の特徴とし、また
制御手段は前記回転数検出手段と前記第二温度検出手段
からの検出信号を入力し、内燃機関の回転数及び下流の
温度に基づき第一加熱手段、或いは第二加熱手段の通電
を各々制御することを第二の特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a filter which is covered with a cylindrical outer wall and collects exhaust fine particles in exhaust gas, and the filter is provided in the filter. And a heating unit that operates by energization to heat the exhaust particulates, and in an exhaust particulate removal device that burns and removes the exhaust particulates by the heating unit, a rotational speed detection unit that detects the rotational speed of the internal combustion engine, A first temperature detecting means provided upstream of the filter for detecting a temperature of exhaust gas upstream thereof, and a second temperature detecting means provided downstream of the filter for detecting a temperature of exhaust gas downstream thereof. The heating means comprises at least a first heating means provided near the upstream side of the filter and a second heating means provided at least near the downstream side of the filter, and further comprising: A detection signal from the temperature detection means and the second temperature detection means is input, and a control means for controlling the energization of the first heating means or the second heating means based on the upstream temperature and the downstream temperature is provided. According to the first feature, the control means inputs the detection signals from the rotation speed detection means and the second temperature detection means, and based on the rotation speed and the downstream temperature of the internal combustion engine, the first heating means or the second heating means. The second feature is to control the energization of each means.

【0009】[0009]

【作用】制御手段は、上流の温度と下流の温度、或いは
内燃機関の回転数と下流の温度に基づき、上流の温度が
低下、或いは内燃機関の回転数が上昇すると第一加熱手
段を通電し、第二加熱手段を非通電にして上流の温度を
上昇させる。またこれとは逆に下流の温度が低下すると
第二加熱手段を通電し、第一加熱手段を非通電にして下
流の温度を上昇させる。このようにして第一,第二加熱
手段への通電を個々に制御し、回転数上昇による外壁上
流側の温度低下を防止して、上流,下流における温度バ
ランスを一定に保つことにより、外壁のひび割れやフィ
ルタの溶損を防止することができる。
The control means energizes the first heating means when the upstream temperature decreases or the internal combustion engine rotational speed increases based on the upstream and downstream temperatures or the internal combustion engine rotational speed and downstream temperature. , The second heating means is de-energized to raise the upstream temperature. On the contrary, when the downstream temperature is lowered, the second heating means is energized and the first heating means is de-energized to raise the downstream temperature. In this way, the energization of the first and second heating means is individually controlled to prevent the temperature decrease on the upstream side of the outer wall due to the increase in the number of revolutions, and to keep the temperature balance upstream and downstream constant. It is possible to prevent cracking and melting of the filter.

【0010】[0010]

【実施例】図1を用いて本発明のパティキュレート除去
装置の構成を説明する。図1は本発明の一実施例を示す
パティキュレート除去装置1のブロック図である。尚、
後述するパティキュレートトラップについては断面図で
表している。空気と燃料との混合気の爆発によってエン
ジン3は回転する。爆発後の排気ガスはエンジン3から
第一排気管4を介してパティキュレートトラップ10へ
流れる。パティキュレート除去装置1は大別して上記パ
ティキュレートトラップ10とマイクロコンピュータか
らなる制御回路11から構成されている。更にパティキ
ュレートトラップ10は、外壁12、パティキュレート
トラップ10内にある筒状のフィルタ13、このフィル
タ13内の中心部にまで挿通して設置された、棒状のヒ
ーター4本(141,142,143,144)、パテ
ィキュレートトラップ10の上流側に設けられ、その上
流における排気ガスの圧力値を検出する第一圧力センサ
15、これと同じく下流側の圧力値を検出する第二圧力
センサ16、更にパティキュレートトラップ10のフィ
ルタ13の上流側に設けられ、その上流における排気ガ
スの温度を検出し、この温度に相当する検出信号を制御
回路11へ出力する第一温度センサ17、同じくその下
流における排気ガスの温度を検出し、この温度に相当す
る検出信号を、制御回路11に対して出力する第二温度
センサ18から構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of the particulate removing device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of a particulate removing device 1 showing an embodiment of the present invention. still,
The particulate trap described later is shown in a sectional view. The engine 3 rotates due to the explosion of the air-fuel mixture. The exhaust gas after the explosion flows from the engine 3 to the particulate trap 10 via the first exhaust pipe 4. The particulate removing device 1 is roughly composed of the particulate trap 10 and a control circuit 11 including a microcomputer. Further, the particulate trap 10 includes four rod-shaped heaters (141, 142, 143) which are installed by inserting the outer wall 12, a cylindrical filter 13 in the particulate trap 10, and a central portion of the filter 13. , 144), a first pressure sensor 15 provided on the upstream side of the particulate trap 10 for detecting the pressure value of the exhaust gas upstream thereof, and a second pressure sensor 16 for detecting the pressure value on the downstream side thereof, A first temperature sensor 17, which is provided on the upstream side of the filter 13 of the particulate trap 10, detects the temperature of the exhaust gas upstream thereof, and outputs a detection signal corresponding to this temperature to the control circuit 11, and the exhaust gas downstream thereof as well. The second temperature sensor that detects the temperature of the gas and outputs a detection signal corresponding to this temperature to the control circuit 11. And a 18.

【0011】上述した筒状のフィルタ13はセラミック
からなり、上流〜下流方向に延びた複数の補集孔131
と、小さな穴を有するスポンジ型の壁部132とを有す
る。尚、このフィルタ13のA−B断面図を図2で示し
ておく。この補集孔131内に排気ガスが入り、排気ガ
ス中に含まれる気体(酸素等)は、壁部132の穴を通
じて下流側、つまり第二排気管16へ流れるが、排気ガ
ス中に含まれるパティキュレート(排気微粒子)は比較
的大きいのでこの穴を通過することができず、補集孔1
31内に溜まってしまうことになり、パティキュレート
は下流へは流れないことになる。尚、パティキュレート
がフィルタ13内に所定量以上溜まると、このパティキ
ュレートが排気ガスの流れを抑制するので、上流におけ
る排気ガスの圧力と下流における排気ガスの圧力とに差
がでる。この圧力差を検出すればパティキュレートがフ
ィルタ13内に所定量以上溜まったと判断できる。
The above-mentioned cylindrical filter 13 is made of ceramic and has a plurality of collecting holes 131 extending in the upstream-downstream direction.
And a sponge type wall portion 132 having a small hole. A cross-sectional view of the filter 13 taken along the line AB is shown in FIG. Exhaust gas enters the collecting holes 131, and the gas (oxygen or the like) contained in the exhaust gas flows to the downstream side, that is, the second exhaust pipe 16 through the hole of the wall portion 132, but is included in the exhaust gas. Particulates (exhaust particles) cannot pass through this hole because they are relatively large.
It will be accumulated in 31, and the particulates will not flow downstream. It should be noted that when the particulates are accumulated in the filter 13 by a predetermined amount or more, the particulates suppress the flow of the exhaust gas, so that there is a difference between the pressure of the exhaust gas on the upstream side and the pressure of the exhaust gas on the downstream side. If this pressure difference is detected, it can be determined that the particulates have accumulated in the filter 13 by a predetermined amount or more.

【0012】4本のヒーター141,142,143,
144は上流から下流へ向かって順に配置されている。
これらフィルタは図中のパティキュレートトラップ10
の中央線を挟んで2本づつに分けられ、各フィルタ間は
等間隔に並んでおり、第一ヒーター141が上流側に最
も近く、次に第二ヒーター142、第三ヒーター14
3、そして下流側に最も近いのが第四ヒーター144と
なる。
Four heaters 141, 142, 143
144 are arranged in order from upstream to downstream.
These filters are the particulate trap 10 in the figure.
Of the filters, the filters are arranged at equal intervals, and the first heater 141 is closest to the upstream side, and then the second heater 142 and the third heater 14 are arranged.
3, and the fourth heater 144 is closest to the downstream side.

【0013】ヒーターは実際には、一種のグロープラグ
のようなもので、耐熱チューブ内にコイルが挿入されて
おり、このコイルの周りに絶縁粉末が充填されてなるも
のである。このコイルに電流が流れると、発熱を起こ
す。ヒーターをフィルタ13内に挿入するには、例えば
ドリル等でフィルタ13に穴を空けておき、ここに各ヒ
ーターを挿入し、外壁12にナット等で固定すればよ
い。
The heater is actually like a kind of glow plug, in which a coil is inserted in a heat-resistant tube, and an insulating powder is filled around the coil. When a current flows through this coil, heat is generated. To insert the heater into the filter 13, for example, a hole is made in the filter 13 with a drill or the like, each heater is inserted therein, and fixed to the outer wall 12 with a nut or the like.

【0014】このヒーターが加熱することにより、補集
孔131内に一定以上溜まったパティキュレートが燃焼
して二酸化炭素になり、補集孔131外へ排出されるの
で補集孔131内が所謂空の状態になる。このようにす
れば再度フィルタ13内にパティキュレートを溜めてお
くことができ、フィルタ13を再利用(再生)すること
ができる。
When the heater is heated, the particulates accumulated in the collecting hole 131 for a certain amount or more are burnt into carbon dioxide, which is discharged to the outside of the collecting hole 131, so that the inside of the collecting hole 131 is so-called empty. It becomes the state of. By doing so, the particulates can be stored in the filter 13 again, and the filter 13 can be reused (regenerated).

【0015】そして本例では各ヒーターの発熱を、後述
する制御回路11によって個々に制御するものであり、
そしてこの各ヒーターを個々に制御することによって、
上流付近の温度を特に上昇させたり、逆に下流付近の温
度を特に上昇させたりしながら、外壁12及びフィルタ
13の上流、下流における温度を均一にすることができ
るようにしている。
In this example, the heat generation of each heater is individually controlled by the control circuit 11 described later,
And by controlling each of these heaters individually,
The temperature in the upstream and the downstream of the outer wall 12 and the filter 13 can be made uniform while increasing the temperature in the vicinity of the upstream and the temperature in the vicinity of the downstream in particular.

【0016】制御回路11は、エンジン3に装着された
エンジン回転数センサ6(以下、NEセンサと称する)
からの検出信号によりエンジン回転数を入力する。また
第一,第二圧力センサ15,16からの圧力値、そして
第一,第二温度センサ17,18からの温度も各々入力
する。入力された各データは制御回路11内にある図示
せぬマイクロコンピュータに取り込まれ、マイクロコン
ピュータはこの各データに基づき各ヒーター141,1
42,143,144の個々に対して通電のオン,オフ
を制御するようにしている。
The control circuit 11 includes an engine speed sensor 6 mounted on the engine 3 (hereinafter referred to as NE sensor).
The engine speed is input by the detection signal from. Further, the pressure values from the first and second pressure sensors 15 and 16 and the temperatures from the first and second temperature sensors 17 and 18 are input, respectively. Each input data is taken in by a microcomputer (not shown) in the control circuit 11, and the microcomputer uses each data as a basis for each heater 141, 1
On / off of energization is controlled for each of 42, 143, and 144.

【0017】以下、本例の動作を説明する。まずエンジ
ンがアイドル時(排気ガスの流速が極めて遅い)におけ
る動作を説明する。図3は上記マイクロコンピュータの
動作を示すフローチャートである。図示せぬ電源から制
御回路11に電力が供給されるとマイクロコンピュータ
は動作を開始する。まずステップS1で第一,第二の圧
力センサ15,16からの各圧力値を取り込み、これら
の差を求める。そして次のステップS2において圧力値
の差が所定値以上であれば、パティキュレートが補集孔
131内に一定量以上溜まったと判断し、フィルタ13
を再生するべく、次のステップS3以降で各ヒーターの
加熱制御の開始を行う。
The operation of this example will be described below. First, the operation when the engine is idle (the flow velocity of exhaust gas is extremely low) will be described. FIG. 3 is a flow chart showing the operation of the microcomputer. When power is supplied to the control circuit 11 from a power source (not shown), the microcomputer starts operating. First, in step S1, the pressure values from the first and second pressure sensors 15 and 16 are fetched and the difference between them is obtained. If the difference between the pressure values is equal to or more than the predetermined value in the next step S2, it is determined that the particulates have accumulated in the collecting hole 131 by a certain amount or more, and the filter 13
In order to reproduce the above, heating control of each heater is started in the next step S3 and subsequent steps.

【0018】パティキュレートが一定量以上溜まった
ら、ステップS3において試行的に第一から第四までの
ヒーター全てに通電をおこない、加熱させ、外壁12内
全体を温める。そしてこの温度の上昇具合を調べるべく
次のステップS4,ステップS5へ進行する。ステップ
S4では、第一の温度センサ17から取り込んだ温度に
基づき、フィルタ13の入口、すなわちパティキュレー
トトラップ10の上流付近の温度が設定値(約800°
C)以上に達したか否かを判断する。ヒーター通電開始
当初は、まだヒーター自体活性化していないので800
°C以上には達しておらず、次のステップS6に進み、
今度は第二の温度センサ18に基づいて、下流付近の温
度が800°C以上か否かを判断する。下流側も800
°C以上には達していないのでステップS3に戻り、ヒ
ーター全てを通電させておき、ステップS3,S4,S
6を繰り返しながらしばらく上流,下流の温度の様子を
見ておく。
When a certain amount or more of particulates are accumulated, all the first to fourth heaters are energized and heated in a trial manner in step S3 to warm the entire inside of the outer wall 12. Then, the process proceeds to the next step S4 and step S5 in order to check how the temperature rises. In step S4, based on the temperature taken in from the first temperature sensor 17, the temperature near the inlet of the filter 13, that is, near the upstream of the particulate trap 10 is a set value (about 800 °).
C) Determine whether or not the above is reached. At the beginning of heater energization, the heater itself has not been activated yet, so 800
Since it has not reached above ° C, proceed to the next step S6,
This time, based on the second temperature sensor 18, it is determined whether or not the temperature near the downstream is 800 ° C. or higher. 800 downstream
Since it has not reached above ° C, the process returns to step S3, all heaters are energized, and steps S3, S4, S
While repeating step 6, watch the upstream and downstream temperatures for a while.

【0019】そして温度が上昇してゆき、上流の温度が
800°Cを越えるとステップS4からステップS5に
進み、ステップS5で第二のヒーター142の通電を一
旦停止させ、第一,第三,第四のヒーター141,14
3,144のみ通電を行うようにする。これは、上流の
温度が上がりすぎないように第二のヒーター142を非
通電、また第一のヒーター141に対しては、特に上流
付近の排気ガスによる冷却効果を防止するために通電さ
せておき、上流側の温度を800°Cに保とうとするた
めである。
Then, when the temperature rises and the upstream temperature exceeds 800 ° C., the process proceeds from step S4 to step S5, in which the energization of the second heater 142 is temporarily stopped, and the first, third, Fourth heater 141,14
Only 3 and 144 are energized. This is because the second heater 142 is not energized so that the upstream temperature does not rise too much, and the first heater 141 is energized in order to prevent the cooling effect due to exhaust gas particularly near the upstream. This is to keep the temperature on the upstream side at 800 ° C.

【0020】このとき、通常は下流側も温度が800°
C以上に上昇しているので、ステップS6からステップ
S7に進み、今度は第三のヒーター143のみを非通電
にして、下流側の温度が上がりすぎないように、また下
がりすぎないようにして800°Cに保つように制御す
る。このように、パティキュレートトラップの中央付近
にある第二のヒーター142、第三のヒーター143を
通電,非通電して上流,下流を個々に制御しながら、上
流,下流の温度を共に800°Cに保つようにする。
At this time, the temperature is usually 800 ° C. on the downstream side as well.
Since the temperature has risen above C, the process proceeds from step S6 to step S7, this time only the third heater 143 is de-energized so that the temperature on the downstream side does not rise too much and does not drop too much. Control to keep at ° C. In this manner, the second heater 142 and the third heater 143 near the center of the particulate trap are energized / de-energized to control the upstream / downstream individually, and the upstream / downstream temperature is both 800 ° C. Try to keep

【0021】そして次のステップS8で上流,下流共、
少なくとも800°C以上に安定したと判断したら、次
のステップS9において上流側、下流側に各々最も近い
第一のヒーター141と第四のヒーター144のみを通
電させ、上流,下流共、より800°Cに近く保つよう
に制御する。そして次のステップS10において再度上
流側の温度を検出するが、このとき(アイドリング時)
は800°C程度に安定しているので、次のステップS
12に進んで、再度下流側の温度の様子も見る。このと
きは上流側と共に800°C程度に安定しているので、
次のステップS14に進み、上流側と下流側の圧力差が
所定値以下になったか否か、すなわち、パティキュレー
トが燃焼して除去されたか否かを判断する。そして未だ
所定値以上、すなわち未だ完全に除去されていなければ
ステップS9に戻り、除去されるまでステップS9,S
10,S12,S14を繰り返す。除去されたならステ
ップS14で再生が完了したと判断し、ステップS15
に進んでヒーター全てを非通電にし、ステップS1に戻
って再度パティキュレートを補集してゆく。
Then, in the next step S8, both upstream and downstream,
When it is determined that the temperature is stable at 800 ° C or higher, in the next step S9, only the first heater 141 and the fourth heater 144, which are closest to the upstream side and the downstream side, respectively, are energized, and the upstream and downstream sides are set to 800 ° Control to keep close to C. Then, in the next step S10, the temperature on the upstream side is detected again, but at this time (during idling)
Is stable at about 800 ° C, the next step S
Proceed to 12 and check the temperature on the downstream side again. At this time, since it is stable at about 800 ° C with the upstream side,
Next, in step S14, it is determined whether the pressure difference between the upstream side and the downstream side has become equal to or less than a predetermined value, that is, whether the particulates have been burned and removed. Then, if it is not less than the predetermined value, that is, if it is not completely removed yet, the process returns to step S9, and steps S9 and S are performed until it is removed.
10. S12 and S14 are repeated. If it is removed, it is determined in step S14 that the reproduction is completed, and step S15
Then, all the heaters are de-energized and the process returns to step S1 to collect the particulates again.

【0022】ここまでは、エンジンのアイドル時につい
て説明したが、次にアイドル回転数時ではなく中,高回
転数(例えば3000回転)時における本例の動作,作
用を説明する。ステップS8までに、各ヒーターを活性
化させて上流,下流を800°C程度に安定させ、そし
てステップS9からステップS14で、パティキュレー
トの除去状態を監視するが、この監視中において、エン
ジンの回転数が例えば3000回転にまで上がり、上流
の温度が800°C以下に低下しても、ステップS10
によってこの温度低下を即座に検出する。そしてこのス
テップS10の判断により、ステップS11に進むと、
上流側のヒーター141,142のみを優先して通電さ
せる。このようにすれば、上流の温度が低下しても上流
側だけを集中して加熱するので800°C以上に再び上
昇する。また上流の集中加熱により、逆に下流側の温度
が低下しても、ステップS12、ステップS13によっ
て下流側のヒーター143,144のみを通電して、下
流を800°C以上に再び上昇させる。
Up to this point, the engine has been described when it is idling, but next, the operation and action of this example when the engine is operating at an intermediate speed and at a high speed (for example, 3000 rpm) instead of at idle speed will be described. By step S8, each heater is activated to stabilize the upstream and downstream to about 800 ° C, and the removal state of particulates is monitored in steps S9 to S14. During this monitoring, the engine rotation Even if the number rises to 3000 rpm and the upstream temperature drops to 800 ° C or lower, step S10
This temperature drop is immediately detected by. When the process proceeds to step S11 by the determination in step S10,
Only the heaters 141 and 142 on the upstream side are preferentially energized. By doing so, even if the temperature of the upstream side is lowered, only the upstream side is concentrated and heated, so that the temperature rises again to 800 ° C or higher. Further, even if the temperature on the downstream side is decreased due to the concentrated heating on the upstream side, only the heaters 143 and 144 on the downstream side are energized to raise the temperature to 800 ° C or higher again in steps S12 and S13.

【0023】このように、エンジン回転数がアイドル回
転数以上になり、上流における流速が速くなっても、上
流,下流の温度を共に少なくとも800°C以上に保持
し、温度バランスを一定に保つようにしているので、外
壁12のひび割れ等を防止することができる。また、ス
テップS1からステップS8における加熱準備段階にお
いて、上流の冷却効果が発生してもステップS6,ステ
ップS7により、上流側の温度を上昇させることができ
る。
In this way, even if the engine speed becomes higher than the idle speed and the flow velocity at the upstream becomes faster, both the upstream temperature and the downstream temperature are kept at least 800 ° C. or more to keep the temperature balance constant. Therefore, the outer wall 12 can be prevented from cracking. Further, even if an upstream cooling effect occurs in the heating preparation stage in steps S1 to S8, the upstream temperature can be increased by steps S6 and S7.

【0024】尚、ステップS10のように、直接温度を
検出して、上流側の冷却効果を判断しているが、この代
わりに、NEセンサからのエンジン回転数を取り込み、
エンジン回転数が例えば3000回転以上であれば冷却
効果が発生していると判断するようにしてもよい。また
本例ではヒーターの数を4本にしているが、これ以上複
数にしてもよく、少なくとも2本あれば上流、下流の温
度バランスを保つことができる。またヒーターは板状の
ものでもよい。
As in step S10, the temperature is directly detected to determine the cooling effect on the upstream side. Instead of this, the engine speed from the NE sensor is fetched,
If the engine speed is 3000 rpm or more, for example, it may be determined that the cooling effect is occurring. Further, although the number of heaters is four in this example, the number of heaters may be more than four, and if at least two heaters are provided, the upstream and downstream temperature balance can be maintained. Further, the heater may be a plate-shaped one.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上、本発明によれば、パティキュレー
トトラップの上流と下流の温度差を同一にし、パティキ
ュレートトラップ外壁の破損を防止することができる。
As described above, according to the present invention, the temperature difference between the upstream side and the downstream side of the particulate trap can be made equal to prevent the outer wall of the particulate trap from being damaged.

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

【図1】本発明の一例を示すパティキュレート除去装置
の構成図
FIG. 1 is a block diagram of a particulate remover showing an example of the present invention.

【図2】図1におけるパティキュレートトラップ10の
A−B断面図
FIG. 2 is a sectional view taken along line AB of the particulate trap 10 in FIG.

【図3】本発明の一例を示すマイクロコンピュータの動
作を示すフローチャート
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of a microcomputer showing an example of the present invention.

【図4】従来のパティキュレートトラップを示す構成図FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional particulate trap.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・パティキュレート除去装置 11・・制御回路 13・・フィルタ 1-Particulate removing device 11-Control circuit 13-filter

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】筒状の外壁に覆われ、且つ排気ガス中の排
気微粒子を補集するフィルタと、該フィルタ内に設けら
れ、且つ通電により作動して前記排気微粒子を加熱する
加熱手段とを備え、該加熱手段により排気微粒子を燃焼
させて除去する排気微粒子除去装置において、 内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記フ
ィルタの上流に設けられ、その上流の排気ガスの温度を
検出する第一温度検出手段と、前記フィルタの下流に設
けられ、その下流の排気ガスの温度を検出する第二温度
検出手段とを備え、前記加熱手段は、少なくとも前記フ
ィルタの上流付近に設けられた第一加熱手段と、少なく
とも前記フィルタの下流付近に設けられた第二加熱手段
とからなり、更に前記第一温度検出手段と第二温度検出
手段からの検出信号を入力し、上流の温度と下流の温度
に基づき第一加熱手段、或いは第二加熱手段の通電を各
々制御する制御手段とを設けたことを特徴とする排気微
粒子除去装置。
1. A filter, which is covered by a cylindrical outer wall and collects exhaust particulates in exhaust gas, and a heating means which is provided in the filter and operates by energization to heat the exhaust particulates. An exhaust particulate matter removing device that burns and removes exhaust particulates by the heating means, wherein a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of an internal combustion engine and an exhaust gas temperature upstream of the filter are provided. A first temperature detecting means for detecting and a second temperature detecting means provided downstream of the filter for detecting the temperature of exhaust gas downstream thereof are provided, and the heating means is provided at least near the upstream of the filter. A first heating means and a second heating means provided at least near the downstream of the filter, and further inputs detection signals from the first temperature detecting means and the second temperature detecting means. However, the exhaust particulate removing device is characterized by being provided with control means for respectively controlling the energization of the first heating means or the second heating means based on the upstream temperature and the downstream temperature.
【請求項2】制御手段は前記回転数検出手段と前記第二
温度検出手段からの検出信号を入力し、内燃機関の回転
数及び下流の温度に基づき第一加熱手段、或いは第二加
熱手段の通電を各々制御することを特徴とする請求項1
記載の排気微粒子除去装置。
2. The control means inputs detection signals from the rotation speed detection means and the second temperature detection means, and determines whether the first heating means or the second heating means is based on the rotation speed and the downstream temperature of the internal combustion engine. 2. The power supply is controlled respectively.
Exhaust particulate removal device described.
JP4230286A 1992-08-28 1992-08-28 Exhaust particulate eliminator Withdrawn JPH0681628A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8292987B2 (en) 2007-09-18 2012-10-23 GM Global Technology Operations LLC Inductively heated particulate matter filter regeneration control system
JP2017101600A (en) * 2015-12-02 2017-06-08 三菱自動車工業株式会社 Control device for engine

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8292987B2 (en) 2007-09-18 2012-10-23 GM Global Technology Operations LLC Inductively heated particulate matter filter regeneration control system
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Effective date: 19991102