JPH0711938A - ディーゼルエンジンの排気浄化装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの排気浄化装置Info
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- JPH0711938A JPH0711938A JP5150873A JP15087393A JPH0711938A JP H0711938 A JPH0711938 A JP H0711938A JP 5150873 A JP5150873 A JP 5150873A JP 15087393 A JP15087393 A JP 15087393A JP H0711938 A JPH0711938 A JP H0711938A
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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
- 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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- 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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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気ヒータや電動式エアポンプの電気機器の
制御精度に優れたディーゼルエンジンの排気浄化装置を
提供することにある。 【構成】 ディーゼルエンジン１の排気系にはフィルタ
５が設けられ、フィルタ５の端部には電気ヒータ６が配
置されている。電気ヒータ６の電源回路の途中には半導
体スイッチング素子１２が配置され、同素子１２にデュ
ーティ信号を出力して電気ヒータ６を通電することによ
りフィルタ５に捕集されたパティキュレートが焼却され
てフィルタ再生する。又、電気ヒータ６の電源ラインの
電気ヒータ６の両端には電圧検出ラインが設けられ、そ
のラインの途中にサンプラ２０，２１が設けられてい
る。デューティ信号での電気ヒータ通電タイミングにて
サンプラ２０，２１が閉路してその時の電気ヒータ６へ
の印加電圧が検出されて、目標の電気ヒータ６への供給
電力となるようにデューティ信号が制御される。
制御精度に優れたディーゼルエンジンの排気浄化装置を
提供することにある。 【構成】 ディーゼルエンジン１の排気系にはフィルタ
５が設けられ、フィルタ５の端部には電気ヒータ６が配
置されている。電気ヒータ６の電源回路の途中には半導
体スイッチング素子１２が配置され、同素子１２にデュ
ーティ信号を出力して電気ヒータ６を通電することによ
りフィルタ５に捕集されたパティキュレートが焼却され
てフィルタ再生する。又、電気ヒータ６の電源ラインの
電気ヒータ６の両端には電圧検出ラインが設けられ、そ
のラインの途中にサンプラ２０，２１が設けられてい
る。デューティ信号での電気ヒータ通電タイミングにて
サンプラ２０，２１が閉路してその時の電気ヒータ６へ
の印加電圧が検出されて、目標の電気ヒータ６への供給
電力となるようにデューティ信号が制御される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン
の排気浄化装置に関するものである。
の排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの排気浄化装置が特開平４−２
５９６２０号公報に開示されている。この装置は、エン
ジンの排気系に設けられたパティキュレートを捕集する
フィルタを備えるとともに、該フィルタの端部に電気ヒ
ータを配置して、電気ヒータを通電することによりフィ
ルタに捕集されたパティキュレートを焼却してフィルタ
再生する。このフィルタ再生時に、電気ヒータに電力を
供給するバッテリの電圧を検出し、この検出電圧と予め
定めた所定ヒータ電圧とにより電気ヒータに供給される
電力のデューティ比を求める。そして、このデューティ
比により電気ヒータに供給されるバッテリ通電時間をデ
ューティ制御して電気ヒータに一定電力を供給するもの
である。
５９６２０号公報に開示されている。この装置は、エン
ジンの排気系に設けられたパティキュレートを捕集する
フィルタを備えるとともに、該フィルタの端部に電気ヒ
ータを配置して、電気ヒータを通電することによりフィ
ルタに捕集されたパティキュレートを焼却してフィルタ
再生する。このフィルタ再生時に、電気ヒータに電力を
供給するバッテリの電圧を検出し、この検出電圧と予め
定めた所定ヒータ電圧とにより電気ヒータに供給される
電力のデューティ比を求める。そして、このデューティ
比により電気ヒータに供給されるバッテリ通電時間をデ
ューティ制御して電気ヒータに一定電力を供給するもの
である。
【０００３】又、これと同様なことをフィルタに二次空
気を供給するための電動式エアポンプについても行って
いる。
気を供給するための電動式エアポンプについても行って
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この装置にお
いては、検出したバッテリ電圧にはハーネスドロップを
含んでおり電気ヒータの電圧としては誤差を含んでい
る。つまり、通電電流によってハーネスの内部抵抗電圧
降下分が通電の有無により発生してその時のデューティ
によって誤差として取り込まれることになり制御精度が
低下する。その結果、電気ヒータの電力が目標値からズ
レてしまうという問題があった。
いては、検出したバッテリ電圧にはハーネスドロップを
含んでおり電気ヒータの電圧としては誤差を含んでい
る。つまり、通電電流によってハーネスの内部抵抗電圧
降下分が通電の有無により発生してその時のデューティ
によって誤差として取り込まれることになり制御精度が
低下する。その結果、電気ヒータの電力が目標値からズ
レてしまうという問題があった。
【０００５】又、これと同様なことがフィルタに二次空
気を供給するための電動式エアポンプにも言える。そこ
で、この発明の目的は、電気ヒータや電動式エアポンプ
の電気機器の制御精度に優れたディーゼルエンジンの排
気浄化装置を提供することにある。
気を供給するための電動式エアポンプにも言える。そこ
で、この発明の目的は、電気ヒータや電動式エアポンプ
の電気機器の制御精度に優れたディーゼルエンジンの排
気浄化装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、ディーゼ
ルエンジンの排気系に設けられたパティキュレートを捕
集するフィルタと、該フィルタの端部に配置された電気
ヒータと、前記電気ヒータの電源回路の途中に配置され
たスイッチング素子と、前記スイッチング素子にデュー
ティ信号を出力して前記電気ヒータを通電することによ
り前記フィルタに捕集されたパティキュレートを焼却し
てフィルタ再生するようにしたディーゼルエンジンの排
気浄化装置において、前記電気ヒータに対する電源ライ
ンでの電気ヒータの両端の電圧を検出する検出ラインを
設けるとともに、前記デューティ信号での電気ヒータ通
電時の電気ヒータへの印加電圧を検出して、目標の電気
ヒータへの供給電力となるように前記デューティ信号を
制御するようにしたディーゼルエンジンの排気浄化装置
をその要旨とするものである。
ルエンジンの排気系に設けられたパティキュレートを捕
集するフィルタと、該フィルタの端部に配置された電気
ヒータと、前記電気ヒータの電源回路の途中に配置され
たスイッチング素子と、前記スイッチング素子にデュー
ティ信号を出力して前記電気ヒータを通電することによ
り前記フィルタに捕集されたパティキュレートを焼却し
てフィルタ再生するようにしたディーゼルエンジンの排
気浄化装置において、前記電気ヒータに対する電源ライ
ンでの電気ヒータの両端の電圧を検出する検出ラインを
設けるとともに、前記デューティ信号での電気ヒータ通
電時の電気ヒータへの印加電圧を検出して、目標の電気
ヒータへの供給電力となるように前記デューティ信号を
制御するようにしたディーゼルエンジンの排気浄化装置
をその要旨とするものである。
【０００７】第２の発明は、ディーゼルエンジンの排気
系に設けられたパティキュレートを捕集するフィルタ
と、該フィルタに二次空気を供給するための電動式エア
ポンプと、前記電動式エアポンプの電源回路の途中に配
置されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に
デューティ信号を出力して前記電動式エアポンプを通電
することにより前記フィルタに捕集されたパティキュレ
ートを焼却してフィルタ再生するようにしたディーゼル
エンジンの排気浄化装置において、前記電動式エアポン
プに対する電源ラインでの電動式エアポンプの両端の電
圧を検出する検出ラインを設けるとともに、前記デュー
ティ信号での電動式エアポンプ通電時の電動式エアポン
プへの印加電圧を検出して、目標の電動式エアポンプへ
の供給電力となるように前記デューティ信号を制御する
ようにしたディーゼルエンジンの排気浄化装置をその要
旨とする。
系に設けられたパティキュレートを捕集するフィルタ
と、該フィルタに二次空気を供給するための電動式エア
ポンプと、前記電動式エアポンプの電源回路の途中に配
置されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に
デューティ信号を出力して前記電動式エアポンプを通電
することにより前記フィルタに捕集されたパティキュレ
ートを焼却してフィルタ再生するようにしたディーゼル
エンジンの排気浄化装置において、前記電動式エアポン
プに対する電源ラインでの電動式エアポンプの両端の電
圧を検出する検出ラインを設けるとともに、前記デュー
ティ信号での電動式エアポンプ通電時の電動式エアポン
プへの印加電圧を検出して、目標の電動式エアポンプへ
の供給電力となるように前記デューティ信号を制御する
ようにしたディーゼルエンジンの排気浄化装置をその要
旨とする。
【０００８】
【作用】第１の発明において、電気ヒータに対する電源
ラインでの電気ヒータの両端の電圧を検出する検出ライ
ンが設けられるとともに、デューティ信号での電気ヒー
タ通電時の電気ヒータへの印加電圧を検出して、目標の
電気ヒータへの供給電力となるようにデューティ信号が
制御される。よって、電源電圧を検出するのではなく、
デューティ信号での電気ヒータ通電タイミングにてその
時の電気ヒータへの印加電圧が正確に検出される。
ラインでの電気ヒータの両端の電圧を検出する検出ライ
ンが設けられるとともに、デューティ信号での電気ヒー
タ通電時の電気ヒータへの印加電圧を検出して、目標の
電気ヒータへの供給電力となるようにデューティ信号が
制御される。よって、電源電圧を検出するのではなく、
デューティ信号での電気ヒータ通電タイミングにてその
時の電気ヒータへの印加電圧が正確に検出される。
【０００９】第２の発明において、電動式エアポンプに
対する電源ラインでの電動式エアポンプの両端の電圧を
検出する検出ラインが設けられるとともに、デューティ
信号での電動式エアポンプ通電時の電動式エアポンプへ
の印加電圧を検出して、目標の電動式エアポンプへの供
給電力となるようにデューティ信号が制御される。よっ
て、電源電圧を検出するのではなく、デューティ信号で
の電動式エアポンプ通電タイミングにてその時の電動式
エアポンプへの印加電圧が正確に検出される。
対する電源ラインでの電動式エアポンプの両端の電圧を
検出する検出ラインが設けられるとともに、デューティ
信号での電動式エアポンプ通電時の電動式エアポンプへ
の印加電圧を検出して、目標の電動式エアポンプへの供
給電力となるようにデューティ信号が制御される。よっ
て、電源電圧を検出するのではなく、デューティ信号で
の電動式エアポンプ通電タイミングにてその時の電動式
エアポンプへの印加電圧が正確に検出される。
【００１０】
【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に従って説明する。図１には、ディーゼルエンジンの排
気浄化装置の全体構成図を示す。
に従って説明する。図１には、ディーゼルエンジンの排
気浄化装置の全体構成図を示す。
【００１１】ディーゼルエンジン１の排気管２には排気
浄化装置３が設けられている。排気浄化装置３は排気管
２と連通するハウジング４を有し、このハウジング４内
を排気ガスが通過していく。ハウジング４内にはフィル
タ５が配置され、同フィルタ５はセラミック多孔質より
なる。又、ハウジング４内におけるフィルタ５の上流端
部には電気ヒータ（熱線）６が配置されている。
浄化装置３が設けられている。排気浄化装置３は排気管
２と連通するハウジング４を有し、このハウジング４内
を排気ガスが通過していく。ハウジング４内にはフィル
タ５が配置され、同フィルタ５はセラミック多孔質より
なる。又、ハウジング４内におけるフィルタ５の上流端
部には電気ヒータ（熱線）６が配置されている。
【００１２】排気管２における排気浄化装置３の上流側
には二次空気供給用配管７が分岐され、二次空気供給用
配管７の途中には電磁バルブ８が配設されている。この
電磁バルブ８は通常運転時排気ガスが二次空気供給経路
に逆流しないようにするためのものである。二次空気供
給用配管７における電磁バルブ８の上流側にはエアポン
プ９が設けられている。このエアポンプ９は電動式エア
ポンプ９であって、電動モータが備えられ、電動モータ
への電力供給によりエアポンプ９が駆動される。そし
て、電磁バルブ８が開弁状態においてエアポンプ９の駆
動によりエアクリーナー１０を通して空気が二次空気供
給用配管７に吸入されて排気管２内に供給できるように
なっている。
には二次空気供給用配管７が分岐され、二次空気供給用
配管７の途中には電磁バルブ８が配設されている。この
電磁バルブ８は通常運転時排気ガスが二次空気供給経路
に逆流しないようにするためのものである。二次空気供
給用配管７における電磁バルブ８の上流側にはエアポン
プ９が設けられている。このエアポンプ９は電動式エア
ポンプ９であって、電動モータが備えられ、電動モータ
への電力供給によりエアポンプ９が駆動される。そし
て、電磁バルブ８が開弁状態においてエアポンプ９の駆
動によりエアクリーナー１０を通して空気が二次空気供
給用配管７に吸入されて排気管２内に供給できるように
なっている。
【００１３】又、電源としてのバッテリー１１には電気
ヒータ６が接続され、電源回路が形成されている。その
電源ラインの途中には半導体スイッチング素子（トラン
ジスタ）１２が配置されている。そして、半導体スイッ
チング素子（トランジスタ）１２をデューティ制御する
ことにより所定の電力を電気ヒータ６に供給することが
できるようになっている。
ヒータ６が接続され、電源回路が形成されている。その
電源ラインの途中には半導体スイッチング素子（トラン
ジスタ）１２が配置されている。そして、半導体スイッ
チング素子（トランジスタ）１２をデューティ制御する
ことにより所定の電力を電気ヒータ６に供給することが
できるようになっている。
【００１４】又、バッテリー１１にはエアポンプ９の電
動モータが接続され、電源回路が形成されている。その
電源ラインの途中には半導体スイッチング素子（トラン
ジスタ）１３が配置されている。そして、半導体スイッ
チング素子（トランジスタ）１３をデューティ制御する
ことにより所定の電力をエアポンプ９の電動モータに供
給することができるようになっている。
動モータが接続され、電源回路が形成されている。その
電源ラインの途中には半導体スイッチング素子（トラン
ジスタ）１３が配置されている。そして、半導体スイッ
チング素子（トランジスタ）１３をデューティ制御する
ことにより所定の電力をエアポンプ９の電動モータに供
給することができるようになっている。
【００１５】電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）
１４には、ＣＰＵ１５とホールド回路１６，１７とサン
プラ（接点）１８，１９，２０，２１とを備えている。
ＣＰＵ１５はＡＤコンバータ２２を備えており、ホール
ド回路１６，１７とＡＤコンバータ２２とが電気的に接
続されている。
１４には、ＣＰＵ１５とホールド回路１６，１７とサン
プラ（接点）１８，１９，２０，２１とを備えている。
ＣＰＵ１５はＡＤコンバータ２２を備えており、ホール
ド回路１６，１７とＡＤコンバータ２２とが電気的に接
続されている。
【００１６】又、電気ヒータ６の電源ラインの上流の接
続点ａがサンプラ（接点）２１を介してホールド回路１
７に接続されている。同様に、電気ヒータ６の電源ライ
ンの下流の接続点ｂがサンプラ（接点）２０を介してホ
ールド回路１７に接続されている。このように、ＣＰＵ
１５には電気ヒータ６の印加電圧が取り込まれる。
続点ａがサンプラ（接点）２１を介してホールド回路１
７に接続されている。同様に、電気ヒータ６の電源ライ
ンの下流の接続点ｂがサンプラ（接点）２０を介してホ
ールド回路１７に接続されている。このように、ＣＰＵ
１５には電気ヒータ６の印加電圧が取り込まれる。
【００１７】又、エアポンプ９の電動モータの電源ライ
ンの上流の接続点ｃがサンプラ（接点）１９を介してホ
ールド回路１６に接続されている。同様に、エアポンプ
９の電動モータの電源ラインの下流の接続点ｄがサンプ
ラ（接点）１８を介してホールド回路１６に接続されて
いる。このように、ＣＰＵ１５にはエアポンプ９の電動
モータの印加電圧が取り込まれる。
ンの上流の接続点ｃがサンプラ（接点）１９を介してホ
ールド回路１６に接続されている。同様に、エアポンプ
９の電動モータの電源ラインの下流の接続点ｄがサンプ
ラ（接点）１８を介してホールド回路１６に接続されて
いる。このように、ＣＰＵ１５にはエアポンプ９の電動
モータの印加電圧が取り込まれる。
【００１８】ＣＰＵ１５は半導体スイッチング素子（ト
ランジスタ）１２と接続され、同半導体スイッチング素
子（トランジスタ）１２をデューティ制御する。このデ
ューティ制御のための信号ラインにはサンプラ（接点）
２０，２１への信号ラインが分岐されている。そして、
半導体スイッチング素子（トランジスタ）１２のデュー
ティ制御の際に信号オン時にサンプラ（接点）２０，２
１が閉路するようになっている。
ランジスタ）１２と接続され、同半導体スイッチング素
子（トランジスタ）１２をデューティ制御する。このデ
ューティ制御のための信号ラインにはサンプラ（接点）
２０，２１への信号ラインが分岐されている。そして、
半導体スイッチング素子（トランジスタ）１２のデュー
ティ制御の際に信号オン時にサンプラ（接点）２０，２
１が閉路するようになっている。
【００１９】又、ＣＰＵ１５は半導体スイッチング素子
（トランジスタ）１３と接続され、同半導体スイッチン
グ素子（トランジスタ）１３をデューティ制御する。こ
のデューティ制御のための信号ラインにはサンプラ（接
点）１８，１９への信号ラインが分岐されている。そし
て、半導体スイッチング素子（トランジスタ）１３のデ
ューティ制御の際に信号オン時にサンプラ（接点）１
８，１９が閉路するようになっている。
（トランジスタ）１３と接続され、同半導体スイッチン
グ素子（トランジスタ）１３をデューティ制御する。こ
のデューティ制御のための信号ラインにはサンプラ（接
点）１８，１９への信号ラインが分岐されている。そし
て、半導体スイッチング素子（トランジスタ）１３のデ
ューティ制御の際に信号オン時にサンプラ（接点）１
８，１９が閉路するようになっている。
【００２０】つまり、サンプラ１８，１９，２０，２１
によって電気ヒータ６とエアポンプ９の電動モータのＯ
Ｎ／ＯＦＦ時の信号を区別して取り込んでホールド回路
１６，１７にてＯＮ時の電圧を保持してＡＤコンバータ
２２でデジタル値に変換される。
によって電気ヒータ６とエアポンプ９の電動モータのＯ
Ｎ／ＯＦＦ時の信号を区別して取り込んでホールド回路
１６，１７にてＯＮ時の電圧を保持してＡＤコンバータ
２２でデジタル値に変換される。
【００２１】さらに、ＣＰＵ１５は電磁バルブ８と接続
され、電磁バルブ８を開閉制御する。又、排気浄化装置
３の上流側と下流側にはそれぞれ圧力センサ２３，２４
が配設され、同圧力センサ２３，２４により排気浄化装
置３の上流側圧力と下流側圧力が検出される。ＣＰＵ１
５は同圧力センサ２３，２４からの信号により圧力を検
知する。
され、電磁バルブ８を開閉制御する。又、排気浄化装置
３の上流側と下流側にはそれぞれ圧力センサ２３，２４
が配設され、同圧力センサ２３，２４により排気浄化装
置３の上流側圧力と下流側圧力が検出される。ＣＰＵ１
５は同圧力センサ２３，２４からの信号により圧力を検
知する。
【００２２】次に、このように構成したディーゼルエン
ジンの排気浄化装置の作用を説明する。図２にはＣＰＵ
１５が実行する処理（フローチャート）を示す。
ジンの排気浄化装置の作用を説明する。図２にはＣＰＵ
１５が実行する処理（フローチャート）を示す。
【００２３】まず、ＣＰＵ１５はステップ１００でディ
ーゼルエンジン１の運転時において圧力センサ２３，２
４からの信号により排気浄化装置３の上流と下流での圧
力を取り込む。
ーゼルエンジン１の運転時において圧力センサ２３，２
４からの信号により排気浄化装置３の上流と下流での圧
力を取り込む。
【００２４】そして、ＣＰＵ１５はステップ１０１で排
気浄化装置３での圧力損失を検出してパティキュレート
の捕集量を推定し、再生時期の判定を行う。そして、捕
集量が一定以上あり再生を行うのに必要な条件が揃った
ときにはディーゼルエンジン１の運転停止時に再生を開
始する。ＣＰＵ１５は再生が開始されるとステップ１０
２で排気ガス逆流防止用電磁バルブ８を開け二次空気を
供給可能にする。
気浄化装置３での圧力損失を検出してパティキュレート
の捕集量を推定し、再生時期の判定を行う。そして、捕
集量が一定以上あり再生を行うのに必要な条件が揃った
ときにはディーゼルエンジン１の運転停止時に再生を開
始する。ＣＰＵ１５は再生が開始されるとステップ１０
２で排気ガス逆流防止用電磁バルブ８を開け二次空気を
供給可能にする。
【００２５】次に、ＣＰＵ１５はステップ１０３で排気
浄化装置３の再生制御を行うときの再生条件を決定す
る。ここでは、エアポンプ９の電動モータの目標制御量
や電気ヒータ６の目標制御量等を決定する。
浄化装置３の再生制御を行うときの再生条件を決定す
る。ここでは、エアポンプ９の電動モータの目標制御量
や電気ヒータ６の目標制御量等を決定する。
【００２６】次に、ＣＰＵ１５はステップ１０４で半導
体スイッチング素子１３のデューティ制御にてエアポン
プ９の電動モータを制御する。同様に、半導体スイッチ
ング素子１２のデューティ制御にて電気ヒータ６の制御
を行う。そして、それぞれの目標制御量になるようにす
る。
体スイッチング素子１３のデューティ制御にてエアポン
プ９の電動モータを制御する。同様に、半導体スイッチ
ング素子１２のデューティ制御にて電気ヒータ６の制御
を行う。そして、それぞれの目標制御量になるようにす
る。
【００２７】半導体スイッチング素子１２のデューティ
制御において、デューティ信号での電気ヒータ通電タイ
ミングにてサンプラ（接点）２０，２１を閉路してその
時の電気ヒータ６への印加電圧を検出して、目標の電気
ヒータ６への供給電力となるようにデューティ比を制御
する。同様に、半導体スイッチング素子１３のデューテ
ィ制御において、デューティ信号でのエアポンプ９の電
動モータ通電タイミングにてサンプラ（接点）１８，１
９を閉路してその時の電動モータへの印加電圧を検出し
て、目標の電動モータへの供給電力となるようにデュー
ティ比を制御する。
制御において、デューティ信号での電気ヒータ通電タイ
ミングにてサンプラ（接点）２０，２１を閉路してその
時の電気ヒータ６への印加電圧を検出して、目標の電気
ヒータ６への供給電力となるようにデューティ比を制御
する。同様に、半導体スイッチング素子１３のデューテ
ィ制御において、デューティ信号でのエアポンプ９の電
動モータ通電タイミングにてサンプラ（接点）１８，１
９を閉路してその時の電動モータへの印加電圧を検出し
て、目標の電動モータへの供給電力となるようにデュー
ティ比を制御する。
【００２８】この制御は精度よく行う必要があり、もし
制御量が規格よりズレたならばフィルタ５の溶損・クラ
ックの発生、又、パティキュレートの燃え残りなどが発
生する。
制御量が規格よりズレたならばフィルタ５の溶損・クラ
ックの発生、又、パティキュレートの燃え残りなどが発
生する。
【００２９】ＣＰＵ１５はステップ１０５でステップ１
０４において再生作業を一定時間行ったかどうかを判定
して一定時間経過したならば再生作業が完了したとみな
して再生制御を終了する。
０４において再生作業を一定時間行ったかどうかを判定
して一定時間経過したならば再生作業が完了したとみな
して再生制御を終了する。
【００３０】ここで、エアポンプ９の電動モータ、電気
ヒータ６はそれぞれに印加される電圧が変化すると、空
気流量・ヒータ温度が大きく変化するため正確に印加電
圧を測定して、その印加電圧によってデューティを制御
する必要がある。しかし、印加電圧はさまざまの原因に
よって変化し、例えば、バッテリー１１の固体差・出力
インピーダンス、ハーネスの導体抵抗などがあると、流
れている電流によってこの部分の電圧降下が変わる。特
に、パルスによるデューティ制御を行う場合、パルスに
同期してこの部分の電圧が大きく変わるためＣＰＵ１５
内のＡＤコンバータ２２にて印加電圧をサンプラ１８，
１９，２０，２１、ホールド回路１６，１７を使用せず
直接取り込むと誤差となり制御量がズレることになる。
ヒータ６はそれぞれに印加される電圧が変化すると、空
気流量・ヒータ温度が大きく変化するため正確に印加電
圧を測定して、その印加電圧によってデューティを制御
する必要がある。しかし、印加電圧はさまざまの原因に
よって変化し、例えば、バッテリー１１の固体差・出力
インピーダンス、ハーネスの導体抵抗などがあると、流
れている電流によってこの部分の電圧降下が変わる。特
に、パルスによるデューティ制御を行う場合、パルスに
同期してこの部分の電圧が大きく変わるためＣＰＵ１５
内のＡＤコンバータ２２にて印加電圧をサンプラ１８，
１９，２０，２１、ホールド回路１６，１７を使用せず
直接取り込むと誤差となり制御量がズレることになる。
【００３１】従って、半導体スイッチング素子１２，１
３の制御信号に同期してサンプラ１８，１９，２０，２
１を開閉してエアポンプ９の電動モータ及び電気ヒータ
６に通電している時はサンプラ１８，１９，２０，２１
を閉じて印加電圧をホールド回路１６，１７に取り込
む。又、非通電時にはサンプラ１８，１９，２０，２１
を開いて誤差を含んだ電圧が入らないようにしてＡＤコ
ンバータ２２でデジタル値に変換している。
３の制御信号に同期してサンプラ１８，１９，２０，２
１を開閉してエアポンプ９の電動モータ及び電気ヒータ
６に通電している時はサンプラ１８，１９，２０，２１
を閉じて印加電圧をホールド回路１６，１７に取り込
む。又、非通電時にはサンプラ１８，１９，２０，２１
を開いて誤差を含んだ電圧が入らないようにしてＡＤコ
ンバータ２２でデジタル値に変換している。
【００３２】その後、エアポンプ９の電動モータ及び電
気ヒータ６のプラス電圧デジタル値からマイナス電圧デ
ジタル値を減算して印加電圧としてＣＰＵ１５内で処理
して目標制御量となるようデューティ値が決定される。
気ヒータ６のプラス電圧デジタル値からマイナス電圧デ
ジタル値を減算して印加電圧としてＣＰＵ１５内で処理
して目標制御量となるようデューティ値が決定される。
【００３３】図３は図１のシステムにて外乱としてエア
ポンプ９の流量を変えながら駆動して、その時の目標ヒ
ータ電力と実ヒータ電力を測定した結果である。この場
合において、電気ヒータ６のデューティがＯＦＦしてい
る時の印加電圧がＣＰＵ１５内のＡＤコンバータ２２に
取り込まれないので目標制御量と一致している。つま
り、エアポンプ９を駆動するとエアポンプモータに電流
が流れ、その電流によって電圧降下が外乱としてヒータ
印加電圧に加わることになる。
ポンプ９の流量を変えながら駆動して、その時の目標ヒ
ータ電力と実ヒータ電力を測定した結果である。この場
合において、電気ヒータ６のデューティがＯＦＦしてい
る時の印加電圧がＣＰＵ１５内のＡＤコンバータ２２に
取り込まれないので目標制御量と一致している。つま
り、エアポンプ９を駆動するとエアポンプモータに電流
が流れ、その電流によって電圧降下が外乱としてヒータ
印加電圧に加わることになる。
【００３４】図４は図１のシステムのサンプラ１８，１
９，２０，２１、ホールド回路１６，１７を外して外乱
としてエアポンプ９の流量を変えながら駆動して、その
時の目標ヒータ電力と実ヒータ電力を測定した結果であ
る。この場合において、電気ヒータ６へのデューティが
ＯＦＦしているときの印加電圧もＡＤコンバータ２２に
取り込まれ電圧誤差が発生して目標電力とズレる。
９，２０，２１、ホールド回路１６，１７を外して外乱
としてエアポンプ９の流量を変えながら駆動して、その
時の目標ヒータ電力と実ヒータ電力を測定した結果であ
る。この場合において、電気ヒータ６へのデューティが
ＯＦＦしているときの印加電圧もＡＤコンバータ２２に
取り込まれ電圧誤差が発生して目標電力とズレる。
【００３５】このように本実施例では、ディーゼルエン
ジン１の排気系に設けられたパティキュレートを捕集す
るフィルタ５と、該フィルタ５の端部に配置された電気
ヒータ６と、電気ヒータ６の電源回路の途中に配置され
た半導体スイッチング素子１２（スイッチング素子）、
半導体スイッチング素子１２にデューティ信号を出力し
て電気ヒータ６を通電することによりフィルタ５に捕集
されたパティキュレートを焼却してフィルタ再生するよ
うにしたディーゼルエンジンの排気浄化装置において、
電気ヒータ６に対する電源ラインでの電気ヒータ６の両
端の電圧を検出する検出ラインを設けるとともに、その
検出ラインの途中にサンプラ（接点）２０，２１を設
け、デューティ信号での電気ヒータ通電タイミングにて
当該サンプラ（接点）２０，２１を閉路してその時の電
気ヒータ６への印加電圧を検出して、目標の電気ヒータ
６への供給電力となるようにデューティ信号を制御する
ようにした。
ジン１の排気系に設けられたパティキュレートを捕集す
るフィルタ５と、該フィルタ５の端部に配置された電気
ヒータ６と、電気ヒータ６の電源回路の途中に配置され
た半導体スイッチング素子１２（スイッチング素子）、
半導体スイッチング素子１２にデューティ信号を出力し
て電気ヒータ６を通電することによりフィルタ５に捕集
されたパティキュレートを焼却してフィルタ再生するよ
うにしたディーゼルエンジンの排気浄化装置において、
電気ヒータ６に対する電源ラインでの電気ヒータ６の両
端の電圧を検出する検出ラインを設けるとともに、その
検出ラインの途中にサンプラ（接点）２０，２１を設
け、デューティ信号での電気ヒータ通電タイミングにて
当該サンプラ（接点）２０，２１を閉路してその時の電
気ヒータ６への印加電圧を検出して、目標の電気ヒータ
６への供給電力となるようにデューティ信号を制御する
ようにした。
【００３６】よって、従来装置においては、バッテリー
電圧を検出していたので通電電流によってハーネスの内
部抵抗電圧降下分が通電の有無により発生してその時の
デューティによって誤差として取り込まれることになり
制御性が低下してした。しかしながら実施例ではデュー
ティ・オン時に電気ヒータ６の両端の電圧を検出するよ
うにしたので、デューティ・オン時に誤差が無くなり、
電気ヒータ６の電力が目標値からズレてしまうことが回
避され、電気ヒータ６を制御精度に優れたものにするこ
とができる。
電圧を検出していたので通電電流によってハーネスの内
部抵抗電圧降下分が通電の有無により発生してその時の
デューティによって誤差として取り込まれることになり
制御性が低下してした。しかしながら実施例ではデュー
ティ・オン時に電気ヒータ６の両端の電圧を検出するよ
うにしたので、デューティ・オン時に誤差が無くなり、
電気ヒータ６の電力が目標値からズレてしまうことが回
避され、電気ヒータ６を制御精度に優れたものにするこ
とができる。
【００３７】又、本実施例では、ディーゼルエンジン１
の排気系に設けられたパティキュレートを捕集するフィ
ルタ５と、該フィルタ５に二次空気を供給するための電
動式エアポンプ９と、電動式エアポンプ９の電源回路の
途中に配置された半導体スイッチング素子１３（スイッ
チング素子）、半導体スイッチング素子１３にデューテ
ィ信号を出力して電動式エアポンプ９を通電することに
よりフィルタ５に捕集されたパティキュレートを焼却し
てフィルタ再生するようにしたディーゼルエンジンの排
気浄化装置において、電動式エアポンプ９に対する電源
ラインでの電動式エアポンプ９の両端の電圧を検出する
検出ラインを設けるとともに、その検出ラインの途中に
サンプラ（接点）１８，１９を設け、デューティ信号で
の電動式エアポンプ通電タイミングにて当該サンプラ
（接点）１８，１９を閉路してその時の電動式エアポン
プ９への印加電圧を検出して、目標の電動式エアポンプ
９への供給電力となるようにデューティ信号を制御する
ようにした。
の排気系に設けられたパティキュレートを捕集するフィ
ルタ５と、該フィルタ５に二次空気を供給するための電
動式エアポンプ９と、電動式エアポンプ９の電源回路の
途中に配置された半導体スイッチング素子１３（スイッ
チング素子）、半導体スイッチング素子１３にデューテ
ィ信号を出力して電動式エアポンプ９を通電することに
よりフィルタ５に捕集されたパティキュレートを焼却し
てフィルタ再生するようにしたディーゼルエンジンの排
気浄化装置において、電動式エアポンプ９に対する電源
ラインでの電動式エアポンプ９の両端の電圧を検出する
検出ラインを設けるとともに、その検出ラインの途中に
サンプラ（接点）１８，１９を設け、デューティ信号で
の電動式エアポンプ通電タイミングにて当該サンプラ
（接点）１８，１９を閉路してその時の電動式エアポン
プ９への印加電圧を検出して、目標の電動式エアポンプ
９への供給電力となるようにデューティ信号を制御する
ようにした。
【００３８】よって、前述の電気ヒータ６の場合と同様
に、電動式エアポンプ９を制御精度に優れたものにする
ことができる。尚、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、例えば、上記実施例ではサンプラ１８〜
２１を用いているが、ＣＰＵ１５は電気ヒータ６へのデ
ューティがＯＮしているかＯＦＦしているか判断できる
のでサンプラ１８〜２１を用いることなくＣＰＵ１５内
のＡＤコンバータ２２の変換タイミングをコントロール
することにより行ってもよい。
に、電動式エアポンプ９を制御精度に優れたものにする
ことができる。尚、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、例えば、上記実施例ではサンプラ１８〜
２１を用いているが、ＣＰＵ１５は電気ヒータ６へのデ
ューティがＯＮしているかＯＦＦしているか判断できる
のでサンプラ１８〜２１を用いることなくＣＰＵ１５内
のＡＤコンバータ２２の変換タイミングをコントロール
することにより行ってもよい。
【００３９】又、第１と第２の発明を具体化した実施例
を示したが、第１の発明と第２の発明を単独で行っても
よい。つまり、上記実施例では電気ヒータ６をデューテ
ィ制御する場合と電動式エアポンプ９をデューティ制御
する場合との両方を行ったが、電気ヒータ６をデューテ
ィ制御する場合と電動式エアポンプ９をデューティ制御
する場合とを単独で行う場合に具体化してもよい。
を示したが、第１の発明と第２の発明を単独で行っても
よい。つまり、上記実施例では電気ヒータ６をデューテ
ィ制御する場合と電動式エアポンプ９をデューティ制御
する場合との両方を行ったが、電気ヒータ６をデューテ
ィ制御する場合と電動式エアポンプ９をデューティ制御
する場合とを単独で行う場合に具体化してもよい。
【００４０】
【発明の効果】以上詳述したように、第１の発明によれ
ば、電気ヒータの制御精度を向上させることができる優
れた効果を発揮する。又、第２の発明によれば、電動式
エアポンプの制御精度を向上させることができる優れた
効果を発揮する。
ば、電気ヒータの制御精度を向上させることができる優
れた効果を発揮する。又、第２の発明によれば、電動式
エアポンプの制御精度を向上させることができる優れた
効果を発揮する。
【図１】ディーゼルエンジンの排気浄化装置の全体構成
図である。
図である。
【図２】作用を説明するためのフローチャートである。
【図３】外乱と実ヒータ電力との関係を示す特性図であ
る。
る。
【図４】外乱と実ヒータ電力との関係を示す特性図であ
る。
る。
１ ディーゼルエンジン ５ フィルタ ６ 電気ヒータ ９ 電動式エアポンプ １１ 電源としてのバッテリー １２ スイッチング素子としての半導体スイッチング素
子 １３ スイッチング素子としての半導体スイッチング素
子 １５ ＣＰＵ １８，１９，２０，２１ 接点としてのサンプラ
子 １３ スイッチング素子としての半導体スイッチング素
子 １５ ＣＰＵ １８，１９，２０，２１ 接点としてのサンプラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保浦 信史 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装 株式会社内 (72)発明者 加藤 恵一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装 株式会社内 (72)発明者 小端 喜代志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 林 孝太郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 谷口 浩之 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジンの排気系に設けられ
たパティキュレートを捕集するフィルタと、 該フィルタの端部に配置された電気ヒータと、 前記電気ヒータの電源回路の途中に配置されたスイッチ
ング素子と、 前記スイッチング素子にデューティ信号を出力して前記
電気ヒータを通電することにより前記フィルタに捕集さ
れたパティキュレートを焼却してフィルタ再生するよう
にしたディーゼルエンジンの排気浄化装置において、 前記電気ヒータに対する電源ラインでの電気ヒータの両
端の電圧を検出する検出ラインを設けるとともに、前記
デューティ信号での電気ヒータ通電時の電気ヒータへの
印加電圧を検出して、目標の電気ヒータへの供給電力と
なるように前記デューティ信号を制御するようにしたこ
とを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項２】 ディーゼルエンジンの排気系に設けられ
たパティキュレートを捕集するフィルタと、 該フィルタに二次空気を供給するための電動式エアポン
プと、 前記電動式エアポンプの電源回路の途中に配置されたス
イッチング素子と、 前記スイッチング素子にデューティ信号を出力して前記
電動式エアポンプを通電することにより前記フィルタに
捕集されたパティキュレートを焼却してフィルタ再生す
るようにしたディーゼルエンジンの排気浄化装置におい
て、 前記電動式エアポンプに対する電源ラインでの電動式エ
アポンプの両端の電圧を検出する検出ラインを設けると
ともに、前記デューティ信号での電動式エアポンプ通電
時の電動式エアポンプへの印加電圧を検出して、目標の
電動式エアポンプへの供給電力となるように前記デュー
ティ信号を制御するようにしたことを特徴とするディー
ゼルエンジンの排気浄化装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5150873A JP2920161B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
| EP94109569A EP0632188B1 (en) | 1993-06-22 | 1994-06-21 | Exhaust emission control device for diesel engine |
| DE69400116T DE69400116T2 (de) | 1993-06-22 | 1994-06-21 | Vorrichtung zur Steuerung der Abgasemission für Dieselmotoren |
| ES94109569T ES2086243T3 (es) | 1993-06-22 | 1994-06-21 | Dispositivo de control de las emisiones de escape para motores diesel. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5150873A JP2920161B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0711938A true JPH0711938A (ja) | 1995-01-13 |
| JP2920161B2 JP2920161B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=15506249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5150873A Expired - Lifetime JP2920161B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0632188B1 (ja) |
| JP (1) | JP2920161B2 (ja) |
| DE (1) | DE69400116T2 (ja) |
| ES (1) | ES2086243T3 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19945372A1 (de) * | 1999-09-22 | 2001-03-29 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Steuerung einer Regeneration eines Partikelfilters |
| AU2525501A (en) | 2000-12-14 | 2002-06-24 | Alain Bodin | Device for treating exhaust gases for heat engines |
| GB2467949A (en) * | 2009-02-20 | 2010-08-25 | Clive Robert Rich | Apparatus for improving the operation of a particulate filter by heating |
| EP2685056B1 (en) | 2012-07-11 | 2016-01-06 | Ford Global Technologies, LLC | Soot burning method for particulate filters |
| EP3218590A1 (en) | 2014-11-13 | 2017-09-20 | Ford Otomotiv Sanayi Anonim Sirketi | An exhaust gas heating and energy recovery system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60175722A (ja) * | 1984-02-21 | 1985-09-09 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
| JPH0623538B2 (ja) * | 1989-03-30 | 1994-03-30 | いすゞ自動車株式会社 | パティキュレートトラップの再燃焼装置 |
| JP2847976B2 (ja) * | 1991-02-14 | 1999-01-20 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP5150873A patent/JP2920161B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-06-21 EP EP94109569A patent/EP0632188B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-21 ES ES94109569T patent/ES2086243T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-21 DE DE69400116T patent/DE69400116T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0632188A1 (en) | 1995-01-04 |
| DE69400116T2 (de) | 1996-09-19 |
| DE69400116D1 (de) | 1996-05-02 |
| EP0632188B1 (en) | 1996-03-27 |
| ES2086243T3 (es) | 1996-06-16 |
| JP2920161B2 (ja) | 1999-07-19 |
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