JPH08284643A - 排気微粒子浄化装置 - Google Patents

排気微粒子浄化装置

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JPH08284643A JP7089190A JP8919095A JPH08284643A JP H08284643 A JPH08284643 A JP H08284643A JP 7089190 A JP7089190 A JP 7089190A JP 8919095 A JP8919095 A JP 8919095A JP H08284643 A JPH08284643 A JP H08284643A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルタでの捕集量が過捕集状態になった時
に再生を行わないようにする。 【構成】 ステップ101からステップ104の処理に
てフィルタの微粒子捕集量PMqを検出し、その捕集量
PMqが安定にフィルタを再生させることができる最低
捕集量PMq1と最高捕集量PMq2の間の再生判定領
域内の値にあるか否かを判定し(ステップ105)、そ
の再生判定領域内にある時にフィルタの再生を許可す
る。一方、捕集量PMqが最高捕集量PMq2以上にな
った時には、再生禁止状態にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
排気ガス中に含まれる排気微粒子(パティキュレート)
をフィルタを用いて捕集し、その捕集した排気微粒子を
燃焼させてフィルタを再生させる排気微粒子浄化装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】この排気微粒子浄化装置においては、デ
ィーゼルエンジンの排気通路に配置されたセラミック製
のフィルタにより排気ガス中の排気微粒子を捕集し、捕
集した排気微粒子の量(捕集量)を検出して再生時期を
判定するようにしている(特開平6ー26327号公
報)。そして、再生時期が判定されると、フィルタに付
着した排気微粒子を燃焼してフィルタの再生を行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、再生す
る捕集量が少ない場合は燃え残りなどが発生し不完全な
再生となり、また捕集量が多い場合は再生温度が過度に
上昇し、フィルタ割れ溶損などの問題が発生する。従っ
て、捕集量が所定範囲内の値になった時に、フィルタの
再生を行う必要があるが、何らかの理由、例えば捕集量
以外の再生開始条件を設けている時にその条件が長い間
成立しない時あるいは再生を行う部品の故障で再生が出
来なかったような場合には、過捕集状態で再生を開始し
てしまい、上記した再生温度の過度の上昇による問題が
発生する。
【0004】本発明は上記問題に鑑みたもので、過捕集
状態にあることを検出して、その時には再生を行わない
ようにすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明においては、ディーゼルエン
ジン(1)の排気流路に設けられ排気微粒子を捕集する
フィルタ(7)と、このフィルタに捕集された排気微粒
子を燃焼させて前記フィルタを再生する再生手段(8お
よび図示しないエアポンプ)と、前記フィルタに捕集さ
れた排気微粒子の量に応じて前記再生手段を制御する制
御手段(3)とを備えた排気微粒子浄化装置において、
前記制御手段は、前記フィルタの微粒子捕集量を検出す
る捕集量検出手段(101〜104)を備え、この検出
された微粒子捕集量が過捕集状態を示す値以上になった
時に、前記再生手段による前記フィルタの再生を禁止す
る(105)ことを特徴としている。
【0006】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の排気微粒子浄化装置において、前記制御手段は、前
記検出された微粒子捕集量が再生を必要とする所定の範
囲内の値である時にのみ前記再生手段による前記フィル
タの再生を許可する手段(105)を有することを特徴
としている。請求項3に記載の発明では、請求項2に記
載の排気微粒子浄化装置において、前記制御手段は、前
記再生手段による再生が可能な状態であることを判定す
る状態判定手段(106)を有し、前記検出された微粒
子捕集量が前記範囲内の値であり、かつ前記再生が可能
な状態であることが判定された時に前記フィルタの再生
を開始させることを特徴としている。
【0007】請求項4に記載の発明では、請求項1乃至
3のいずれか1つに記載の排気微粒子浄化装置におい
て、前記検出された微粒子捕集量が過捕集状態を示す値
以上になった時に警告を行う警告手段(16、108、
109)を有することを特徴とする。なお、上記各手段
のカッコ内の符号等は、後述する実施例記載の具体的手
段との対応関係を示すものである。
【0008】
【発明の作用効果】請求項1乃至4に記載の発明によれ
ば、フィルタの微粒子捕集量が過捕集状態を示す値以上
になった時にそのフィルタの再生を禁止するようにして
いるから、過捕集状態時の再生を行わないようにして、
再生温度の過度の上昇によるフィルタ割れ溶損などの問
題をなくすことができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図1には、ディーゼルエンジンの排気浄化装置の
全体構成を示す。ディーゼルエンジン1の吸入側にはエ
アクリーナ2が設けられており、その吸入流量を検知す
るための熱線式流量センサ3がエアクリーナ2からディ
ーゼルエンジン1への流路の途中に設けられている。
【0010】ディーゼルエンジン1の排気管4には排気
浄化装置5が設けられている。排気浄化装置5は排気管
4と連通するハウジング6を有しており、このハウジン
グ6内を排気ガスが通過していく。ハウジング6内には
フィルタ7が配置され、このフィルタ7はセラミック多
孔からなり、それに排気ガスが通過することにより排気
ガス中の排気微粒子が捕集される。また、このフィルタ
7の上流端面には電気ヒータ8が設けられており、フィ
ルタ7の再生時に排気微粒子に着火する。なお、フィル
タ7の再生時には図示しないエアポンプから排気微粒子
の燃焼に必要な空気が供給される。従って、電気ヒータ
8およびエアポンプにて、フィルタ7に捕集された排気
微粒子を燃焼させてフィルタ7を再生する再生手段を構
成している。
【0011】さらに、排気浄化装置5には、フィルタ7
のディーゼルエンジン1側の絶対圧力(前圧)を検知す
る圧力センサ9、フィルタ7の排気側の絶対圧力(後
圧)を検知する圧力センサ10が設けられている。ま
た、ディーゼルエンジン1からフィルタ7に流れ込む排
気温度を検出する温度センサ11、フィルタ7から流出
する排気温度を検出する温度センサ12が設けられてい
る。
【0012】そして、各センサからの信号は電子制御ユ
ニット(ECU)13に入力される。このECU13内
にはCPU14が設けられており、各センサ信号は最終
的にはCPU14に入力される。このCPU14は、排
気微粒子の捕集量を演算して再生時期を判定し、この再
生時期判定時にフィルタ7を再生させる演算処理を実行
する。
【0013】また、CPU14は、フィルタ7の過捕集
状態を判定した時には警告灯15を点灯させ、運転者に
警告を行う処理も行う。上記構成において、その作動
を、CPU14の演算処理を示す図2のフローチャート
を基に説明する。まず、センサ3、9〜12からのセン
サ値を取り込む(ステップ101)。この取り込んだセ
ンサ値によりステップ102、103の処理を行う。す
なわち、圧力センサ9にて検出した前圧P1から圧力セ
ンサ10にて検出した後圧P2を引くことによりフィル
タ7の差圧ΔP(=P1−P2)を求め(ステップ10
2)、続いて熱線式流量センサ3にて検出した吸入空気
質量流量G、上記前圧P1、および温度センサ11にて
検出した入ガス温度と温度センサ12にて検出した出ガ
ス温度の平均温度Texから、フィルタ7に流入する体
積流量Vをf(G、Tex、P1)にて求める(ステッ
プ103)。この関数fは、吸入空気質量流量を排気ガ
スの温度、圧力により排気体積流量換算するための関数
である。
【0014】次に、上記求めたフィルタ差圧ΔP、フィ
ルタ7に流入する体積流量Vから、排気微粒子の捕集量
PMqをg(ΔP、V)にて求める(ステップ10
4)。この関数gは、基本的には差圧ΔPを体積流量V
で割った値を求めるように設定されたものである。この
関数を用いて求められた値は通気抵抗、すなわちフィル
タの目詰まり量を示すものであり、それを捕集量として
いる。
【0015】この後、求められた捕集量PMqが、安定
にフィルタを再生させることができる最低捕集量PMq
1と最高捕集量PMq2の間の再生範囲内、すなわち再
生判定領域内の値にあるか否かを判定する(ステップ1
05)。捕集量がまだ少なく捕集量PMqが最低捕集量
PMq1に達していない場合には、ステップ105から
107を介してステップ101に戻り、上記演算処理を
繰り返し実行する。
【0016】その後、捕集量PMqが上記した再生判定
領域内の値に入ると、ステップ105の判定がYESに
なり、続いて再生可能なシステム状態にあるか否かを判
定する(ステップ106)。再生可能なシステム状態と
は、例えば熱線式流量センサ3から算出されるエンジン
回転数が所定値以上、温度センサ11の入ガス温度から
求められる再生直前のフィルタ温度が所定値以上、再生
を行う部品(電気ヒータ8、エアポンプ等)が故障によ
る再生禁止状態になっていない(この処理については図
示してないがCPU14において故障検出が行われてい
る)こと等の状態をいう。
【0017】このステップ106の判定がYESになる
と、再生制御ルーチン200にて再生制御を行う。この
再生制御ルーチン200では、電気ヒータ8および図示
しないエアポンプを作動させて、フィルタ7に捕集され
た排気微粒子を燃焼させる公知の処理を行う。なお、捕
集量PMqがステップ105の再生判定領域内の値にな
った場合であっても、再生可能なシステム状態にない場
合には、ステップ106の判定がYESにならないた
め、再生制御が行われない。このような再生不可能なシ
ステム状態が長時間継続し、捕集量PMqが最高捕集量
PMq2を越えてしまうと、ステップ105の判定がN
Oになり、次のステップ107の判定がYESになり、
過捕集と判定して警告灯16を点灯させ、運転者に過捕
集状態を知らせる。
【0018】この後は、捕集量PMqの値が大きくなっ
ていくため、その値が上記した再生判定領域内の値にな
らず、フィルタ7の再生処理は行われない。すなわち、
捕集量PMqが最高捕集量以上になった時に、フィルタ
7の再生は禁止される。なお、そのような再生の禁止状
態になった場合には、フィルタ7の交換等を行う必要が
あるが、それが行われるまではフィルタの目詰まりがど
んどん進行していってしまうため、一定時間後、エンジ
ンへの燃料供給を停止させるなどしてエンジンを停止さ
せるようにしてもよい。
【0019】なお、上記実施例では、捕集量以外の再生
開始条件、すなわちステップ106のシステム状態判定
処理が設けられているものを示したが、そのようなシス
テム状態判定処理がなく、捕集量のみによって再生開始
を行うようにしたものにおいても、再生を行う部品の故
障等で再生開始タイミングが遅れるような場合には、過
捕集状態が生じ得るので、そのようなものにも本発明を
適用することができる。
【0020】なお、上記実施例において、図2のフロー
チャートに示す各ステップは、それぞれの機能を実現す
る機能実現手段として把握されるものであり、それらの
機能に対応させたハードロジック構成のものにて構成す
るようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す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2】図1中のCPU14の演算処理を示すフローチ
ャートである。
【符号の説明】
1…ディーゼルエンジン、2…エアクリーナ、3…熱線
式流量センサ、5…排気浄化装置、7…フィルタ、8…
電気ヒータ、9、10…圧力センサ、11、12…温度
センサ、13…ECU、14…CPU、15…警告灯。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 尚治 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 戸谷 隆之 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディーゼルエンジンの排気流路に設けら
    れ排気微粒子を捕集するフィルタと、このフィルタに捕
    集された排気微粒子を燃焼させて前記フィルタを再生す
    る再生手段と、前記フィルタに捕集された排気微粒子の
    量に応じて前記再生手段を制御する制御手段とを備えた
    排気微粒子浄化装置において、 前記制御手段は、前記フィルタの微粒子捕集量を検出す
    る捕集量検出手段を備え、この検出された微粒子捕集量
    が過捕集状態を示す値以上になった時に、前記再生手段
    による前記フィルタの再生を禁止することを特徴とする
    排気微粒子浄化装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、前記検出された微粒子
    捕集量が再生を必要とする所定の範囲内の値である時に
    のみ前記再生手段による前記フィルタの再生を許可する
    手段を有することを特徴とする排気微粒子浄化装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、前記再生手段による再
    生が可能な状態であることを判定する状態判定手段を有
    し、前記検出された微粒子捕集量が前記範囲内の値であ
    り、かつ前記再生が可能な状態であることが判定された
    時に前記フィルタの再生を開始させることを特徴とする
    請求項2に記載の排気微粒子浄化装置。
  4. 【請求項4】 前記検出された微粒子捕集量が過捕集状
    態を示す値以上になった時に警告を行う警告手段を有す
    ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記
    載の排気微粒子浄化装置。
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