JPS5915619A - Processing device of exhaust fine particle in internal-combustion engine - Google Patents

Processing device of exhaust fine particle in internal-combustion engine

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Publication number
JPS5915619A
JPS5915619A JP57125143A JP12514382A JPS5915619A JP S5915619 A JPS5915619 A JP S5915619A JP 57125143 A JP57125143 A JP 57125143A JP 12514382 A JP12514382 A JP 12514382A JP S5915619 A JPS5915619 A JP S5915619A
Authority
JP
Japan
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signal
trap
fuel
burner
exhaust
Prior art date
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Pending
Application number
JP57125143A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihisa Kawamura
川村 佳久
Yoshihiko Dosono
堂園 吉彦
Masayuki Yamada
山田 雅行
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP57125143A priority Critical patent/JPS5915619A/en
Publication of JPS5915619A publication Critical patent/JPS5915619A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurately control a quantity of fuel supplied to a burner in accordance with a required amount of fuel, by controlling both the quantity of fuel supplied to the heating burner and ignition timing of the burner through the signal of an engine load and engine speed. CONSTITUTION:An engine speed signal 1S1 of an engine speed detector 21 and an accelerator position signal 1S2 of an accelerator position sensor 22 detecting a depressive amount of an accelerator pedal are input while a difference pressure signal 1S3 of a difference pressure sensor 9, temperature signal 1S4 of a temperature sensor 11 in the upstream side and a temperature signal 1S5 of a temperature sensor 12 in the downstream side are respectively input to a controller 20. On the basis of these input signals 1S1-1S5, the controller 20 outputs a control pulse signal OS1 of a solenoid opening and closing valve 6 and an ignition signal OS2 output through an ignition coil 13 to an ignition plug 5d.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の排気中に含まれる微粒子をトラップ
に捕集して該トラップの上流に設けた排気加熱用バーナ
を作動させ、トラップに捕集された微粒子を再燃焼処理
させるようにし次内燃機関の排気微粒子処理装置に関す
る。
Detailed Description of the Invention The present invention collects particulates contained in the exhaust gas of an internal combustion engine in a trap, operates an exhaust heating burner provided upstream of the trap, and recycles the particulates collected in the trap. The present invention relates to an exhaust particulate treatment device for an internal combustion engine that performs combustion processing.

内燃機関の排気中に含まれるカーボン等の微粒子が大気
に放出されることを防止するために、排気系にトラップ
を介装してこのトラップで微粒子を濾過捕集することが
知られている。このときトラップに捕集された微粒子は
トラップの濾過抵抗となシ、機関の排圧を上昇させて機
関出力及び排気エミッション性能を阻害してしまうおそ
れがある。
In order to prevent particulates such as carbon contained in the exhaust gas of an internal combustion engine from being released into the atmosphere, it is known that a trap is provided in the exhaust system and the particulates are filtered and collected by the trap. At this time, the particulates collected in the trap may not only increase the filtration resistance of the trap, but also increase the exhaust pressure of the engine, thereby impairing the engine output and exhaust emission performance.

従って従来ではトラップの上流に排気加熱用バーナを設
け、トラップが排気微粒子によっである程度目詰まりし
た段階で排気加熱用バーナを作動させ、或いはタイマ叫
を用いて規則的な間隔で排気加熱用バーナを自動的に作
動させ、トラップに捕集されている微粒子を再燃焼処理
して、その目詰まりを解消している。
Therefore, in the past, an exhaust heating burner was installed upstream of the trap, and the exhaust heating burner was activated when the trap became clogged to some extent with exhaust particles, or the exhaust heating burner was activated at regular intervals using a timer. The system automatically operates the trap to re-burn the particulates collected in the trap and clear the blockage.

ところが、かかる従来の排気微粒子処理装置にあっては
、例えば本出願人にかかる実願昭56一22107号又
は特開昭54−12029号公報に見られる如く、トラ
ップの再生を行うためのバーナ作動時期を制御しても、
バーナから供給される燃料IM]を制御するものではな
かった。このため一定量の燃料流量が排気中に供給され
るから、排気中の酸素濃度が変化するとバーナの燃焼が
不安定化する。また機関負荷及び機関回転速度等の機関
運転条件によυ要求燃料量が変化しても供給惨料員が同
一であるから、第4図に示すように排気温度の上昇程度
が異なってきて、トラップ再生温度にズ・1し低すぎた
υ或いは高すぎてトラップを焼損してし寸う等の不都合
を招き、或いは燃費の悪化を招来するものであった。
However, in such conventional exhaust particulate processing equipment, as shown in Utility Application No. 56-22107 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-12029 filed by the present applicant, burner operation for regenerating the trap is difficult. Even if you control the timing,
The fuel IM supplied from the burner was not controlled. For this reason, a constant amount of fuel flow is supplied into the exhaust gas, so that if the oxygen concentration in the exhaust gas changes, combustion in the burner becomes unstable. In addition, even if the required fuel amount changes depending on engine operating conditions such as engine load and engine speed, the supply loss remains the same, so as shown in Figure 4, the degree of increase in exhaust temperature varies. If the trap regeneration temperature is too low or too high, it may cause inconveniences such as burnout of the trap or deterioration of fuel efficiency.

本発明はかかる従来の不都合に鑑み、機関負荷と機関回
転速度を検出しこれら雨検出信号に基づいて排気加熱用
バーナに供給する燃料量を制御装置によって演算し、該
制御装置の出力パルス信号に応動して排気加熱用バーナ
へ供給する燃料流量を電磁開閉弁を用いて制御すると共
に、トラップ再生時期を検出して前記電磁開閉弁と排気
加熱用バーナの点火装置の作動時期を制御するようにし
た内燃機関の排気微粒子処理装置を提供し、もってバー
ナへ供給する燃料量を要求燃料量に応じて精度良く制御
可能にしたものである。
In view of such conventional inconveniences, the present invention detects the engine load and engine rotation speed, uses a control device to calculate the amount of fuel to be supplied to the exhaust heating burner based on these rain detection signals, and uses the output pulse signal of the control device to calculate the amount of fuel to be supplied to the exhaust heating burner. In response, the fuel flow rate supplied to the exhaust heating burner is controlled using an electromagnetic on-off valve, and trap regeneration timing is detected to control the activation timing of the electromagnetic on-off valve and the ignition device of the exhaust heating burner. The present invention provides an exhaust particulate treatment device for an internal combustion engine, which enables the amount of fuel supplied to the burner to be controlled with high precision according to the required amount of fuel.

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

図示しない燃料噴射式内燃機関例えばディーゼル機関の
排気通路1に介装したトラップケース2内には排気中に
含まれるカーボン等の微粒子を濾過捕集するためのトラ
ップ3を設ける。該トラップ3はセラミックハニカムか
らなυ、排気流入側の多数のハニカム枡目のうちほぼ半
分にわたる目を散点的に閉塞する一方、該閉塞されない
ハニカム枡目の排気出口側を閉塞し、閉塞されないハニ
カムのチェから流入した排気が隣接するハニカム枡目に
受けてセラミック壁を通シ抜け、ここでカーボン等の微
粒子が濾過捕集される。
A trap 3 for filtering and collecting fine particles such as carbon contained in the exhaust gas is provided in a trap case 2 installed in an exhaust passage 1 of a fuel-injection internal combustion engine (not shown), such as a diesel engine. The trap 3 is made of a ceramic honeycomb, and while the trap 3 is made of a ceramic honeycomb, approximately half of the honeycomb cells on the exhaust inflow side are blocked in a scattered manner, while the unoccluded honeycomb cells are blocked on the exhaust outlet side and are not blocked. Exhaust gas flowing in from the honeycomb cells is received by the adjacent honeycomb cells and passes through the ceramic wall, where fine particles such as carbon are filtered and collected.

トラップ3の上流側にはトラップ3の密度より4ffl
目の粗いハニカム単体或いはセラミックフオーム、金銅
等からなる熱保持材4を配設する。該熱保持拐4はトラ
ップ3がその上流側の排気加熱用バーナに直接面してい
ると、バーナの加熱排気が直にトラップ3に当たシ、ト
ラップが急激に熱せられるため熱破壊が生じるおそれが
あるから、このように熱保持材4を配設することによっ
てバーナによる加熱排気がトラップ3に直接当たること
なく熱保持拐がこれを緩衝する。尚、熱保持利4として
は排気流れ方向の長さが短い方が適している。長いと、
熱膨張が大きくなυ、熱破壊が生じやすくなるからであ
る。又熱保持材4のチェを大きくしたのは、熱保持材の
トラップ効果をなくしたものであってこのようにするこ
とによシトラップ再生時に微粒子の燃焼がなく、該熱保
持材4の急激な温度上昇を防止できるからである。
On the upstream side of trap 3, there is 4ffl higher than the density of trap 3.
A heat retaining material 4 made of coarse honeycomb, ceramic foam, gold copper, etc. is provided. If the trap 3 directly faces the exhaust gas heating burner on the upstream side of the heat retention trap 4, the heated exhaust gas of the burner will directly hit the trap 3, and the trap will be rapidly heated, resulting in thermal damage. Therefore, by arranging the heat retaining material 4 in this manner, the heated exhaust gas from the burner does not directly hit the trap 3, and the heat retaining material buffers this. It should be noted that a shorter length in the exhaust flow direction is suitable for the heat retention benefit 4. If it is long,
This is because the larger the thermal expansion υ, the more likely thermal destruction will occur. In addition, the reason why the size of the heat retaining material 4 is increased is to eliminate the trapping effect of the heat retaining material, and by doing so, there is no combustion of particulates during trap regeneration, and the sudden increase in the heat retaining material 4 is prevented. This is because temperature rise can be prevented.

トラップケース2内におけるトラップ3の上流部には排
気加熱用のバーナ5を設ける。該バーナ5は蒸発筒5a
 、5bと燃料噴射ノズル5cと点火プラグ5dを備え
ていて、噴射ノズル5cから噴射供給された燃料は蒸発
筒5a、5bによって気化され、排気中に残留する空気
との混合気体となってこれに点火プラグ5dにより点火
されて燃焼し、排気を加熱するものである。噴射ノズル
5cは燃料流量を制御する電磁開閉弁6を介して燃料通
路7を通じ燃料噴射ポンプ8に接続されている。
A burner 5 for heating the exhaust gas is provided upstream of the trap 3 in the trap case 2 . The burner 5 is an evaporator cylinder 5a.
, 5b, a fuel injection nozzle 5c, and a spark plug 5d, and the fuel injected from the injection nozzle 5c is vaporized by the evaporator cylinders 5a and 5b, and becomes a gas mixture with the air remaining in the exhaust gas. It is ignited by the spark plug 5d and combusts to heat the exhaust gas. The injection nozzle 5c is connected to a fuel injection pump 8 through a fuel passage 7 via an electromagnetic on-off valve 6 that controls the fuel flow rate.

該電磁開閉弁6は第3図に示されており、後述するが、
制御装置20の出力パルス信号に応動してその開閉デユ
ーティが制御され、燃料流量を制御するものである。ト
ラップ3の上下流部に接続した負圧通路8a 、sbは
差圧センサ9に接続され、該差圧センサ9によってトラ
ップ3の上下流の差圧を検知し、トラップ3の微粒子捕
集にょる詰まシ具合を検出する。
The electromagnetic on-off valve 6 is shown in FIG. 3 and will be described later.
Its opening/closing duty is controlled in response to the output pulse signal of the control device 20, thereby controlling the fuel flow rate. Negative pressure passages 8a and sb connected to the upstream and downstream parts of the trap 3 are connected to a differential pressure sensor 9, which detects the differential pressure between the upstream and downstream sides of the trap 3, and detects the difference in the pressure between the upstream and downstream sides of the trap 3. Detects the degree of clogging.

またトラップ3の上下流には夫々熱電対等からなる上流
側温度センサ11及び下流側温度センサ12を設ける。
Further, an upstream temperature sensor 11 and a downstream temperature sensor 12, each made of a thermocouple or the like, are provided upstream and downstream of the trap 3, respectively.

該上流側温度センサ11はトラップ3の入口側の排気温
度がトラップ再生温度に適しているか否かを検知する。
The upstream temperature sensor 11 detects whether the exhaust gas temperature on the inlet side of the trap 3 is suitable for the trap regeneration temperature.

また下流側温度センサ12はトラップ3の再生作用によ
)トラップ3が過熱され、焼損することを防止するため
にトラップ出口側排気温度を検出する。
Further, the downstream temperature sensor 12 detects the exhaust temperature on the trap outlet side in order to prevent the trap 3 from being overheated and burnt out (due to the regeneration action of the trap 3).

制御装置20は機関回転速度検出装置1t−21の機関
回転速度信号IS1及びアクセルペダルの踏込量を検出
するアクセル位置センサ22のアクセル位置信号IS2
が入力されると共に、前記差圧センサ9の電圧信号IS
5、上流側温度センサ11の温度信号ISI、、下流側
温度センサ12の温度信号IS5が夫り入力される。制
御装置20はこれらの入力信号IS1〜IS5に基づい
て電磁開閉弁60制御パルス信号081.及びイグニッ
ションコイル13を介して点火プラグ5dに出力される
点火18号os2が出力するのである。
The control device 20 receives an engine rotation speed signal IS1 from an engine rotation speed detection device 1t-21 and an accelerator position signal IS2 from an accelerator position sensor 22 that detects the amount of depression of the accelerator pedal.
is input, and the voltage signal IS of the differential pressure sensor 9 is inputted.
5. The temperature signal ISI of the upstream temperature sensor 11 and the temperature signal IS5 of the downstream temperature sensor 12 are input. Based on these input signals IS1 to IS5, the control device 20 outputs control pulse signals 081. And ignition No. 18 os2 is outputted via the ignition coil 13 to the spark plug 5d.

ここにおいて電磁開閉弁制御パルス信号O81は、機関
回転速度信号IS1とアクセル位置信号IS2とに基づ
き制御装置20において機関負荷並びに機関回転速度を
演算しこれらの値に応じてバーナ5へ供給する燃料流量
を制御する電磁開閉弁6の開閉デユーティパルス信号で
あり、該電磁開閉弁制御パルス信号O81及び点火信号
O82は、共に信号工S1〜IS5に基づいてトラップ
再生時期を検出し、電磁開閉弁6及び点火プラグ5dの
作動時期を制御する信号である。
Here, the electromagnetic on-off valve control pulse signal O81 calculates the engine load and engine rotation speed in the control device 20 based on the engine rotation speed signal IS1 and the accelerator position signal IS2, and adjusts the fuel flow rate supplied to the burner 5 according to these values. The electromagnetic on-off valve control pulse signal O81 and the ignition signal O82 are both an on-off duty pulse signal for the electromagnetic on-off valve 6 that controls the solenoid on-off valve 6. and a signal for controlling the activation timing of the spark plug 5d.

“次にかかる制御装置20の回路例を第2図に示す。図
において、 30はf−V変換器で、機関回転速度検出装置の回転速
度信号ISlの周波数をカウントして機関回転速度に比
例した電圧信号S1を出力する。
“Next, an example of the circuit of the control device 20 is shown in FIG. outputs the voltage signal S1.

31は関数発生器でアクセル位置センサ22から記録さ
れたアクセル位置信号IS2と機関回転速度信号81の
値から燃料噴射ポンプ8の機関へ供給する燃料噴射量Q
に比例した電圧信号s2 を出力する。
31 is a function generator which generates the fuel injection amount Q supplied to the engine by the fuel injection pump 8 based on the values of the accelerator position signal IS2 recorded from the accelerator position sensor 22 and the engine rotational speed signal 81.
outputs a voltage signal s2 proportional to .

32は信号S1とS2とを入力してハイまたはローレベ
ルの電圧信号S5を出力する関数発生器である。本実施
例では燃料噴射量Qの信号s2及び機関回転速度信号S
1が夫々予め決められた電圧値VQ1.VQ2.vNl
、vN2に対し、”Ql<S2<VQ2 + VNI 
<St <VH2となルトラップ再生Kiした機関運転
領域となった場合にハイレベルの電圧信号S5を記録す
る回路構成を示しておシ、32a〜32dは比較器であ
シ32eはアンド回路である。
32 is a function generator which receives signals S1 and S2 and outputs a high or low level voltage signal S5. In this embodiment, the signal s2 of the fuel injection amount Q and the engine rotational speed signal S
1 are respectively predetermined voltage values VQ1. VQ2. vNl
, for vN2, “Ql<S2<VQ2 + VNI
32a to 32d are comparators, and 32e is an AND circuit. .

33は信号S1.S2から差圧センサ9の差圧信号IS
5に対応したGi号S3を出力する関数発生器である。
33 is the signal S1. Differential pressure signal IS from S2 to differential pressure sensor 9
This is a function generator that outputs Gi number S3 corresponding to 5.

これはトラップ3の微粒子捕集にょる詰t#)限界に対
応する差圧Δpoで、機関回転速度Nと溶料噴射iQに
応じた基準の差圧信号S5を出力する。34は比較器で
あシ、前記基準の差圧信号S5よシも検出した差圧信号
IS5が大となったとき、ハイレベルの電圧信号SII
を出力する。
This is a differential pressure Δpo corresponding to the particle collection limit of the trap 3, and a reference differential pressure signal S5 corresponding to the engine rotational speed N and the solvent injection iQ is output. 34 is a comparator which outputs a high level voltage signal SII when the detected differential pressure signal IS5 becomes larger than the reference differential pressure signal S5.
Output.

35.36は夫々温度センサIt、12の温度信号Is
、 、 IS5を増幅するアンプであり、増幅信号s5
.s6を出力する。37は増幅信号s5が予め定められ
た値vT1以下のときハイレベルの電圧信号S7を出力
する比較器であυ、38は増幅信号S6が予め定められ
た値VT2を越えたときハイレベルの電圧信号s8を出
力する比較器である。ここにおいてvTlはトラップ3
を再生するに必要な温度であり、VT2はトラップ3が
焼損するのを防止する限界の温度に対応した値である。
35 and 36 are temperature sensors It and 12 temperature signals Is, respectively.
, , is an amplifier that amplifies IS5, and the amplified signal s5
.. Output s6. 37 is a comparator that outputs a high level voltage signal S7 when the amplified signal s5 is less than a predetermined value vT1, and 38 is a comparator that outputs a high level voltage signal S7 when the amplified signal S6 exceeds a predetermined value VT2. This is a comparator that outputs a signal s8. Here vTl is trap 3
VT2 is a value corresponding to the temperature limit that prevents the trap 3 from burning out.

39はアンド回路である。この回路は信号S5+Sll
+87の全てがノ・イレベルのときのみにノ・イレベル
の電圧信号S9を出力する。即ち燃料噴射lQ倍信号2
がVTI < S 2 <VQ2 +機関回転速度信号
S1がVNl< S t <VH2であυ、かつフラッ
プ前後圧力の検出差圧ΔPがトラップの再生に必要な目
詰まυ状態を検出し、トラップ上流の温度T1がトラッ
プ再生温度にあるときに89はノ・イレペルとなる。換
言すれば、機関回転速度及びトラップ上流の排気温度が
トラップ再生に適した状態にあシ、シかもトラップ前後
差圧がトラップの目詰まりによりトラップを再生する必
要にある状態の時にハイレベル信号S9を出力するわけ
である。
39 is an AND circuit. This circuit has a signal S5+Sll
Only when all +87 are at the no-y level, the voltage signal S9 at the no-y level is output. That is, fuel injection lQ times signal 2
is VTI < S 2 < VQ2 + engine rotational speed signal S1 is VNl < S t < VH2 υ, and the detected differential pressure ΔP of the pressure before and after the flap detects the clogging υ condition necessary for trap regeneration, and the trap upstream When the temperature T1 of is at the trap regeneration temperature, 89 becomes a no-repel. In other words, when the engine rotational speed and the exhaust temperature upstream of the trap are in a state suitable for trap regeneration, or when the differential pressure across the trap is in a state where it is necessary to regenerate the trap due to trap clogging, the high level signal S9 is activated. This outputs the following.

尚上記の如く機関回転速度及び機関負荷の再生領域を定
めるのは、例えば機関の回転速度が高い領域でバーナが
作動すると、多量の燃料を必要とするので燃費上不経済
であり、かつ高速道路走行中のように排気温度が空冷さ
れてトラップ再生温度を確保するのに難しいような状態
が生じるから、トラップ再生をする機関運転状態を最も
良い範囲に定めるのである。
The reason for determining the engine speed and engine load regeneration range as described above is that, for example, if the burner operates in a high engine speed range, a large amount of fuel is required, which is uneconomical in terms of fuel consumption, and Since there are situations, such as when the engine is running, where the exhaust gas temperature is air-cooled and it is difficult to maintain the trap regeneration temperature, the engine operating conditions for trap regeneration are determined to be within the best range.

40は機関回転速度N信号S1と燃料噴射ポンプの燃料
噴射量Q信号S2を入力してバーナ5へ供給する燃料量
qを演算する関数発生器であって、バーナへの供給燃料
量qに比例した電圧信号810を出力する。4,1は三
角波発生回路で、信号Sllを出力する。42は比較器
で、前記バーナへの供給燃料ji′信号810と三角波
信号8110レベルを比較してデユーティが決定される
周期一定のパルス信号812を出力する。該パルス信号
812はバーナへの供給燃料量信号StOの電圧レベル
が高くなるほどにオン・デユーティが大きくなり、前記
した電磁開閉弁6の開閉割合を増大してバーナ5への燃
料供給量を増量する。
40 is a function generator which calculates the amount of fuel q to be supplied to the burner 5 by inputting the engine rotational speed N signal S1 and the fuel injection amount Q signal S2 of the fuel injection pump, and is proportional to the amount of fuel q supplied to the burner. A voltage signal 810 is output. 4 and 1 are triangular wave generating circuits that output a signal Sll. A comparator 42 outputs a constant-period pulse signal 812 whose duty is determined by comparing the level of the fuel ji' signal 810 supplied to the burner with the triangular wave signal 8110. The on-duty of the pulse signal 812 increases as the voltage level of the fuel supply amount signal StO to the burner increases, increasing the opening/closing ratio of the electromagnetic on-off valve 6 and increasing the amount of fuel supplied to the burner 5. .

43は三角波発生回路で、予め定められた電圧レベルV
Sと比較器42において比較されることによシバルス幅
一定、周期一定のパルス信号S15を出力する。
43 is a triangular wave generation circuit, which generates a predetermined voltage level V.
By comparing it with S in a comparator 42, a pulse signal S15 having a constant pulse width and a constant period is output.

45〜48はアナログスイッチで、ハイレベル信号が入
力されると閉(導通)状態となる。49はインバータ、
50は電磁開閉弁6の作動スイツテヲ構成するトランジ
スタ、51はイグニッションコイル13のパワートラン
ジスタ、52H−次側コイル、53は二次側コイルであ
シ、比較器44から0N−OFF  のパルス信号08
2がパワートランジスタ51に印加されると一次側コイ
ル52及び二次側コイル53を介し、点火プラグ5dに
点火電圧が印加されるようになっている。そしてトラッ
プ3の再生信号S9がローレベルであれば、スイッチ4
5.47は開となシ、信号S12+815はトランジス
タ50.51のベースに入力されない。このときインバ
ータ49の出力5111はハイレベルの電圧となってス
イッチ46.48が閉状態とがす、トランジスタ50.
51のベースがアースレヘルトナってトランジスタ50
.51のコレクタからエミッターに電流が流れないよう
になっている。即ちトラップ3が再生に適した状態にな
い場合には、電磁開閉弁6を遮断してバーナがらの燃料
供給を停止すると共に点火プラグ5dからの点火作動を
停止させるものである。
45 to 48 are analog switches, which become closed (conductive) when a high level signal is input. 49 is an inverter,
50 is a transistor constituting the operating switch of the electromagnetic on-off valve 6; 51 is a power transistor for the ignition coil 13; 52H is a secondary coil; 53 is a secondary coil; 0N-OFF pulse signal 08 from a comparator 44;
2 is applied to the power transistor 51, an ignition voltage is applied to the spark plug 5d via the primary coil 52 and the secondary coil 53. If the reproduced signal S9 of the trap 3 is at a low level, the switch 4
5.47 is open, and the signal S12+815 is not input to the base of transistor 50.51. At this time, the output 5111 of the inverter 49 becomes a high level voltage, and the switches 46 and 48 are closed, and the transistors 50 and 50.
The base of 51 is Earthlehertna, which is transistor 50.
.. No current flows from the collector of 51 to the emitter. That is, when the trap 3 is not in a state suitable for regeneration, the electromagnetic on-off valve 6 is shut off to stop the fuel supply to the burner, and the ignition operation from the ignition plug 5d is also stopped.

一方、信号S9がハイレベルとなってトラップ3及び機
関条件が再生に適した状態になったとき、アナログスイ
ッチ45.47は閉となりアナログスイッチ46.48
が開となって信号812 r S15が夫hトランジス
タ50.51のベース端子に印加されるから、電磁開閉
弁6が開閉作動してバーナ5に燃料を供給すると同時に
点火プラグ5dが作動して燃料を点火燃焼させ、トラッ
プ3が捕集した微粒子を再燃焼させる。ここにおいて、
電磁開閉弁6の開閉によるバーナ5への供給燃料蓋は機
関回転速度及びアクセルペダル位置即ち機関負荷に応じ
たパルス信号により、電磁開閉弁6がデユーティ制御さ
れ、バーナの要求燃料量にマツチした燃料量を供給する
ことができる。
On the other hand, when the signal S9 becomes high level and the trap 3 and engine conditions become suitable for regeneration, the analog switch 45.47 closes and the analog switch 46.48
is opened and the signal 812r S15 is applied to the base terminal of the husband transistor 50.51, so the electromagnetic on-off valve 6 opens and closes to supply fuel to the burner 5, and at the same time the spark plug 5d operates to supply fuel. is ignited and burned, and the particulates collected by the trap 3 are re-burned. put it here,
The fuel lid is supplied to the burner 5 by opening and closing the electromagnetic on-off valve 6. The electromagnetic on-off valve 6 is duty-controlled by a pulse signal according to the engine rotation speed and the accelerator pedal position, that is, the engine load, and the fuel is supplied to the burner 5 according to the amount of fuel required by the burner. quantity can be supplied.

従って、機関負荷検出装置と機関回転速度検出装置の出
力信号に基づいて排気加熱用バーナに供給する燃料量を
演算する制御装置Aはf −V変換器30、関数発生器
31.40、三角波発生器41、比較器42等から構成
されており、トラップ再生時期を検出して電磁開閉弁と
排気加熱用バーナの点火装置の作動時期を制御するトラ
ップ再生時期制御装置は2点鎖線Bで囲まれたスイッチ
ング装置によって構成されることが判る。
Therefore, the control device A that calculates the amount of fuel to be supplied to the exhaust heating burner based on the output signals of the engine load detection device and the engine rotational speed detection device includes an f-V converter 30, a function generator 31, 40, and a triangular wave generator. The trap regeneration timing control device, which detects the trap regeneration timing and controls the activation timing of the electromagnetic on-off valve and the exhaust heating burner ignition device, is surrounded by a two-dot chain line B. It can be seen that the device is configured by a switching device.

尚、前記電磁開閉弁6は例えば第3図に示すように構成
される。
The electromagnetic on-off valve 6 is constructed as shown in FIG. 3, for example.

即ち図において中央部に流体通路101を貫通させて形
成した主磁極102にはコイル103を巻装したボビン
104を挿着し、前記主磁極102の先端面と、この先
端面に対向する弁座体105との間に磁性体で構成され
た球状の弁体106を収設する。前記主磁極102とポ
ビン104と弁座体105とを収容一体化したケース1
07には、前記弁体106の運動方向を規制する側方磁
極108を設けると共に、前記弁座体105の中央部に
は弁体106で開閉されるノズル孔109を穿設してい
る。又、前記通路101の上流端(図中右端)は、図示
しないパイピング及びレギュレータパルプ等を介してフ
ューエルポンプ(図示省略)の吐出口に接続されると共
に、前記コイル103は、コネクタ110を介して図示
しないコントローラに接続されている。111.112
 。
That is, in the figure, a bobbin 104 wound with a coil 103 is inserted into a main magnetic pole 102 formed by passing a fluid passage 101 through the center thereof, and a front end surface of the main magnetic pole 102 and a valve seat opposite to this front end surface are inserted. A spherical valve body 106 made of a magnetic material is housed between the body 105 and the valve body 105 . A case 1 that houses and integrates the main magnetic pole 102, the pobbin 104, and the valve seat body 105.
07 is provided with a side magnetic pole 108 that regulates the direction of movement of the valve body 106, and a nozzle hole 109 that is opened and closed by the valve body 106 is bored in the center of the valve seat body 105. The upstream end (right end in the figure) of the passage 101 is connected to the discharge port of a fuel pump (not shown) via piping and regulator pulp (not shown), and the coil 103 is connected to the outlet port of a fuel pump (not shown) via a connector 110. It is connected to a controller (not shown). 111.112
.

113はOリング、114,115はシムである。113 is an O-ring, and 114 and 115 are shims.

このような流量制御電磁弁では、コイル103に電流を
流して主磁極102と側方磁極10Bとを磁化させると
、その電磁力によって弁体IQ6が弁座体105上から
浮上されて主磁極102の先端面に吸着される。すると
、流体通路101内の流体はバイパス通路116を通っ
て主磁極102の先端外周部に流出し弁座体105に穿
設したノズル孔109から外部に流出する。又、コイル
103への通電を遮断すると、主磁極102及び側方磁
極108が消磁される結果弁体106は流体の圧力を受
けて図中左側に押圧され、弁座体105にシートする。
In such a flow control solenoid valve, when a current is applied to the coil 103 to magnetize the main magnetic pole 102 and the side magnetic poles 10B, the electromagnetic force causes the valve element IQ6 to levitate from above the valve seat body 105, and the main magnetic pole 102 It is adsorbed to the tip surface of. Then, the fluid in the fluid passage 101 flows out to the outer periphery of the tip of the main magnetic pole 102 through the bypass passage 116 and flows out from the nozzle hole 109 formed in the valve seat body 105. Further, when the power supply to the coil 103 is cut off, the main magnetic pole 102 and the side magnetic poles 108 are demagnetized, and as a result, the valve body 106 is pushed to the left in the figure by the pressure of the fluid and is seated on the valve seat body 105.

尚、弁体106が弁座体105上にシートした後は、流
体の圧力が弁体106を押圧し続けるので、ノズル孔1
09は閉じられたままとなる。そして、再びコイル10
3に通電されると、弁体106は流体による押圧力に抗
して主磁極102の先端面に吸着されてノズル孔109
を開放する。
Note that after the valve body 106 is seated on the valve seat body 105, the pressure of the fluid continues to press the valve body 106, so that the nozzle hole 1
09 remains closed. And again coil 10
3 is energized, the valve body 106 is attracted to the tip surface of the main magnetic pole 102 against the pressing force of the fluid, and the nozzle hole 109
to open.

このように、この種の流量制御電磁開閉弁6は、コイル
の0N−OFFFF時間質更してノズル孔から流出(噴
出)される流体の流量を制御するものであり流量制御精
度が高いものである。
As described above, this type of flow control electromagnetic on-off valve 6 controls the flow rate of the fluid flowing out (spouted) from the nozzle hole by changing the ON-OFF time of the coil, and has high flow rate control accuracy. be.

以上述べたように、本発明によればバーナから噴射供給
される燃料流量を機関負荷と機関回転速度に応じて精度
良く供給するようにしたのでトラップ再生時期を検出し
て必要時期にのみ前記制御された燃料の供給と点火栓の
作動を適切に行なうことができ、必要最小限の燃料量で
排気温度をトラップ再生温度まで上昇でき、燃費悪化を
最小限にとどめると共に、燃料過供給を行なうことを未
然に防止してトラップの焼損を防ぐことができる。
As described above, according to the present invention, the fuel flow rate injected from the burner is supplied with high precision according to the engine load and engine rotation speed, so the trap regeneration timing is detected and the above control is performed only at the necessary timing. It is possible to properly supply fuel and operate the spark plug, raise the exhaust temperature to the trap regeneration temperature with the minimum necessary amount of fuel, minimize deterioration in fuel efficiency, and perform oversupply of fuel. This can prevent burnout of the trap.

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

第1図は本発明にかかる排気微粒子処理装置の一実施例
を示す系統図、第2図は同上の制御装置の一実施例を示
す回路図、第3図は同上の電磁開閉弁の具体例を示す縦
断面図、第4図はバーナへの燃料供給量に対する排気温
度変化を機関回転速度のパラメータでみたグラフである
。 A・・・制御装置  B・・・トラップ再生時期制御装
置  3・・・トラップ  5・・・バーナ  5d・
・・点火プラグ  6・・・電磁開閉弁  7・・・燃
料通路9・・・差圧センサ  11,12・・・温度セ
ンサ13・・・イグニッションコイル  2o・・・制
御装置21・・・機関回転速度検出装置  22・・・
アクセル位置センサ  31,40・・・関数発生器 
 32゜33・・・関数発生器  42・・・比較器 
 45〜48・・・アナログスイッチ 特許出願人  日産自動車株式会社 代理人 弁理士  笹  島  富二雄第 3 図 110 第4図 焔肘使給量((ん)   丁
Fig. 1 is a system diagram showing an embodiment of the exhaust particulate treatment device according to the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the control device described above, and Fig. 3 is a specific example of the electromagnetic shut-off valve described above. FIG. 4 is a graph showing the change in exhaust temperature with respect to the amount of fuel supplied to the burner using the parameter of engine rotation speed. A... Control device B... Trap regeneration timing control device 3... Trap 5... Burner 5d.
...Spark plug 6...Solenoid on-off valve 7...Fuel passage 9...Differential pressure sensor 11, 12...Temperature sensor 13...Ignition coil 2o...Control device 21...Engine rotation Speed detection device 22...
Accelerator position sensor 31, 40...Function generator
32゜33...Function generator 42...Comparator
45-48... Analog Switch Patent Applicant Nissan Motor Co., Ltd. Agent Patent Attorney Fujio Sasashima No. 3 Figure 110

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 排気中に含まれる微粒子を濾過捕集するトラップと、該
トラップの上流に設けた排気加熱用バーナと、を備えた
内燃機関の排気微粒子処理装置であって、機関負荷検出
装置と、機関回転速度検出装置と、これら雨検出装置の
出力信号に基づいて排気加熱用バーナに供給する燃料量
を演算制御する制御装置と、骸制御装置の出力パルス信
号に応動して排気加熱用バーナへ供給する燃料流量を制
御する電磁開閉弁と、トラップ再生時期を検出して電磁
開閉弁と排気加熱用バーナの点火装置の作動時期を制御
するトラップ再生時期制御装置と、を設は次ことを特徴
とする内燃機関の排気微粒子処理装置。
An exhaust particulate treatment device for an internal combustion engine, comprising a trap that filters and collects particulates contained in the exhaust gas, and a burner for heating the exhaust gas provided upstream of the trap, the device comprising an engine load detection device and an engine rotation speed. a detection device, a control device that calculates and controls the amount of fuel to be supplied to the exhaust heating burner based on the output signals of these rain detection devices, and a fuel that is supplied to the exhaust heating burner in response to the output pulse signal of the skeleton control device. An internal combustion engine comprising an electromagnetic on-off valve that controls the flow rate, and a trap regeneration timing control device that detects the trap regeneration timing and controls the activation timing of the electromagnetic on-off valve and the igniter of the exhaust heating burner. Engine exhaust particulate processing equipment.
JP57125143A 1982-07-20 1982-07-20 Processing device of exhaust fine particle in internal-combustion engine Pending JPS5915619A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0527216U (en) * 1991-09-17 1993-04-09 イビデン株式会社 Exhaust gas purification device
JPH07203882A (en) * 1994-01-18 1995-08-08 Ee I T Kk Machine for forming rice ball
US20100170229A1 (en) * 2005-05-20 2010-07-08 Helmut Venghaus Exhaust gas system for a motor vehicle
JP2015151894A (en) * 2014-02-12 2015-08-24 株式会社 Acr Exhaust gas purification device mounted with exhaust gas temperature increase device

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