JPS627912A - フイルタの再生装置 - Google Patents

フイルタの再生装置

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JPS627912A
JPS627912A JP60145687A JP14568785A JPS627912A JP S627912 A JPS627912 A JP S627912A JP 60145687 A JP60145687 A JP 60145687A JP 14568785 A JP14568785 A JP 14568785A JP S627912 A JPS627912 A JP S627912A
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディーゼル機関の排気通路に設けられた排気微
粒子捕集用フィルタの再生装置に関する。
〔従来の技術および問題点〕
ディーゼル機関から排出される排気ガス中の微粒子を捕
集するため、排気管中にフィルタを設け、またこのフィ
ルタにより捕集された微粒子によって排気管内の圧力損
失が増大するのを防止するため、一定走行毎にフィルタ
内の微粒子を焼却により除去することが知られている。
このフィルタの再生は、通常、まず電気ヒータによって
すす等の微粒子が着火され、次いですすの燃焼が伝播す
ることにより行なわれる。
さて、フィルタの再生において、フィルタの溶損やクラ
ンクの発生を防止することの他、再生の終了時を適確に
判断することが必要である。すなわち、例えば再生が不
充分であれば、早い時期にフィルタが再び目詰りを起こ
してしまい、また再生が終了する前にフィルタを迂回す
るバイパス通路を閉じてしまうと、フィルタの温度が上
がり過ぎてフィルタを溶損させるおそれがある。
なお、フィルタの下流側の温度を再生時期終了の判断に
用いる構成は、特開昭51−153913号公報および
実開昭59−170620号公報に開示されている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係るフィルタの再生装置は、微粒子の着火後、
フィルタの下流側の温度がフィルタの上流側の温度より
も低(なった時、再生を終了することを特徴としている
〔実施例〕
以下図示実施例により本発明を説明する。
第1図および第2図において、機関本体10から延びる
排気管11には、ターボチャージャ12のタービン(図
示せず)が設けられ、このターボチャージャ12の下流
側に、排気微粒子を捕集するためのトラップ13が配設
される。トラップ13は、排気管11を側方に膨出して
形成したケーシング14と、このケーシング14内に収
容されたフィルタ15と、フィルタ15の前面に設けら
れた電気ヒータ16とを備え、フィルタ15の後面から
延びるトラップ通路17はフィルタ15の外側を迂回し
て排気管11の下流側に達する。
一方、フィルタ15の前面側とトラップ通路17の下流
側とはバイパス通路1日により連結される。
バイパス弁19はバイパス通路18の下流側とトラップ
通路17の下流側との接合部分に設けられ、アクチュエ
ータ20により駆動されてバイパス通路18の開度を調
節する。
通常の運転時、バイパス弁19はバイパス通路18を閉
じており、排気ガスはフィルタ15を通過し、トラップ
通路17を通って排気管11の出口部21へ排出される
。これに対し、再生時、バイパス弁19はバイパス通路
18を開放し、これにより大部分の排気ガスはフィルタ
15を通過することなく排気管11の出口部21側へ流
動し、一部の排気ガスだけがフィルタ15を通過する。
またこの時、電気ヒータ16が通電されて発熱し、フィ
ルタ15に捕集されたすすが着火して燃焼する。この燃
焼は、フィルタ15の前側から後側へ帯状に進行する。
電気ヒータ16への通電が停止された後もフィルタ15
の燃焼は徐々に進行し、この燃焼はフィルタ15の後面
まで到達して終了する。その後、バイパス弁19が閉弁
される。しかしてすすが焼却されて、フィルタ15は再
生される。
バイパス弁19の開閉制御および電気ヒータ16への電
力供給マイクロコンピュータを備えた電子制御部(EC
U) 22により行なわれる。フィルタ再生時か否かの
判断は、トラップ13に接続されフィルタに堆積したす
すのインピーダンスを検知するローディングセンサ23
の出力信号により行なわれる。すなわち、ローディング
センサ23が検知したすすのインピーダンスを表わす信
号は、ECII 22に入力され、ECU 22はこの
信号を基にしてフィルタ15上に捕集されたすすの量を
検知し、フィルタ再生時になったか否かを判断する。E
CU22は、再生時、リレー24を作動させて電気ヒー
タ16への通電を開始させるとともに、駆動回路25を
介してアクチュエータ20を作動させ、バイパス弁19
の開閉を制御する。
EC[I 22は、後述するように、フィルタ15の上
流側および下流側の排気温度に応じてヒータ16への通
電の遮断およびバイパス弁19の閉塞を行なう。このた
め、フィルタ15の上流側すなわちバイパス通路18の
フィルタ15の前面近傍には第1排気温センサ31が設
けられ、またケーシング14内であってフィルタ15の
後面近傍には第2排気温センサ32が設けられる。
第1排気温センサ31により計測されるフィルタ15へ
の流入ガス温度θ3、および第2排気温センサ32によ
り計測されるフィルタ15からの排出ガス温度θ2は、
定常走行時、第3図により示されるように変化する。す
なわち、フィルタ15の再生前におけるバイパス弁19
の閉塞時、流入ガス温度θ1の方が排出ガス温度θ2よ
りも若干高い。バイパス弁19を開放すると、始め両温
度θ1 、θ2共に多少低下するが、排出ガス温度θ2
はすすの燃焼が始まると徐々に上昇し、燃焼がフィルタ
15の後面に達するとほぼ最高値に達する。一方、流入
ガス温度θ1はほぼ一定であり、その後排出ガス温度θ
2は低下して流入ガス温度θ2よりも低くなり、つまり
流入ガスはフィルタ15により加熱されないこととなり
、フィルタ15が発熱しておらず、再生が終了している
と判断される。なお定常走行では上記最高値に達した時
点において再生が終了したと判断することができるが、
実際には車両の加減速により排気温が変動し、排出ガス
温度θ2が極大値をとったからといって再生の終了を判
断することはできない。
ところで、フィルタ15の再生(すすの燃焼)の途中で
バイパス弁19を閉じた場合における流入ガス温度θ1
および排出ガス温度θ2の変化を第4図に示すと、この
図から理解されるように、バイパス弁19を閉じた瞬間
、排出ガス温度θ2すなわちフィルタ内温度は急激に上
昇し、フィルタ15の許容温度(例えば1000’c)
以上になりやすい。このようにフィルタ15の温度が上
昇し過ぎるとフィルタ15の壁が溶損し、すすの捕収率
が激減してフィルタとしての機能が損なわれるおそれが
ある。したがってバイパス弁19を閉塞するのは、フィ
ルタ15の再生が完全に終了した後でなければならない
第5図はEC口22によるヒータ16およびバイパス弁
19の制御のフローチャートを示す。
ステップ101ではその後の処理のために各種のイニシ
ャライズを行ない、ステップ102ではローディングセ
ンサ23の検知した、フィルタ上のすすのインピーダン
スを示す信号を読込む。次にステップ103では排気ガ
ス圧力の大きさからフィルタ15上のすすの量を推定し
、フィルタの再生の必要があるか否かを判別する。再生
の必要がなければ再びステップ102へ戻るが、再生の
必要があれば次のステップへ進む。
しかしてステップ104ではバイパス弁19を開放する
とともにヒータ16に通電して加熱を開始し、またタイ
マT +  、 T zのカウントアツプを始める。こ
れによりフィルタの再生処理が開始する。
次にステップ105で流入ガス温度θ1および排出ガス
温度θ2を読込んだ後、ステップ106において流入ガ
ス温度θ1が排出ガス温度θ2よりも低いか否かを判別
する。流入ガス温度θ1が排出ガス温度θ2よりも低け
ればフィルタ15は加熱されて再生が開始されているが
、もし排出ガス温度θ2の方が低ければ、ステップ10
7へ移ってタイマT2の値が所定値12以上か否か判別
して所定値t2に達するまでステップ105.106.
107を繰返す。タイマT2が所定値t2に達しても排
出ガス温度θ2が上昇しなければ、ステップ108へ移
り、ヒータ16への通電を遮断するとともに警告灯を点
燈してこのプログラムを終了する。
ステップ106において、流入ガス温度θ、の方が排出
ガス温度θ2よりも低いと、ステごプ109が実行され
、タイマT、の値が所定値t1になるまで待機する。次
にステップ110へ移ってヒータ16への通電が遮断さ
れる。ステップ111では、その時における流入ガス温
度θ1および排出ガス温度θ2を読込み、ステップ11
2へ移って流入ガス温度θ1が排出ガス温度θ2よりも
高いか否か判別する。もし流入ガス温度θ1の方が低け
れば、まだフィルタ15は再生中であるのでステップ1
11へ戻り、逆に、流入ガス温度θ、の方が高ければ、
フィルタ15の加熱は終了しておりステップ113へ移
ってバイパス弁19を閉塞し、このプログラムを終了す
る。
以上のように本実施例によれば、フィルタ15の再生終
了時を正確に判断することができ、フィルタ15の再生
中にバイパス弁19を閉塞するおそれがな(なり、フィ
ルタ15の溶損を防止することができる。したがってフ
ィルタ15のトラップ率を常に保持でき、排気ガス中の
パティキュレートの規制値を長期にわたって維持するこ
とができる。またヒータ15への通電後に再生が開始さ
れない場合には、運転者に異常を知らせることができ、
フィルタ15が目詰りしたまま車両を走行させたり、あ
るいはフィルタ15が溶損してパティキュレートの捕集
率が低下したまま車両を走行(lO) させたりすることが回避される。
なお本発明は、上記実施例のようにECU 22による
制御のようにソフトウェアを含むものではなく、電気回
路等を含むハードウェアにより構成することもできる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、フィルタの再生終了時を
正確に判断することができ、ひいてはフィルタを確実に
再生することが可能になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を適用したディーゼル機関を
示す部分断面側面図、 第2図は第1図のディーゼル機関の平面図、第3図はフ
ィルタの再生終了時期を正確に判断した場合における流
入ガス温度および排出ガス温度の変化を示すグラフ、 第4図はバイパス弁をフィルタ再生中に閉じた場合にお
ける流入ガス温度および排出ガス温度の変化を示すグラ
フ、 第5図はECUによる制御を示すフローチャートである
。 11・・・排気管(排気通路)、 15・・・フィルタ、 16・・・電気ヒータ、 18・・・バイパス通路、 19・・・バイパス弁、 31・・・第1排気温センサ、 32・・・第2排気温センサ。 慇 生 ヤ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、ディーゼル機関の排気通路に設けられたフィルタの
    再生装置であって、上記フィルタに堆積した微粒子の補
    集状態を検知し、フィルタ再生の要否を判断する再生時
    期検出手段と、この再生時期検出手段の信号に基き、フ
    ィルタに堆積した微粒子を着火燃焼する着火手段と、上
    記排気通路のフィルタより上流側における排気ガスの温
    度を検知する第1排気温センサと、上記排気通路のフィ
    ルタより下流側における排気ガスの温度を検知する第2
    排気温センサとを備え、上記着火手段による微粒子の着
    火後、上記第2排気温センサにより検知された温度が上
    記第1排気温センサにより検知された温度よりも低くな
    った時、フィルタの再生動作を終了することを特徴とす
    るフィルタの再生装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1529930A1 (en) * 2002-08-12 2005-05-11 Bosch Automotive Systems Corporation Exhaust gas cleaner

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1529930A1 (en) * 2002-08-12 2005-05-11 Bosch Automotive Systems Corporation Exhaust gas cleaner
US7264642B2 (en) * 2002-08-12 2007-09-04 Bosch Automotive Systems Corporation Exhaust gas cleaning apparatus
EP1529930A4 (en) * 2002-08-12 2010-06-30 Bosch Automotive Systems Corp EXHAUST CLEANER

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