JP3082635B2 - パティキュレートトラップ装置 - Google Patents
パティキュレートトラップ装置Info
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- JP3082635B2 JP3082635B2 JP07267159A JP26715995A JP3082635B2 JP 3082635 B2 JP3082635 B2 JP 3082635B2 JP 07267159 A JP07267159 A JP 07267159A JP 26715995 A JP26715995 A JP 26715995A JP 3082635 B2 JP3082635 B2 JP 3082635B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの排気ガス中よりパティキュレートを除去するパティ
キュレートトラップ装置、特に、パティキュレートトラ
ップの捕集したパティキュレートを適時に焼却して再生
できるパティキュレートトラップ装置に関するものであ
る。
ンの排気ガス中よりパティキュレートを除去するパティ
キュレートトラップ装置、特に、パティキュレートトラ
ップの捕集したパティキュレートを適時に焼却して再生
できるパティキュレートトラップ装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの排気ガス中には、
カーボン微粒子等を核とするパティキュレートが混入し
ており、このパティキュレートを大気中に放出すること
なく捕集するためにディーゼルエンジンの排気ガス流路
上に、パティキュレートフィルタを有するパティキュレ
ートトラップを装着することが有効とされている。この
種のパティキュレートトラップは、車両の走行時間の増
加にともないパティキュレートの捕集量を増加させる。
このような状態に達すると、パティキュレートトラップ
は車両の排気ガス流路の流路抵抗を増加させ、出力を押
さえることとなる。そこで通常のパティキュレートトラ
ップでは、捕集したパティキュレートを、パティキュレ
ートトラップの内部の排気ガス流入側に配置した電気ヒ
ータにより所定温度まで加熱し、エアポンプ等で外気を
取り込み2次空気として圧送しながら燃焼させ、パティ
キュレートトラップを再生している。
カーボン微粒子等を核とするパティキュレートが混入し
ており、このパティキュレートを大気中に放出すること
なく捕集するためにディーゼルエンジンの排気ガス流路
上に、パティキュレートフィルタを有するパティキュレ
ートトラップを装着することが有効とされている。この
種のパティキュレートトラップは、車両の走行時間の増
加にともないパティキュレートの捕集量を増加させる。
このような状態に達すると、パティキュレートトラップ
は車両の排気ガス流路の流路抵抗を増加させ、出力を押
さえることとなる。そこで通常のパティキュレートトラ
ップでは、捕集したパティキュレートを、パティキュレ
ートトラップの内部の排気ガス流入側に配置した電気ヒ
ータにより所定温度まで加熱し、エアポンプ等で外気を
取り込み2次空気として圧送しながら燃焼させ、パティ
キュレートトラップを再生している。
【0003】このような装置の一例が、特開平5−21
4924号公報に開示される。同公報に開示の技術は、
排気路に一対の分岐路を設け、同部に一対のフィルタを
並列的に設け、一対の分岐路間に開閉弁を介し再生排ガ
ス排出管を設け、交互にフィルタの再生処理をするに当
たり、再生フィルタの切換え時に開閉弁を開放し、一方
の分岐路より他方分岐部に高圧を逃がし、フィルタの背
圧変動を緩和するというものである。
4924号公報に開示される。同公報に開示の技術は、
排気路に一対の分岐路を設け、同部に一対のフィルタを
並列的に設け、一対の分岐路間に開閉弁を介し再生排ガ
ス排出管を設け、交互にフィルタの再生処理をするに当
たり、再生フィルタの切換え時に開閉弁を開放し、一方
の分岐路より他方分岐部に高圧を逃がし、フィルタの背
圧変動を緩和するというものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のパテ
ィキュレートトラップ装置、たとえば、特開平5−21
4924号公報の装置等では、パティキュレートトラッ
プの再生時に、パティキュレートの焼却にエアポンプを
駆動し、2次エアをパティキュレートトラップ内に供給
する必要があリ、コスト増を招き易いエアポンプを必要
とする。しかも、連通路から供給される排気ガスがパテ
ィキュレートの燃焼温度を適正な範囲に維持可能な量と
なるように制御し、パティキュレートトラップの耐久性
を保持する必要があり、弁開閉制御が複雑化し、この点
でもコスト増を招く傾向にあり、その改善が望まれてい
る。本発明の目的は、低コスト化を図れるパティキュレ
ートトラップ装置を提供することにある。
ィキュレートトラップ装置、たとえば、特開平5−21
4924号公報の装置等では、パティキュレートトラッ
プの再生時に、パティキュレートの焼却にエアポンプを
駆動し、2次エアをパティキュレートトラップ内に供給
する必要があリ、コスト増を招き易いエアポンプを必要
とする。しかも、連通路から供給される排気ガスがパテ
ィキュレートの燃焼温度を適正な範囲に維持可能な量と
なるように制御し、パティキュレートトラップの耐久性
を保持する必要があり、弁開閉制御が複雑化し、この点
でもコスト増を招く傾向にあり、その改善が望まれてい
る。本発明の目的は、低コスト化を図れるパティキュレ
ートトラップ装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
排気管と、同排気管に接続される第1、第2分岐管と、
同第1、第2分岐管にそれぞれ配置される排気中のパテ
ィキュレートを捕集する第1、第2パティキュレートト
ラップと、上記第1、第2分岐管を上記パティキュレー
トトラップの上流側で開閉する切換弁と、同切換弁と上
記パティキュレートトラップとの間で上記第1、第2分
岐管をオリフィスを介して連通させる連通路と、同連通
路に設けられ同連通路を連通状態と非連通状態とに切換
える開閉弁と、上記パティキュレートトラップの再生時
期を検出する再生時期検出手段と、上記パティキュレー
トトラップに捕集されたパティキュレートを燃焼させて
パティキュレートトラップの再生を行うパティキュレー
トトラップ再生手段と、上記再生時期検出手段の出力に
よって再生が必要となったパティキュレートトラップ側
の分岐管を閉鎖するように上記切換弁を作動させ、上記
パティキュレートトラップ再生手段を作動させ、上記パ
ティキュレートトラップがパティキュレートの燃焼温度
以上になる時に上記開閉弁を開放して上記連通路を連通
状態とする制御手段とを有することを特徴とする。
排気管と、同排気管に接続される第1、第2分岐管と、
同第1、第2分岐管にそれぞれ配置される排気中のパテ
ィキュレートを捕集する第1、第2パティキュレートト
ラップと、上記第1、第2分岐管を上記パティキュレー
トトラップの上流側で開閉する切換弁と、同切換弁と上
記パティキュレートトラップとの間で上記第1、第2分
岐管をオリフィスを介して連通させる連通路と、同連通
路に設けられ同連通路を連通状態と非連通状態とに切換
える開閉弁と、上記パティキュレートトラップの再生時
期を検出する再生時期検出手段と、上記パティキュレー
トトラップに捕集されたパティキュレートを燃焼させて
パティキュレートトラップの再生を行うパティキュレー
トトラップ再生手段と、上記再生時期検出手段の出力に
よって再生が必要となったパティキュレートトラップ側
の分岐管を閉鎖するように上記切換弁を作動させ、上記
パティキュレートトラップ再生手段を作動させ、上記パ
ティキュレートトラップがパティキュレートの燃焼温度
以上になる時に上記開閉弁を開放して上記連通路を連通
状態とする制御手段とを有することを特徴とする。
【0006】請求項2記載の発明は、請求項1記載のパ
ティキュレートトラップ装置において、上記連通路に設
けられた上記連通路よりも流路抵抗の大きなバイパス通
路と、再生時の運転状態に応じて上記連通路と上記バイ
パス通路の何れか一方を閉鎖する切換手段とを有するこ
とを特徴とする。
ティキュレートトラップ装置において、上記連通路に設
けられた上記連通路よりも流路抵抗の大きなバイパス通
路と、再生時の運転状態に応じて上記連通路と上記バイ
パス通路の何れか一方を閉鎖する切換手段とを有するこ
とを特徴とする。
【0007】請求項3記載の発明は、請求項1又は請求
項2に記載のパティキュレートトラップ装置において、
上記制御手段が、上記パティキュレートトラップの再生
開始からの経過時間を検出する再生時期検出手段を有
し、検出された時間が予め設定された値を越えた場合に
パティキュレートの燃焼温度以上になったものとして上
記開閉弁を開放することを特徴とする。請求項4記載の
発明は、請求項2記載のパティキュレートトラップ装置
において、上記切換手段が再生時のエンジン回転数が所
定値よりも大きい場合に、上記連通路を閉鎖することを
特徴とする。請求項5記載の発明は、請求項4記載のパ
ティキュレートトラップ装置において、上記制御手段
が、上記パティキュレートトラップの再生開始からの経
過時間を検出する再生時期検出手段を有し、検出された
時間が予め設定された値を越えた場合にパティキュレー
トの燃焼温度以上になったものとして上記開閉弁を開放
することを特徴とする。
項2に記載のパティキュレートトラップ装置において、
上記制御手段が、上記パティキュレートトラップの再生
開始からの経過時間を検出する再生時期検出手段を有
し、検出された時間が予め設定された値を越えた場合に
パティキュレートの燃焼温度以上になったものとして上
記開閉弁を開放することを特徴とする。請求項4記載の
発明は、請求項2記載のパティキュレートトラップ装置
において、上記切換手段が再生時のエンジン回転数が所
定値よりも大きい場合に、上記連通路を閉鎖することを
特徴とする。請求項5記載の発明は、請求項4記載のパ
ティキュレートトラップ装置において、上記制御手段
が、上記パティキュレートトラップの再生開始からの経
過時間を検出する再生時期検出手段を有し、検出された
時間が予め設定された値を越えた場合にパティキュレー
トの燃焼温度以上になったものとして上記開閉弁を開放
することを特徴とする。
【0008】請求項6記載の発明は、請求項1記載のパ
ティキュレートトラップ装置において、上記連通路の中
間部分が小径の第1流量調整路と大径の第2流量調整路
とを並列して形成され、上記開閉弁が上記第1流量調整
路を開閉する第1開閉弁と上記第2流量調整路を開閉す
る第2開閉弁とから成り、上記制御手段は上記パティキ
ュレートトラップがパティキュレートの燃焼温度以上に
なった上で、再生時の運転状態が第1回転数以下である
と上記第1、第2開閉弁を共に開放させ、上記第1回転
数以上第2回転数以下であると上記第2開閉弁のみを開
放させ、上記第2回転以上であると上記第1開閉弁のみ
を開放させることを特徴とする。
ティキュレートトラップ装置において、上記連通路の中
間部分が小径の第1流量調整路と大径の第2流量調整路
とを並列して形成され、上記開閉弁が上記第1流量調整
路を開閉する第1開閉弁と上記第2流量調整路を開閉す
る第2開閉弁とから成り、上記制御手段は上記パティキ
ュレートトラップがパティキュレートの燃焼温度以上に
なった上で、再生時の運転状態が第1回転数以下である
と上記第1、第2開閉弁を共に開放させ、上記第1回転
数以上第2回転数以下であると上記第2開閉弁のみを開
放させ、上記第2回転以上であると上記第1開閉弁のみ
を開放させることを特徴とする。
【0009】請求項7記載の発明は、請求項6記載のパ
ティキュレートトラップ装置において、上記制御手段
は、再生時の運転状態が第1回転数以下で第1負荷以下
の第1運転域であると上記第1、第2開閉弁を共に開放
させ、運転状態が第1運転域以外で且つ第2回転数以下
で第2負荷以下の第2運転域であると上記第2開閉弁の
みを開放させ、運転状態が上記第1及び第2運転域以外
で且つ最大回転数以下で最大負荷以下の第3運転域であ
ると上記第1開閉弁のみを開放させることを特徴とす
る。
ティキュレートトラップ装置において、上記制御手段
は、再生時の運転状態が第1回転数以下で第1負荷以下
の第1運転域であると上記第1、第2開閉弁を共に開放
させ、運転状態が第1運転域以外で且つ第2回転数以下
で第2負荷以下の第2運転域であると上記第2開閉弁の
みを開放させ、運転状態が上記第1及び第2運転域以外
で且つ最大回転数以下で最大負荷以下の第3運転域であ
ると上記第1開閉弁のみを開放させることを特徴とす
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1において、符号10A、10Bは、それぞ
れ第1、第2パティキュレートトラップ(以下第1トラ
ップ10A、第2トラップ10Bという)を表してい
る。第1トラップ10A、第2トラップ10Bは、ディ
ーゼルエンジンEの排気系に装備され、特に、この排気
系は排気マニホールド7に連通された主排気管8の下流
側を分岐しており、その内の第1分岐管8Aに第1トラ
ップ10Aが、第2分岐管8Bに第2トラップ10Bが
それぞれ配備されている。ここで第1トラップ10A、
第2トラップ10Bは、同一の構成を採り、ここでは第
1トラップ10Aを主に説明する。なお、第2トラップ
10Bの構成は、第1トラップ10Aに用いる符号の最
後にBを付して図示する。
明する。図1において、符号10A、10Bは、それぞ
れ第1、第2パティキュレートトラップ(以下第1トラ
ップ10A、第2トラップ10Bという)を表してい
る。第1トラップ10A、第2トラップ10Bは、ディ
ーゼルエンジンEの排気系に装備され、特に、この排気
系は排気マニホールド7に連通された主排気管8の下流
側を分岐しており、その内の第1分岐管8Aに第1トラ
ップ10Aが、第2分岐管8Bに第2トラップ10Bが
それぞれ配備されている。ここで第1トラップ10A、
第2トラップ10Bは、同一の構成を採り、ここでは第
1トラップ10Aを主に説明する。なお、第2トラップ
10Bの構成は、第1トラップ10Aに用いる符号の最
後にBを付して図示する。
【0011】第1トラップ10Aは、図2に示すよう
に、そのケーシング2Aの中央の膨出部2Aaの内部に
ワイヤーメッシュ12Aを介して収容され、排気ガス中
のパティキュレートを捕集するセラミック製のパティキ
ュレートフィルタ1A(以下フィルタ1Aという)と、
フィルタ1Aの排気ガス流入側に配置され、フィルタ1
Aを加熱してトラップしたパティキュレートを燃焼させ
る電気ヒータ6Aと、電気ヒータ6Aのさらに前方に配
置された通気孔を多数形成された熱反射板11Aとから
主に構成されている。ケーシング2Aはその中央に膨出
部2Aaを形成されその前後には、前後コーン部3A、
4Aを形成されている。前コーン部3Aには、第1分岐
管8Aが、後コーン部4には、図示しないマフラへの排
気管が、それぞれ接続されている。
に、そのケーシング2Aの中央の膨出部2Aaの内部に
ワイヤーメッシュ12Aを介して収容され、排気ガス中
のパティキュレートを捕集するセラミック製のパティキ
ュレートフィルタ1A(以下フィルタ1Aという)と、
フィルタ1Aの排気ガス流入側に配置され、フィルタ1
Aを加熱してトラップしたパティキュレートを燃焼させ
る電気ヒータ6Aと、電気ヒータ6Aのさらに前方に配
置された通気孔を多数形成された熱反射板11Aとから
主に構成されている。ケーシング2Aはその中央に膨出
部2Aaを形成されその前後には、前後コーン部3A、
4Aを形成されている。前コーン部3Aには、第1分岐
管8Aが、後コーン部4には、図示しないマフラへの排
気管が、それぞれ接続されている。
【0012】フィルタ1Aは、図2に示すように、多数
の細路28Aを同一方向に向けて積層されたハニカム構
造を採るセラミック製であり、細路28Aの側壁を透過
する排気ガスよりパティキュレートを濾過するように構
成されている。両トラップ10A,10Bの電気ヒータ
6A、6Bは、図1に示すように、バッテリー26にス
イッチSA、SBを介して接続され、フィルタ再生時に
通電されて発熱する。スイッチSA、SBの切換え入力
端は、後述する制御手段としてのエンジンコントロール
ユニット14(以下ECU14という)に接続されてい
る。電気ヒータ6A、6Bは、排気ガス流路断面方向に
略均一に分布していて、発熱による熱エネルギーでフィ
ルタ1A、1Bに捕集されたパティキュレートを加熱、
燃焼させる。なお、熱反射板11A、11Bはフィルタ
1A、1Bと反対側に放射される熱を反射し、或いは一
旦吸収した上で流動する排ガスに戻し、パティキュレー
トの加熱を促進する。なお、符号27はオルタネータを
示す。
の細路28Aを同一方向に向けて積層されたハニカム構
造を採るセラミック製であり、細路28Aの側壁を透過
する排気ガスよりパティキュレートを濾過するように構
成されている。両トラップ10A,10Bの電気ヒータ
6A、6Bは、図1に示すように、バッテリー26にス
イッチSA、SBを介して接続され、フィルタ再生時に
通電されて発熱する。スイッチSA、SBの切換え入力
端は、後述する制御手段としてのエンジンコントロール
ユニット14(以下ECU14という)に接続されてい
る。電気ヒータ6A、6Bは、排気ガス流路断面方向に
略均一に分布していて、発熱による熱エネルギーでフィ
ルタ1A、1Bに捕集されたパティキュレートを加熱、
燃焼させる。なお、熱反射板11A、11Bはフィルタ
1A、1Bと反対側に放射される熱を反射し、或いは一
旦吸収した上で流動する排ガスに戻し、パティキュレー
トの加熱を促進する。なお、符号27はオルタネータを
示す。
【0013】第1トラップ10A、第2トラップ10B
の排気ガス流入側の上流には、ECU14に接続される
と共にアクチュエータ18a、19aによって動作す
る、切換弁18、19がそれぞれ配置されている。切換
弁18、19は、ECU14からの信号に応じて、トラ
ップ10Aが再生時にある時に、第1分岐管8Aを閉鎖
し、トラップ10Bが再生時にある時に、第2分岐管8
Bを閉鎖する。第1分岐管8Aと第2分岐管8Bとは、
第1トラップ10A、第2トラップ10Bの排気ガス流
入側の上流にて、連通路5で連通されており、連通路5
の略中央には、ECU14に接続されたアクチュエータ
9aによって、連通路5を開閉する開閉弁9が配置され
ている。開閉弁9は常閉され、フィルタ1A又は1Bの
再生時にECU14からの信号に基づいて動作され、再
生中の第1トラップ10A又は第2トラップ10Bへ排
気ガスを供給する。このディーゼルエンジンEは酸素過
剰下で運転される比率が大きく、排気ガス中に含まれる
酸素がパティキュレートを燃焼可能である。
の排気ガス流入側の上流には、ECU14に接続される
と共にアクチュエータ18a、19aによって動作す
る、切換弁18、19がそれぞれ配置されている。切換
弁18、19は、ECU14からの信号に応じて、トラ
ップ10Aが再生時にある時に、第1分岐管8Aを閉鎖
し、トラップ10Bが再生時にある時に、第2分岐管8
Bを閉鎖する。第1分岐管8Aと第2分岐管8Bとは、
第1トラップ10A、第2トラップ10Bの排気ガス流
入側の上流にて、連通路5で連通されており、連通路5
の略中央には、ECU14に接続されたアクチュエータ
9aによって、連通路5を開閉する開閉弁9が配置され
ている。開閉弁9は常閉され、フィルタ1A又は1Bの
再生時にECU14からの信号に基づいて動作され、再
生中の第1トラップ10A又は第2トラップ10Bへ排
気ガスを供給する。このディーゼルエンジンEは酸素過
剰下で運転される比率が大きく、排気ガス中に含まれる
酸素がパティキュレートを燃焼可能である。
【0014】開閉弁9と第1分岐管8Aとの間の連通路
5には、再生中の第1トラップ10A又は第2トラップ
10Bへ供給する排気ガスの流量を絞るオリフィス20
が設けられている。オリフィス20は、再生中のフィル
タ1A又はフィルタ2Aの過度の温度上昇によるフィル
タの溶損を防ぎ、再生を速やかに終了させるために排気
ガスの流量を規制する。なお、図6には本発明者の行な
った実験データに基づき作成されたエンジン回転数Ne
−再生時フィルタ最高温度GTの変化特性の一例を示し
た。ここでは、直噴式小型ディーゼルエンジンが用いら
れ、同エンジンの排気系は図1と同様に構成された。こ
こで、連通路に設けたオリフィスの内径が、φ4(破
線),φ8(実線)と変えられ、パティキュレートの捕
集量が70g、90gと変えられ、これらパラメータの
相違に応じて、エンジン回転数Neと再生時フィルタ最
高温度GTの変化特性が異なっている。特に、オリフィ
スの内径が、φ8(実線)でパティキュレートの捕集量
が90gにおいて、エンジン回転数Neが1250rp
mを上回る時点で再生時フィルタ最高温度GTがフィル
タの溶損温度(1400℃)を上回ることが明らかであ
る。
5には、再生中の第1トラップ10A又は第2トラップ
10Bへ供給する排気ガスの流量を絞るオリフィス20
が設けられている。オリフィス20は、再生中のフィル
タ1A又はフィルタ2Aの過度の温度上昇によるフィル
タの溶損を防ぎ、再生を速やかに終了させるために排気
ガスの流量を規制する。なお、図6には本発明者の行な
った実験データに基づき作成されたエンジン回転数Ne
−再生時フィルタ最高温度GTの変化特性の一例を示し
た。ここでは、直噴式小型ディーゼルエンジンが用いら
れ、同エンジンの排気系は図1と同様に構成された。こ
こで、連通路に設けたオリフィスの内径が、φ4(破
線),φ8(実線)と変えられ、パティキュレートの捕
集量が70g、90gと変えられ、これらパラメータの
相違に応じて、エンジン回転数Neと再生時フィルタ最
高温度GTの変化特性が異なっている。特に、オリフィ
スの内径が、φ8(実線)でパティキュレートの捕集量
が90gにおいて、エンジン回転数Neが1250rp
mを上回る時点で再生時フィルタ最高温度GTがフィル
タの溶損温度(1400℃)を上回ることが明らかであ
る。
【0015】主排気管8には、第1トラップ10A、第
2トラップ10Bの再生時期を検出する再生時期検出手
段としての圧力センサ21が配置されている。圧力セン
サ21からの圧力情報は、ECU14に入力される。E
CU14は、マイクロコンピュータで要部が構成され、
制御手段、切換手段及び再生時期検出手段として、各種
情報に基づいて、電気ヒータ6A、6Bの通電と、切換
弁18、19及び開閉弁9とを制御する機能を有する。
即ち、電気ヒータ6A、6Bの通電時間を計測する。そ
して検出された時間(TIM1の値)が予め設定された
値THを越えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上
になったものとして開閉弁9を開放する。更に、再生時
のエンジン回転数Neが所定値(例えば、1200rp
m)よりも大きい場合に、連通路5を閉鎖する。
2トラップ10Bの再生時期を検出する再生時期検出手
段としての圧力センサ21が配置されている。圧力セン
サ21からの圧力情報は、ECU14に入力される。E
CU14は、マイクロコンピュータで要部が構成され、
制御手段、切換手段及び再生時期検出手段として、各種
情報に基づいて、電気ヒータ6A、6Bの通電と、切換
弁18、19及び開閉弁9とを制御する機能を有する。
即ち、電気ヒータ6A、6Bの通電時間を計測する。そ
して検出された時間(TIM1の値)が予め設定された
値THを越えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上
になったものとして開閉弁9を開放する。更に、再生時
のエンジン回転数Neが所定値(例えば、1200rp
m)よりも大きい場合に、連通路5を閉鎖する。
【0016】以下、図3に示すパティキュレートトラッ
プ装置の制御フローチャートに沿って動作を説明する。
本例において、第1トラップ10Aから使用を開始する
こととする。図示しないエンジンキーがオンすると、エ
ンジンEやECU14及び各種センサが作動し、エンジ
ンEからの排気ガスは主排気管8から第1分岐管8Aを
経てフィルタ1Aに達し、ここでパティキュレートが捕
集されてから大気中に排出される。ECU14が作動す
ると、ステップs1,s2で圧力センサ21からの圧力
情報を取り込み、再生フラグFLG1がオンでない限り
ステップs3に進み、再生フラグFLG1がオンでステ
ップs8に進む。ステップs3では圧力センサ21から
の圧力信号が所定の値、即ち、パティキュレートの捕集
量が90gでの圧力になったかどうか、つまりフィルタ
1Aの再生時期に入ったかどうかを判断する。
プ装置の制御フローチャートに沿って動作を説明する。
本例において、第1トラップ10Aから使用を開始する
こととする。図示しないエンジンキーがオンすると、エ
ンジンEやECU14及び各種センサが作動し、エンジ
ンEからの排気ガスは主排気管8から第1分岐管8Aを
経てフィルタ1Aに達し、ここでパティキュレートが捕
集されてから大気中に排出される。ECU14が作動す
ると、ステップs1,s2で圧力センサ21からの圧力
情報を取り込み、再生フラグFLG1がオンでない限り
ステップs3に進み、再生フラグFLG1がオンでステ
ップs8に進む。ステップs3では圧力センサ21から
の圧力信号が所定の値、即ち、パティキュレートの捕集
量が90gでの圧力になったかどうか、つまりフィルタ
1Aの再生時期に入ったかどうかを判断する。
【0017】ステップs3でNoであれば、ステップs
4に進み、ヒータ駆動時間をカウントする再生タイマー
TIM1及び焼却時間カウンタCUT1をそれぞれリセ
ットし、再生フラグFLG1をオフし、メインルーチン
にリターンする。ステップs5では再生時に入ったとし
て再生フラグFLG1をオンし、ステップs6ではアク
チュエータ18a、19aを作動して、切換弁18を閉
状態に、切換弁19を開状態にそれぞれ動作させて、捕
集フィルタを切換え、ステップs7へ進み、スイッチS
Aを作動して電気ヒータ6Aに通電する。ステップs8
では、ヒータ駆動時間をカウントする再生タイマーTI
M1の値が、パティキュレートの燃焼可能な温度以上に
達したと見做せる設定時間THを上回ったか否か判断
し、上回るのを待ち、上回るとステップs9へ進む。
4に進み、ヒータ駆動時間をカウントする再生タイマー
TIM1及び焼却時間カウンタCUT1をそれぞれリセ
ットし、再生フラグFLG1をオフし、メインルーチン
にリターンする。ステップs5では再生時に入ったとし
て再生フラグFLG1をオンし、ステップs6ではアク
チュエータ18a、19aを作動して、切換弁18を閉
状態に、切換弁19を開状態にそれぞれ動作させて、捕
集フィルタを切換え、ステップs7へ進み、スイッチS
Aを作動して電気ヒータ6Aに通電する。ステップs8
では、ヒータ駆動時間をカウントする再生タイマーTI
M1の値が、パティキュレートの燃焼可能な温度以上に
達したと見做せる設定時間THを上回ったか否か判断
し、上回るのを待ち、上回るとステップs9へ進む。
【0018】ここでは、排温GTがフィルタの溶損温度
(1400℃)を上回る可能性のある1200rpm
を、エンジン回転数Neが上回るか否か判断する。エン
ジン回転数Neが1200rpmを下回ると、ステップ
s11に進み、開閉弁9をオンして連通路5を開放し、
第2分岐管8B、連通路5を介して排気ガスをフィルタ
1Aへ導く。排気ガスは排気ガス中の酸素により、フィ
ルタ1Aに堆積したパティキュレートを燃焼する。この
際、連通路5のオリフェス20はここを通過する排気ガ
スの流量を絞り、フィルタが過度に温度上昇することを
規制できる。この後、ステップs12で焼却時間カウン
タCUT1の値をn加算して更新し、ステップs13に
進む。ここで、加算値nは適宜のエンジン回転数幅で段
階的に大きくなるように、予め設定しておくことと成
る。
(1400℃)を上回る可能性のある1200rpm
を、エンジン回転数Neが上回るか否か判断する。エン
ジン回転数Neが1200rpmを下回ると、ステップ
s11に進み、開閉弁9をオンして連通路5を開放し、
第2分岐管8B、連通路5を介して排気ガスをフィルタ
1Aへ導く。排気ガスは排気ガス中の酸素により、フィ
ルタ1Aに堆積したパティキュレートを燃焼する。この
際、連通路5のオリフェス20はここを通過する排気ガ
スの流量を絞り、フィルタが過度に温度上昇することを
規制できる。この後、ステップs12で焼却時間カウン
タCUT1の値をn加算して更新し、ステップs13に
進む。ここで、加算値nは適宜のエンジン回転数幅で段
階的に大きくなるように、予め設定しておくことと成
る。
【0019】一方、エンジン回転数Neが1200rp
mを上回ると、ステップs10に進み、開閉弁9をオフ
して連通路5を閉じ、フィルタ1Aへの排気ガスの導入
を停止し、ステップs13に進む。これにより、高回転
時に多量の排気ガスがフィルタ1Aへ供給されて、フィ
ルタ1Aが溶損することを防止できる。ステップs13
に達すると、焼却時間カウンタCUT1の値が設定値で
ある焼却完了時間TC相当の値Tαを上回るか否か判断
し、上回るのを待ち、上回る時点でステップs14に達
し、アクチュエータ9aを作動して開閉弁9を閉鎖し、
再生フラグFLG1をオフして再生処理を完了する。
mを上回ると、ステップs10に進み、開閉弁9をオフ
して連通路5を閉じ、フィルタ1Aへの排気ガスの導入
を停止し、ステップs13に進む。これにより、高回転
時に多量の排気ガスがフィルタ1Aへ供給されて、フィ
ルタ1Aが溶損することを防止できる。ステップs13
に達すると、焼却時間カウンタCUT1の値が設定値で
ある焼却完了時間TC相当の値Tαを上回るか否か判断
し、上回るのを待ち、上回る時点でステップs14に達
し、アクチュエータ9aを作動して開閉弁9を閉鎖し、
再生フラグFLG1をオフして再生処理を完了する。
【0020】このように、図1のパティキュレートトラ
ップ装置は、パティキュレートトラップに捕集されたパ
ティキュレートを排気ガスに含まれる酸素で燃焼でき、
装置の低コスト化を図れる。しかも、オリフィスが再生
中のパティキュレートトラップへ適量の排気ガス量を供
給でき、パティキュレートトラップの再生開始からの経
過時間TIM1が予め設定された値THを越えた適時
に、パティキュレートが燃焼温度以上になったものとし
て焼却用の排気ガスの供給を行なうことができる。次
に、本発明の第2実施例について説明する。
ップ装置は、パティキュレートトラップに捕集されたパ
ティキュレートを排気ガスに含まれる酸素で燃焼でき、
装置の低コスト化を図れる。しかも、オリフィスが再生
中のパティキュレートトラップへ適量の排気ガス量を供
給でき、パティキュレートトラップの再生開始からの経
過時間TIM1が予め設定された値THを越えた適時
に、パティキュレートが燃焼温度以上になったものとし
て焼却用の排気ガスの供給を行なうことができる。次
に、本発明の第2実施例について説明する。
【0021】図4に示す第2実施例のパティキュレート
トラップ装置の構成は、図1のパティキュレートトラッ
プ装置と比較し、次に述べる連通路30、及びその制御
構成が相違し、それ以外は同様な構成部分を多く含み、
ここでは同一部材には同一符号を付し、その重複説明を
略す。図4のパティキュレートトラップ装置の連通路3
0は、同連通路よりも流路抵抗の大きなバイパス通路3
1と、バイパス通路31と対向しない連通路30上に配
備される開閉弁A32と、連通路とバイパス通路の何れ
か一方を閉鎖する切換手段としての切換弁B33と、連
通路30及びバイパス通路31の各オリフィス34,3
5とを備える。この開閉弁A32及び切換弁B33は共
にECU36に連結される。
トラップ装置の構成は、図1のパティキュレートトラッ
プ装置と比較し、次に述べる連通路30、及びその制御
構成が相違し、それ以外は同様な構成部分を多く含み、
ここでは同一部材には同一符号を付し、その重複説明を
略す。図4のパティキュレートトラップ装置の連通路3
0は、同連通路よりも流路抵抗の大きなバイパス通路3
1と、バイパス通路31と対向しない連通路30上に配
備される開閉弁A32と、連通路とバイパス通路の何れ
か一方を閉鎖する切換手段としての切換弁B33と、連
通路30及びバイパス通路31の各オリフィス34,3
5とを備える。この開閉弁A32及び切換弁B33は共
にECU36に連結される。
【0022】開閉弁A32は第1分岐管8Aと第2分岐
管8Bの間の連通路30をオン時に開放し、オフ時に閉
鎖する。連通路30のバイパス通路31対向部分に設け
られた、オリフィス34は内径がφ8に、バイパス通路
31に設けられた、オリフィス35は内径がφ4にそれ
ぞれ形成される。このような連通路30及びバイパス通
路31の合流位置に弁体を配備した切換弁B33は、オ
フ時に図4及び図5(a)、(b)に示す第1位置P1
に保持され、バイパス通路31を閉じ、連通路30を開
放し、オン時に図5(c)に示す第2位置P2に保持さ
れ、バイパス通路31を開放し、連通路30を閉じる。
管8Bの間の連通路30をオン時に開放し、オフ時に閉
鎖する。連通路30のバイパス通路31対向部分に設け
られた、オリフィス34は内径がφ8に、バイパス通路
31に設けられた、オリフィス35は内径がφ4にそれ
ぞれ形成される。このような連通路30及びバイパス通
路31の合流位置に弁体を配備した切換弁B33は、オ
フ時に図4及び図5(a)、(b)に示す第1位置P1
に保持され、バイパス通路31を閉じ、連通路30を開
放し、オン時に図5(c)に示す第2位置P2に保持さ
れ、バイパス通路31を開放し、連通路30を閉じる。
【0023】ECU36は、マイクロコンピュータで要
部が構成され、制御手段、切換手段及び再生時期検出手
段として各種情報に基づいて、電気ヒータ6A、6Bの
通電と、開閉弁A32及び切換弁B33を制御する機能
を有する。即ち、電気ヒータ6A、6Bの通電時間を計
測する。そして検出された時間が予め設定された値TH
を越えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上になっ
たものとして開閉弁A32を開放する。更に、再生時の
運転状態に応じて、連通路30と同連通路よりも流路抵
抗の大きなバイパス通路31との何れか一方を閉鎖す
る。特に、再生時のエンジン回転数Neが所定値(例え
ば、1200rpm)よりも大きい場合に、連通路30
を閉鎖する。
部が構成され、制御手段、切換手段及び再生時期検出手
段として各種情報に基づいて、電気ヒータ6A、6Bの
通電と、開閉弁A32及び切換弁B33を制御する機能
を有する。即ち、電気ヒータ6A、6Bの通電時間を計
測する。そして検出された時間が予め設定された値TH
を越えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上になっ
たものとして開閉弁A32を開放する。更に、再生時の
運転状態に応じて、連通路30と同連通路よりも流路抵
抗の大きなバイパス通路31との何れか一方を閉鎖す
る。特に、再生時のエンジン回転数Neが所定値(例え
ば、1200rpm)よりも大きい場合に、連通路30
を閉鎖する。
【0024】次に、第2実施例のECU36の制御動作
を図7に示す再生制御ルーチンに従って説明する。な
お、図7に示す再生制御ルーチンは図3の再生制御ルー
チンと同一ステップが多く、ここでは重複部分の説明を
簡略化する。ECU36が作動すると、ステップa1,
a2で圧力情報を取り込み、再生フラグFLG1がオン
でない限りステップa3に進む。ステップa3ではパテ
ィキュレートの捕集量が60gでの圧力になるのを待
ち、待ち時間ではステップa4に進み、再生タイマーT
IM1及び焼却時間カウンタCUT2をそれぞれリセッ
トし、再生フラグFLG1をオフする。捕集量が60g
での圧力になると再生時に入ったとしてステップa5乃
至a7に進み、再生フラグFLG1をオンし、切換弁1
8を閉状態に、切換弁19を開状態にそれぞれ動作させ
て、捕集フィルタを切換え、電気ヒータ6Aに通電す
る。
を図7に示す再生制御ルーチンに従って説明する。な
お、図7に示す再生制御ルーチンは図3の再生制御ルー
チンと同一ステップが多く、ここでは重複部分の説明を
簡略化する。ECU36が作動すると、ステップa1,
a2で圧力情報を取り込み、再生フラグFLG1がオン
でない限りステップa3に進む。ステップa3ではパテ
ィキュレートの捕集量が60gでの圧力になるのを待
ち、待ち時間ではステップa4に進み、再生タイマーT
IM1及び焼却時間カウンタCUT2をそれぞれリセッ
トし、再生フラグFLG1をオフする。捕集量が60g
での圧力になると再生時に入ったとしてステップa5乃
至a7に進み、再生フラグFLG1をオンし、切換弁1
8を閉状態に、切換弁19を開状態にそれぞれ動作させ
て、捕集フィルタを切換え、電気ヒータ6Aに通電す
る。
【0025】ステップa8に達すると、再生タイマーT
IM1の値が、パティキュレートの燃焼可能な温度以上
に達したと見做せる設定時間THを上回るのを待ち、上
回るとステップa9へ進む。ステップa9では、エンジ
ン回転数Neが所定値1200rpmを、上回るか否か
判断し、下回る間はステップa11に進み、開閉弁A3
2をオンして開放し、切換弁B33をオフし、図5
(b)に示すように切換弁B33の弁体を第1位置P1
に保持する。これにより、連通路30を開放し、第2分
岐管8B、連通路30を介して排気ガスをフィルタ1A
へ導き、フィルタ1Aに堆積したパティキュレートを燃
焼する。
IM1の値が、パティキュレートの燃焼可能な温度以上
に達したと見做せる設定時間THを上回るのを待ち、上
回るとステップa9へ進む。ステップa9では、エンジ
ン回転数Neが所定値1200rpmを、上回るか否か
判断し、下回る間はステップa11に進み、開閉弁A3
2をオンして開放し、切換弁B33をオフし、図5
(b)に示すように切換弁B33の弁体を第1位置P1
に保持する。これにより、連通路30を開放し、第2分
岐管8B、連通路30を介して排気ガスをフィルタ1A
へ導き、フィルタ1Aに堆積したパティキュレートを燃
焼する。
【0026】この際、連通路30のオリフェス34はこ
こを通過する排気ガスの流量を絞り、フィルタが過度に
温度上昇することを規制でき、過捕集の90gでも図6
の90gの実線に示す再生時フィルタ最高温度GT特性
が得られ、フィルタ溶損温度(1400℃)に達するこ
とを防止出来る。この後、ステップa12では、エンジ
ン回転数幅で段階的に大きくなるように、予め設定して
おいた加算値n(=f2(Ne))を求め、焼却時間カ
ウンタCUT2の値に加算値nを加えて更新し、ステッ
プa13に進む。
こを通過する排気ガスの流量を絞り、フィルタが過度に
温度上昇することを規制でき、過捕集の90gでも図6
の90gの実線に示す再生時フィルタ最高温度GT特性
が得られ、フィルタ溶損温度(1400℃)に達するこ
とを防止出来る。この後、ステップa12では、エンジ
ン回転数幅で段階的に大きくなるように、予め設定して
おいた加算値n(=f2(Ne))を求め、焼却時間カ
ウンタCUT2の値に加算値nを加えて更新し、ステッ
プa13に進む。
【0027】一方、エンジン回転数Neが1200rp
mを上回ると、ステップa10に進み、開閉弁A32を
オンし、切換弁B33をオンし、図5(c)に示すよう
に開閉弁A32の一部とバイパス通路31を連通させ、
第2分岐管8B、連通路30バイパス通路31を介して
排気ガスをフィルタ1Aへ導き、フィルタ1Aに堆積し
たパティキュレートを燃焼する。この際、エンジン回転
数Neは高回転域にあるが、オリフィス35(内径がφ
4)が高回転時に多量の排気ガスがフィルタ1Aへ供給
されることを規制出来、図6の過捕集の90gの破線に
示す再生時フィルタ最高温度GT特性を得られ、フィル
タ1Aが溶損することを防止できる。この後、上述のス
テップa12で焼却時間カウンタCUT2の値に加算値
nを加えて更新し、ステップa13に進む。
mを上回ると、ステップa10に進み、開閉弁A32を
オンし、切換弁B33をオンし、図5(c)に示すよう
に開閉弁A32の一部とバイパス通路31を連通させ、
第2分岐管8B、連通路30バイパス通路31を介して
排気ガスをフィルタ1Aへ導き、フィルタ1Aに堆積し
たパティキュレートを燃焼する。この際、エンジン回転
数Neは高回転域にあるが、オリフィス35(内径がφ
4)が高回転時に多量の排気ガスがフィルタ1Aへ供給
されることを規制出来、図6の過捕集の90gの破線に
示す再生時フィルタ最高温度GT特性を得られ、フィル
タ1Aが溶損することを防止できる。この後、上述のス
テップa12で焼却時間カウンタCUT2の値に加算値
nを加えて更新し、ステップa13に進む。
【0028】ステップa13では焼却時間カウンタCU
T2の値が設定値である焼却完了時間Tβを上回るか否
か判断し、上回るのを待ち、上回る時点でステップa1
4に達し、アクチュエータ9aを作動して開閉弁9を閉
鎖し、再生フラグFLG1をオフして再生処理を完了す
る。このように、図4のパティキュレートトラップ装置
は、図1の装置と同様の作用効果が得られ、特に、流路
抵抗を異ならせることのできるオリフィス34,35を
選択的に用い、エンジン回転数Neが低回転域では流路
抵抗の小さいオリフィス34(内径がφ8)を用い、高
回転域では流路抵抗の大きいオリフィス35(内径がφ
4)を用いる。これによって、低回転域では焼却の促進
を図り、高回転域では多量の排気ガスがフィルタ1Aを
高温化することを規制し、フィルタ1Aが溶損すること
を防止できる。
T2の値が設定値である焼却完了時間Tβを上回るか否
か判断し、上回るのを待ち、上回る時点でステップa1
4に達し、アクチュエータ9aを作動して開閉弁9を閉
鎖し、再生フラグFLG1をオフして再生処理を完了す
る。このように、図4のパティキュレートトラップ装置
は、図1の装置と同様の作用効果が得られ、特に、流路
抵抗を異ならせることのできるオリフィス34,35を
選択的に用い、エンジン回転数Neが低回転域では流路
抵抗の小さいオリフィス34(内径がφ8)を用い、高
回転域では流路抵抗の大きいオリフィス35(内径がφ
4)を用いる。これによって、低回転域では焼却の促進
を図り、高回転域では多量の排気ガスがフィルタ1Aを
高温化することを規制し、フィルタ1Aが溶損すること
を防止できる。
【0029】次に、本発明の第3実施例について説明す
る。図8に示す第3実施例のパティキュレートトラップ
装置の構成は、図1のパティキュレートトラップ装置と
比較し、次ぎに述べる温度検出手段及びその制御構成が
相違し、それ以外は同様な構成部分を多く含み、ここで
は同一部材には同一符号を付し、その重複説明を略す。
この第3実施例のパティキュレートトラップ装置は、排
気系に温度検出手段を備える。即ち、図8に示すよう
に、第1トラップ10A、第2トラップ10Bには、各
トラップの温度を検出する温度センサ22A、22Bが
それぞれ配置されている。温度センサ22A、22B
は、ECU40に接続されていて、各トラップの温度情
報が漸次ECU40に入力される。
る。図8に示す第3実施例のパティキュレートトラップ
装置の構成は、図1のパティキュレートトラップ装置と
比較し、次ぎに述べる温度検出手段及びその制御構成が
相違し、それ以外は同様な構成部分を多く含み、ここで
は同一部材には同一符号を付し、その重複説明を略す。
この第3実施例のパティキュレートトラップ装置は、排
気系に温度検出手段を備える。即ち、図8に示すよう
に、第1トラップ10A、第2トラップ10Bには、各
トラップの温度を検出する温度センサ22A、22Bが
それぞれ配置されている。温度センサ22A、22B
は、ECU40に接続されていて、各トラップの温度情
報が漸次ECU40に入力される。
【0030】ECU40は、制御手段、切換手段及び再
生時期検出手段として、各種情報に基づいて、圧力セン
サ21、温度センサ22A、22Bから各情報を取り込
み、これら各情報に基づいて、電気ヒータ6A、6Bの
通電と、切換弁18、19及び開閉弁9とを制御する機
能を有する。以下、図9に示すパティキュレートトラッ
プ装置の制御フローチャートに沿って動作を説明する。
本例において、第1トラップ10Aから使用を開始する
こととする。
生時期検出手段として、各種情報に基づいて、圧力セン
サ21、温度センサ22A、22Bから各情報を取り込
み、これら各情報に基づいて、電気ヒータ6A、6Bの
通電と、切換弁18、19及び開閉弁9とを制御する機
能を有する。以下、図9に示すパティキュレートトラッ
プ装置の制御フローチャートに沿って動作を説明する。
本例において、第1トラップ10Aから使用を開始する
こととする。
【0031】図示しないエンジンキーがオンすると、エ
ンジンEやECU40及び各種センサが作動し、ECU
40はステップb1で圧力センサ21、及び、温度セン
サ22A、22Bから各種情報を取り込む。ステップb
2では圧力が所定の値になったかどうか、つまりフィル
タ1Aの再生時期かどうかを判断する。ステップb2で
は再生条件が達成されるまで、メインルーチンへリター
ンし、イエスでステップb3へ進む。ここではアクチュ
エータ18a、19aを作動して、切換弁18を閉状態
に、切換弁19を開状態にそれぞれ動作させて、捕集フ
ィルタを切換えて、ステップb4へ進み、スイッチSA
を作動して電気ヒータ6Aに通電する。
ンジンEやECU40及び各種センサが作動し、ECU
40はステップb1で圧力センサ21、及び、温度セン
サ22A、22Bから各種情報を取り込む。ステップb
2では圧力が所定の値になったかどうか、つまりフィル
タ1Aの再生時期かどうかを判断する。ステップb2で
は再生条件が達成されるまで、メインルーチンへリター
ンし、イエスでステップb3へ進む。ここではアクチュ
エータ18a、19aを作動して、切換弁18を閉状態
に、切換弁19を開状態にそれぞれ動作させて、捕集フ
ィルタを切換えて、ステップb4へ進み、スイッチSA
を作動して電気ヒータ6Aに通電する。
【0032】ステップb5で、温度センサ22Aからの
温度がパティキュレートの燃焼温度以上かどうかを判断
する。ステップb5でノウであればリターンし、イエス
であれば、ステップb6へ進み、アクチュエータ9aを
作動して、開閉弁9を開放し、第2分岐管8B、連通路
5を介して排気ガスをフィルタ1Aへ導く。排気ガス
は、連通路5のオリフェス20を通過する際に、その流
量を絞られる。排気ガス中の酸素により、フィルタ1A
に堆積したパティキュレートを燃焼させる。開閉弁9の
開放と同時に、焼却時間タイマーTIM2が作動し、開
放時間を計測する。次に、ステップb7で、開閉弁9の
開放時間が設定時間Tγを上回るのを待ち、つまりパテ
ィキュレートの燃焼完了かどうかを判断し、上回った時
点でステップb8に進み、アクチュエータ9aを作動し
て開閉弁9を閉鎖して、再生処理を完了させる。
温度がパティキュレートの燃焼温度以上かどうかを判断
する。ステップb5でノウであればリターンし、イエス
であれば、ステップb6へ進み、アクチュエータ9aを
作動して、開閉弁9を開放し、第2分岐管8B、連通路
5を介して排気ガスをフィルタ1Aへ導く。排気ガス
は、連通路5のオリフェス20を通過する際に、その流
量を絞られる。排気ガス中の酸素により、フィルタ1A
に堆積したパティキュレートを燃焼させる。開閉弁9の
開放と同時に、焼却時間タイマーTIM2が作動し、開
放時間を計測する。次に、ステップb7で、開閉弁9の
開放時間が設定時間Tγを上回るのを待ち、つまりパテ
ィキュレートの燃焼完了かどうかを判断し、上回った時
点でステップb8に進み、アクチュエータ9aを作動し
て開閉弁9を閉鎖して、再生処理を完了させる。
【0033】このように、図8のパティキュレートトラ
ップ装置は、図1の装置と同様の作用効果が得られ、特
に、温度検出手段である温度センサ22A、22Bによ
り直接フィルタ1Aや1Bの温度情報を検出でき、的確
な時点で焼却処理に入れ、制御の簡素化を図れる。次
に、本発明の第4実施例について説明する。図10に示
す第4実施例のパティキュレートトラップ装置の構成
は、図1のパティキュレートトラップ装置と比較し、次
に述べる連通路45、及びその通路の開閉制御構成が相
違し、それ以外は同様な構成部分を多く含み、ここでは
同一部材には同一符号を付し、その重複説明を略す。図
10、図11、図16に示すように、このパティキュレ
ートトラップ装置の連通路45は、同路の中間部分が小
径D1の第1流量調整路451と大径D2の第2流量調
整路452とを並列して形成され、第1流量調整路45
1を第1開閉弁41が開閉し、第2流量調整路452を
第2開閉弁42が開閉する。
ップ装置は、図1の装置と同様の作用効果が得られ、特
に、温度検出手段である温度センサ22A、22Bによ
り直接フィルタ1Aや1Bの温度情報を検出でき、的確
な時点で焼却処理に入れ、制御の簡素化を図れる。次
に、本発明の第4実施例について説明する。図10に示
す第4実施例のパティキュレートトラップ装置の構成
は、図1のパティキュレートトラップ装置と比較し、次
に述べる連通路45、及びその通路の開閉制御構成が相
違し、それ以外は同様な構成部分を多く含み、ここでは
同一部材には同一符号を付し、その重複説明を略す。図
10、図11、図16に示すように、このパティキュレ
ートトラップ装置の連通路45は、同路の中間部分が小
径D1の第1流量調整路451と大径D2の第2流量調
整路452とを並列して形成され、第1流量調整路45
1を第1開閉弁41が開閉し、第2流量調整路452を
第2開閉弁42が開閉する。
【0034】ここで、連通路45の中間部分に位置する
第1流量調整路451及び第2流量調整路452は共に
ケーシング48内に収容され、図16に示すようにケー
シングの第1連結口45a及び第2連結口45bを介し
連通路45に連結される。図11、図13、図16に示
すように、ケーシング48は上下に向けて並設される一
対の第1、第2開閉弁41,42を摺動自在に支持する
各柱部481,482と、各柱部481,482の下部
が一体化される主部483と、主部483の中央より下
方に膨出する下膨出部484と、主部483の中央より
後方に膨出する横膨出部485とで形成される。
第1流量調整路451及び第2流量調整路452は共に
ケーシング48内に収容され、図16に示すようにケー
シングの第1連結口45a及び第2連結口45bを介し
連通路45に連結される。図11、図13、図16に示
すように、ケーシング48は上下に向けて並設される一
対の第1、第2開閉弁41,42を摺動自在に支持する
各柱部481,482と、各柱部481,482の下部
が一体化される主部483と、主部483の中央より下
方に膨出する下膨出部484と、主部483の中央より
後方に膨出する横膨出部485とで形成される。
【0035】図13及び図16に示すように、第1連結
口45aは主部483の中央に形成され、第2連結口4
5bは横膨出部485に形成される。この第2連結口4
5bは、下膨出部484の合流室45dの中央に傾斜路
45cを介し連通する。合流室45dの第1、第2開閉
弁41,42との各対向部には各弁で開閉される開口5
11,512が形成される。開口512は、第1流量調
整路451を介し第1連結口45aに連通し、開口51
1は、第2流量調整路452を介し第1連結口45aに
連通する。ここで、第1流量調整路451及び第2流量
調整路452は同一中心線上に配列され、両穴加工の容
易化を図っている。なお、符号52は両流量調整路のめ
くら蓋を示し、符号53は第1、第2開閉弁41,42
の収容穴のめくら蓋を示し、符号486はケーシング4
8を図示しない基部に固定するための固定用ボルト穴を
示す。
口45aは主部483の中央に形成され、第2連結口4
5bは横膨出部485に形成される。この第2連結口4
5bは、下膨出部484の合流室45dの中央に傾斜路
45cを介し連通する。合流室45dの第1、第2開閉
弁41,42との各対向部には各弁で開閉される開口5
11,512が形成される。開口512は、第1流量調
整路451を介し第1連結口45aに連通し、開口51
1は、第2流量調整路452を介し第1連結口45aに
連通する。ここで、第1流量調整路451及び第2流量
調整路452は同一中心線上に配列され、両穴加工の容
易化を図っている。なお、符号52は両流量調整路のめ
くら蓋を示し、符号53は第1、第2開閉弁41,42
の収容穴のめくら蓋を示し、符号486はケーシング4
8を図示しない基部に固定するための固定用ボルト穴を
示す。
【0036】第1、第2開閉弁41,42はバネ54
1,542で常時閉弁付勢され、第1、第2開閉弁4
1,42の各突端はエアシリンダ41a,42aに連結
される。図10に示すように、各エアシリンダ41a,
42aは第1電磁弁43、第2電磁弁44及びエア管4
7を介し高圧エアタンク46に連通される。第1電磁弁
43、第2電磁弁44はオン時に開放する開閉弁であ
り、共にECU50に連結される。図10に示すよう
に、第1トラップ10A、第2トラップ10Bには、各
トラップの温度を検出する温度センサ22A、22Bが
それぞれ配置されている。温度センサ22A、22Bは
各トラップの温度情報を漸次ECU50に入力する。
1,542で常時閉弁付勢され、第1、第2開閉弁4
1,42の各突端はエアシリンダ41a,42aに連結
される。図10に示すように、各エアシリンダ41a,
42aは第1電磁弁43、第2電磁弁44及びエア管4
7を介し高圧エアタンク46に連通される。第1電磁弁
43、第2電磁弁44はオン時に開放する開閉弁であ
り、共にECU50に連結される。図10に示すよう
に、第1トラップ10A、第2トラップ10Bには、各
トラップの温度を検出する温度センサ22A、22Bが
それぞれ配置されている。温度センサ22A、22Bは
各トラップの温度情報を漸次ECU50に入力する。
【0037】ECU50は、制御手段、切換手段及び再
生時期検出手段として、各種情報に基づいて、圧力セン
サ21、温度センサ22A、22B、エンジン回転数セ
ンサ55、負荷センサ56から各情報を取り込み、これ
ら各情報及び、図18の運転域相当の開閉弁マップに基
づいて、電気ヒータ6A、6Bの通電と、切換弁18、
19及び第1電磁弁43、第2電磁弁44を制御する機
能を有する。ここで、運転域相当の開閉弁マップは、再
生時の運転状態が第1回転数Ne1以下で第1負荷L1
以下の第1運転域E(A+B)であると第1、第2開閉弁4
1,42を共に開放させ、運転状態が第1運転域E
(A+B)以外で且つ第2回転数Ne2以下で第2負荷L2
以下の第2運転域EBであると第2開閉弁42のみを開
放させ、運転状態が第1運転域E(A+B)及び第2運転域
EB以外で且つ最大回転数Ne3以下で最大負荷L3以
下の第3運転域EAであると第1開閉弁41のみを開放
させるように設定する。
生時期検出手段として、各種情報に基づいて、圧力セン
サ21、温度センサ22A、22B、エンジン回転数セ
ンサ55、負荷センサ56から各情報を取り込み、これ
ら各情報及び、図18の運転域相当の開閉弁マップに基
づいて、電気ヒータ6A、6Bの通電と、切換弁18、
19及び第1電磁弁43、第2電磁弁44を制御する機
能を有する。ここで、運転域相当の開閉弁マップは、再
生時の運転状態が第1回転数Ne1以下で第1負荷L1
以下の第1運転域E(A+B)であると第1、第2開閉弁4
1,42を共に開放させ、運転状態が第1運転域E
(A+B)以外で且つ第2回転数Ne2以下で第2負荷L2
以下の第2運転域EBであると第2開閉弁42のみを開
放させ、運転状態が第1運転域E(A+B)及び第2運転域
EB以外で且つ最大回転数Ne3以下で最大負荷L3以
下の第3運転域EAであると第1開閉弁41のみを開放
させるように設定する。
【0038】以下、図17に示すパティキュレートトラ
ップ装置の制御フローチャートに沿って動作を説明す
る。本例において、第1トラップ10Aから使用を開始
することとする。図示しないエンジンキーがオンする
と、エンジンEやECU50及び各種センサが作動し、
ECU50はステップc1で圧力センサ21及び温度セ
ンサ22A、22Bから各種情報を取り込む。ステップ
c2では圧力が所定の値になったかどうか、つまりフィ
ルタ1Aの再生時期かどうかを判断する。ステップc2
では再生条件が達成されるまで、メインルーチンへリタ
ーンし、イエスでステップc3へ進む。ここではアクチ
ュエータ18a、19aを作動して、切換弁18を閉状
態に、切換弁19を開状態にそれぞれ動作させて、捕集
フィルタを切換えて、ステップc4へ進み、スイッチS
Aを作動して電気ヒータ6Aに通電する。
ップ装置の制御フローチャートに沿って動作を説明す
る。本例において、第1トラップ10Aから使用を開始
することとする。図示しないエンジンキーがオンする
と、エンジンEやECU50及び各種センサが作動し、
ECU50はステップc1で圧力センサ21及び温度セ
ンサ22A、22Bから各種情報を取り込む。ステップ
c2では圧力が所定の値になったかどうか、つまりフィ
ルタ1Aの再生時期かどうかを判断する。ステップc2
では再生条件が達成されるまで、メインルーチンへリタ
ーンし、イエスでステップc3へ進む。ここではアクチ
ュエータ18a、19aを作動して、切換弁18を閉状
態に、切換弁19を開状態にそれぞれ動作させて、捕集
フィルタを切換えて、ステップc4へ進み、スイッチS
Aを作動して電気ヒータ6Aに通電する。
【0039】ステップc5に達すると、ここでは、温度
センサ22Aからの温度がパティキュレートの燃焼温度
以上かどうかを判断する。ステップc5でNoであれば
リターンし、Yesであれば、ステップb6へ進む。ス
テップc6では、現在の運転情報であるエンジン回転数
Neと負荷Lとしてのスロットル開度信号をエンジン回
転数センサ55、負荷センサ56で検出して取り込み、
同値に応じた運転域を開閉弁マップに基づいて演算す
る。ここで第1運転域E(A+B)であるとステップc7に
進んで第1、第2電磁弁43,44を共にオンして第
1、第2開閉弁41,42を共に開放させ、第2分岐管
8B、第1流量調整路451及び第2流量調整路452
を介して排気ガスをフィルタ1Aへ導き、ステップc1
0に進む。この場合、排気ガスは十分に流路断面積を大
きく確保された連通路45を通過しフィルタ1Aに達
し、排気ガス中の酸素により、フィルタ1Aに堆積した
パティキュレートを燃焼させる。
センサ22Aからの温度がパティキュレートの燃焼温度
以上かどうかを判断する。ステップc5でNoであれば
リターンし、Yesであれば、ステップb6へ進む。ス
テップc6では、現在の運転情報であるエンジン回転数
Neと負荷Lとしてのスロットル開度信号をエンジン回
転数センサ55、負荷センサ56で検出して取り込み、
同値に応じた運転域を開閉弁マップに基づいて演算す
る。ここで第1運転域E(A+B)であるとステップc7に
進んで第1、第2電磁弁43,44を共にオンして第
1、第2開閉弁41,42を共に開放させ、第2分岐管
8B、第1流量調整路451及び第2流量調整路452
を介して排気ガスをフィルタ1Aへ導き、ステップc1
0に進む。この場合、排気ガスは十分に流路断面積を大
きく確保された連通路45を通過しフィルタ1Aに達
し、排気ガス中の酸素により、フィルタ1Aに堆積した
パティキュレートを燃焼させる。
【0040】第2運転域EBであるとステップc8に進
んで第2電磁弁44をオンして第2開閉弁42のみを開
放させて第2分岐管8B、第2流量調整路452を介し
て排気ガスをフィルタ1Aへ導き、ステップc10に進
む。この場合、排気ガスは連通路45内径より絞られた
比較的大きい内径D2の第2流量調整路452によりそ
の流量を絞られ、排気流量が増加する運転域であっても
フィルタ1Aに堆積したパティキュレートを燃焼させる
に当たり過剰な排ガスの供給を規制できる。第3運転域
EAであるとステップc9に進んで第1電磁弁43をオ
ンし第1開閉弁41のみを開放させて第2分岐管8B、
第1流量調整路451を介して排気ガスをフィルタ1A
へ導き、ステップc10に進む。この場合、排気ガスは
連通路45内径より十分に絞られた比較的小さい内径D
1の第1流量調整路451によりその流量を十分に絞ら
れ、排気流量が急増する運転域であってもフィルタ1A
に堆積したパティキュレートを燃焼させるに当たり過剰
な排ガスの供給を規制できる。
んで第2電磁弁44をオンして第2開閉弁42のみを開
放させて第2分岐管8B、第2流量調整路452を介し
て排気ガスをフィルタ1Aへ導き、ステップc10に進
む。この場合、排気ガスは連通路45内径より絞られた
比較的大きい内径D2の第2流量調整路452によりそ
の流量を絞られ、排気流量が増加する運転域であっても
フィルタ1Aに堆積したパティキュレートを燃焼させる
に当たり過剰な排ガスの供給を規制できる。第3運転域
EAであるとステップc9に進んで第1電磁弁43をオ
ンし第1開閉弁41のみを開放させて第2分岐管8B、
第1流量調整路451を介して排気ガスをフィルタ1A
へ導き、ステップc10に進む。この場合、排気ガスは
連通路45内径より十分に絞られた比較的小さい内径D
1の第1流量調整路451によりその流量を十分に絞ら
れ、排気流量が急増する運転域であってもフィルタ1A
に堆積したパティキュレートを燃焼させるに当たり過剰
な排ガスの供給を規制できる。
【0041】ステップc10では後述の焼却時間タイマ
ーTIM3のオンフラグONFLG3が1ではステップ
c13にそうでないとステップc11に進む。ステップ
c11では各開閉弁41,42の開放の直後に、焼却時
間タイマーTIM3を作動させ、開放時間の計測に入
り、ステップc12ではオンフラグONFLG3を
「1」としてステップc13に進む。次に、ステップc
13では、各開閉弁41,42の開放時間が設定時間T
δ’を上回るのを待ち、つまりパティキュレートの燃焼
完了かどうかを判断し、上回った時点でステップc14
に進み、第1、第2開閉弁41,42の第1、第2電磁
弁43,44を共にオフして、再生処理が完了する。
ーTIM3のオンフラグONFLG3が1ではステップ
c13にそうでないとステップc11に進む。ステップ
c11では各開閉弁41,42の開放の直後に、焼却時
間タイマーTIM3を作動させ、開放時間の計測に入
り、ステップc12ではオンフラグONFLG3を
「1」としてステップc13に進む。次に、ステップc
13では、各開閉弁41,42の開放時間が設定時間T
δ’を上回るのを待ち、つまりパティキュレートの燃焼
完了かどうかを判断し、上回った時点でステップc14
に進み、第1、第2開閉弁41,42の第1、第2電磁
弁43,44を共にオフして、再生処理が完了する。
【0042】このように、図10のパティキュレートト
ラップ装置は、図1の装置と同様の作用効果が得られ、
特に排気流量が少ない第1運転域E(A+B)であると十分
に流路断面積を大きく確保して排気ガスをフィルタ1A
に供給し、排気流量が増加する第2運転域EBであると
連通路45内径より絞られた比較的大きい内径D2の第
2流量調整路452によりその流量を絞り、フィルタ1
Aへの過剰な排ガスの供給を規制し、排気流量が急増す
る第3運転域EAであると連通路45内径より十分に絞
られた比較的小さい内径D1の第1流量調整路451に
よりその流量を十分に絞り、フィルタ1Aへの過剰な排
ガスの供給を規制する。
ラップ装置は、図1の装置と同様の作用効果が得られ、
特に排気流量が少ない第1運転域E(A+B)であると十分
に流路断面積を大きく確保して排気ガスをフィルタ1A
に供給し、排気流量が増加する第2運転域EBであると
連通路45内径より絞られた比較的大きい内径D2の第
2流量調整路452によりその流量を絞り、フィルタ1
Aへの過剰な排ガスの供給を規制し、排気流量が急増す
る第3運転域EAであると連通路45内径より十分に絞
られた比較的小さい内径D1の第1流量調整路451に
よりその流量を十分に絞り、フィルタ1Aへの過剰な排
ガスの供給を規制する。
【0043】このため、第1、第2流量調整路451,
452の断面積(オリフィス面積)を選択的に増減調整
し、排気に対する絞り作用を調整し、フィルタ1A(1
B)への排気供給量のバラツキを狭める。即ち、排気が
低流量であるとフィルタへスムーズに導き、過剰量であ
るとフィルタへの流入を抑え、結果として図19に示す
ように、排気流量に関係無く経時的に一定な再生率パタ
ーンを保持出来る。これより、図20に示すように、エ
ンジンの運転域が異なっていても、常にフィルタ1A
(1B)は最適再生状況下で再生処理されるようにな
り、フィルタの寿命の低下を防止出来、再生制御が容易
化される。
452の断面積(オリフィス面積)を選択的に増減調整
し、排気に対する絞り作用を調整し、フィルタ1A(1
B)への排気供給量のバラツキを狭める。即ち、排気が
低流量であるとフィルタへスムーズに導き、過剰量であ
るとフィルタへの流入を抑え、結果として図19に示す
ように、排気流量に関係無く経時的に一定な再生率パタ
ーンを保持出来る。これより、図20に示すように、エ
ンジンの運転域が異なっていても、常にフィルタ1A
(1B)は最適再生状況下で再生処理されるようにな
り、フィルタの寿命の低下を防止出来、再生制御が容易
化される。
【0044】以上のように、図1、図4、図8及び図1
0の各パティキュレートトラップ装置は、第1、第2分
岐管8A,8Bの内の他方から一方の分岐管上の再生中
のパティキュレートトラップ10A(或いは10B)へ
排気ガスを送ることが出来、排気ガスに含まれる酸素で
パティキュレートトラップに捕集されたパティキュレー
トを焼却でき、パティキュレートトラップの再生を確実
に行え、特に2次エアポンプを必要とせず、装置のコス
ト増を抑えることが出来る。更に、パティキュレートト
ラップ装置は、連通路5に、特に、オリフィス20が設
けられてもよい。この場合、再生中のパティキュレート
トラップ10A(或いは10B)へ送る排気ガス量を適
量に調整出来、過度な排気ガス供給によるパティキュレ
ートトラップの溶損を防止出来る。
0の各パティキュレートトラップ装置は、第1、第2分
岐管8A,8Bの内の他方から一方の分岐管上の再生中
のパティキュレートトラップ10A(或いは10B)へ
排気ガスを送ることが出来、排気ガスに含まれる酸素で
パティキュレートトラップに捕集されたパティキュレー
トを焼却でき、パティキュレートトラップの再生を確実
に行え、特に2次エアポンプを必要とせず、装置のコス
ト増を抑えることが出来る。更に、パティキュレートト
ラップ装置は、連通路5に、特に、オリフィス20が設
けられてもよい。この場合、再生中のパティキュレート
トラップ10A(或いは10B)へ送る排気ガス量を適
量に調整出来、過度な排気ガス供給によるパティキュレ
ートトラップの溶損を防止出来る。
【0045】更に、パティキュレートトラップ装置は、
連通路5に、特に、連通路よりも流路抵抗の大きなバイ
パス通路31と、連通路5とバイパス通路31の何れか
一方を閉鎖する切換手段33とを有しても良い。この場
合、再生時の運転状態に応じて連通路5とバイパス通路
31を選択的に切り換え使用でき、運転状態の変動にか
かわらず、再生時間のバラツキを規制でき、制御の容易
化を図れる。更に、パティキュレートトラップ装置は、
バイパス通路31及び連通路5の少なくとも一方に、特
に、オリフィス34、35が設けられても良い。この場
合、再生中のパティキュレートトラップ10A(或いは
10B)へ送る排気ガス流量調整が容易と成り、再生時
間のバラツキをより低減できる。
連通路5に、特に、連通路よりも流路抵抗の大きなバイ
パス通路31と、連通路5とバイパス通路31の何れか
一方を閉鎖する切換手段33とを有しても良い。この場
合、再生時の運転状態に応じて連通路5とバイパス通路
31を選択的に切り換え使用でき、運転状態の変動にか
かわらず、再生時間のバラツキを規制でき、制御の容易
化を図れる。更に、パティキュレートトラップ装置は、
バイパス通路31及び連通路5の少なくとも一方に、特
に、オリフィス34、35が設けられても良い。この場
合、再生中のパティキュレートトラップ10A(或いは
10B)へ送る排気ガス流量調整が容易と成り、再生時
間のバラツキをより低減できる。
【0046】更に、パティキュレートトラップ装置は、
ECU36が、特に、パティキュレートトラップ10A
(或いは10B)の再生開始からの経過時間を検出する
再生時期検出手段としての機能を備え、検出された時間
が予め設定された値を越えた場合にパティキュレートの
燃焼温度以上になったものとして開閉弁9,32を開放
しても良い。この場合、検出された時間が予め設定され
た値を越えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上に
なったものとして開閉弁を開放するので、焼却用の排気
ガスの供給が適時に成され、制御の容易化を図れる。更
に、パティキュレートトラップ装置は、切換手段33
が、特に、再生時のエンジン回転数が所定値よりも大き
い場合に、連通路30を閉鎖しても良い。この場合、過
度に排気ガスがパティキュレートトラップ10A(或い
は10B)に供給されなくなり、パティキュレートトラ
ップの溶損を防止できる。
ECU36が、特に、パティキュレートトラップ10A
(或いは10B)の再生開始からの経過時間を検出する
再生時期検出手段としての機能を備え、検出された時間
が予め設定された値を越えた場合にパティキュレートの
燃焼温度以上になったものとして開閉弁9,32を開放
しても良い。この場合、検出された時間が予め設定され
た値を越えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上に
なったものとして開閉弁を開放するので、焼却用の排気
ガスの供給が適時に成され、制御の容易化を図れる。更
に、パティキュレートトラップ装置は、切換手段33
が、特に、再生時のエンジン回転数が所定値よりも大き
い場合に、連通路30を閉鎖しても良い。この場合、過
度に排気ガスがパティキュレートトラップ10A(或い
は10B)に供給されなくなり、パティキュレートトラ
ップの溶損を防止できる。
【0047】更に、パティキュレートトラップ装置は、
ECU36が、特に、パティキュレートトラップの再生
開始からの経過時間を検出する再生時期検出手段として
の機能を備え、検出された時間が予め設定された値を越
えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上になったも
のとして開閉弁32を開放しても良い。この場合、特
に、検出された時間が予め設定された値を越えた場合に
パティキュレートの燃焼温度以上になったものとして開
閉弁を開放するので、焼却用の排気ガスの供給が適時に
成され、制御の容易化を図れる。
ECU36が、特に、パティキュレートトラップの再生
開始からの経過時間を検出する再生時期検出手段として
の機能を備え、検出された時間が予め設定された値を越
えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上になったも
のとして開閉弁32を開放しても良い。この場合、特
に、検出された時間が予め設定された値を越えた場合に
パティキュレートの燃焼温度以上になったものとして開
閉弁を開放するので、焼却用の排気ガスの供給が適時に
成され、制御の容易化を図れる。
【0048】更に、パティキュレートトラップ装置は、
連通路45の中間部分が小径D1の第1流量調整路45
1と大径D2の第2流量調整路452とを並列して形成
され、開閉弁が第1流量調整路を開閉する第1開閉弁4
1と第2流量調整路を開閉する第2開閉弁42とから成
り、ECU50はパティキュレートトラップ10A(或
いは10B)がパティキュレートの燃焼温度以上になっ
た上で、再生時の運転状態が第1回転数Ne1以下であ
ると第1、第2開閉弁41,42を共に開放させ、第1
回転数Ne1以上第2回転数Ne2以下であると第2開
閉弁42のみを開放させ、第2回転数Ne2以上である
と第1開閉弁41のみを開放させても良い。この場合、
運転域の変化にかかわらず焼却用の排気ガスの供給量の
バラツキを抑えられ、フィルタの耐久性の低下を防止で
き、制御の容易化を図れる。
連通路45の中間部分が小径D1の第1流量調整路45
1と大径D2の第2流量調整路452とを並列して形成
され、開閉弁が第1流量調整路を開閉する第1開閉弁4
1と第2流量調整路を開閉する第2開閉弁42とから成
り、ECU50はパティキュレートトラップ10A(或
いは10B)がパティキュレートの燃焼温度以上になっ
た上で、再生時の運転状態が第1回転数Ne1以下であ
ると第1、第2開閉弁41,42を共に開放させ、第1
回転数Ne1以上第2回転数Ne2以下であると第2開
閉弁42のみを開放させ、第2回転数Ne2以上である
と第1開閉弁41のみを開放させても良い。この場合、
運転域の変化にかかわらず焼却用の排気ガスの供給量の
バラツキを抑えられ、フィルタの耐久性の低下を防止で
き、制御の容易化を図れる。
【0049】更に、パティキュレートトラップ装置のE
CU50は、再生時の運転状態が第1回転数以下で第1
負荷以下の第1運転域E(A+B)であると第1、第2開閉
弁41,42を共に開放させ、運転状態が第1運転域以
外で且つ第2回転数以下で第2負荷以下の第2運転域E
Bであると第2開閉弁42のみを開放させ、運転状態が
第1運転域E(A+B)及び第2運転域EB以外で且つ最大回
転数以下で最大負荷以下の第3運転域EAであると第1
開閉弁41のみを開放させても良い。この場合、運転域
の変化にかかわらず焼却用の排気ガスの供給量のバラツ
キをより確実に抑えられ、フィルタの耐久性の低下を確
実に防止でき、制御の容易化を図れる。
CU50は、再生時の運転状態が第1回転数以下で第1
負荷以下の第1運転域E(A+B)であると第1、第2開閉
弁41,42を共に開放させ、運転状態が第1運転域以
外で且つ第2回転数以下で第2負荷以下の第2運転域E
Bであると第2開閉弁42のみを開放させ、運転状態が
第1運転域E(A+B)及び第2運転域EB以外で且つ最大回
転数以下で最大負荷以下の第3運転域EAであると第1
開閉弁41のみを開放させても良い。この場合、運転域
の変化にかかわらず焼却用の排気ガスの供給量のバラツ
キをより確実に抑えられ、フィルタの耐久性の低下を確
実に防止でき、制御の容易化を図れる。
【0050】
【発明の効果】本発明によれば、その制御手段が再生時
期検出手段の出力によって再生が必要となったパティキ
ュレートトラップを保持する第1、第2分岐管の内の一
方を閉鎖するように切換弁を作動させ、パティキュレー
トトラップ再生手段を作動させ、パティキュレートトラ
ップがパティキュレートの燃焼温度以上になる時に連通
路の開閉弁を開放させて連通路を連通状態とする。これ
により連通路を介して排気ガスの一部が再生を必要とす
るパティキュレートトラップに供給され、供給された排
気ガス中に含まれる酸素によりパティキュレートが燃焼
する。このとき、連通路にはオリフィスが介装されてい
るので、開閉弁を全開としてもオリフィスによって連通
路から供給される排気ガスがパティキュレートの燃焼温
度を適正な範囲に維持可能な量となるように絞られる。
このため、オリフィスによってパティキュレートトラッ
プに供給される排気ガスの量が常に適正量となり、パテ
ィキュレートを適正な温度範囲で燃焼させ、パティキュ
レートトラップの耐久性を保持でき、構成の複雑化によ
るコスト増を招くこともない。特に、開閉弁は単に連通
路の開閉を行うだけで済み、開閉弁自身の開度を変化さ
せて排気ガスの量を調整する複雑な弁開閉制御の必要が
ない。しかも、排気ガスに含まれるパティキュレート等
が開閉弁に堆積して開閉弁を常に適正な開度とすること
ができなくなったり、開閉弁による微妙な流量調整かで
きなくなるといった不具合の発生を防止することができ
るという効果も得られる。
期検出手段の出力によって再生が必要となったパティキ
ュレートトラップを保持する第1、第2分岐管の内の一
方を閉鎖するように切換弁を作動させ、パティキュレー
トトラップ再生手段を作動させ、パティキュレートトラ
ップがパティキュレートの燃焼温度以上になる時に連通
路の開閉弁を開放させて連通路を連通状態とする。これ
により連通路を介して排気ガスの一部が再生を必要とす
るパティキュレートトラップに供給され、供給された排
気ガス中に含まれる酸素によりパティキュレートが燃焼
する。このとき、連通路にはオリフィスが介装されてい
るので、開閉弁を全開としてもオリフィスによって連通
路から供給される排気ガスがパティキュレートの燃焼温
度を適正な範囲に維持可能な量となるように絞られる。
このため、オリフィスによってパティキュレートトラッ
プに供給される排気ガスの量が常に適正量となり、パテ
ィキュレートを適正な温度範囲で燃焼させ、パティキュ
レートトラップの耐久性を保持でき、構成の複雑化によ
るコスト増を招くこともない。特に、開閉弁は単に連通
路の開閉を行うだけで済み、開閉弁自身の開度を変化さ
せて排気ガスの量を調整する複雑な弁開閉制御の必要が
ない。しかも、排気ガスに含まれるパティキュレート等
が開閉弁に堆積して開閉弁を常に適正な開度とすること
ができなくなったり、開閉弁による微妙な流量調整かで
きなくなるといった不具合の発生を防止することができ
るという効果も得られる。
【図1】本発明の一実施例を示すパティキュレートトラ
ップ装置の概略構成図である。
ップ装置の概略構成図である。
【図2】図1に示すパティキュレートトラップの拡大断
面図である。
面図である。
【図3】図1に示すパティキュレートトラップ装置の再
生制御のフローチャートである。
生制御のフローチャートである。
【図4】本発明の第2実施例を示すパティキュレートト
ラップ装置の概略構成図である。
ラップ装置の概略構成図である。
【図5】図4のパティキュレートトラップ装置内の連通
路の拡大流路説明図であり、(a)は非再生時、(b)
は低回転再生時、(c)は高回転再生時の各状態をそれ
ぞれ示す。
路の拡大流路説明図であり、(a)は非再生時、(b)
は低回転再生時、(c)は高回転再生時の各状態をそれ
ぞれ示す。
【図6】図4のパティキュレートトラップ装置で用いる
排温−エンジン回転数特性線図である。
排温−エンジン回転数特性線図である。
【図7】図4のパティキュレートトラップ装置の再生制
御のフローチャートである。
御のフローチャートである。
【図8】本発明の第3実施例を示すパティキュレートト
ラップ装置の概略構成図である。
ラップ装置の概略構成図である。
【図9】図8のパティキュレートトラップ装置の再生制
御のフローチャートである。
御のフローチャートである。
【図10】本発明の第4実施例を示すパティキュレート
トラップ装置の概略構成図である。
トラップ装置の概略構成図である。
【図11】図10のパティキュレートトラップ装置で用
いる第1、第2開閉弁及びそれらを収容するケーシング
の拡大切欠断面図である。
いる第1、第2開閉弁及びそれらを収容するケーシング
の拡大切欠断面図である。
【図12】図11のケーシングの底面図である。
【図13】図11のケーシングの断面図である。
【図14】図13のケーシングの底面図である。
【図15】図13のX−X線断面図である。
【図16】図13のY−Y線断面図である。
【図17】図10のパティキュレートトラップ装置の再
生制御のフローチャートである。
生制御のフローチャートである。
【図18】図10のパティキュレートトラップ装置のE
CUが用いる開閉弁マップの特性線図である。
CUが用いる開閉弁マップの特性線図である。
【図19】図10のパティキュレートトラップ装置の再
生率−時間の特性線図である。
生率−時間の特性線図である。
【図20】図10のパティキュレートトラップ装置のフ
ィルタ温度−オリフィス面積の特性線図である。
ィルタ温度−オリフィス面積の特性線図である。
1A パティキュレートフィルタ 1B パティキュレートフィルタ 6A 電気ヒータ 6B 電気ヒータ 5 連通路 8 主排気管 8A 第1分岐管 8B 第2分岐管 9 開閉弁 10A 第1パティキュレートトラップ 10B 第2パティキュレートトラップ 11A、11B 熱反射板 14 ECU 18 切換弁 19 切換弁 20 オリフェス 21 圧力センサ 22A 温度センサ 22B 温度センサ 30 連通路 31 バイパス通路 32 開閉弁A 33 切換弁B 34 オリフィス 35 オリフィス 36 ECU 40 ECU 41 第1開閉弁 42 第2開閉弁 41a エアシリンダ 42a エアシリンダ 43 第1電磁弁 44 第2電磁弁 45 連通路 451 第1流量調整路 452 第2流量調整路 45a 第1連結口 45b 第2連結口 50 ECU 55 エンジン回転数センサ 56 負荷センサ E(A+B) 第1運転域 EB 第2運転域 EA 第3運転域
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−72441(JP,A) 特開 平5−26028(JP,A) 特開 平4−347316(JP,A) 特開 平5−214924(JP,A) 特開 平5−288039(JP,A) 特開 平5−321637(JP,A) 特開 昭56−92318(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 46/00 - 46/54 F01N 3/02 - 3/038
Claims (7)
- 【請求項1】排気管と、同排気管に接続される第1、第
2分岐管と、同第1、第2分岐管にそれぞれ配置される
排気中のパティキュレートを捕集する第1、第2パティ
キュレートトラップと、上記第1、第2分岐管を上記パ
ティキュレートトラップの上流側で開閉する切換弁と、
同切換弁と上記パティキュレートトラップとの間で上記
第1、第2分岐管をオリフィスを介して連通させる連通
路と、同連通路に設けられ同連通路を連通状態と非連通
状態とに切換える開閉弁と、上記パティキュレートトラ
ップの再生時期を検出する再生時期検出手段と、上記パ
ティキュレートトラップに捕集されたパティキュレート
を燃焼させてパティキュレートトラップの再生を行うパ
ティキュレートトラップ再生手段と、上記再生時期検出
手段の出力によって再生が必要となったパティキュレー
トトラップ側の分岐管を閉鎖するように上記切換弁を作
動させ、上記パティキュレートトラップ再生手段を作動
させ、上記パティキュレートトラップがパティキュレー
トの燃焼温度以上になる時に上記開閉弁を開放して上記
連通路を連通状態とする制御手段とを有することを特徴
とするパティキュレートトラップ装置。 - 【請求項2】上記連通路に設けられた上記連通路よりも
流路抵抗の大きなバイパス通路と、再生時の運転状態に
応じて上記連通路と上記バイパス通路の何れか一方を閉
鎖する切換手段とを有することを特徴とする請求項1記
載のパティキュレートトラップ装置。 - 【請求項3】上記制御手段が、上記パティキュレートト
ラップの再生開始からの経過時間を検出する再生時期検
出手段を有し、検出された時間が予め設定された値を越
えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上になったも
のとして上記開閉弁を開放することを特徴とする請求項
1又は請求項2に記載のパティキュレートトラップ装
置。 - 【請求項4】上記切換手段が再生時のエンジン回転数が
所定値よりも大きい場合に、上記連通路を閉鎖すること
を特徴とする請求項2記載のパティキュレートトラップ
装置。 - 【請求項5】上記制御手段が、上記パティキュレートト
ラップの再生開始からの経過時間を検出する再生時期検
出手段を有し、検出された時間が予め設定された値を越
えた場合にパティキュレートの燃焼温度以上になったも
のとして上記開閉弁を開放することを特徴とする請求項
4記載のパティキュレートトラップ装置。 - 【請求項6】上記連通路の中間部分が小径の第1流量調
整路と大径の第2流量調整路とを並列して形成され、上
記開閉弁が上記第1流量調整路を開閉する第1開閉弁と
上記第2流量調整路を開閉する第2開閉弁とから成り、
上記制御手段は上記パティキュレートトラップがパティ
キュレートの燃焼温度以上になった上で、再生時の運転
状態が第1回転数以下であると上記第1、第2開閉弁を
共に開放させ、上記第1回転数以上第2回転数以下であ
ると上記第2開閉弁のみを開放させ、上記第2回転以上
であると上記第1開閉弁のみを開放させることを特徴と
する請求項1記載のパティキュレートトラップ装置。 - 【請求項7】上記制御手段は、再生時の運転状態が第1
回転数以下で第1負荷以下の第1運転域であると上記第
1、第2開閉弁を共に開放させ、運転状態が第1運転域
以外で且つ第2回転数以下で第2負荷以下の第2運転域
であると上記第2開閉弁のみを開放させ、運転状態が上
記第1及び第2運転域以外で且つ最大回転数以下で最大
負荷以下の第3運転域であると上記第1開閉弁のみを開
放させることを特徴とする請求項6記載のパティキュレ
ートトラップ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07267159A JP3082635B2 (ja) | 1994-10-18 | 1995-10-16 | パティキュレートトラップ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25251394 | 1994-10-18 | ||
JP6-252513 | 1994-10-18 | ||
JP07267159A JP3082635B2 (ja) | 1994-10-18 | 1995-10-16 | パティキュレートトラップ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08170521A JPH08170521A (ja) | 1996-07-02 |
JP3082635B2 true JP3082635B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=26540748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07267159A Expired - Fee Related JP3082635B2 (ja) | 1994-10-18 | 1995-10-16 | パティキュレートトラップ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3082635B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117231326B (zh) * | 2023-11-01 | 2024-03-08 | 南京开特环保科技有限公司 | 一种汽车尾气颗粒捕集装置 |
-
1995
- 1995-10-16 JP JP07267159A patent/JP3082635B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH08170521A (ja) | 1996-07-02 |
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