JPH08296426A - Exhaust particulates purifying device - Google Patents
Exhaust particulates purifying deviceInfo
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- JPH08296426A JPH08296426A JP7098869A JP9886995A JPH08296426A JP H08296426 A JPH08296426 A JP H08296426A JP 7098869 A JP7098869 A JP 7098869A JP 9886995 A JP9886995 A JP 9886995A JP H08296426 A JPH08296426 A JP H08296426A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to exhaust particulate matter (particulates) contained in exhaust gas of a diesel engine.
The present invention relates to an exhaust particle purification device that collects exhaust gas using a filter and burns the collected exhaust particles to regenerate the filter.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種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
気微粒子の捕集量を検出して再生時期を判定し、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
うようにしている。2. Description of the Related Art In this type of exhaust gas purification apparatus, a filter arranged in the exhaust passage of a diesel engine collects exhaust particles in exhaust gas and detects the amount of the collected exhaust particles. The regeneration time is determined, and exhaust particulates adhering to the filter are burned to regenerate the filter.
【0003】このフィルタの再生は、まずフィルタのヒ
ータ側端面に設けられた電気ヒータに所定の着火期間通
電を行って排気微粒子に着火し、着火期間終了後ヒータ
通電を遮断し、エアポンプでフィルタに二次エアを送っ
て燃焼面をヒータ側端面からフィルタの他端まで伝播燃
焼させることによって行われる。In order to regenerate the filter, first, an electric heater provided on the end face of the filter on the heater side is energized for a predetermined ignition period to ignite exhaust particulates, and after the ignition period is completed, the heater energization is cut off, and the air pump is connected to the filter. This is performed by sending secondary air to propagate and burn the combustion surface from the end surface on the heater side to the other end of the filter.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのフ
ィルタの再生において、フィルタの外周周辺部はフィル
タケースを経て外気へ放熱するため周辺部の再生温度が
低下し、燃え残りが生じることがある。そして、一旦燃
え残りが発生すると、次の捕集で外周部の捕集量が増加
する。従って、捕集再生が繰り返されると、周辺部での
捕集量が増加し、それが限界を越えると、周辺部でも再
生燃焼が行われる。この時の再生温度(ピーク値)は外
周部より少し内側に入った部分で中心部より相当高い再
生温度となるため、フィルタ割れの可能性がある。However, in the regeneration of the filter, since the peripheral portion of the outer periphery of the filter radiates heat to the outside air through the filter case, the regeneration temperature of the peripheral portion lowers, and unburned residue may occur. Then, once the unburned residue is generated, the amount of collection in the outer peripheral portion increases in the next collection. Therefore, when the collection and regeneration are repeated, the collection amount in the peripheral portion increases, and when it exceeds the limit, regenerative combustion is also performed in the peripheral portion. The regeneration temperature (peak value) at this time is considerably higher than that in the central portion at a portion slightly inside the outer peripheral portion, and therefore there is a possibility of filter cracking.
【0005】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、フィルタ外周部での排気微粒子の燃え残りをなくす
ように電気ヒータへの通電制御を行うことを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to control the energization of an electric heater so as to eliminate the unburned residue of exhaust particles on the outer peripheral portion of the filter.
【0006】[0006]
【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
ジンの排気通路に設けられ排気微粒子を捕集するフィル
タ(1)と、このフィルタの一端面側に設けられ捕集さ
れた排気微粒子を加熱し着火させる電気ヒータ(5)
と、着火された排気微粒子を伝播燃焼させるために二次
エアを供給するエア供給手段(6、7、12)と、前記
フィルタの再生時に、前記電気ヒータ及びエア供給手段
を制御して前記フィルタに捕集された排気微粒子を燃焼
させる制御手段(17、9)とを備えた排気微粒子浄化
装置において、前記電気ヒータは、前記フィルタ一端面
側の中心部を加熱する中心ヒータ(5a)と周辺部を加
熱する周辺ヒータ(5b)とを有して構成され、前記制
御手段は、前記排気微粒子を着火させた後の伝播燃焼期
間において、前記周辺ヒータへの通電を行うとともに前
記中心ヒータへの通電を停止することを特徴としてい
る。To achieve the above object, in the invention described in claim 1, a filter (1) provided in an exhaust passage of a diesel engine for collecting exhaust particulates, and one of the filters are provided. Electric heater (5) provided on the end face side to heat and ignite the collected exhaust particulates
An air supply means (6, 7, 12) for supplying secondary air for propagating and burning the ignited exhaust particles; and a filter for controlling the electric heater and the air supply means during regeneration of the filter. In the exhaust particulate purifying device, comprising: a control means (17, 9) for burning the exhaust particulates collected in the electric heater, the electric heater includes a central heater (5a) for heating a central portion on one end face side of the filter and a peripheral portion. And a peripheral heater (5b) for heating the portion, the control means energizes the peripheral heater and supplies electric power to the central heater during a propagation combustion period after igniting the exhaust particulates. It is characterized by stopping energization.
【0007】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
記排気微粒子を着火させる着火期間において、前記中心
ヒータと周辺ヒータに同時に通電を行うことを特徴とし
ている。請求項3に記載の発明では、請求項1又は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、
前記エア供給手段を作動させている間前記周辺ヒータへ
の通電を維持するものであることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the exhaust particulate purifying apparatus according to the first aspect, the control means simultaneously energizes the central heater and the peripheral heater during an ignition period in which the exhaust particulate is ignited. It is characterized by that. According to a third aspect of the invention, in the exhaust gas purification apparatus according to the first or second aspect, the control means is
It is characterized in that energization to the peripheral heater is maintained while the air supply means is operated.
【0008】上記した各手段のカッコ内の符号は、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。なお、フィルタの周辺部加熱用と中心部加熱用に
電気ヒータを分離したものとしては、特開平5ー141
225号公報に示すものがあるが、このものは着火時
に、分離した両電気ヒータへの通電を時間的にずらし、
着火時の着火性を良好にするようにしたものであって、
上記したように、伝播燃焼時に周辺部加熱用の周辺ヒー
タのみに通電を行って伝播燃焼時の周辺部の燃え残りを
なくすようにした本発明とは、その目的及び構成におい
て相違している。The reference numerals in parentheses of the above-mentioned means indicate the correspondence with the concrete means described in the embodiments described later. An electric heater separated for heating the peripheral portion and the central portion of the filter is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 141141/1993.
There is one disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 225, but when this is ignited, the electric currents to the two separated electric heaters are shifted in time,
It is intended to improve the ignitability at the time of ignition,
As described above, the present invention differs from the present invention in which only the peripheral heater for heating the peripheral portion is energized during the propagating combustion to eliminate the unburned residue in the peripheral portion during the propagating burning.
【0009】[0009]
【発明の作用効果】請求項1乃至3に記載の発明によれ
ば、排気微粒子を着火させた後の伝播燃焼期間におい
て、周辺ヒータへの通電を行うとともに中心ヒータへの
通電を停止するようにしている。従って、伝播燃焼時に
おいて、周辺ヒータへの通電による加熱エネルギーが二
次エアによって燃焼面に運ばれ、外周部での放熱分が補
充されるため、外周部での再生温度の低下が防止され、
外周部での排気微粒子の燃え残りを解消することができ
る。According to the invention described in claims 1 to 3, the peripheral heaters are energized and the central heaters are deenergized during the propagation combustion period after the exhaust particulates are ignited. ing. Therefore, at the time of propagation combustion, the heating energy due to the energization of the peripheral heater is carried to the combustion surface by the secondary air, and the heat radiation at the outer peripheral portion is replenished, so that the lowering of the regeneration temperature at the outer peripheral portion is prevented,
It is possible to eliminate the unburned residue of exhaust particulates on the outer peripheral portion.
【0010】また、この伝播燃焼時に中心ヒータへの通
電を停止させているから、熱がこもり易い中心部に対し
て過剰な加熱エネルギーの注入を防止し、フィルタの過
昇温によるクラックの発生を防止することができる。Further, since the energization of the central heater is stopped during the propagating combustion, excessive heating energy is prevented from being injected into the central portion where heat is easily accumulated, and cracks are generated due to excessive temperature rise of the filter. Can be prevented.
【0011】[0011]
【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は、本発明の一実施例を示す排気微粒子浄化
装置の全体構成図である。ディーゼルエンジン1の排気
管2には、フィルタ3を有するフィルタケース4が設け
られており、フィルタケース4のフィルタ入口4aから
フィルタ3内を排気ガスが通過していくことにより、排
気ガス中の排気微粒子がフィルタ3に捕集される。ま
た、フィルタ3を通過した排気ガスはフィルタ出口4b
から図示しないマフラを介して放出される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an exhaust particulate purifying apparatus showing an embodiment of the present invention. The exhaust pipe 2 of the diesel engine 1 is provided with a filter case 4 having a filter 3, and the exhaust gas passing through the filter inlet 4a of the filter case 4 through the filter 3 causes exhaust gas in the exhaust gas to be exhausted. The fine particles are collected by the filter 3. Further, the exhaust gas that has passed through the filter 3 has a filter outlet 4b.
Is emitted from a muffler (not shown).
【0012】このフィルタ3は、交互に栓詰めされたセ
ラミック材によるハニカム状のセル構造となっており、
各セルの壁面には数ミクロンの細孔が多数形成され、排
気ガスがその細孔を通過する際に、排気ガス中の排気微
粒子を壁面にトラップして濾過する。このフィルタ3の
ヒータ側端面には電気ヒータ5が設けられており、この
電気ヒータ5により捕集された排気微粒子を加熱し着火
させる。The filter 3 has a honeycomb-shaped cell structure made of ceramic materials alternately plugged,
A large number of pores of several microns are formed on the wall surface of each cell, and when the exhaust gas passes through the pores, the exhaust fine particles in the exhaust gas are trapped on the wall surface and filtered. An electric heater 5 is provided on the heater-side end surface of the filter 3, and the exhaust particulates collected by the electric heater 5 are heated and ignited.
【0013】図2に、フィルタ3のヒータ側端面の断面
構造を示す。フィルタ3は上述したように両端面が交互
に栓詰めされたハニカム状のセル構造となっており、栓
詰部3aに電気ヒータ5のヒータ線(ニクロム線)5’
が埋設されている。この電気ヒータ5への通電は、バッ
テリ8からヒータリレー9を介したバッテリ電圧の供給
にて行われる。なお、この図1中には、電気ヒータ5及
びヒータリレー9がそれぞれ1つずつしか示されていな
いが、フィルタ3の周辺部と中心部とを分離して加熱す
るため、電気ヒータ5及びヒータリレー9はそれぞれ周
辺部用と中心部用に2つ設けられている。この点につい
ては、後述する。FIG. 2 shows a sectional structure of the heater-side end surface of the filter 3. The filter 3 has a honeycomb-shaped cell structure in which both end surfaces are alternately plugged as described above, and the plug 3a has a heater wire (nichrome wire) 5'of the electric heater 5.
Is buried. The electric power is supplied to the electric heater 5 by supplying the battery voltage from the battery 8 via the heater relay 9. Although only one electric heater 5 and one heater relay 9 are shown in FIG. 1, since the peripheral portion and the central portion of the filter 3 are separately heated, the electric heater 5 and the heater relay 9 are separated. Two relays 9 are provided respectively for the peripheral part and the central part. This will be described later.
【0014】また、フィルタ再生時の伝播燃焼を行うた
めフィルタ3に二次エアを供給するエアポンプ(A/
P)6が設けられている。このエアポンプ6からの二次
エアはエア導入管7を介してフィルタ3に供給される。
また、フィルタ再生時の排気ガス流路を形成するため、
バイパス管10が設けられている。このバイパス管10
への流路とフィルタ3への流路との選択は、排気切換弁
11の切換えによって行われる。また、上記したエア導
入管7からの二次エアの供給は、エア切換弁12の切換
えによって行われる。なお、排気切換弁11、エア切換
弁12は、それぞれ図示しないアクチュエータにより切
換駆動されるものであり、そのアクチュエータは後述す
るECU17からの駆動信号を受けて作動する。Further, an air pump (A / A) for supplying secondary air to the filter 3 in order to perform propagation combustion during filter regeneration.
P) 6 is provided. Secondary air from the air pump 6 is supplied to the filter 3 via the air introduction pipe 7.
Also, to form the exhaust gas flow path during filter regeneration,
A bypass pipe 10 is provided. This bypass pipe 10
The selection of the flow path to the filter and the flow path to the filter 3 is performed by switching the exhaust switching valve 11. The supply of the secondary air from the air introduction pipe 7 is performed by switching the air switching valve 12. The exhaust switching valve 11 and the air switching valve 12 are each driven to be switched by an actuator (not shown), and the actuator operates upon receiving a drive signal from an ECU 17 described later.
【0015】さらに、フィルタ3の捕集量を検出するた
めに、フィルタ入口4aの圧力を検出する圧力センサ1
3、フィルタ出口4bの圧力を検出する圧力センサ1
4、排気温度を検出する排気温センサ15、及びディー
ゼルエンジン1の吸気流量を検出する吸気流量センサ1
6が設けられている。これら各センサからの信号は電子
制御ユニット(ECU)17に入力される。このECU
17は、CPU、ROM、RAM、I/O回路等で構成
されたマイクロコンピュータシステムを備えたものであ
る。そして、後述するように、排気微粒子の捕集量を検
出して再生時期を判定し、この再生時期判定時にフィル
タ3を再生させる演算処理を実行する。このECU17
は、キースイッチ18のオンにより上記演算処理を行
う。Further, in order to detect the trapped amount of the filter 3, the pressure sensor 1 for detecting the pressure at the filter inlet 4a.
3, a pressure sensor 1 for detecting the pressure at the filter outlet 4b
4, an exhaust temperature sensor 15 that detects the exhaust temperature, and an intake flow rate sensor 1 that detects the intake flow rate of the diesel engine 1
6 is provided. The signals from these sensors are input to the electronic control unit (ECU) 17. This ECU
Reference numeral 17 is provided with a microcomputer system composed of a CPU, a ROM, a RAM, an I / O circuit and the like. Then, as will be described later, the amount of collected exhaust particulates is detected to determine the regeneration timing, and a calculation process for regenerating the filter 3 is executed when the regeneration timing is determined. This ECU 17
Performs the arithmetic processing by turning on the key switch 18.
【0016】図3に、電気ヒータ5とヒータリレー9の
構成を示す。図に示すように、電気ヒータ5は、フィル
タ3の中心部に配設された中心ヒータ5aと周辺部に配
設された周辺ヒータ5bとから構成されている。また、
中心ヒータ5aと周辺ヒータ5bに通電を行うための中
心ヒータリレー9aと周辺ヒータリレー9bが設けられ
ている。FIG. 3 shows the configuration of the electric heater 5 and the heater relay 9. As shown in the figure, the electric heater 5 is composed of a central heater 5a arranged in the central portion of the filter 3 and a peripheral heater 5b arranged in the peripheral portion. Also,
A central heater relay 9a and a peripheral heater relay 9b for energizing the central heater 5a and the peripheral heater 5b are provided.
【0017】上記構成において、その作動を、ECU1
7におけるCPUの演算処理を示す図4のフローチャー
トに従って説明する。まず、センサ13〜16からのセ
ンサ信号を取り込み(ステップ101)、次に捕集制御
を行う(ステップ102)。具体的には、排気切換弁1
1をフィルタ入口4a側に開きバイパス管10を閉じる
ように排気切換弁駆動信号を出力し、ディーゼルエンジ
ン1の排気ガスがフィルタ3に導入されるようにする。In the above structure, the operation is performed by the ECU 1
This will be described with reference to the flowchart of FIG. First, sensor signals from the sensors 13 to 16 are fetched (step 101), and then collection control is performed (step 102). Specifically, the exhaust switching valve 1
1 is opened to the filter inlet 4a side and the exhaust switching valve drive signal is output so as to close the bypass pipe 10 so that the exhaust gas of the diesel engine 1 is introduced into the filter 3.
【0018】次に、ステップ101にて取り込んだセン
サ信号を基に、捕集量を以下のようにして算出する(ス
テップ103)。まず、圧力センサ13にて検出した圧
力P1から圧力センサ14にて検出した圧力P2を引く
ことによりフィルタ3の差圧ΔP(=P1−P2)を求
め、続いて吸気流量センサ16にて検出した吸気流量G
aおよび排気温センサ15にて検出した排気温Texか
ら、排気ガスの排気体積流量VをV=f(Ga、Te
x)により求める。そして、フィルタ差圧ΔPおよび排
気体積流量Vから、排気微粒子の捕集量Cをg(ΔP、
V)にて求める。この関数gは、基本的には差圧ΔPを
排気体積流量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Cとしている。Next, based on the sensor signal captured in step 101, the trapped amount is calculated as follows (step 103). First, the pressure P2 detected by the pressure sensor 14 is subtracted from the pressure P1 detected by the pressure sensor 13 to obtain the differential pressure ΔP (= P1−P2) of the filter 3, and then the intake flow rate sensor 16 detects the pressure difference. Intake flow rate G
a and the exhaust temperature Tex detected by the exhaust temperature sensor 15, the exhaust volume flow rate V of the exhaust gas is V = f (Ga, Te
x). Then, from the filter differential pressure ΔP and the exhaust volume flow rate V, the collection amount C of exhaust particulates is g (ΔP,
V). The function g is basically set so as to obtain a value obtained by dividing the differential pressure ΔP by the exhaust volume flow rate V. The value obtained using this function is the ventilation resistance,
That is, it indicates the amount of clogging of the filter, which is taken as the collection amount C.
【0019】次に、この捕集量Cが予め定めた設定値
(すなわち再生が必要となる限界値)CO に達したか否
かを判定する(ステップ104)。そして、捕集量Cが
所定値CO に達するまでは上記処理を繰り返す。従っ
て、この状態においては、フィルタ3での捕集が進めら
れる。また、ヒータリレー9、エアポンプ6は駆動され
ず、エア切換弁12もエア導入管7を閉じている。Next, it is judged whether or not the collected amount C has reached a predetermined set value (that is, a limit value at which regeneration is required) C O (step 104). Then, the above process is repeated until the collected amount C reaches the predetermined value C O. Therefore, in this state, the collection by the filter 3 is promoted. Further, the heater relay 9 and the air pump 6 are not driven, and the air switching valve 12 also closes the air introduction pipe 7.
【0020】この後、フィルタ3にて捕集された排気微
粒子の量が大きくなり、捕集量Cが所定値CO に達する
と、ステップ104にて再生開始が判定される。この再
生開始判定により、まず着火制御を行う(ステップ10
5)。具体的には、フィルタ入口4aを閉じバイパス管
10への通路を開くように排気切換弁11を切換駆動す
るための排気切換弁駆動信号を出力する。また、ヒータ
リレー9a、9bを駆動し、それぞれのリレー接点を閉
成してバッテリ8の電圧が中心ヒータ5aと周辺ヒータ
5bに同時に印加されるようにする。さらに、着火時間
を計測するタイマtF を0にリセットする。このタイマ
tF (および後述するタイマtR )は図示しない計数処
理によって値が更新される。After that, when the amount of the exhaust particulates collected by the filter 3 becomes large and the collected amount C reaches the predetermined value C O , it is judged in step 104 that the regeneration is started. Based on this regeneration start determination, ignition control is first performed (step 10
5). Specifically, an exhaust switching valve drive signal for switching and driving the exhaust switching valve 11 so as to close the filter inlet 4a and open the passage to the bypass pipe 10 is output. Further, the heater relays 9a and 9b are driven to close the respective relay contacts so that the voltage of the battery 8 is applied to the central heater 5a and the peripheral heater 5b at the same time. Further, the timer t F for measuring the ignition time is reset to 0. The value of this timer t F (and timer t R described later) is updated by a counting process not shown.
【0021】この着火時の中心ヒータ5aと周辺ヒータ
5bへの通電は、タイマtF が一定の着火時間に対応す
るtFOに達するまで行われ、中心ヒータ5aと周辺ヒー
タ5bは通電によって発熱する。この場合、フィルタ3
に捕集された排気微粒子を加熱して着火させるために
は、600℃程度の着火温度まで加熱する必要があり、
中心ヒータ5aと周辺ヒータ5bに一定の着火期間tFO
だけ通電を行うことによって、着火温度を越えるように
することができる。The central heater 5a and the peripheral heater 5b are energized at the time of ignition until the timer t F reaches t FO corresponding to a constant ignition time, and the central heater 5a and the peripheral heater 5b generate heat by energization. . In this case, filter 3
In order to heat and ignite the exhaust particulate matter collected in, it is necessary to heat up to an ignition temperature of about 600 ° C.,
A fixed ignition period t FO for the central heater 5a and the peripheral heater 5b
It is possible to exceed the ignition temperature by energizing only.
【0022】そして、タイマtF の値がtFOに達したこ
とを判定する(ステップ106)と、着火終了として次
の再生制御を行う(ステップ107)。この再生制御で
は、エア切換弁12を開くようにエア切換弁駆動信号を
出力し、さらにエアポンプ6に駆動電圧を印加してエア
ポンプ6を作動させる。また、フィルタ3の再生時間を
計測するタイマtR を0にリセットする。従って、この
再生制御により、エアポンプ6から二次エアがエア導入
管7を介してフィルタに供給され、再生が開始する。さ
らに、中心ヒータリレー9aの駆動をOFFし、中心ヒ
ータ5aへの通電を停止させる このことにより、エアポンプ6から二次エアが導入さ
れ、フィルタ3の着火面がフィルタ入口4aに近い端面
から他方の端面に向かって移動する伝播燃焼が開始され
る。Then, when it is determined that the value of the timer t F has reached t FO (step 106), the ignition control is ended and the next regeneration control is performed (step 107). In this regeneration control, an air switching valve drive signal is output to open the air switching valve 12, and a driving voltage is applied to the air pump 6 to operate the air pump 6. Further, the timer t R for measuring the reproduction time of the filter 3 is reset to 0. Therefore, by this regeneration control, the secondary air is supplied from the air pump 6 to the filter via the air introduction pipe 7, and the regeneration is started. Further, the drive of the central heater relay 9a is turned off, and the energization of the central heater 5a is stopped. By this, the secondary air is introduced from the air pump 6, and the ignition surface of the filter 3 moves from the end surface close to the filter inlet 4a to the other surface. Propagating combustion that moves toward the end face is started.
【0023】また、この伝播燃焼時において、フィルタ
3の外周部はフィルタケース4を通して大気へ放熱され
るため、再生温度は中心部の再生温度より低下しようと
するが、周辺ヒータ5bへの通電が維持されているた
め、その加熱エネルギーが二次エアによって燃焼面に運
ばれ、外周部での放熱分が補充される。従って、外周部
での再生温度の低下が防止され、外周部での排気微粒子
の燃え残りを解消することができる。Further, during this propagation combustion, the outer peripheral portion of the filter 3 is radiated to the atmosphere through the filter case 4, so that the regeneration temperature tends to be lower than the regeneration temperature of the central portion, but the peripheral heater 5b is not energized. Since the heating energy is maintained, the heating energy is carried to the combustion surface by the secondary air, and the heat radiation at the outer peripheral portion is replenished. Therefore, it is possible to prevent the regeneration temperature from decreasing at the outer peripheral portion, and it is possible to eliminate the unburned residue of the exhaust particulate matter at the outer peripheral portion.
【0024】また、この伝播燃焼時に中心ヒータ5aへ
の通電を停止させることにより、熱がこもり易い中心部
に対して過剰な加熱エネルギーの注入を防止し、フィル
タ3の過昇温によるクラックの発生を防止することがで
きる。その後、再生時間tR がtROに達し、再生終了時
間になると、再生終了としてステップ108の判定がY
ESになり、周辺ヒータ5bおよびエアポンプ6の作動
を停止させるとともに、エア切換弁12を閉じるように
エア切換弁駆動信号を出力する再生終了制御を行い(ス
テップ109)、ステップ101に戻って、フィルタ3
の捕集を再開させる。Further, by stopping the energization of the central heater 5a during the propagating combustion, excessive heating energy is prevented from being injected into the central portion where heat is easily accumulated, and cracks are generated due to excessive temperature rise of the filter 3. Can be prevented. After that, when the reproduction time t R reaches t RO and the reproduction end time is reached, it is determined that the reproduction is ended and the determination in step 108 is Y.
When ES occurs, the operation of the peripheral heater 5b and the air pump 6 is stopped, and the regeneration end control for outputting the air switching valve drive signal to close the air switching valve 12 is performed (step 109). Three
Resumes collection of.
【0025】図5に、フィルタ再生時における、中心ヒ
ータリレー9a、周辺ヒータリレー9bおよびエアポン
プ6の作動タイミングを示す。なお、上記実施例では、
バイパス管10を設けて行うものを示したが、排気管2
に並列に2つの分岐流路を設け、それぞれにフィルタを
設けて、捕集と再生を交互に行う、いわゆるデュアルタ
イプの排気微粒子浄化装置にも本発明を適用することが
できる。FIG. 5 shows the operation timings of the central heater relay 9a, the peripheral heater relay 9b and the air pump 6 during filter regeneration. In the above embodiment,
The exhaust pipe 2 has been shown with the bypass pipe 10 provided.
The present invention can also be applied to a so-called dual type exhaust particulate purification device in which two branch flow paths are provided in parallel with each other, and filters are provided in each, and collection and regeneration are alternately performed.
【0026】また、電気ヒータ5a、5bの電力をバッ
テリ8の端子電圧の変動に係わらず所定値とするため、
ヒータリレー9a、9bのそれぞれのON期間の中でバ
ッテリ電圧に応じてON−OFFのデューティ比を制御
するデューティ制御を行うようにしてもよい。さらに、
上記実施例では、着火期間において、中心ヒータリレー
9a、周辺ヒータリレー9bを同時にONさせて着火を
行うものを示したが、特開平5ー141225号公報に
示すもののように、時間的にずらしてONさせ、着火性
を良好にしてもよく、また中心ヒータリレー9aにみO
Nさせて着火を行うようにしてもよい。Further, since the electric power of the electric heaters 5a and 5b is set to a predetermined value regardless of the fluctuation of the terminal voltage of the battery 8,
Duty control may be performed to control the ON-OFF duty ratio in accordance with the battery voltage during the ON period of each of the heater relays 9a and 9b. further,
In the above-described embodiment, the central heater relay 9a and the peripheral heater relay 9b are turned on at the same time during the ignition period to perform ignition. However, as shown in JP-A-5-141225, they are staggered in time. It may be turned on to improve the ignitability.
You may make it ignite by making N.
【0027】なお、上記実施例において、図4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、例えば、
ステップ103は排気微粒子の捕集量を検出する捕集量
検出手段として、またステップ104は再生時期判定手
段として把握されるものである。In the above embodiment, each step shown in the flowchart of FIG. 4 is understood as a function realizing means for realizing each function.
Step 103 is grasped as a trapping amount detecting means for detecting the trapped amount of exhaust particulates, and step 104 is grasped as a regeneration timing judging means.
【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。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an exhaust emission control device for a diesel engine showing an embodiment of the present invention.
【図2】フィルタ3のヒータ側端面の断面構造を示す断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a heater-side end surface of a filter 3.
【図3】電気ヒータ5とヒータリレー9の構成を示す構
成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of an electric heater 5 and a heater relay 9.
【図4】図1中のECU17におけるCPUの演算処理
を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a calculation process of a CPU in an ECU 17 in FIG.
【図5】フィルタ再生時における、中心ヒータリレー9
a、周辺ヒータリレー9bおよびエアポンプ6の作動タ
イミングを示す図である。である。FIG. 5: Central heater relay 9 during filter regeneration
FIG. 6 is a diagram showing the operation timings of a, a peripheral heater relay 9b, and an air pump 6. Is.
【符号の説明】 1…ディーゼルエンジン、2…排気管、3…フィルタ、
4…フィルタケース、5…電気ヒータ、5a…中心ヒー
タ、5b…周辺ヒータ、6…エアポンプ、9…ヒータリ
レー、9a…中心ヒータリレー、9b…周辺ヒータリレ
ー、11…排気切換弁、12…エア切換弁、13、14
…圧力センサ、15…排気温センサ、16…吸気流量セ
ンサ、17…ECU。[Explanation of Codes] 1 ... Diesel engine, 2 ... Exhaust pipe, 3 ... Filter,
4 ... Filter case, 5 ... Electric heater, 5a ... Central heater, 5b ... Peripheral heater, 6 ... Air pump, 9 ... Heater relay, 9a ... Central heater relay, 9b ... Peripheral heater relay, 11 ... Exhaust switching valve, 12 ... Air Switching valve, 13, 14
... pressure sensor, 15 ... exhaust temperature sensor, 16 ... intake flow sensor, 17 ... ECU.
───────────────────────────────────────────────────── 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 影山 照高 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 近藤 寿治 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Shoji Morita, 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi Prefecture, Nihon Denso Co., Ltd. (72) Inventor, Terutaka Kageyama, 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi prefecture Co., Ltd. (72) Inventor Toshiharu Kondo 1-1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi Prefecture Nihondenso Co., Ltd.
Claims (3)
れ排気微粒子を捕集するフィルタと、 このフィルタの一端面側に設けられ捕集された排気微粒
子を加熱し着火させる電気ヒータと、 着火された排気微粒子を伝播燃焼させるために二次エア
を供給するエア供給手段と、 前記フィルタの再生時に、前記電気ヒータ及びエア供給
手段を制御して前記フィルタに捕集された排気微粒子を
燃焼させる制御手段とを備えた排気微粒子浄化装置にお
いて、 前記電気ヒータは、前記フィルタ一端面側の中心部を加
熱する中心ヒータと周辺部を加熱する周辺ヒータとを有
して構成され、 前記制御手段は、前記排気微粒子を着火させた後の伝播
燃焼期間において、前記周辺ヒータへの通電を行うとと
もに前記中心ヒータへの通電を停止することを特徴とす
る排気微粒子浄化装置。1. A filter provided in an exhaust passage of a diesel engine for collecting exhaust particles, an electric heater provided on one end surface side of the filter for heating and igniting the collected exhaust particles, and an ignited exhaust gas. Air supply means for supplying secondary air for propagating and burning the particles, and control means for controlling the electric heater and the air supply means to burn the exhaust particles collected by the filter when the filter is regenerated. In the exhaust particulate purifying apparatus comprising: the electric heater, the electric heater is configured to have a central heater that heats a central portion of the one end surface side of the filter and a peripheral heater that heats a peripheral portion, and the control unit is the exhaust gas. In the propagation combustion period after igniting the fine particles, the peripheral heater is energized and the central heater is deenergized. Exhaust particulate emission control device.
させる着火期間において、前記中心ヒータと周辺ヒータ
に同時に通電を行うことを特徴とする請求項1に記載の
排気微粒子浄化装置。2. The exhaust particulate purifying apparatus according to claim 1, wherein the control means simultaneously energizes the central heater and the peripheral heater during an ignition period in which the exhaust particulate is ignited.
動させている間前記周辺ヒータへの通電を維持するもの
であることを特徴とする請求項1又は2に記載の排気微
粒子浄化装置。3. The exhaust particulate purifying apparatus according to claim 1, wherein the control means maintains the energization of the peripheral heater while operating the air supply means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7098869A JPH08296426A (en) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | Exhaust particulates purifying device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7098869A JPH08296426A (en) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | Exhaust particulates purifying device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08296426A true JPH08296426A (en) | 1996-11-12 |
Family
ID=14231197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7098869A Pending JPH08296426A (en) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | Exhaust particulates purifying device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08296426A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080307781A1 (en) * | 2007-06-15 | 2008-12-18 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Electrically heated particulate filter using catalyst striping |
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JP2017020510A (en) * | 2012-02-22 | 2017-01-26 | ワトロー エレクトリック マニュファクチャリング カンパニー | Electric heating assist passive regeneration and active regeneration for efficient discharge control of diesel engine |
-
1995
- 1995-04-24 JP JP7098869A patent/JPH08296426A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10036292B2 (en) | 2012-02-22 | 2018-07-31 | Watlow Electric Manufacturing Company | Electric heating assisted passive and active regeneration for efficient emission controls of diesel engines |
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