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JPS58222907A - デイ−ゼル機関の排気微粒子トラツプの再生方法 - Google Patents

デイ−ゼル機関の排気微粒子トラツプの再生方法

Info

Publication number
JPS58222907A
JPS58222907A JP57106133A JP10613382A JPS58222907A JP S58222907 A JPS58222907 A JP S58222907A JP 57106133 A JP57106133 A JP 57106133A JP 10613382 A JP10613382 A JP 10613382A JP S58222907 A JPS58222907 A JP S58222907A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
trap
diesel engine
exhaust
particulates
engine exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP57106133A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0480204B2 (ja
Inventor
Shigenori Sakurai
桜井 茂徳
Mikio Murachi
村知 幹夫
Yoshitsugu Ogura
義次 小倉
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Jidosha Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, Toyota Jidosha Kogyo KK filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP57106133A priority Critical patent/JPS58222907A/ja
Publication of JPS58222907A publication Critical patent/JPS58222907A/ja
Publication of JPH0480204B2 publication Critical patent/JPH0480204B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/027Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/031Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start
    • F01N3/032Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start during filter regeneration only
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

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】 本発明は微粒、子、トラフfを排気管に設けたディーゼ
ル機関におけるトラップ゛の再生方法に関する。
ディーゼル機関より排出される排気ガス中の微粒子除去
のため排気管中に微粒子トラップを設ける技術が提案さ
れている。機関の運転中rC)ラップに微粒子が捕集さ
れる。トラップへの微粒子の捕集による排気管内の圧力
損失増大を避けるため、一定走行毎にトラップ内の捕集
微粒子が焼却される。この焼却によるトラップの再生は
その時期の選定において極めてクリティカルな問題を會
んでいる。即ち、トラップに微粒子がある量以上捕集さ
れないと着火に至らず又は良好な燃焼を行い得ない。逆
にある普以上になると燃焼が進み過ぎトラツノ量が非常
な高@全呈し、その溶損に至るおそれがあるのみならず
トラップの機能が劣化するおそれがある。トラップ内に
捕集されている微粒子の負は、このように再生制御に重
大な影4Iを与えるが、現実問題としては再生工程の開
始に当ってトラップに捕集されている微粒子の針を正確
に知ることは困難である。従来より、エンジン回転数の
&算全したり、或は排気管内の圧力センサで背圧の増大
を検知することにより再生時期を決めているが、回転数
積算値や背圧はあくまでも再生時期の開始として目安に
過ぎない。微粒子の門が少い場合は燃焼反応が生じない
ことだけであるから問題としては大きくないが、微粒子
の量が多い場合の過撚は安全対策の面からも避けなけれ
ばならない。
かかる従来技術の欠点に避み、本発明の目的は再生時に
おけるトラップ内の燃焼状態を連絡に検知することによ
りトラップの過撚及び劣化を防止することができる方法
全提供することにある。そして、この目的を達成するた
め本発明にあってはトラップの下流の排気管の温度を検
知すると共にその温度が所定値以上のときトラップへ導
入される空気量を、減少している。そのためトラップの
過撚を確実に検知して焼却工程を停止することができる
以下図面によって説明すると、第1図において10はデ
ィーゼル機関の本体、12は吸気管、14け排気管、1
6は、排気管14を吸気管12に接続する排気ガス還流
通路f牟す。排気ガス還流通@16中に還流排気ガへの
御飯制御弁(EGR弁)18が設けられる。排気管14
中に微粒子トラフf20が設けられる。微粒子トラップ
20はケース22内にフィルタ材24(例えばコーディ
エライト質の発泡セラミックより成る。)を設けて成る
。フィルタ材24の上流に再生行程の開始時における着
火及び焼却開始手段としてのヒータ26が設けられる。
ヒータ26の上流に排気絞り弁28が設けられ排気管1
4からの排気ガスをフィルタ材24に導びく位置と、ト
ラップ20をパイノfスするバイパス通路32に導び〈
位置との間で切替可能に配置されている。
34はトラフf24の再生制御を行うプログラム可能な
マイクロコンピュータシステムとしての制御回路であり
、流量制御弁18、ヒータ26及び排気絞り弁28のア
クチュエータ28′への駆動信号を線t1 s 12 
s 1mを介して出力する。
再生工程の開始を検知するためこの実施例ではエンジン
同転数の積算をしている。即ちパルス発生器40がクラ
ンク軸10′に近接してエンジン回転毎0パ″を発生す
る1う設けら1・線′・ を    4.。
介しカウンタ42に接続される。カウンタ42はパルス
発生器40からの所定パルス数即ち積算されたエンジン
回転数毎に1つのパルスを線1. を介し制御回路34
に導入する。また再生時のトラップ内の温度を検知する
ためフィルタ材24の下流に温度センサ46が設けられ
線t・を介して制御回路34に結線されている。
図の実施例では・セルフ発生器40からの回転数の積算
値によってトラップの再生時期を検知して、排気絞り弁
28及びヒータ26の作動を行うことでフィルタ材24
の@度を上げて焼却を開始し、フィルタ材24内の微粒
子の着火後排気絞り28の解除及びヒータ26の除電を
行い、温度センサ46からの温度信号全検知することで
流量制御弁18を排気ガス流量増大(即ちトラップ20
に行く排気ガス中の空気音減少)するよう制御している
。かかる制御は制御回路34内に記憶したプログラムに
よって行われるがそのルーチンの一例を第2〜5図によ
って説明する。
エンジンの回転数の積算値が所定値に達するとカウンタ
42は制御回路34内のMPU(図示せず)の一つの割
込みポートにパルスを印加し50の割込ルーチンが開始
する。62でヒータ26の作動次いで64によってアク
チュエータ28′ハ第1図の反時計方向へ排気絞り弁2
8を回動させトラフf20への排気ガス流量をほとんど
零とする。
そのためトラップ20内の温度上昇が起りフィルタ材2
4に捕集された微粒子の着火及び燃焼が開始する。66
でタイマ1を微粒子の着火及び燃焼が生ずるに十分な時
間に設定する。68でこの割込ルーチンが終了する。
時間tが経過すると第3図の70で割込みルーチンが開
始され72でヒータ26への通電を、停止、74でアク
チェエータ28′ハ排気絞り弁28を図の時計方向に回
動するよう駆動する。排気ガス中に含まれる過剰空気の
働きでトラップ20中の捕集微粒子の燃焼が継続する。
76はタイマ1のリセツ)、78ijメインルーチンへ
の腹部を示す。
再生行程時にトラップ内の微粒子の燃焼が過度に生ずる
と、トラップ内の温度は所定値以上となり、第4図の割
込ルーチンが80で開始される。
82で制御弁18は開放する方向に駆動されエンヅン吸
気管12内に占める空気の量が減少する。
その結果としてトラップ20での燃焼反応が押えられる
。84ではタイマ2紫、トラップ20内の温度を降下す
るに十分な時間t′に設定する。86iJこの割込ルー
チンの終了を示す。
第5図の88はこの時間t′で始まる割込ルーチンの開
始を示し、90で流量制御弁18f:もとの位#に戻し
、92でタイマ2のリセット、94はこの割込みルーチ
ンの終了を示す。
以上述べた実施例では、トラップ中の温度上昇全検知し
還流排気ガス流量を増大させている。そのため排気ガス
中の空気量が押えられトラップの過撚及びこれに伴うト
ラップの機能低下が防止される。
本発明の範囲内に含まれる別の実施例として還流排気ガ
スの流量制御弁18の代りに吸気管12に絞り弁を設け
、@度上昇時に絞り弁を働かせても良い。空気量が押え
られることによυ過撚が防止される。また、第1図の排
気絞り弁28を温度上昇時に駆動する方法によってもト
ラフ、7°20への空気量が減少することから温度上昇
を押えることができる。
トラフ7’20の再生時期の検知としてエンソン回転数
の&算の代りに排気管内の圧力上昇を圧力センサによっ
て検知することもできる。また、再生開始時の着火手段
としてヒータ26及び排気絞シの併用の代りに、排気絞
りの単独、吸気絞り、あるいけバーナによる着火全行う
ことも任意である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実現するディーゼル機関の全体概
略構成図、 第2図から縞5噛は本発明方法を示すフローチャート図
。 10・・・エンジン本体、12・・・吸気管、14・・
・〃を気管、18・・・EGR弁、20・・・トラップ
、26・・・°−′・ zs−mRt6i″lF・ °
・“°°゛制mu o屹“°    1゜・・・温度セ
ンサ1、 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 排気管中に排気微粒子のトラップを設けたディーゼル機
    関において、トラップの再生時期を検知することにより
    トラップに捕集された微粒子の着火及び焼却を開始し、
    トラップの下流における排気管中の温度が所定値を超え
    たときにドラッグに導入される空気鎗全減少する手段′
    fr:駆動するようにしたディーゼル機関の排気微粒子
    トラップの再生方法。
JP57106133A 1982-06-22 1982-06-22 デイ−ゼル機関の排気微粒子トラツプの再生方法 Granted JPS58222907A (ja)

Priority Applications (1)

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JP57106133A JPS58222907A (ja) 1982-06-22 1982-06-22 デイ−ゼル機関の排気微粒子トラツプの再生方法

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ID=14425892

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