JPH01170706A - パティキュレートトラップの再燃焼装置 - Google Patents

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エンジン等の排気ガス中のパティキ
ュレートを捕集するトラップを再燃焼する装置に関する
ものであり、特にパティキュレートトラップ（以下、単
にトラップと略称する）の再燃焼を行うバーナーを制御
する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

トランプは、パティキュレートの捕集が進むと徐々に目
詰まりを起こすので、時々、捕集されたパティキュレー
トを燃焼させて除去しなければならない。

このパティキュレートの再燃焼装置としては、トラップ
前面に電気ヒーターを用いたものの他、燃焼用バーナー
によって行うものがある。

このようなバーナーを用いたパティキュレートの再燃焼
装置としては、例えば特開昭５６−１１５８０９号公報
に開示されたものがあり、この装置では、トラップの前
後差圧を検出し、この検出した差圧と予め設定した差圧
とを比較することにより、前後差圧が設定差圧に達した
時にバーナーを点火してトラップの再燃焼を開始し、タ
イマによって設定された時間が経過したときに再燃焼を
終わらせている。

また、特開昭５９−１２６０１９号公報に開示された再
燃焼装置では、トラップの前後差圧に加えて、エンジン
回転数及びエンジン負荷（又はこれらと工ンジン回転数
及び負荷の変化率）を考慮し、前後差圧が設定差圧に達
した時にバーナーによる再燃焼を開始させている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のようなバーナーによる再燃焼方式を採用した場合
、バーナーの燃焼が終了した直後にバーナーにおいて燃
焼用空気を送り込むプロアを停止させると、燃焼部付近
の温度が一時的に上昇してバーナーを劣化させてしまい
、その寿命を縮めることになる。

そのため、バーナー方式では、燃焼終了後、加熱部（燃
焼室）に外気を送風して冷却する掃気が行われている。

しかしながら、バーナーによる燃焼中にエンジンを停止
させるためエンジンキースイッチをオフにしてしまうと
、バーナーの掃気が行われないか又は中途半端になって
しまうという問題点があった。

従って、本願発明の目的は、バーナーを用いてトラップ
に捕集されたパティキュレートトラップの再燃焼を行う
装置において、バーナーによる再燃焼中にエンジンキー
スイッチをオフにした時は必ず所定の掃気が行われるよ
うにすることに在る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明に係るパティキュレ
ートトラップの再燃焼装置では、エンジンの排気管に設
けられたパティキュレートトラップの燃焼用のバーナー
部と、該バーナー部が燃焼中にキースイッチのオン位置
電圧を監視し該電圧が入力されないとき該バーナー部の
ブロアのみを一定時間作動して強制的に掃気する信号を
発生する演算手段と、を備えている。

〔作　　　用〕

本発明においては、バーナー部が作動中、即ちトラップ
の再燃焼を行っている間に、演算手段はエンジンキース
イッチのオン位置電圧を監視し、このオン位置電圧が入
力されないときには、バーナー部のブロアを一定時間作
動し続けて強制的に掃気させるための信号を発生する。

この信号を受けてバーナー部ではバーナー部におけるプ
ロアのみをその一定時間だけ作動する。

これにより、キースイッチを切った時にバーナー部の掃
気を必ず行うようにし、バーナー燃焼中の停止を防いで
いる。

（実　施　例〕 以下、本願発明に係るパティキュレートトラップの再燃
焼装置の実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示したもので、ｌはエンジ
ン（図示せず）からの排気ガスを流す排気管でその途中
にトラップ２が挿入されている。

このトラップ２を流れる排気ガスをトラップ再燃焼時に
バイパスするためのバイパス管３が設けられており、排
気ガスの流れはトラップ２の側とバイパス管３の側との
分岐部に設けられた切り替え電磁弁４を制御することに
よって切り替えられるようになっている。また、トラッ
プ２の入口側と出口側の前後差圧を検出するために差圧
センサ５が設けられており、また、トラップ２の入口側
には再燃焼時の加熱空気をトラップ２に与えるためのバ
ーナー部６が設けられている。

７はエンジンの回転数を検出するセンサ、８はエンジン
負荷（ディーゼルエンジンの場合には、燃料噴射ポンプ
のラック位置）を検出するセンサ、９はバーナー部６及
びコントローラ１０へｔ源を供給するバッテリーである
。

制御手段としてのコントローラ１０は、センサ７からの
エンジン回転数信号のパルス整形を行うパルス整形回路
１１と、センサ８からのエンジン負荷信号及び差圧セン
サ５からの差圧信号をアナログ−ディジタル変換するＡ
／Ｄ変換器１２と、パルス整形回路１１及びＡ／Ｄ変換
器１２の再出力を入力して所定の演算を行うＣＰＵ１３
と、ＣＰＵ１３の演算に必要なデータ及びプログラムを
予め記憶したＲＯＭ１４と、ＣＰＵ１３の演算結果をバ
ーナー部６、電磁弁４及び表示灯（図示せず）に出力す
るための出力回路１５とで構成されている。

また、２０はエンジンのキースイッチであり、その第２
　（ＯＮ）接点は、コントローラ１０のＡ／Ｄ変換器１
２に接続されている。また２１は保持リレー２１で、そ
のコイルはコントローラｌＯの出力回路１５に接続され
ている。この保持リレー２１の接点はバッテリー９とコ
ントローラ１０との間に挿入されている。

第２図は、バーナー部６の一実施例を示した回路図で、
Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ接点ｒ１、ｒ２を有するリレー、
６１はブロア、６２はバーナー電源リレー、６３は掃気
用リレー、６３は、炎検出器６４、イグナイタ６５、及
び燃料用ｔｍ弁６６を付勢／消勢する制御回路である。

尚、リレー６２．６３のコイルはそれぞれコントローラ
１０からの制御信号によって付勢される。

第３図はコントローラ１０に格納され、実行されるプロ
グラムのフローチャートを示す図で、この第３図のフロ
ーチャートを参照しながら、以下、第１図及び第２図に
示したパティキュレートトラップの再燃焼装置の動作を
説明する。

通常は、排気ガスをトラップ２の側にのみ流すようにコ
ントローラ１０は切り替え電磁弁４を第１図に示すよう
に制御する。

まず、コントローラ１０はセンサ７〜９からそれぞれエ
ンジン回転数、エンジン負荷及びトラップ２０前後差圧
を入力する（第３図のステップ３１〜３３）。そして、
センサ出力を実際の値（例えば、差圧ではｓｎＨｇ）に
換算する（同ステップＳ４）。

この後、再燃焼開始時期を判定する（同ステップＳ５）
。

この再燃焼開始時期の判定には一定距離走行後に実行す
る等、種々の方法があり、どのような方法を用いてもこ
こでは特に問題にしない。

−例を挙げれば、まずデータとして得られたエンジン回
転数及び負荷に対応した設定差圧を第４図の特性マツプ
から選択する。この特性マツプはコントローラ１０内の
ＲＯＭ１４に予め記憶されており、横軸の回転数と縦軸
の負荷によって交差する点が、設定差圧群Ｐ、〜Ｐ、ｌ
のどれに属するかを求める。

このようにして得られた設定差圧を、差圧センサ５で検
出された実際の差圧と比較し、設定差圧く実差圧になっ
た時１．「バーナー・オン判定」（バーナーを点火させ
る判定）を行う（同ステップ３６）。

これにより、コントローラ１０はバーナー部６のバーナ
ー電源リレー６２をオンにする制御信号を送り、電磁弁
４を第１図に破線で示すように切り替え、且つ表示灯（
図示せず）に再燃焼の開始を表示する（同ステップＳ７
）。

バーナー電源リレー６２をオンにすると、制御回路６３
により燃料用電磁弁６６がオンになって開き、イグナイ
タ６５が点火される。この時、リレーＲ１が動磁されて
その接点ｒ１が閉じるので、ブロア６１が作動し外気を
イグナイタ６５に供給して燃焼が開始される（同ステッ
プＳ８）。

その後、炎検出器６４により燃焼が正常に行われている
か否かをチエツクしく同ステップＳ９）、異常の場合に
は警告灯（図示せず）を点灯する（同ステップ５１０）
が、正常である場合には、燃焼を継続させる（同ステッ
プ５１１）。

この燃焼中に、エンジンキースインチ２０のオン位置電
圧をＡ／Ｄ変換器１２を介して読み込み、そのオン位置
電圧（この実施例では２４ｖ）が入力されているか否か
をチエツクする（同ステップ５１２）。これは、ドライ
バーがキースイッチ２０をオンからＡＣＣ位置（ラジオ
等のみにバッテリー電源が供給される位置）又はオフに
した状態を検出するためで、オン位置電圧が入力されな
い場合には、次のステップ３１３をスキップして後述す
るステップＳ１４以降を実行する。

オン位置電圧が入力されているときには、バーナー電源
リレー６２がオンになってからの燃焼時間をカウントし
く同ステップ５１３）、所定の燃焼時間ｔｌ（例えば２
０分）経過後、オン位置電圧が入力されていない場合と
同様に再燃焼を終了させて掃気動作に移るため、コント
ローラ１０はバーナー電源リレー６２をオフにし、掃気
リレー６３をオンにする制御信号をそれぞれ送る（同ス
テップ５１４）。尚、この再燃焼終了時期の判定も同様
にその他の種々の方法を用いることができる。

再燃焼が終了すると、制御回路６３には電源が供給され
なくなるので、燃料用電磁弁６６は燃料の供給を停止し
イグナイタ６５は消勢されるのでバーナー動作は停止さ
れるが、掃気用リレー６３がオンになったことによりリ
レーＲ２が励磁されるのでその接点ｒ２によりリレーＲ
１が保持され、従ってその接点ｒ１によりブロア６１は
依然作動し続ける。

掃気の開始、即ち掃気用リレー６３がオンになってから
一定時間作動が経過すると（同ステップ５１５）、コン
トローラ１０は掃気を停止するため掃気用リレー６３を
オフにする。そして、同時に電磁弁４を第１図の実線の
状態に戻し、表示灯を消灯する（同ステップ３．１６）
。

この掃気動作が終了した後、コントローラ１０は保持リ
レー２１の接点を開くための制御信号を送り、バッテリ
ー９から自ら切り離す（同ステップ５１７）。

このようにして、再燃焼制御の一連の動作が実行される
が、上記のようにキースイッチ２０をオフにした時を検
出しても（同ステップ５１２）、同様に掃気工程（同ス
テップ３１４〜５１６）を実行するので、燃焼途中でエ
ンジンが止まっても掃気工程は必ず強制的に実行される
ことになるのでバーナー部６が焼損するようなことはな
くなる。

上記の実施例では、キースイッチのオフ状態を検出する
ためにキースイッチ２０のオン位置電圧をコントローラ
１０に入力して監視したが、キースイッチ２０がオフに
なればエンジンが停止するので、これに着目してエンジ
ン回転数センサ７の出力によりエンジン回転が止まった
ことをステップＳ１２で検出しても上記と同様の動作を
行うことができる。

また、オルタネータ（図示せず）の端子電圧を監視し、
この電圧が予め決めた電圧を下回った時を以てキースイ
ッチのオフ状態と判定しても全く同様の動作を行うこと
ができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本願発明に係るパティキュレートトラッ
プの再燃焼装置では、バーナー部が燃焼中にキースイッ
チがオン状態でなくなった時を検出して該バーナー部の
ブロアのみを一定時間作動し強制的に掃気するように構
成したので、バーナー部の過度の温度上昇を防ぐことが
でき、バーナーの性能を良好に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るパティキュレートトラップの再
燃焼装置の一実施例を示すハードウェア構成図、 第２図は、本発明に用いられるバーナー部の一実施例を
示す回路図、 第３図は、本発明において第１図に示したコントローラ
で実行されるプログラムのフローチャート図、 第４図は、本発明に用いられる設定差圧を求めるための
エンジン回転数対負荷の特性曲線図、である。 第１図において、１は排気管、２はパティキュレートト
ラップ、６はバーナー部、１０はコントローラ、２０は
キースイッチをそれぞれ示す。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの排気管に設けられたパティキュレートトラッ
   プの燃焼用のバーナー部と、該バーナー部が燃焼中にキ
   ースイッチのオン位置電圧を監視し該電圧が入力されな
   いとき該バーナー部のブロアのみを一定時間作動して強
   制的に掃気する信号を発生する演算手段と、を備えたこ
   とを特徴とするパティキュレートトラップの再燃焼装置
   。