JPH0429050Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、デイーゼルエンジンの排気ガスに含
まれるパテイキユレートを捕集するフイルタの再
生装置に関する。更に詳しくはフイルタを強制的
に加熱することなくパテイキユレートの自然再燃
焼によりフイルタを再生する装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ デイーゼルエンジンの排気ガス中には、パテイ
キユレート、即ち煤と煤に吸着している炭化水
素、サルフエート及び金属等の微粒子が含まれて
いる。そしてその含有量が多くなる運転状態で
は、パテイキユレートが外部に排出されるため、
エンジンの排気通路にはパテイキユレート捕集用
の耐熱性のフイルタが内装された捕集器が設けら
れ、排ガスを浄化している。このフイルタの使用
時間が長くなると、捕集されたパテイキユレート
が堆積し、フイルタの目詰りを生じ、その通気抵
抗が増大するとともに捕集効率が低下する。

従来、このフイルタに堆積したパテイキユレー
トを再燃焼してフイルタを再生する手段として、
エンジン排気系と吸気系とを排気ガス還流通路
（以下、「EGR管」という）で連通し、このEGR
管に設けられた排気ガス還流制御弁（以下、
「EGR弁」という）を開放して排気ガスの還流率
（以下、「EGR率」という）を増大して排気温度
がパテイキユレートの自然再燃焼温度になるよう
にする方法や、フイルタの前に電熱ヒータ又は
バーナを設けてフイルタを強制的に加熱する方法
や、エンジン吸気系に吸気絞り弁を設けて、吸
入空気量を減少して排気温度をパテイキユレート
の自然再燃焼温度まで上昇させる方法等が知られ
ている。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、これらの方法は排気温度の高低により
直接EGR弁又は吸気絞り弁を制御するものでは
ないため、EGR弁又は吸気絞り弁の開閉度が不
適切でパテイキユレートを再燃焼するに至らなか
つたり、或いは反対に過度にフイルタを加熱して
フイルタを溶損したり、クラツクを発生させたり
する問題点があつた。

本考案の目的は、排気温度及びフイルタ通過後
の排気ガスの酸素濃度に基づいてフイルタに堆積
したパテイキユレートをフイルタを損傷させるこ
となく再燃焼させてフイルタの目詰りを防止する
パテイキユレートフイルタの再生装置を提供する
ことにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、EGR管を備えたデイーゼルエンジ
ンのパテイキユレートフイルタの再生装置におい
て、エンジンの吸気通路に吸気絞り弁が設けら
れ、パテイキユレート捕集器の上流側排気通路に
排気温センサが設けられ、前記捕集器の下流側排
気通路に酸素濃度センサが設けられ、前記両セン
サの各検出出力に応じてコントローラがEGR弁
及び吸気絞り弁を制御するようにしてものであ
る。

［作用］ 酸素濃度センサが下限濃度より低い酸素濃度を
検出する場合、或いは排気温センサが上限温度よ
り高い排気温度を検出する場合には、コントロー
ラはEGR弁の開度を小さくし、吸気絞り弁の開
度を大きくする。

また反対に、酸素濃度センサが上限濃度より高
い酸素濃度を検出する場合、或いは排気温センサ
が下限濃度より低い排気温度を検出する場合に
は、コントローラはEGR弁の開度を大きくし、
吸気絞り弁の開度を小さくする。

コントローラの上記制御により、パテイキユレ
ートの自然再燃焼条件を作り出しフイルタを再生
する。

［実施例］ 次に本考案の一実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。

第１図に示すように、デイーゼルエンジン１の
吸気通路２にはエアクリーナ３が接続する。この
吸気通路２にはバタフライバルブからなる吸気絞
り弁４が設けられる。この吸気絞り弁４はモータ
５の回転により開閉する。エンジン１の排気通路
６にはパテイキユレート捕集器７が設けられ、こ
の捕集器７には三次元の網目構造をもつた多孔質
セラミツク製のフイルタ８が内装される。捕集器
７の下流側排気通路と吸気通路２との間には
EGR管１０が設けられ、その吸気通路側にはソ
レノイドバルブからなるEGR弁１１が設けられ
る。

捕集器７の上流側排気通路には排気温センサ１
２が設けられ、捕集器７の下流側排気通路には酸
素濃度センサ１３が設けられる。これらのセンサ
１２及び１３の出力はマイクロコンピユータから
なるコントローラ１４に接続される。このコント
ローラ１４の出力は前記モータ５及びEGR弁１
１のコイル部に接続される。コントローラ１４は
入力インタフエース１５、CPU１６、メモリ１
７及び出力インタフエース１８からなる。メモリ
１７には酸素濃度と排気温度の高低における吸気
絞り弁４とEGR弁１１の開閉指示の関係を示す
マツプが予めテーブルに交換されて記憶されてい
る。

吸気絞り弁４とEGR弁１１の開閉動作は、酸
素濃度が５％，10％、また排気温度が400℃，600
℃で切換わるようになつている。これらの数値
は、酸素濃度が５％未満の場合、又は排気温度が
下限温度の400℃未満の場合には、パテイキユレ
ートが自然再燃焼条件を満さないため、また酸素
濃度が上限濃度の10％を越える場合にはパテイキ
ユレートが急速に燃え、高熱のためフイルタ８が
溶損し、排気温度が上限温度の600℃を越える場
合にはフイルタ８及び排気通路６にクラツクを生
じるため、設定される。

このような構成の再生装置では、酸素濃度セン
サ１３の検出する酸素濃度が５〜10％の間であつ
て、しかも排気温センサ１２の検出する排気温度
が400〜600℃の間にある場合には、コントローラ
１４はメモリ１７のテーブルをルツクアツプし、
パテイキユレートを自然再燃焼させるのに最適条
件であると判断して、吸気絞り弁４及びEGR弁
１１の開度を現状のまま維持する。

また酸素濃度が下限濃度の５％未満であつて排
気温度が上限温度の600℃を越えるときには、、コ
ントローラ１４はEGR弁１１の開度を小さくし、
かつ吸気絞り弁４の開度を大きくして、エンジン
１に吸入される空気の新気の割合を大きくし酸素
濃度を高めるととも吸気温度を低下させ、前述し
たパテイキユレートの自然再燃焼に最適条件にな
るように制御する。

反対に酸素濃度が上限濃度の10％を越え、排気
温度が下限温度の400℃未満のときには、コント
ローラ１４はEGR弁１１の開度を大きくし、か
つ吸気絞り弁４の開度を小さくして、エンジン１
に吸入される空気の新気の割合を小さくし酸素濃
度を低めるとともにEGR率を高めて吸気温度を
上昇させ、前述したパテイキユレートの自然再燃
焼に最適条件になるように制御する。

第２図はコントローラ１４のフローチヤートで
ある。

なお、上記例で示したパテイキユレートの再燃
焼、即ちフイルタ再生のための最適条件を決める
ための酸素濃度の上限及び下限値、並びに排気温
度の上限及び下限値はそれぞれ一例であつて、本
考案はこれらの数値に限定されるものではない。

［考案の効果］ 以上述べたように、本考案によれば、従来の
EGR装置を用いたパテイキユレート捕集器の前
後に排気温センサと酸素濃度センサを配設し、吸
気通路に吸気絞り弁を設けて、両センサの出力に
より吸気絞り弁とEGR弁を制御することにより、
パテイキユレートの自然再燃焼に最適な条件を作
り出し、フイルタを再生してフイルタの目詰まり
を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例再生装置の構成図。第２
図はそのコントローラのフローチヤート。 １……デイーゼルエンジン、２……吸気通路、
４……吸気絞り弁、６……排気通路、７……パテ
イキユレート捕集器、８……フイルタ、１０……
EGR管、１１……EGR弁、１２……排気温セン
サ、１３……酸素濃度センサ、１４……コントロ
ーラ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 デイーゼルエンジンの排気通路に設けられたパ
   テイキユレート捕集器と、前記捕集器内に設けら
   れたフイルタと、前記捕集器の下流側排気通路と
   前記エンジンの吸気通路との間に設けられた排気
   ガス還流通路と、前記還流通路に設けられた排気
   ガス還流制御弁と、前記制御弁を開閉して還流排
   気ガス流量を調整するコントローラとを備えたパ
   テイキユレートフイルタの再生装置において、 前記吸気通路に吸気絞り弁が設けられ、前記捕
   集器の上流側排気通路に排気温センサが設けら
   れ、前記捕集器の下流側排気通路に酸素濃度セン
   サが設けられ、前記コントローラは前記排気温セ
   ンサ及び酸素濃度センサの各検出出力に応じて前
   記制御弁及び吸気絞り弁を制御するように構成さ
   れたことを特徴とするパテイキユレートフイルタ
   の再生装置。