JPH0432926B2 - - Google Patents

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JPH0432926B2
JPH0432926B2 JP59133071A JP13307184A JPH0432926B2 JP H0432926 B2 JPH0432926 B2 JP H0432926B2 JP 59133071 A JP59133071 A JP 59133071A JP 13307184 A JP13307184 A JP 13307184A JP H0432926 B2 JPH0432926 B2 JP H0432926B2
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JP
Japan
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exhaust
trap
temperature
rotation speed
burner device
Prior art date
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JP59133071A
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JPS6114417A (ja
Inventor
Motohiro Niizawa
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6114417A publication Critical patent/JPS6114417A/ja
Publication of JPH0432926B2 publication Critical patent/JPH0432926B2/ja
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    • 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
    • F01N9/002Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration
    • 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
    • F01N3/025Exhaust 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 fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • 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

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  • 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)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は内燃機関の排気微粒子処理装置に関す
る。
<従来の技術> 排気中に含まれるカーボン等の微粒子を捕集す
るトラツプを排気通路に備えるデイーゼルエンジ
ン等の内燃機関においては、トラツプに捕集され
た排気微粒子が増加すると排気圧力が過度に上昇
し機関及びエミツシヨン性能が低下するため、ト
ラツプに捕集された排気微粒子を所定時期に燃焼
させトラツプを再生していた。かかる排気微粒子
処理装置の従来例を第6図に示す(特願昭58−
216121号参照)。
すなわち、機関の排気通路1に介装されたトラ
ツプケース2には緩衝材3を介してハニカム状の
トラツプ4が収納されており、このトラツプ4に
より排気中の微粒子を捕集する。このトラツプ4
上流の排気通路1にはバーナ装置5が設けられて
おり、トラツプ4に排気微粒子が所定量捕集され
るとバーナ装置5は後述する制御装置6からの信
号により着火作動し、排気微粒子を加熱燃焼させ
る。バーナ装置5は、周壁に多数の排気導入孔7
aを開設した燃焼筒7と、燃焼筒7内にあつて火
炎噴出孔8aを有する逆流式蒸発筒8と、逆流式
蒸発筒8内に下流端開口部が臨む混合気導管9
と、逆流式蒸発筒8の火炎噴出孔8a近傍に臨む
着火用のグロープラグ10と、から構成されてい
る。
前記混合気導管9の上流端部には電磁式の燃料
噴射弁11が設けられており、該燃料噴射弁11
には燃料タンク12から電磁式の燃料ポンプ13
により燃料(機関燃料と同一で例えば軽油)が導
入されている。また、混合気導管9の途中にはエ
アポンプ14の吐出口14aにダイアフラム式三
方弁15を介して連通する空気供給管16が接続
されている。ダイアフラム式三方弁15の圧力室
には電磁式三方弁17が導通状態で該三方弁17
を介して負圧が供給されエアポンプ14から吐出
空気を混合気導管9に導入する一方、三方弁17
が非導通状態で前記圧力室に三方弁17を介して
大気が導入され前記吐出空気を三方弁15を介し
て大気に放出する。
前記燃料噴射弁11、燃料ポンプ13及び電磁
式三方弁17はバツテリ18からイグニツシヨン
スイツチ19を介して通電され、制御装置6の接
地装置20により接地されたときそれらは作動す
る。
トラツプ4の排気入口側には入口側排気温度
T1を検出する排気温度センサ21がトラツプ4
の入口部中央に臨むように設けられており、排気
温度センサ21の出力電圧は制御装置6に入力さ
れている。また、機関回転速度を検出するための
回転速度センサ22と、燃料噴射ポンプ23のコ
ントロールレバー23aと連動して回転するポテ
ンシヨンメータ等の負荷センサ24と、が設けら
れており、これらの検出信号は制御装置6に入力
されている。
そして、回転速度センサ22からF/V変換器
25、マルチプレクサ26、A/D変換器27及
びインターフエイス用のPIO28を介して入力さ
れた信号によりCPU29は機関が始動したか否
かを判定する。機関が始動している場合には、負
荷センサ24からの信号に基づいてバーナ装置5
が作動しているか否かを判別し作動時では所定の
操作が終了するまでバーナ装置5の作動制御を行
なう。
また、バーナ装置5の非作動時には排気温度セ
ンサ21からの信号に基づいてトラツプ4の入口
の排気温度が排気微粒子の自己燃焼に適した温度
(例えば600℃以上)であるか否かを判定する。そ
して、トラツプ4の入口の排気温度が例えば600
℃以上のときにはバーナ装置5を非作動とし排気
により排気微粒子を加熱燃焼させて自己再生す
る。排気温度が600℃未満であるときにはトラツ
プ4の自己再生がなく排気微粒子がトラツプ4に
捕集されるため、回転速度センサ22及び負荷セ
ンサ24からの信号に基づいて単位時間あたりの
排気微粒子捕集量をメモリー30から検出して積
算する。この捕集量積算はバーナ装置5の作動停
止直後にリセツトされて捕集量の積算を開始する
ようになつている。排気微粒子捕集量が所定値に
達したときにトラツプの再生時期と判定する。
そして、トラツプの再生時期と判断したときに
は接地装置20のスイツチイング回路20aを
ONさせてグロープラグ用リレー31を閉結させ
グロープラグ21を予熱した後スイツチイング回
路20b,20c,20dをONさせる。これに
よりエアポンプ13から混合気導管9に空気が供
給されると共に燃料噴射弁11から燃料が混合気
導管9に供給され混合気が蒸発筒8に供給され
る。したがつて、混合気がグロープラグ21によ
り着火燃焼しこの燃焼ガスが排気導入孔7aを介
して導入された排気と混合される。この高温ガス
によりトラツプ4に捕集された排気微粒子を加熱
燃焼させる。尚、32は定電圧発生回路である。
<発明が解決しようとする問題点> しかしながら、このような従来の排気微粒子処
理装置においては、例えば排気温度が高い高速高
負荷運転からアイドル運転に移行した直後にはト
ラツプ4を含む排気系が充分暖められているた
め、バーナ装置5に供給される混合気の気化が促
進される。したがつて、混合気の燃焼状態が極め
て良好でありトラツプ4が予め加熱されているこ
とと相俟つてトラツプ4内温度が過度に上昇して
トラツプ破損温度(約900℃)を超えトラツプ4
が破損するおそれがあつた。
本発明は、このような現状に鑑み、トラツプ内
温度が過度に上昇するのを防止できる排気微粒子
処理装置を提供することを目的とする。
<問題点を解決するための手段> このため、本発明は、第1図に示すように、ト
ラツプA出口に、排気温度を検出する排気温度セ
ンサBを設け、該排気温度センサBにより所定値
以上の排気温度が検出されたときに機関アイドル
回転速度を非検出時より高く設定するアイドル回
転速度切換手段Cと、を備える。
<作用> そして、トラツプの高温状態でアイドル運転が
行なわれたときはアイドル回転速度を上昇させる
ことにより排気流量を増大させ増量された排気流
にてトラツプの冷却効率を高め、もつてトラツプ
内温度の過度の上昇を抑制するようにした。
<実施例> 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。尚、従来例と同一要素には第4図と同一符号
を付して説明を省略する。
図において、燃料噴射ポンプ23のコントロー
ルレバー23aの支軸にはストツパーレバー40
の一端が回動自由に取付けられており、ストツパ
ーレバー40には前記コントロールレバー23a
の閉じ側の側壁に当接するストツパーピン40a
が取付けられている。ストツパーレバー40の他
端にはダイヤフラムアクチユエータ41のシヤフ
ト42が揺動自由に取付けられている。ダイアフ
ラムアクチユエータ41の圧力室には後述するよ
うにバーナ装置5の非作動時に大気が導入され、
また作動時に負圧が導入される構成となつてい
る。そして、前記圧力室に大気が導入されるバー
ナ装置5の非作動時はダイアフラムアクチユエー
タ41のシヤフト42は第2図中右方向に伸び切
つた位置にあり、この位置でストツパーレバー4
0に当接するときのコントロールレバー23aの
アイドル位置は、通常のアイドル回転速度設定位
置にセツトされる。また圧力室に負圧が導入され
るバーナ装置5の作動時は、ダイアフラムアクチ
ユエータ41のシヤフト42が第2図中左方向に
引き込まれコントロールレバー23aのアイドル
位置が通常のアイドル回転速度より高回転位置に
セツトされる。
ダイアフラム41への大気と負圧との導入切換
えは電磁式三方弁43によつて行なわれ、電磁式
三方弁43は、非通電時、大気と連通する通路A
とダイアフラム41の圧力室に連通する通路Cと
を連通させる一方、通電時真空ポンプ等の負圧供
給源(図示せず)と連通する通路Bと前記通路C
とを連通させるように構成されている。
電磁式三方弁43にはバツテリ18からイグニ
ツシヨンスイツチ19を介して電圧が印加されて
おり、制御装置6の接地装置20のスイツチイン
グ回路20eにより接地されたときに電磁式三方
弁43に通電される。
制御装置6のCPU28は、従来例と同様に排
気微粒子の捕集量を演算して機関運転状態に基づ
いてトラツプ4の再生時期を判定し燃料噴射弁1
1、燃料ポンプ13、三方弁17及びグロープラ
グ21に通電してバーナ装置5を作動させる。こ
こで、電磁式三方弁43、ダイアフラム41及び
ストツパーレバー40によりアイドル回転速度切
換手段を構成する。
ここで、ストツパーレバー40によるコントロ
ールレバー23aの回動量は通常のアイドル回転
速度(600〜800r.p.m.)を1000〜1200r.p.m.に上
昇させる程度が良い。
また、トラツプ4下流の排気通路1にはトラツ
プ4の出口の排気温度を検出する出口側排気温度
センサ44が設けられており、この出力電圧が制
御装置6に入力されている。制御装置6は温度セ
ンサ44からの信号によりトラツプ出口側排気温
度が所定値T1(例えばトラツプ5の溶損限界温度
を950℃とした場合溶損防止のために800℃に設定
する)以上になつたときバーナ装置5の作動の有
無に拘わらず電磁式三方弁43に通電してアイド
ル回転速度を通常のアイドル回転速度より上昇さ
せるように構成されている。
以下に、第3図に示すフローチヤートを説明す
る。
S1で回転速度センサ22からF/V変換器2
5を介して入力された電圧VRと負荷センサ24
の出力電圧VLと排気温度センサ21の出力電圧
VT1と出口側排気温度センサ44の出力電圧
VT2とを読込む。そして、S2で機関が始動した
か否かを判定してNOの場合S9に進んでバーナ装
置5を非作動としてS1に戻る。S2でYESの場合
には、S3でトラツプ4の出口側排気温度Tが前
記所定値T1以上になつたか否かを判定し、YES
の場合S5に進んで電磁式三方弁43に通電して
コントロールレバー23aのアイドル回転速度位
置を通常のアイドル回転速度位置より開き側に移
動させアイドル回転速度を所定値まで上昇させ
S6に進む。また、NOの場合には電磁式三方弁4
3を非通電にし通常のアイドル回転速度に維持さ
せる。
そして、S6でバーナ装置5が作動しているか
否かを判定しYESの場合にはS10に進み前記第1
実施例と同様にバーナ装置5の作動を維持させ
S1に戻る。S6でNOの場合S7に進みトラツプ4の
入口の排気温度が排気熱のみにより排気微粒子を
自己燃焼させるのに適した温度(例えば600℃)
であるか否かを判定し、600℃未満の場合機関の
回転速度と負荷とに基づいた単位時間あたりの排
気微粒子捕集量をメモリ30から検索し所定時間
毎に積算して積算量Mを算出する。また、排気温
度が600℃以上の場合排気熱のみによりトラツプ
4の自己再生が行なわれるのでバーナ装置5を作
動させることなく単位時間あたりに自己再生され
る排気微粒子量を前記積算量Mから所定時間毎に
減算して積算量を補正する。
このようにして算出された積算量MをS5でト
ラツプ4の再生適正量に達したか否かを判定し、
YESの場合S10に進みバーナ装置5を作動させる
一方、NOの場合S9に進みバーナ装置5の非作動
状態を維持させる。
以上説明したように、トラツプ4の出口側温度
が所定値以上になつたときにバーナ装置5の作動
の有無に拘わらずアイドル回転速度を上昇させる
ようにしたので、機関から排出される排気流量が
増大するため、排気によりトラツプを冷却でき
る。このとき、トラツプ4出口の排気温度が所定
値以上のときにアイドル回転速度を上昇させるの
で、バーナ装置5の作動時のみばかりでなくバー
ナ装置を作動させることなく排気熱のみによる自
己再生の場合にも排気流によりトラツプ内を冷却
できトラツプの冷却を必要なときにトラツプ内温
度を抑制できるからトラツプの破損を防止でき
る。また、トラツプ内温度が高温のときにのみ排
気流によりトラツプを冷却するので、トラツプが
低温のときにはアイドル回転速度は高められない
ため、排気流によりトラツプが過度に冷却されず
再生時間が長くなるのを防止でき、もつて再生効
率を良好に維持できる。また、必要時のみアイド
ル回転速度を上昇させるので、無駄な燃料消費を
防止できる。
<発明の効果> 本発明は、以上説明したように、トラツプ出口
の排気温度が所定値以上のときにアイドル回転速
度を通常のアイドル回転速度より上昇させるよう
にしたので、排気流量が増大し、トラツプ内がそ
の排気流により冷却されるから例えば高速高負荷
運転からアイドル運転に移行した直後にバーナ装
置の作動或いは自己再生を行なつてもトラツプ内
温度の過度な上昇を抑制でき、もつてトラツプの
破損を防止できると共に、無駄な燃料消費を防止
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成図、第2図は本発明の一
実施例を示す構成図、第3図は同上のフローチヤ
ート、第4図は従来例を示す構成図である。 4……トラツプ、5……バーナ装置、6……制
御装置、23a……コントロールレバー、40…
…ストツパーレバー、41……ダイアフラムアク
チユエータ、43……電磁式三方弁、44……出
口側排気温度センサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 排気通路に介装され排気中の微粒子を捕集す
    るトラツプと、該トラツプにより捕集された排気
    微粒子を加熱燃焼させトラツプを再生するバーナ
    装置と、を備える内燃機械の排気微粒子処理装置
    において、前記トラツプ出口に、排気温度を検出
    する排気温度センサを設け、該排気温度センサに
    より所定値以上の排気温度が検出されたときに機
    関アイドル回転速度を非検出時より高く設定する
    アイドル回転速度切換手段、を備えたことを特徴
    とする内燃機関の排気微粒子処理装置。
JP59133071A 1984-06-29 1984-06-29 内燃機関の排気微粒子処理装置 Granted JPS6114417A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59133071A JPS6114417A (ja) 1984-06-29 1984-06-29 内燃機関の排気微粒子処理装置

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JP59133071A JPS6114417A (ja) 1984-06-29 1984-06-29 内燃機関の排気微粒子処理装置

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Publication Number Publication Date
JPS6114417A JPS6114417A (ja) 1986-01-22
JPH0432926B2 true JPH0432926B2 (ja) 1992-06-01

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ID=15096162

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JP59133071A Granted JPS6114417A (ja) 1984-06-29 1984-06-29 内燃機関の排気微粒子処理装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5924925U (ja) * 1982-08-07 1984-02-16 マツダ株式会社 デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置

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JPS6114417A (ja) 1986-01-22

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