JPH044441B2 - - Google Patents

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JPH044441B2
JPH044441B2 JP3602083A JP3602083A JPH044441B2 JP H044441 B2 JPH044441 B2 JP H044441B2 JP 3602083 A JP3602083 A JP 3602083A JP 3602083 A JP3602083 A JP 3602083A JP H044441 B2 JPH044441 B2 JP H044441B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、デイーゼルエンジンの排気浄化装置
に係り、特に排気中の微粒子を捕集するトラツプ
の再生を効率よく行う排気浄化装置に関する。
〔従来技術〕
例えば実開昭57−126515号公報にあるようにデ
イーゼルエンジンの排気中に含まれる黒煙微粒子
は、白金触媒等を用いたトラツプにより捕集さ
れ、大気汚染の防止がはかられている。しかしト
ツプの容積は有限であるため、捕集した微粒子の
増加に伴つてトラツプの通気抵抗が大きくなり、
排圧が上昇する。例えば、あるテストエンジンで
回転速度v=1000rpm、負荷トルクL=100ft−
1bsの運転条件を与えた時、定常走行時間τに対
する排圧上昇分、即ち圧力損失ΔPは第1図に示
すようになる。この排圧上昇は、運転性や消費及
び排気ガス成分に悪影響をおよぼすため、なんら
かの方法によるトラツプの再生、即ち捕集した微
粒子の除去が必要である。この再生の方法とし
て、従来、圧力噴射式のバーナーによりトラツプ
に熱を与え、微粒子を燃焼する方法があつたが、
このバーナーは燃料噴射量を変化させることが困
難であり、バーナ固有の一定熱量を与えるか否か
の制御が行われていた。ところが、トラツプの温
度や排圧はエンジンの運転状態により著しく異る
ものであり、そのトラツプの状態に応じて微粒子
を酸化するのに必要な熱量を供給する必要がある
が、このような熱量の制御が不可能であつた。こ
のため、トラツプの状態によつては、トラツプを
破壊したり、排気に悪影響を与えるという不具合
がさけられなかつた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
しく、エンジン及びトラツプの状態に適応してト
ラツプ再生のための供給熱量を供給できるように
した、デイーゼルエンジンの排気浄化装置を提供
するにある。
〔発明の概要〕
本発明は、微粒子を酸化させるためのバーナー
としてその燃焼をオンオフ制御可能なデユテイバ
ーナーを用いるとともに、実際に検出したエンジ
ンの排圧が、エンジンの運転状態から定められる
設定圧力をこえた時に、トラツプの温度に応じた
熱量を供給するようにデユテイバーナーの燃焼を
オンオフ制御する手段を設けたことを特徴とする
ものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を図面によつて説明する。第2図
は本発明の一実施例を示す全体構成図で、デイー
ゼルエジンの排気管1内に、三次元網状骨格構造
を有する白金触媒をコーテイングしたセラミツク
フイルタがトラツプ2として設けられ、排気管軸
に対して垂直方向にケーシング3が形成されてい
る。ケーシング3により形成される空間は、空気
孔を有する仕切り部材4により仕切られ、仕切り
部材4により燃焼室5と空気室12が形成されて
いる。フアン11から空気室12へ送られてきた
空気は、部材4の空気孔から燃焼室5へ噴き出
す。燃焼室5の底部には、1次空気旋回用のスワ
ラ8が設けられ、その下部には本発明の特徴とす
るデユテイバーナー6が設けられている。燃料を
デユテイバーナー6に供給する燃料ポンプ(図示
せず)とデユテイバーナー6はパイプ7により連
通され、燃料が常時循環している。後述する本発
明で用いる制御法によりデユテイバーナー6の燃
焼時期、燃焼時間がコントロールユニツト14で
決定されると、それに応じたデユテイ信号50〜
52がデユテイバーナー6に伝えられる。このう
ち信号50は点火装置10を制御し、信号51は
デユテイバーナー6中のノズル内に周期的磁界を
発生させ、その磁界によりボール弁が開閉し、燃
料が噴出される。また信号52はフアンの送風制
御を行う。このような制御のもとでの燃焼により
得られた高温ガスは、トラツプ2内部を通り、捕
集された微粒子を酸化するが、燃焼が行わている
かどうかの情報はフレームセンサ15により与え
られ、失火時には燃料カツトが行われる。
次に本実施例に於るバーナー燃焼の制御系につ
いて説明する。この制御系の中心となるのはコン
トロールユニツト14であつて、これは例えばマ
イクロコンピユータにより容易に実現できるもの
で、その処理のフローチヤートを第3図に示す。
同図に於て、この処理はステツプ120〜122による
設定圧の決定と、その結果に応じた燃焼制御との
2つの処理が並行しているが、これは別々のハー
ドで行つてもよく、また1つのマイクロコンピユ
ータによる時成分割処理で対処してもよい。そこ
でまず、コントロールユニツト14では、エンジ
ンの回転数vと負荷Lをステツプ120で取込み、
この値に対応した排圧P0(トラツプ2入口の圧
力)をステツプ121で算出する。この排圧P0はト
ラツプがない状態で実験的に求められたもので、
第4図のような特性となる。従つてこの特性を例
えば近似式にしてコントロールユニツト内に格納
しておけば、ステツプ121の処理が行える。続い
てステツプ122では、トラツプ2によつて許容さ
れる排圧上昇分ΔP0を排圧P0に加えて設定圧Ps
設定する。一方、燃焼制御の方は、最初にステツ
プ100で内部の所要部分をクリアし、ステツプ101
でデユテイ信号50〜52をオフとし、ステツプ
102で、圧力センサ13からの実際の排気圧Pを
取込み、先に設定された設定圧PsとPをステツプ
104で比較し、P<Psからステツプ101からくり返
す。しかし、P>Psになるとトラツプによる圧力
上昇分が許容値ΔP0をこえたことを意味するので
ステツプ105以下の燃焼制御に移る。即ちステツ
プ105では、温度センサ16からトラツプ温度T
をとり込み、ステツプ106でバーナー6からの供
給熱量を決定する。この決定のために第5,6図
に示したトツプの特性をコントロールユニツト1
4内に格納しておいてこれを用いる。この特性
は、あるトラツプ温度Tを定めると、第6図の縦
軸で定まる再生時間TRだけその温度Tを維持す
ると、第5図で与えられる排圧上昇分、即ち圧力
損失ΔPになることを示している。即ち温度Tを
上昇させるとトラツプに捕集された微粒子が酸化
されてΔPが低下することを第5図に示しており、
第6図はその酸化に要する時間を示している。従
つて第5図の特性から圧力損失をΔP0にするため
のトラツプ温度T1がかわるので、これととり込
んだトラツプ温度Tとの差ΔTから、トラツプに
供給しなければならない熱量Qを算出でき、同時
にその熱量Qを供給する再生時間TRも第6図の
特性から決定できる。続いてステツプ107では、
第7図に示すようなデユテイ信号51内のパル幅
hとその周期Hを決定する。これは、デユテイバ
ーナー6のノズル開時にとり込まれる単位時間当
りの燃料流量とその燃料の発熱量を与えておけ
ば、デユテイ信号51のデユテイh/Hがステツ
プ106で決定した供給熱量Qから求められること
により決定できる。同時にこのデユテイ信号51
に合わせ、点火用のデユテイ信号50とフアン駆
動用のデユテイ信号52も決定される。続いてス
テツプ108、109でデユテイ信号50〜52を出力
して点火及び燃料供給、空気供給を行うと、第7
図の信号51に従つたバーナー6での燃焼がオン
オフされる。続いてステツプ110で実際にバーナ
ー6が燃焼しているか否かをしらべる。これはフ
レームセンサ15の出力Fのチエツクにより行わ
れ、もし失火していればステツプ108へ戻り、点
火が確認できればステツプ111で、先に決定した
再生時間TRが経過したかどうかがチエツクされ
る。これはコントローラ14内のタイマ機構で行
えばよい。もしTR時間経過していなければステ
ツプ109へ戻つて燃焼を続ける。終了していれば
ステツプ112でその時点の排圧Pを圧力センサ1
3から取り込み、ステツプ114で先に決定した設
定圧Psと比較する。つまりバーナー燃焼により実
際に排合がPs以下になつたかどうかをチエツクす
る。もしだめならステツプ105以下の燃焼制御を
くり返し、エンジンとトラツプの状態に応じた制
御によりトラツプの再生が確実に行われる。
〔発明の効果〕
以上の実施例から明らかなように、本発明によ
れば、エンジンの運転状態並びにトラツプの状態
に応じた適切なタイミングでバーナーの燃焼量の
制御を行えるので、トラツプの破損やバーナーの
無駄な燃焼を防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はテスト車による走行時間とトラツプ圧
力損失の関係を示す図、第2図は本発明の一実施
例を示す全体構成図、第3図は本発明の特徴とす
るバーナー制御処理の例を示すフローチヤート、
第4図はエンジンの回転数と負荷に対する等排気
圧線図、第5図及び第6図はテストトラツプによ
るトラツプ温度とトラツプ圧力損失の関係及びト
ラツプ温度とトラツプ再生時間の関係を示す図、
第7図はデユテイ信号の説明図である。 2……トラツプ、5……燃焼室、6……デユテ
イバーナー、7……燃料パイプ、10……点火装
置、11……フアン、13……圧力センサ、14
……コントロールユニツト、15……フレームセ
ンサ、16……温度センサ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 デイーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる
    微粒子を捕集するトラツプと、該トラツプに捕集
    された微粒子を酸化させて除去するための、その
    発熱量を外部より制御可能なバーナーと、該バー
    ナーの発熱量を制御するための制御手段とを備え
    るとともに、該制御手段は、デイーゼルエンジン
    の回転速度及び負荷に対応して許容されるエンジ
    ン排気圧を設定するための許容排圧設定機能と、
    デイーゼルエンジンの検出された排気圧が上記許
    容排圧をこえた時に、上記トラツプの温度の実測
    値から上記酸化のために必要な熱量及び加熱時間
    を決定し、該決定した熱量が上記決定した加熱時
    間だけ上記トラツプに供給されるように上記バー
    ナーの燃焼制御を行う機能とを有したことを特徴
    とする、デイーゼルエンジン排気浄化装置。 2 前記バーナーは、その燃焼が外部からの制御
    信号によりオンオフ可能な構造とすることによつ
    てその発熱量を制御可能とするとともに、前記制
    御手段は、前記酸化のために必要な熱量に対応し
    たオンオフ比を有するパレス状の制御信号により
    上記バーナーを制御するようにしたことを特徴と
    する、特許請求の範囲第1項記載のデイーゼルエ
    ンジン排気浄化装置。
JP58036020A 1983-01-24 1983-03-07 デイ−ゼルエンジン排気浄化装置 Granted JPS59162314A (ja)

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DE8484100667T DE3475814D1 (en) 1983-01-24 1984-01-23 A method and a device for exhaust emission control for diesel engines
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