JPH0710011Y2 - パティキュレートトラップの再生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、パティキュレートトラップの再生装置に関
し、特に気体による逆洗装置を備えたパティキュレート
トラップ（以下、単にトラップと略称する）の再生装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のトラップの再生装置としては、パティキュレー
トを捕集したトラップに直接、高熱を供給し、この熱に
よりパティキュレートを焼却することにより再生するも
のと、トラップに通常の排気ガスと逆方向の逆洗気体
を流し、この逆洗気流によりトラップに捕集されていた
パティキュレートをトラップから除去させることにより
再生するものと、が知らされている。

これらの再生装置の内、後者の逆洗気流によりトラッ
プの再生を行うものとして提案された特開昭62−26312
号公報、特開昭64−77715号公報及び特開平１−159408
号公報等に開示された装置においては、それぞれハニカ
ム状のフィルタ体（トラップ）の下流側に、トラップに
向かって開口した逆洗ノズルを設け、トラップが所定の
状態になると、この逆洗ノズルから通常の排気ガスの流
れ方向とは逆の方向から高圧気体をトラップに向かって
吹き出させ、この逆洗気流によりトラップに捕集されて
いたパティキュレートをトラップから除去させている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記のような逆洗によるトラップの再生装置を例えば、
４トン車のディーゼルエンジンに適用すると、逆洗用加
圧気体は１回の再生操作につき大気圧下で60〜80リット
ル（１）程度を必要とする。

一方、通常の車両用ディーゼルエンジンの場合の逆洗用
加圧気体の供給源であるエアタンクは圧力６〜8kg/c
m²、容量約20l程度であり、蓄えられる気体量は大気圧
下で120〜160l程度しか無い。

このため、もし、エアタンクへの補給が無いままで再生
操作すると、１回の再生操作でエアタンクは３〜4kg/cm
²の圧力降下を起こしてしまうので、これを防ぐためエ
ンジンに装備されたエアコンプレッサを加圧エア発生源
として使用している。

ところが、エアコンプレッサの加圧気体発生量はエンジ
ンの回転数に比例して増加するので、低回転時、例え
ば、アイドリング時等には発生量が少なくエアタンクへ
の補給の速度が遅いのでエアタンク内圧が正規の６〜8k
g/cm²に復帰するのに時間（アイドリングの場合、４〜
５分程度）が掛かり、復帰前の低圧状態でエアブレーキ
等を使用すると圧力不足でブレーキの効きが悪くなる等
の大変危険な状態になると言う問題点があった。

そこで、本考案は、このような加圧エア発生源を備えた
逆洗気流発生装置付のパティキュレートトラップの再生
装置において、エア圧の危険な低下を防ぐことを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本考案に係るパティキュレ
ートトラップの再生装置においては、エンジンの回転数
検出手段と、エンジンの負荷検出手段と、エンジンの排
気管に設けたパティキュレートトラップと、該トラップ
の下流側に設けた逆洗用ノズルと、該ノズルに高圧気体
を供給するタンクと、該ノズルと該タンクとを接続する
配管に設けた電磁弁と、所定の逆洗周期に達した場合、
該回転数及び負荷が各々の所定値を越えている時のみ該
電磁弁を開いて該トラップを逆洗再生する制御手段と、
を備えている。

〔作用〕

本考案において、制御手段は、トラップの所定再生周期
に達するとエンジンの回転数及び負荷をチェックし、そ
れぞれの値が共にそれぞれの所定値を越えていると判定
した場合のみ電磁弁を開きタンク内に蓄えていた高圧気
体をトラップ下流側にトラップに向かって開口させて設
けた逆洗ノズルから吹き出させる。

すると、この通常の排気ガスとはその流れる方向が逆で
ある逆洗気流により、トラップに捕集されていたパティ
キュレートがトラップから除去されるのでトラップの目
詰まりが解消されることになる。

従って、トラップは再び排気ガス中のパティキュレート
を捕集することができるよう再生されたことになる。

このような逆洗装置に使用されるタンク内の高圧気体
は、通常、エンジンにより駆動されるコンプレッサによ
って補充されるので、エンジンの回転数が低い時には補
充量が少なくなるが、本考案では、エンジン低回転数・
低負荷時には逆洗を行わないよう制御してタンク内圧の
低下を防止している。

この場合、低回転数・低負荷のためパティキュレートの
排出量が少ないことから、逆洗をエンジンが低回転数・
低負荷域以外になるまで延期しても特に問題にはならな
い。

尚、エンジン回転数が低い時でも負荷が大きい時はパテ
ィキュレートの発生が多くなるので、この場合は逆洗を
周期通り行うよう制御する。

〔実施例〕

第１図は、本考案に係るパティキュレートトラップの再
生装置の一実施例のシステム構成図であり、１はエンジ
ン、２はエンジン１の排気管、３は排気管２に設けたト
ラップであり逆洗エアの排気部3a及び逆洗により除去さ
れたパティキュレートの受け皿3bを備えている。また、
４はトラップ３の下流側にその吹出口をトラップ３に向
くようにして設けた逆洗ノズル、５は逆洗ノズル４と配
管5aにより接続され通常エアコンプレッサから供給され
る高圧エアを蓄えているエアタンク、６は配管5aに設け
た電磁弁、７は電源バッテリ、８はエンジン１の例えば
吸気量等の負荷センサ、９はエンジン１の回転数センサ
である。

そして、10は内蔵するタイマ（図示せず）により逆洗周
期に達したと判定するとセンサ８及び９からエンジン１
の回転数及び負荷を読込み、これらの値が共に所定値を
越えていると判定した時のみ電磁弁６及び排気部3aを開
いてエアタンク５に蓄えていた高圧エアを逆洗ノズル４
から吹出させ、この気流によりトラップ３に捕集されて
いたパティキュレートをトラップ３から除去させ受け皿
3bに落とすことによりトラップ３が再びパティキュレー
トの捕集を行えるよう再生させる制御手段としてのコン
トロールユニット（以下、C/Uと略称する）である。

第２図は第１図に示すC/U10において記憶され且つ実行
されるプログラムのフローチャート図であり、この図に
基づいて本実施例の動作を説明する。

運転者がキースイッチをオンにすること等により本プロ
グラムがスタートすると、C/U10は内蔵するタイマをリ
セットし時間の初期値を０にする（第２図のステップS
1）と共にエンジン回転数Ne及びエンジン負荷Ｌをそれ
ぞれのセンサ９及び８から読み込む（同ステップS2）。

そして、時間ｔの計測を開始し（同ステップS3）、所定
の周期（この実施例の場合、５分であり、この間はトラ
ップにおいてパティキュレートの捕集が続けられてい
る）に達したか否かをチェックする（同ステップS4）。

所定周期に達したと判定するとC/U10はエンジン１の回
転数及び負荷が共に所定値（この実施例の場合、それぞ
れ回転数Ne＝1000rpm、負荷Ｌ＝1/2）より低いか否かを
チェックする（同ステップS5）。

ステップS5において、エンジン１の回転数及び負荷が共
に所定値より低いと判定する間はチェックを続けるが、
所定値を越えたと判定すると、C/U10は周知の逆洗操作
をおこなう（同ステップS6）。

即ち、電磁弁６及びトラップ３の排気部3aを開きエアタ
ンク５に蓄えていた高圧エアを逆洗ノズル４から吹出さ
せ、この吹出した逆洗気流をトラップ３のパティキュレ
ート捕集部に通常の排気ガスの流れ方向とは逆に流して
排気部3aから排気させる。

この逆洗気流によりトラップ３に捕集されていたパティ
キュレートをトラップ３から除去して受け皿3bに落と
し、これを纏めて外部へ排出するか或いは受け皿3bに加
熱手段を設けこれにより加熱焼却してもよい。これらは
何れも周知の技術である。

そして、所定の条件に達してトラップ３の逆洗再生が済
んだと判定すると、C/U10は電磁弁６及び排気部3aを閉
にしてこのプログラムを終了する。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案に係るパティキュレートト
ラップの再生装置によれば、エンジンの低回転数・低負
荷時には逆洗操作を行わないように構成したので下記の
特有の効果を得ることができる。

ｉ）逆洗用エアの消費量を少なくできるのでエアタンク
の増設やエアコンプレッサの容量増大等の必要が無い。

ii）逆洗操作ではトラップに応力を与えその耐久性を悪
くさせることになるが、低回転時・低負荷時にはパティ
キュレートの捕集量が少なく、このような不必要時の逆
洗を無くすことによりトラップの耐久性を向上させるこ
とができる。

iii）エアコンプレッサの負荷の低減及び電磁弁のオン
／オフ回数の低減によりこれら構成部品の信頼性を向上
できる。

iv）エアコンプレッサの負荷の低減に伴い燃費を向上で
きる

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係るパティキュレートトラップの再
生装置の一実施例を示すシステム構成図、第２図は、本
考案のC/Uにおいて記憶され且つ実行されるプログラム
のフローチャート図、である。 第１図において、１はエンジン、３はパティキュレート
トラップ、４は逆洗ノズル、５はエアタンク、６は電磁
弁、８は負荷センサ、９は回転数センサ、10はコントロ
ールユニット（C/U）をそれぞれ示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの回転数検出手段と、エンジンの
   負荷検出手段と、エンジンの排気管に設けたパティキュ
   レートトラップと、該トラップの下流側に設けた逆洗用
   ノズルと、該ノズルに高圧気体を供給するタンクと、該
   ノズルと該タンクとを接続する配管に設けた電磁弁と、
   所定の逆洗周期に達した場合、該回転数及び負荷が各々
   の所定値を越えている時のみ該電磁弁を開いて該トラッ
   プを逆洗再生する制御手段と、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生装置。