JPH07180528A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents
排気ガス浄化装置Info
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- JPH07180528A JPH07180528A JP5328683A JP32868393A JPH07180528A JP H07180528 A JPH07180528 A JP H07180528A JP 5328683 A JP5328683 A JP 5328683A JP 32868393 A JP32868393 A JP 32868393A JP H07180528 A JPH07180528 A JP H07180528A
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- JP
- Japan
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- pressure
- downstream
- exhaust gas
- engine
- Prior art date
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/04—Filtering activity of particulate filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Testing Of Engines (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】フィルタ下流の排気圧の異常を判別可能なディ
ーゼルエンジンの排気ガス浄化装置の提供。 【構成】エンジンの運転時におけるフィルタ下流の排気
圧が所定のしきい値範囲を逸脱するかどうかを調べ（２
０１０）、逸脱する場合にフィルタ下流の詰まり又は破
損と判別して警報する（２０１２）。 【効果】フィルタ下流の詰まり又は破損が生じても、フ
ィルタの圧力損失やエンジンの運転条件により算出する
パティキュレ−ト捕集量の算出精度が低下することを回
避することができる。また、エンジンの運転条件の悪化
及びそれによる有害排出成分の増大やトルク減少などを
防止することが可能となる。そして、フィルタ下流の排
気圧はフィルタの圧力損失を検出するための圧力検出手
段を流用することができる。
ーゼルエンジンの排気ガス浄化装置の提供。 【構成】エンジンの運転時におけるフィルタ下流の排気
圧が所定のしきい値範囲を逸脱するかどうかを調べ（２
０１０）、逸脱する場合にフィルタ下流の詰まり又は破
損と判別して警報する（２０１２）。 【効果】フィルタ下流の詰まり又は破損が生じても、フ
ィルタの圧力損失やエンジンの運転条件により算出する
パティキュレ−ト捕集量の算出精度が低下することを回
避することができる。また、エンジンの運転条件の悪化
及びそれによる有害排出成分の増大やトルク減少などを
防止することが可能となる。そして、フィルタ下流の排
気圧はフィルタの圧力損失を検出するための圧力検出手
段を流用することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
排気中に含まれる微粒子成分（パティキュレ−ト）を捕
集し、再生する排気ガス浄化装置に関する。
排気中に含まれる微粒子成分（パティキュレ−ト）を捕
集し、再生する排気ガス浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開平４−７２４１８号公
報に開示されるように、ディーゼルエンジンの排気ガス
に含まれるパティキュレ−トをハニカム状のセラミック
フィルタ（以下、フィルタともいう）で捕集し、捕集量
があるレベルに達したらヒータでフィルタを加熱してパ
ティキュレ−トを燃焼させてフィルタを再生することが
知られている。ただ、上記フィルタはパティキュレ−ト
を捕集するものの、その他の有害排出成分であるＣＯ、
ＨＣは捕集されず、ＳＯＦ（可溶性有機成分）も捕集さ
れ難い。
報に開示されるように、ディーゼルエンジンの排気ガス
に含まれるパティキュレ−トをハニカム状のセラミック
フィルタ（以下、フィルタともいう）で捕集し、捕集量
があるレベルに達したらヒータでフィルタを加熱してパ
ティキュレ−トを燃焼させてフィルタを再生することが
知られている。ただ、上記フィルタはパティキュレ−ト
を捕集するものの、その他の有害排出成分であるＣＯ、
ＨＣは捕集されず、ＳＯＦ（可溶性有機成分）も捕集さ
れ難い。
【０００３】この問題に対処するために、上記フィルタ
の下流に触媒を担持したハニカム（以下、触媒ハニカム
という）を配設することにより、パティキュレ−トが除
去された排気ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＳＯＦを酸化分解す
ることも提案されている。
の下流に触媒を担持したハニカム（以下、触媒ハニカム
という）を配設することにより、パティキュレ−トが除
去された排気ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＳＯＦを酸化分解す
ることも提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た触媒ハニカムのセル径は、高速排ガスを高ＳＶで処理
するために幾何学的表面積を大きくする必要があるの
で、例えば１ｍｍといったように非常に細かく、そのた
めに、例えばパティキュレ−トやアッシュのリークなど
種々の原因で目詰まりを生じる可能性が考えられる。
た触媒ハニカムのセル径は、高速排ガスを高ＳＶで処理
するために幾何学的表面積を大きくする必要があるの
で、例えば１ｍｍといったように非常に細かく、そのた
めに、例えばパティキュレ−トやアッシュのリークなど
種々の原因で目詰まりを生じる可能性が考えられる。
【０００５】また、このような触媒ハニカムを具備しな
い場合でもフィルタ下流の排気管（例えばマフラーやサ
イレンサー）が詰まったり、又はマフラーが破れてフィ
ルタ下流の排気圧が変動する場合もある。このような触
媒ハニカムの目詰まりなどの原因によりフィルタ下流の
排気圧が常態より変動すると、フィルタの圧力損失やエ
ンジンの運転条件により算出するパティキュレ−ト捕集
量の算出精度が低下する不具合が生じる。そして、この
算出精度の低下が甚だしいと、パティキュレ−ト燃焼熱
量の増加によるフィルタ損傷やパティキュレ−ト燃焼熱
量の減少によるフィルタ再生不良を招いてしまう。
い場合でもフィルタ下流の排気管（例えばマフラーやサ
イレンサー）が詰まったり、又はマフラーが破れてフィ
ルタ下流の排気圧が変動する場合もある。このような触
媒ハニカムの目詰まりなどの原因によりフィルタ下流の
排気圧が常態より変動すると、フィルタの圧力損失やエ
ンジンの運転条件により算出するパティキュレ−ト捕集
量の算出精度が低下する不具合が生じる。そして、この
算出精度の低下が甚だしいと、パティキュレ−ト燃焼熱
量の増加によるフィルタ損傷やパティキュレ−ト燃焼熱
量の減少によるフィルタ再生不良を招いてしまう。
【０００６】また、上記したフィルタ下流の排気圧の変
動（特に上昇）はエンジンの運転条件の悪化及びそれに
よる有害排出成分の増大やトルク減少などを招いてしま
う。本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、装置
構成を複雑化することなく、例えば触媒ハニカムの目詰
まりといったフィルタ下流の排気圧の不測の変動を検出
可能な排気ガス浄化装置を提供することを、その解決す
べき課題としていいる。
動（特に上昇）はエンジンの運転条件の悪化及びそれに
よる有害排出成分の増大やトルク減少などを招いてしま
う。本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、装置
構成を複雑化することなく、例えば触媒ハニカムの目詰
まりといったフィルタ下流の排気圧の不測の変動を検出
可能な排気ガス浄化装置を提供することを、その解決す
べき課題としていいる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の排気ガス浄化装
置は、セラミックスからなる多孔性隔壁を軸方向に貫孔
して形成されるとともに下流側端部と上流側端部とが交
互に盲栓されてなる多数のセルを具備してディ−ゼルエ
ンジンの排気経路に内設されるパティキュレート補集用
のフィルタと、前記フィルタの近傍に配設されて通電に
より前記パティキュレ−トを燃焼させる着火用ヒータ
と、前記着火用ヒータの上流側の前記排気経路に外部空
気を導入する給気手段と、前記フィルタの上流側及び下
流側の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手
段の出力に基づいて算出した前記フィルタの圧力損失に
関連する状態量に応じてパティキュレ−ト捕集量を推定
し、前記パティキュレ−ト捕集量に基づいてフィルタ再
生時期を決定する再生時期判断手段と、前記エンジンの
運転時における前記フィルタ下流側の排気圧が所定のし
きい値範囲を逸脱する場合に前記フィルタ下流側の通気
異常と判別して警報する通気異常警報手段とを備えるこ
とを特徴としている。
置は、セラミックスからなる多孔性隔壁を軸方向に貫孔
して形成されるとともに下流側端部と上流側端部とが交
互に盲栓されてなる多数のセルを具備してディ−ゼルエ
ンジンの排気経路に内設されるパティキュレート補集用
のフィルタと、前記フィルタの近傍に配設されて通電に
より前記パティキュレ−トを燃焼させる着火用ヒータ
と、前記着火用ヒータの上流側の前記排気経路に外部空
気を導入する給気手段と、前記フィルタの上流側及び下
流側の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手
段の出力に基づいて算出した前記フィルタの圧力損失に
関連する状態量に応じてパティキュレ−ト捕集量を推定
し、前記パティキュレ−ト捕集量に基づいてフィルタ再
生時期を決定する再生時期判断手段と、前記エンジンの
運転時における前記フィルタ下流側の排気圧が所定のし
きい値範囲を逸脱する場合に前記フィルタ下流側の通気
異常と判別して警報する通気異常警報手段とを備えるこ
とを特徴としている。
【０００８】好適な態様において、前記フィルタの下流
に触媒ハニカムを有する。好適な態様において、触媒ハ
ニカムをフィルタと同一のケースに収容し、触媒ハニカ
ムとフィルタとの間の圧力を検出する。このようにすれ
ば、装置構成を簡単とすることができる。好適な態様に
おいて、前記再生時期判断手段は、前記警報入力時に、
前記圧力損失に基づく前記パティキュレ−ト捕集量の推
定を中断する。
に触媒ハニカムを有する。好適な態様において、触媒ハ
ニカムをフィルタと同一のケースに収容し、触媒ハニカ
ムとフィルタとの間の圧力を検出する。このようにすれ
ば、装置構成を簡単とすることができる。好適な態様に
おいて、前記再生時期判断手段は、前記警報入力時に、
前記圧力損失に基づく前記パティキュレ−ト捕集量の推
定を中断する。
【０００９】
【作用及び発明の効果】通気異常警報手段は、エンジン
の運転時におけるフィルタ下流の排気圧が所定のしきい
値範囲を逸脱する場合に、フィルタ下流の詰まり又は破
損と判別して警報する。このため、フィルタ下流の詰ま
り又は破損が生じても、フィルタの圧力損失やエンジン
の運転条件により算出するパティキュレ−ト捕集量の算
出精度が低下することを回避することができる。また、
エンジンの運転条件の悪化及びそれによる有害排出成分
の増大やトルク減少などを防止することが可能となる。
そして、フィルタ下流の排気圧はフィルタの圧力損失を
検出するための圧力検出手段を流用することができ、高
価な圧力センサを増設する必要がなく、装置構成の複雑
化を防止することができる。
の運転時におけるフィルタ下流の排気圧が所定のしきい
値範囲を逸脱する場合に、フィルタ下流の詰まり又は破
損と判別して警報する。このため、フィルタ下流の詰ま
り又は破損が生じても、フィルタの圧力損失やエンジン
の運転条件により算出するパティキュレ−ト捕集量の算
出精度が低下することを回避することができる。また、
エンジンの運転条件の悪化及びそれによる有害排出成分
の増大やトルク減少などを防止することが可能となる。
そして、フィルタ下流の排気圧はフィルタの圧力損失を
検出するための圧力検出手段を流用することができ、高
価な圧力センサを増設する必要がなく、装置構成の複雑
化を防止することができる。
【００１０】好適な態様において、フィルタ下流には触
媒ハニカムが配設される。このようにすれば、触媒ハニ
カムの目詰まりによるパティキュレ−ト推定誤差の増大
及びエンジン不調を防止することができる。
媒ハニカムが配設される。このようにすれば、触媒ハニ
カムの目詰まりによるパティキュレ−ト推定誤差の増大
及びエンジン不調を防止することができる。
【００１１】
【実施例】本発明の排気ガス浄化装置の一実施例を図１
に示す。この排気ガス浄化装置はディーゼルエンジン１
９の上流側の排気管３と下流側の排気管４との間に介設
されたフィルタ収容ケース１を有し、フィルタ収容ケー
ス１内にはその上流側から下流側へ、フィルタ上流側圧
力検出用の上流側圧力センサ７、温度センサ６、着火用
ヒータ９、フィルタ２、フィルタ下流側の圧力検出用の
下流側圧力センサ１７、触媒ハニカム２ａが順番に配置
されている。排気管３の途中から送気管３０が分岐され
ており、送気管３０は電磁弁１４を通じて給気用のブロ
ワ１３の出口に連結され、給気用のブロワ１３の入口は
空気流量センサ１５を通じて外部に開口している。
に示す。この排気ガス浄化装置はディーゼルエンジン１
９の上流側の排気管３と下流側の排気管４との間に介設
されたフィルタ収容ケース１を有し、フィルタ収容ケー
ス１内にはその上流側から下流側へ、フィルタ上流側圧
力検出用の上流側圧力センサ７、温度センサ６、着火用
ヒータ９、フィルタ２、フィルタ下流側の圧力検出用の
下流側圧力センサ１７、触媒ハニカム２ａが順番に配置
されている。排気管３の途中から送気管３０が分岐され
ており、送気管３０は電磁弁１４を通じて給気用のブロ
ワ１３の出口に連結され、給気用のブロワ１３の入口は
空気流量センサ１５を通じて外部に開口している。
【００１２】一方、上記した着火用ヒータ９、ブロワ１
３のモータＭはコントローラ８により駆動制御され、ま
た、ディーゼルエンジン１９に装着された回転数センサ
１８の出力信号はコントローラ８に出力される。コント
ローラ８はＡ／Ｄコンバータ内蔵マイコン（図示せず）
を具備しており、スイッチ５５、５６を開閉制御して着
火用ヒータ９、ブロワ１３を制御するともに、異常発生
時に異常警報ランプ８０を点灯する。なお、コントロー
ラ８は、空気流量センサ１５の信号に基づいてブロワ１
３に印加する電圧をデューティ比制御（フィードバック
制御）することにより、ブロワ１３の給気流量を目標レ
ベルに精密制御している。８１は再生指示用のランプで
ある。
３のモータＭはコントローラ８により駆動制御され、ま
た、ディーゼルエンジン１９に装着された回転数センサ
１８の出力信号はコントローラ８に出力される。コント
ローラ８はＡ／Ｄコンバータ内蔵マイコン（図示せず）
を具備しており、スイッチ５５、５６を開閉制御して着
火用ヒータ９、ブロワ１３を制御するともに、異常発生
時に異常警報ランプ８０を点灯する。なお、コントロー
ラ８は、空気流量センサ１５の信号に基づいてブロワ１
３に印加する電圧をデューティ比制御（フィードバック
制御）することにより、ブロワ１３の給気流量を目標レ
ベルに精密制御している。８１は再生指示用のランプで
ある。
【００１３】５は給電装置であって、商用地上電源（図
示せず）に接続されるプラグ５１、降圧トランス５２、
全波整流器５３からなり、全波整流器５３から出力され
る直流電圧が半導体電力スイッチ５５、５６を通じて着
火用ヒータ９及びブロワ駆動モータＭに供給される。フ
ィルタ２はハニカムセラミックフィルタ（日本碍子ｋｋ
製、直径５．６６インチ×長さ６インチ）であって、多
孔性コ−ジェライトを素材として円柱形状に焼成されて
いる。フィルタ２はその両端面を貫通する多数のセル
（通気孔）を有し、これらセルは、セラミックからなる
プラグにより下流側開口端を封栓された上流側セルと、
上記プラグにより上流側開口端を封栓された下流側セル
とからなり、これら上流側セル及び下流側セルは多孔性
コ−ジェライトからなる多孔性隔壁を隔てて交互に配置
されている。これにより、排気ガスは上流側セルから多
孔性隔壁を通じて隣接する下流側セルに透過し、パティ
キュレ−トだけが多孔性隔壁に捕集される。
示せず）に接続されるプラグ５１、降圧トランス５２、
全波整流器５３からなり、全波整流器５３から出力され
る直流電圧が半導体電力スイッチ５５、５６を通じて着
火用ヒータ９及びブロワ駆動モータＭに供給される。フ
ィルタ２はハニカムセラミックフィルタ（日本碍子ｋｋ
製、直径５．６６インチ×長さ６インチ）であって、多
孔性コ−ジェライトを素材として円柱形状に焼成されて
いる。フィルタ２はその両端面を貫通する多数のセル
（通気孔）を有し、これらセルは、セラミックからなる
プラグにより下流側開口端を封栓された上流側セルと、
上記プラグにより上流側開口端を封栓された下流側セル
とからなり、これら上流側セル及び下流側セルは多孔性
コ−ジェライトからなる多孔性隔壁を隔てて交互に配置
されている。これにより、排気ガスは上流側セルから多
孔性隔壁を通じて隣接する下流側セルに透過し、パティ
キュレ−トだけが多孔性隔壁に捕集される。
【００１４】触媒ハニカム２ａは、排気ガス中のＣＯ、
ＨＣを酸化する触媒粒子を担持するセラミック又はメタ
ルを素材とするハニカムからなり、この触媒ハニカム２
ａは軸方向に多数の通気孔（セル）を有している。この
実施例ではセルの密度は４００セル／ｉｎｃｈ、セル径
は約１ｍｍとしている。触媒ハニカム２ａは、膨張性セ
ラミックからなるマットを介してフィルタ２の下流側に
収容されている。
ＨＣを酸化する触媒粒子を担持するセラミック又はメタ
ルを素材とするハニカムからなり、この触媒ハニカム２
ａは軸方向に多数の通気孔（セル）を有している。この
実施例ではセルの密度は４００セル／ｉｎｃｈ、セル径
は約１ｍｍとしている。触媒ハニカム２ａは、膨張性セ
ラミックからなるマットを介してフィルタ２の下流側に
収容されている。
【００１５】着火用ヒータ９は、上記したフィルタ２と
ほとんど同一素材、同一構造を採用しているが、ただ触
媒粒子は担持していない。着火用ヒータ９は、フィルタ
２の再生時上流側に当たる端面に近接配置されている。
圧力センサ７、１７は、圧力差によるダイヤフラムの歪
みを断熱部材を通じて半導体圧力センサに伝達する構成
を採用している。
ほとんど同一素材、同一構造を採用しているが、ただ触
媒粒子は担持していない。着火用ヒータ９は、フィルタ
２の再生時上流側に当たる端面に近接配置されている。
圧力センサ７、１７は、圧力差によるダイヤフラムの歪
みを断熱部材を通じて半導体圧力センサに伝達する構成
を採用している。
【００１６】以下、この排気ガス浄化装置の動作を説明
する。 （パティキュレ−ト捕集動作）ディ−ゼルエンジン１９
から排出された排気ガスは排気管３を通じてケース１内
に導入され、排気ガス中のパティキュレ−トはフィルタ
２で捕集され、浄化された排気ガスは更に触媒ハニカム
２ａにてＣＯ，ＨＣなどを浄化された後、外部に排出さ
れる。
する。 （パティキュレ−ト捕集動作）ディ−ゼルエンジン１９
から排出された排気ガスは排気管３を通じてケース１内
に導入され、排気ガス中のパティキュレ−トはフィルタ
２で捕集され、浄化された排気ガスは更に触媒ハニカム
２ａにてＣＯ，ＨＣなどを浄化された後、外部に排出さ
れる。
【００１７】（フィルタ再生動作）このフィルタ２の再
生動作を図２のフローチャートに従って説明する。な
お、この装置ではフィルタ再生動作をエンジン停止期間
に外部電源から受電して手動操作による起動により開始
するものとする。再生開始直前に電磁弁１４は開かれ
る。
生動作を図２のフローチャートに従って説明する。な
お、この装置ではフィルタ再生動作をエンジン停止期間
に外部電源から受電して手動操作による起動により開始
するものとする。再生開始直前に電磁弁１４は開かれ
る。
【００１８】まず、エンジン運転中に実施されるフィル
タ再生判別ルーチン（ステップ１００〜１１１）及びエ
ンジン停止中に実施されるフィルタ再生実行ルーチン
（ステップ１１２〜１１６）からなるフィルタ再生ルー
チンを図２に示す。まず、エンジン１９の起動とともに
フィルタ再生判別ルーチンがスタートされ、ステップ１
００にて、圧力センサ７、１７が検出する排気圧力Ｐ
１，Ｐ２と、回転数センサ１８が検出するエンジン回転
数ｎと、温度センサ６が検出する排気ガス温度Ｔに基づ
いて、パティキュレ−ト捕集量を算出する。
タ再生判別ルーチン（ステップ１００〜１１１）及びエ
ンジン停止中に実施されるフィルタ再生実行ルーチン
（ステップ１１２〜１１６）からなるフィルタ再生ルー
チンを図２に示す。まず、エンジン１９の起動とともに
フィルタ再生判別ルーチンがスタートされ、ステップ１
００にて、圧力センサ７、１７が検出する排気圧力Ｐ
１，Ｐ２と、回転数センサ１８が検出するエンジン回転
数ｎと、温度センサ６が検出する排気ガス温度Ｔに基づ
いて、パティキュレ−ト捕集量を算出する。
【００１９】このパティキュレ−ト捕集量Ｇの算出を、
図３のサブルーチンにて詳細に説明する。まず、ステッ
プ１００１にて、エンジン回転数センサ１８、圧力セン
サ７、１７及び温度センサ６と、エンジン１９に内設さ
れたアクセル開度センサ（図示せず）及びフィルタ上流
側の排気圧Ｐ１、フィルタ下流側の排気圧Ｐ２、回転数
ｎ及び排気ガス温度Ｔ、アクセル開度Ａを入力する。
図３のサブルーチンにて詳細に説明する。まず、ステッ
プ１００１にて、エンジン回転数センサ１８、圧力セン
サ７、１７及び温度センサ６と、エンジン１９に内設さ
れたアクセル開度センサ（図示せず）及びフィルタ上流
側の排気圧Ｐ１、フィルタ下流側の排気圧Ｐ２、回転数
ｎ及び排気ガス温度Ｔ、アクセル開度Ａを入力する。
【００２０】次のステップ２００にて、フィルタ下流圧
力が正常か否かを判定する後述のフィルタ下流圧力判定
サブルーチンを実行する（２００）。次のステップ１０
０２では、フィルタ２の圧力損失（測定差圧）ΔＰ＝Ｐ
１−Ｐ２に対する回転数ｎ、排気ガス温度Ｔの影響を排
除するために、以下の補正式により、補正差圧ΔＰｅｑ
ｉを求める。
力が正常か否かを判定する後述のフィルタ下流圧力判定
サブルーチンを実行する（２００）。次のステップ１０
０２では、フィルタ２の圧力損失（測定差圧）ΔＰ＝Ｐ
１−Ｐ２に対する回転数ｎ、排気ガス温度Ｔの影響を排
除するために、以下の補正式により、補正差圧ΔＰｅｑ
ｉを求める。
【００２１】 ΔＰｅｑｉ＝ΔＰ×（５２３／Ｔ）×（２６００／ｎ）
排気ガス温度Ｔは絶対温度であり、回転数ｎの単位はｒ
ｐｍである。すなわち、上式により測定差圧ΔＰを絶対
温度Ｔが５２３で、回転数ｎが２６００の場合の補正差
圧ΔＰｅｑｉに補正する。したがって、本実施例では、
測定差圧ΔＰは排気ガス温度Ｔ又は回転数ｎの変動に対
して逆比例するものと近似している。この補正差圧ΔＰ
ｅｑｉは５０ｍｓｅｃ毎に算出する。
排気ガス温度Ｔは絶対温度であり、回転数ｎの単位はｒ
ｐｍである。すなわち、上式により測定差圧ΔＰを絶対
温度Ｔが５２３で、回転数ｎが２６００の場合の補正差
圧ΔＰｅｑｉに補正する。したがって、本実施例では、
測定差圧ΔＰは排気ガス温度Ｔ又は回転数ｎの変動に対
して逆比例するものと近似している。この補正差圧ΔＰ
ｅｑｉは５０ｍｓｅｃ毎に算出する。
【００２２】次のステップ１００３にて、回転数ｎとア
クセル開度Ａとから、予め記憶する算出式又はマップに
基づいてエンジン負荷を求める。次に予め記憶する三次
元マップへ回転数ｎ及び上記エンジン負荷を導入して、
回転数ｎ及び負荷に連動する体積効率ηをサーチする。
次のステップ１００４にて、体積効率の変動による補正
差圧ΔＰｅｑｉの変化を補償するために、上記ΔＰｅｑ
ｉにηを掛けて補正圧力損失ΔＰｅｑｉ’を算出する。
クセル開度Ａとから、予め記憶する算出式又はマップに
基づいてエンジン負荷を求める。次に予め記憶する三次
元マップへ回転数ｎ及び上記エンジン負荷を導入して、
回転数ｎ及び負荷に連動する体積効率ηをサーチする。
次のステップ１００４にて、体積効率の変動による補正
差圧ΔＰｅｑｉの変化を補償するために、上記ΔＰｅｑ
ｉにηを掛けて補正圧力損失ΔＰｅｑｉ’を算出する。
【００２３】次のステップ１００４にて、過去において
５０ｍｓｅｃ毎に入力された各補正差圧ΔＰｅｑｉ’の
内、直前の６４個の各算出値の平均を求め、これを平均
補正差圧ΔＰｅｑｍとする。次のステップ１００４に
て、過去において５０ｍｓｅｃ毎に入力された各補正差
圧ΔＰｅｑｉの内、直前の６４個の各算出値の平均を求
め、これを平均補正差圧ΔＰｅｑｍとする。
５０ｍｓｅｃ毎に入力された各補正差圧ΔＰｅｑｉ’の
内、直前の６４個の各算出値の平均を求め、これを平均
補正差圧ΔＰｅｑｍとする。次のステップ１００４に
て、過去において５０ｍｓｅｃ毎に入力された各補正差
圧ΔＰｅｑｉの内、直前の６４個の各算出値の平均を求
め、これを平均補正差圧ΔＰｅｑｍとする。
【００２４】次に、ステップ１００７にて、マイコン式
のコントローラ８内蔵のメモリ（図示せず）に記憶さ
れ、平均補正差圧ΔＰｅｑｍと捕集量Ｇとの関係を記憶
するテーブルから、捕集量Ｇをサーチしてメインルーチ
ンにリターンする。次に、ステップ１０８にて、サーチ
したパティキュレ−ト捕集量Ｇが所定のしきい値Ｇｔを
超過したかどうかを調べ、超過しなければステップ１０
０にリターンし、超過したらステップ１１１に進む。
のコントローラ８内蔵のメモリ（図示せず）に記憶さ
れ、平均補正差圧ΔＰｅｑｍと捕集量Ｇとの関係を記憶
するテーブルから、捕集量Ｇをサーチしてメインルーチ
ンにリターンする。次に、ステップ１０８にて、サーチ
したパティキュレ−ト捕集量Ｇが所定のしきい値Ｇｔを
超過したかどうかを調べ、超過しなければステップ１０
０にリターンし、超過したらステップ１１１に進む。
【００２５】ステップ１１１では、フィルタ再生を指令
するランプ８１を点灯して、ルーチンを終了する。その
後、運転者がフィルタ再生を指令するランプ８１の点灯
を視認し、エンジン停止状態にて再生スイッチ（図示せ
ず）をオンすると、上記フィルタ再生実行ルーチンが開
始される。
するランプ８１を点灯して、ルーチンを終了する。その
後、運転者がフィルタ再生を指令するランプ８１の点灯
を視認し、エンジン停止状態にて再生スイッチ（図示せ
ず）をオンすると、上記フィルタ再生実行ルーチンが開
始される。
【００２６】このルーチンでは、まずステップ１１２に
てブロワ１３を起動し、次に、内蔵のタイマーを起動し
（１１４）、タイマー制御サブルーチンを実行して再生
動作を行い（１１６）、再生を終了する。上記したタイ
マー制御サブルーチンについて図４を参照しつつ以下に
説明する。
てブロワ１３を起動し、次に、内蔵のタイマーを起動し
（１１４）、タイマー制御サブルーチンを実行して再生
動作を行い（１１６）、再生を終了する。上記したタイ
マー制御サブルーチンについて図４を参照しつつ以下に
説明する。
【００２７】このサブルーチンは、ブロワ１３への通電
開始からの時間をパラメータとして通電、送風制御を行
うものであり、まずブロワ１３へ通電後、時間Ｔａ（こ
こでは１分）経過したら（１１６１）、ヒータ１１への
予熱電力の通電を開始する（１１６２）。次に、ヒータ
１１への予熱電力の通電開始後、時間Ｔｂ’経過した
ら、着火電力を通電し、ヒータ１１への通電開始後、時
間Ｔｂが経過したら（１１６３）、ヒータ１１への通電
電力を着火電力から燃焼持続電力に切り換える（１１６
４）。次に、時間Ｔｂ経過後、時間Ｔｃ（ここでは１５
分）経過したら（１１６５）、通電を停止する（１１６
６）。次に、通電停止後、時間Ｔｄ（ここでは１０分）
経過したら（１１６７）、送風を停止する（１１６
８）。
開始からの時間をパラメータとして通電、送風制御を行
うものであり、まずブロワ１３へ通電後、時間Ｔａ（こ
こでは１分）経過したら（１１６１）、ヒータ１１への
予熱電力の通電を開始する（１１６２）。次に、ヒータ
１１への予熱電力の通電開始後、時間Ｔｂ’経過した
ら、着火電力を通電し、ヒータ１１への通電開始後、時
間Ｔｂが経過したら（１１６３）、ヒータ１１への通電
電力を着火電力から燃焼持続電力に切り換える（１１６
４）。次に、時間Ｔｂ経過後、時間Ｔｃ（ここでは１５
分）経過したら（１１６５）、通電を停止する（１１６
６）。次に、通電停止後、時間Ｔｄ（ここでは１０分）
経過したら（１１６７）、送風を停止する（１１６
８）。
【００２８】以上説明したように本実施例では、まず、
フィルタ２の圧力損失（測定差圧）ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２に
対する回転数ｎ、排気ガス温度Ｔの影響を排除するため
に、補正差圧ΔＰｅｑｉ＝ΔＰ×（５２３／Ｔ）×（２
６００／ｎ）を求め、回転数ｎとアクセル開度Ａとから
エンジン負荷を求め、次に予め記憶する三次元マップへ
上記エンジン負荷及び回転数を導入して、回転数ｎ及び
負荷に連動する体積効率η１をサーチし、ΔＰｅｑｉに
体積効率η１を掛けて、体積効率による圧力損失の変動
を補償した補正圧力損失ΔＰｅｑｉ’を算出し、算出し
た補正圧力損失ΔＰｅｑｉ’からパティキュレ−ト捕集
量を推定する。
フィルタ２の圧力損失（測定差圧）ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２に
対する回転数ｎ、排気ガス温度Ｔの影響を排除するため
に、補正差圧ΔＰｅｑｉ＝ΔＰ×（５２３／Ｔ）×（２
６００／ｎ）を求め、回転数ｎとアクセル開度Ａとから
エンジン負荷を求め、次に予め記憶する三次元マップへ
上記エンジン負荷及び回転数を導入して、回転数ｎ及び
負荷に連動する体積効率η１をサーチし、ΔＰｅｑｉに
体積効率η１を掛けて、体積効率による圧力損失の変動
を補償した補正圧力損失ΔＰｅｑｉ’を算出し、算出し
た補正圧力損失ΔＰｅｑｉ’からパティキュレ−ト捕集
量を推定する。
【００２９】次に、本実施例の要部であるフィルタ下流
圧力判定サブルーチン２００について、図５のフローチ
ャートを参照して説明する。まずステップ２００２で、
入力されたフィルタ下流側の排気圧Ｐ２に対する回転数
ｎ、排気ガス温度Ｔの影響を排除するために、以下の補
正式により、補正圧力Ｐ２ｅｑｉを求める。
圧力判定サブルーチン２００について、図５のフローチ
ャートを参照して説明する。まずステップ２００２で、
入力されたフィルタ下流側の排気圧Ｐ２に対する回転数
ｎ、排気ガス温度Ｔの影響を排除するために、以下の補
正式により、補正圧力Ｐ２ｅｑｉを求める。
【００３０】 Ｐ２ｅｑｉ＝Ｐ２×（５２３／Ｔ）×（２６００／ｎ）
排気ガス温度Ｔは絶対温度であり、回転数ｎの単位はｒ
ｐｍである。すなわち、上式により測定差圧ΔＰを絶対
温度Ｔが５２３で、回転数ｎが２６００の場合の補正圧
力Ｐ２ｅｑｉに補正する。この補正圧力Ｐ２ｅｑｉは５
０ｍｓｅｃ毎に算出する。
排気ガス温度Ｔは絶対温度であり、回転数ｎの単位はｒ
ｐｍである。すなわち、上式により測定差圧ΔＰを絶対
温度Ｔが５２３で、回転数ｎが２６００の場合の補正圧
力Ｐ２ｅｑｉに補正する。この補正圧力Ｐ２ｅｑｉは５
０ｍｓｅｃ毎に算出する。
【００３１】次のステップ２００４にて、回転数ｎとア
クセル開度Ａとから、予め記憶する算出式又はマップに
基づいてエンジン負荷を求める。次に予め記憶する三次
元マップへ回転数ｎ及び上記エンジン負荷を導入して、
回転数ｎ及び負荷に連動する体積効率ηをサーチする。
次のステップ２００６にて、体積効率の変動による補正
圧力Ｐ２ｅｑｉの変化を補償するために、Ｐ２ｅｑｉに
ηを掛けて補正圧力Ｐ２ｅｑｉ’を算出する。
クセル開度Ａとから、予め記憶する算出式又はマップに
基づいてエンジン負荷を求める。次に予め記憶する三次
元マップへ回転数ｎ及び上記エンジン負荷を導入して、
回転数ｎ及び負荷に連動する体積効率ηをサーチする。
次のステップ２００６にて、体積効率の変動による補正
圧力Ｐ２ｅｑｉの変化を補償するために、Ｐ２ｅｑｉに
ηを掛けて補正圧力Ｐ２ｅｑｉ’を算出する。
【００３２】次のステップ２００８にて、過去において
５０ｍｓｅｃ毎に入力された各補正圧力Ｐ２ｅｑｉ’の
内、直前の６４個の各算出値の平均を求め、これを平均
補正圧力Ｐ２ｅｑｍとする。次のステップ２０１０に
て、この平均補正圧力Ｐ２ｅｑｍを、予め記憶する所定
の最低しきい値圧力Ｐｔ１及び最高しきい値圧力Ｐｔ２
と比較し、Ｐ２ｅｑｍがこの範囲内にあるかどうかを調
べ、範囲内にあればフィルタ下流圧力は正常と判定して
ステップ１００２に進み、範囲外にあればフィルタ下流
圧力は異常（例えば触媒ハニカム２ａの目詰まりやマフ
ラーの破れなど）と判定して、ステップ２０１２に進
み、異常警報ランプ８０を点灯し、更に音声により警報
し、ルーチンを終了する。
５０ｍｓｅｃ毎に入力された各補正圧力Ｐ２ｅｑｉ’の
内、直前の６４個の各算出値の平均を求め、これを平均
補正圧力Ｐ２ｅｑｍとする。次のステップ２０１０に
て、この平均補正圧力Ｐ２ｅｑｍを、予め記憶する所定
の最低しきい値圧力Ｐｔ１及び最高しきい値圧力Ｐｔ２
と比較し、Ｐ２ｅｑｍがこの範囲内にあるかどうかを調
べ、範囲内にあればフィルタ下流圧力は正常と判定して
ステップ１００２に進み、範囲外にあればフィルタ下流
圧力は異常（例えば触媒ハニカム２ａの目詰まりやマフ
ラーの破れなど）と判定して、ステップ２０１２に進
み、異常警報ランプ８０を点灯し、更に音声により警報
し、ルーチンを終了する。
【００３３】このようにすれば、上記したフィルタ下流
圧力判定サブルーチン２００（本発明でいう通気異常警
報手段）が、フィルタ下流の詰まり又は破損が生じた場
合に警報するので、パティキュレ−ト捕集量の算出精度
が低下したり、エンジンの運転条件が悪化したりするの
に対して速やかに対応することができる。 （変形態様）なお、フィルタ２の下流の排気圧Ｐ２は、
フィルタ２のパティキュレ−ト捕集量によっても変動す
るので、図３のフローチャートで推定されたパティキュ
レ−ト捕集量ΔＰｅｑｍによりマップから求めた係数を
補正圧力Ｐ２ｅｑｉ又はＰ２ｅｑｍに掛けて、特定のパ
ティキュレ−ト捕集状況下でのフィルタ下流の排気圧に
補正することもできる。
圧力判定サブルーチン２００（本発明でいう通気異常警
報手段）が、フィルタ下流の詰まり又は破損が生じた場
合に警報するので、パティキュレ−ト捕集量の算出精度
が低下したり、エンジンの運転条件が悪化したりするの
に対して速やかに対応することができる。 （変形態様）なお、フィルタ２の下流の排気圧Ｐ２は、
フィルタ２のパティキュレ−ト捕集量によっても変動す
るので、図３のフローチャートで推定されたパティキュ
レ−ト捕集量ΔＰｅｑｍによりマップから求めた係数を
補正圧力Ｐ２ｅｑｉ又はＰ２ｅｑｍに掛けて、特定のパ
ティキュレ−ト捕集状況下でのフィルタ下流の排気圧に
補正することもできる。
【図１】本発明の排気ガス浄化装置の一実施例を示すブ
ロック図、
ロック図、
【図２】その再生動作を示すフローチャート、
【図３】パティキュレ−ト捕集量推定動作を示すフロー
チャート、
チャート、
【図４】その再生動作を示すフローチャート、
【図５】フィルタ下流の排気圧異常を判定するフローチ
ャート。
ャート。
２はフィルタ、６は温度センサ、７、１７は圧力センサ
（圧力検出手段）、８はコントローラ（通気異常警報手
段、再生時期判別手段）、１１は着火用ヒータ（電熱手
段）、１３はブロワ（給気手段）、１８は回転数セン
サ、１９はエンジン。
（圧力検出手段）、８はコントローラ（通気異常警報手
段、再生時期判別手段）、１１は着火用ヒータ（電熱手
段）、１３はブロワ（給気手段）、１８は回転数セン
サ、１９はエンジン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】セラミックスからなる多孔性隔壁を軸方向
に貫孔して形成されるとともに下流側端部と上流側端部
とが交互に盲栓されてなる多数のセルを具備してディ−
ゼルエンジンの排気経路に内設されるパティキュレート
補集用のフィルタと、 前記フィルタの近傍に配設されて通電により前記パティ
キュレ−トを燃焼させる着火用ヒータと、 前記着火用ヒータの上流側の前記排気経路に外部空気を
導入する給気手段と、 前記フィルタの上流側及び下流側の圧力を検出する圧力
検出手段と、 前記圧力検出手段の出力に基づいて算出した前記フィル
タの圧力損失に関連する状態量に応じてパティキュレ−
ト捕集量を推定し、前記パティキュレ−ト捕集量に基づ
いてフィルタ再生時期を決定する再生時期判断手段と、 前記エンジンの運転時における前記フィルタ下流側の排
気圧が所定のしきい値範囲を逸脱する場合に前記フィル
タ下流側の通気異常と判別して警報する通気異常警報手
段と、 を備えることを特徴とする排気ガス浄化装置。 - 【請求項２】前記フィルタの下流に触媒ハニカムを有す
る請求項１記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項３】前記触媒ハニカムは前記フィルタと同一の
ケースに収容され、前記圧力検出手段は前記フィルタ下
流側の圧力として前記触媒ハニカムと前記フィルタとの
間の圧力を検出するものである請求項２記載の排気ガス
浄化装置。 - 【請求項４】前記再生時期判断手段は、前記警報入力時
に、前記圧力損失に基づく前記パティキュレ−ト捕集量
の推定を中断するものである請求項１記載の排気ガス浄
化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5328683A JPH07180528A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5328683A JPH07180528A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07180528A true JPH07180528A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=18213006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5328683A Pending JPH07180528A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07180528A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004210275A (ja) * | 2003-01-06 | 2004-07-29 | Valeo Climatisation | ブロワとフィルタ手段を具備する空調機の制御方法 |
| WO2005124118A1 (en) | 2004-06-21 | 2005-12-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of determining abnormality in particulate filter |
| WO2008078577A1 (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Mitsubishi Fuso Truck And Bus Corporation | センサの異常検出装置、及びその検出方法 |
| JP2016040193A (ja) * | 2014-08-12 | 2016-03-24 | 株式会社ヒラノテクシード | 巻取り装置 |
| EP3061937A1 (en) | 2015-02-26 | 2016-08-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abnormality determination system for an exhaust device |
| CN108775921A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-09 | 深圳汇通智能化科技有限公司 | 工业烟气在线连续监测装置 |
| CN110307990A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-10-08 | 中国中车股份有限公司 | 一种柴油机机油系统故障的智能诊断方法及系统 |
| CN115419489A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-12-02 | 中国第一汽车股份有限公司 | 基于太阳能供电的颗粒捕集装置辅助再生系统的控制方法 |
| JP2024111655A (ja) * | 2023-02-06 | 2024-08-19 | トヨタ自動車株式会社 | フィルタの異常検出装置 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5328683A patent/JPH07180528A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004210275A (ja) * | 2003-01-06 | 2004-07-29 | Valeo Climatisation | ブロワとフィルタ手段を具備する空調機の制御方法 |
| WO2005124118A1 (en) | 2004-06-21 | 2005-12-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of determining abnormality in particulate filter |
| US8074442B2 (en) | 2004-06-21 | 2011-12-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of determining abnormality in particulate filter |
| WO2008078577A1 (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Mitsubishi Fuso Truck And Bus Corporation | センサの異常検出装置、及びその検出方法 |
| JP2016040193A (ja) * | 2014-08-12 | 2016-03-24 | 株式会社ヒラノテクシード | 巻取り装置 |
| EP3061937A1 (en) | 2015-02-26 | 2016-08-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abnormality determination system for an exhaust device |
| JP2016156357A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | トヨタ自動車株式会社 | 排気装置の異常判定システム |
| CN108775921A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-09 | 深圳汇通智能化科技有限公司 | 工业烟气在线连续监测装置 |
| CN110307990A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-10-08 | 中国中车股份有限公司 | 一种柴油机机油系统故障的智能诊断方法及系统 |
| CN115419489A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-12-02 | 中国第一汽车股份有限公司 | 基于太阳能供电的颗粒捕集装置辅助再生系统的控制方法 |
| CN115419489B (zh) * | 2022-08-26 | 2023-10-27 | 中国第一汽车股份有限公司 | 基于太阳能供电的颗粒捕集装置辅助再生系统的控制方法 |
| JP2024111655A (ja) * | 2023-02-06 | 2024-08-19 | トヨタ自動車株式会社 | フィルタの異常検出装置 |
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