JPH0734857A - ディーゼル機関の排気浄化装置 - Google Patents
ディーゼル機関の排気浄化装置Info
- Publication number
- JPH0734857A JPH0734857A JP5184170A JP18417093A JPH0734857A JP H0734857 A JPH0734857 A JP H0734857A JP 5184170 A JP5184170 A JP 5184170A JP 18417093 A JP18417093 A JP 18417093A JP H0734857 A JPH0734857 A JP H0734857A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amount
- organic solvent
- sof
- soluble component
- filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】有機溶剤可溶成分（ＳＯＦ）捕集量が多いほど
再生用ヒータへの通電時間を短くして、電力消費を最小
限に抑えることを可能とするディーゼル機関の排気浄化
装置を提供すること。 【構成】ＳＯＦ捕集領域であると判定された場合Ｓ305
には、ＳＯＦ捕集率βSOF に流量分配率αを乗じて、Ｓ
ＯＦ捕集率の増分を求め、今までのＳＯＦ堆積量Ｗ1SOF
に加算してＳＯＦ堆積量ＷSOF を求めるＳ306 。そし
て、パーティキュレート堆積量ＷPMに占めるＳＯＦ堆積
量ＷSOF の割合を基に、ヒータへの通電時間t1が設定さ
れるＳ310 。
再生用ヒータへの通電時間を短くして、電力消費を最小
限に抑えることを可能とするディーゼル機関の排気浄化
装置を提供すること。 【構成】ＳＯＦ捕集領域であると判定された場合Ｓ305
には、ＳＯＦ捕集率βSOF に流量分配率αを乗じて、Ｓ
ＯＦ捕集率の増分を求め、今までのＳＯＦ堆積量Ｗ1SOF
に加算してＳＯＦ堆積量ＷSOF を求めるＳ306 。そし
て、パーティキュレート堆積量ＷPMに占めるＳＯＦ堆積
量ＷSOF の割合を基に、ヒータへの通電時間t1が設定さ
れるＳ310 。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関の排気
中に含まれる微粒子を捕集することにより排気を浄化す
る排気浄化装置の改善に関する。
中に含まれる微粒子を捕集することにより排気を浄化す
る排気浄化装置の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、環境保護の見地から、内燃機
関特にディーゼル機関の排気中に含まれる微粒子（パー
ティキュレート）が大気中に排出されるのを防止するた
めに、排気系に設けたフィルタにより該微粒子を捕集す
る排気微粒子捕集装置が提案されている。しかし、該捕
集された排気微粒子がフィルタに堆積してフィルタに目
詰まりが生じると、該フィルタが大きな通路抵抗となっ
て排気圧力が上昇することとなり、機関性能の低下や燃
費の悪化を招く結果となる。そこで、該捕集された排気
微粒子をフィルタから除去してフィルタを再生する必要
がある。
関特にディーゼル機関の排気中に含まれる微粒子（パー
ティキュレート）が大気中に排出されるのを防止するた
めに、排気系に設けたフィルタにより該微粒子を捕集す
る排気微粒子捕集装置が提案されている。しかし、該捕
集された排気微粒子がフィルタに堆積してフィルタに目
詰まりが生じると、該フィルタが大きな通路抵抗となっ
て排気圧力が上昇することとなり、機関性能の低下や燃
費の悪化を招く結果となる。そこで、該捕集された排気
微粒子をフィルタから除去してフィルタを再生する必要
がある。
【０００３】かかるフィルタの再生装置として、例え
ば、ＳＡＥ９２０１３９号に開示されるようなディーゼ
ル機関の排気浄化装置がある。即ち、排気通路を４分割
し、各通路にセラミック繊維を巻いたヒータ一体型のフ
ィルタを設け、さらに各フィルタと直列に排気通路開閉
弁を設ける構成として、再生時には、再生するフィルタ
と直列の開閉弁を閉じ、再生用ヒータに所定時間だけ通
電するようにしたものである。
ば、ＳＡＥ９２０１３９号に開示されるようなディーゼ
ル機関の排気浄化装置がある。即ち、排気通路を４分割
し、各通路にセラミック繊維を巻いたヒータ一体型のフ
ィルタを設け、さらに各フィルタと直列に排気通路開閉
弁を設ける構成として、再生時には、再生するフィルタ
と直列の開閉弁を閉じ、再生用ヒータに所定時間だけ通
電するようにしたものである。
【０００４】また、ディーゼル機関から排出されるパー
ティキュレートの主成分は炭素粒子とミスト状ＨＣであ
る有機溶剤可溶成分（以下ＳＯＦと称する）である。
ティキュレートの主成分は炭素粒子とミスト状ＨＣであ
る有機溶剤可溶成分（以下ＳＯＦと称する）である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、フィルタに
よるパーティキュレートの捕集量は運転状態により異な
り、もってＳＯＦ捕集量も異なる。ここで、フィルタへ
のＳＯＦ捕集量が多いほど、より燃焼し易いため、より
温度の低い状態で燃焼伝播が生じることとなり、もって
より短時間でフィルタの再生が可能となり、もってより
低い電力消費量での再生が可能となる。
よるパーティキュレートの捕集量は運転状態により異な
り、もってＳＯＦ捕集量も異なる。ここで、フィルタへ
のＳＯＦ捕集量が多いほど、より燃焼し易いため、より
温度の低い状態で燃焼伝播が生じることとなり、もって
より短時間でフィルタの再生が可能となり、もってより
低い電力消費量での再生が可能となる。
【０００６】しかしながら従来のディーゼル機関の排気
浄化装置にあっては、捕集したパーティキュレートの成
分によらず再生時間を一定としているため、必要以上に
再生電力を消費することとなり、もって燃費の悪化やバ
ッテリの消耗を招く惧れがある。尚、フィルタへのパー
ティキュレート堆積量を検出する手段として、特開平３
−１７１４１２号公報に開示されるように、機関運転状
態に応じて機関より排出されるパーティキュレート量を
演算し、機関から排出されたパーティキュレートのうち
フィルタに捕集される比率と、既にフィルタに堆積して
いるパーティキュレートが排出される比率とを考慮し
て、フィルタへのパーティキュレート堆積量を検出する
ものがあるが、パーティキュレート中のＳＯＦ捕集量に
着目したものではないため、電力消費を最適なものとす
ることはできない。
浄化装置にあっては、捕集したパーティキュレートの成
分によらず再生時間を一定としているため、必要以上に
再生電力を消費することとなり、もって燃費の悪化やバ
ッテリの消耗を招く惧れがある。尚、フィルタへのパー
ティキュレート堆積量を検出する手段として、特開平３
−１７１４１２号公報に開示されるように、機関運転状
態に応じて機関より排出されるパーティキュレート量を
演算し、機関から排出されたパーティキュレートのうち
フィルタに捕集される比率と、既にフィルタに堆積して
いるパーティキュレートが排出される比率とを考慮し
て、フィルタへのパーティキュレート堆積量を検出する
ものがあるが、パーティキュレート中のＳＯＦ捕集量に
着目したものではないため、電力消費を最適なものとす
ることはできない。
【０００７】本発明は、フィルタへのＳＯＦ捕集量が多
いほど低温から燃焼伝播が生じ、低電力消費量での再生
が可能となることに着目してなされたもので、エンジン
の運転状態及びフィルタの捕集効率から、フィルタに捕
集されたパーティキュレート中に含まれるＳＯＦの量を
求め、ＳＯＦ捕集量が多いほど通電時間を短くすること
によって電力消費を最小限に抑え、出力、燃費の悪化及
びバッテリの消耗を防ぐことを可能とするディーゼル機
関の排気浄化装置を提供することを目的としている。
いほど低温から燃焼伝播が生じ、低電力消費量での再生
が可能となることに着目してなされたもので、エンジン
の運転状態及びフィルタの捕集効率から、フィルタに捕
集されたパーティキュレート中に含まれるＳＯＦの量を
求め、ＳＯＦ捕集量が多いほど通電時間を短くすること
によって電力消費を最小限に抑え、出力、燃費の悪化及
びバッテリの消耗を防ぐことを可能とするディーゼル機
関の排気浄化装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、図１
に示すように、排気通路に設けられたパーティキュレー
ト捕集フィルタと、該パーティキュレート捕集フィルタ
に装着され捕集フィルタに所定量以上堆積したパーティ
キュレートを燃焼除去して捕集フィルタを再生する再生
用ヒータと、機関運転状態を検出する運転状態検出手段
と、前記運転状態検出手段により検出された機関運転状
態に基づいて前記パーティキュレート捕集フィルタに捕
集され堆積するパーティキュレート中の有機溶剤可溶成
分量を演算する有機溶剤可溶成分堆積量演算手段と、前
記有機溶剤可溶成分堆積量演算手段により演算された有
機溶剤可溶成分堆積量に基づいて前記再生用ヒータの再
生動作時間を制御する再生動作時間制御手段と、を設け
る構成とした。
に示すように、排気通路に設けられたパーティキュレー
ト捕集フィルタと、該パーティキュレート捕集フィルタ
に装着され捕集フィルタに所定量以上堆積したパーティ
キュレートを燃焼除去して捕集フィルタを再生する再生
用ヒータと、機関運転状態を検出する運転状態検出手段
と、前記運転状態検出手段により検出された機関運転状
態に基づいて前記パーティキュレート捕集フィルタに捕
集され堆積するパーティキュレート中の有機溶剤可溶成
分量を演算する有機溶剤可溶成分堆積量演算手段と、前
記有機溶剤可溶成分堆積量演算手段により演算された有
機溶剤可溶成分堆積量に基づいて前記再生用ヒータの再
生動作時間を制御する再生動作時間制御手段と、を設け
る構成とした。
【０００９】また、図２に示すように、排気通路に設け
られたパーティキュレート捕集フィルタと、該パーティ
キュレート捕集フィルタに装着され捕集フィルタに所定
量以上堆積したパーティキュレートを燃焼除去して捕集
フィルタを再生する再生用ヒータと、前記パーティキュ
レート捕集フィルタに流入する排気の温度を検出する排
気温度検出手段と、機関運転状態を検出する運転状態検
出手段と、前記運転状態検出手段により検出された機関
運転状態に基づいて当該機関より排出されるパーティキ
ュレート中の有機溶剤可溶成分量を演算する有機溶剤可
溶成分排出量演算手段と、前記有機溶剤可溶成分排出量
演算手段により演算された有機溶剤可溶成分排出量と前
記排気温度検出手段により検出された排気温度と前記運
転状態検出手段により検出された機関運転状態に基づい
て前記パーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積
するパーティキュレート中の有機溶剤可溶成分量を演算
する有機溶剤可溶成分堆積量演算手段と、前記有機溶剤
可溶成分堆積量演算手段により演算された有機溶剤可溶
成分堆積量に基づいて前記再生用ヒータの再生動作時間
を制御する再生動作時間制御手段と、を設ける構成とし
てもよい。
られたパーティキュレート捕集フィルタと、該パーティ
キュレート捕集フィルタに装着され捕集フィルタに所定
量以上堆積したパーティキュレートを燃焼除去して捕集
フィルタを再生する再生用ヒータと、前記パーティキュ
レート捕集フィルタに流入する排気の温度を検出する排
気温度検出手段と、機関運転状態を検出する運転状態検
出手段と、前記運転状態検出手段により検出された機関
運転状態に基づいて当該機関より排出されるパーティキ
ュレート中の有機溶剤可溶成分量を演算する有機溶剤可
溶成分排出量演算手段と、前記有機溶剤可溶成分排出量
演算手段により演算された有機溶剤可溶成分排出量と前
記排気温度検出手段により検出された排気温度と前記運
転状態検出手段により検出された機関運転状態に基づい
て前記パーティキュレート捕集フィルタに捕集され堆積
するパーティキュレート中の有機溶剤可溶成分量を演算
する有機溶剤可溶成分堆積量演算手段と、前記有機溶剤
可溶成分堆積量演算手段により演算された有機溶剤可溶
成分堆積量に基づいて前記再生用ヒータの再生動作時間
を制御する再生動作時間制御手段と、を設ける構成とし
てもよい。
【００１０】
【作用】パーティキュレートは炭素粒子であるドライス
ートと、ミスト状のＨＣであって、含有量によりフィル
タの再生能力に影響を及ぼす物質である有機溶剤可溶成
分により構成される。ここで、第１の技術的手段に係る
構成によれば、機関運転状態に基づいてパーティキュレ
ート捕集フィルタに捕集され堆積するパーティキュレー
ト中の有機溶剤可溶成分量が演算される。また、該パー
ティキュレート捕集フィルタに装着され捕集フィルタに
所定量以上堆積したパーティキュレートを燃焼除去して
捕集フィルタを再生する再生用ヒータが備えられてい
る。そして、前記演算された有機溶剤可溶成分堆積量に
基づいて前記再生用ヒータの再生動作時間が制御される
こととなり、有機溶剤可溶成分による燃焼伝播が考慮さ
れたヒータの再生動作時間制御がなされることとなり、
例えばヒータに供給する電力消費を最小限に抑えてい
る。
ートと、ミスト状のＨＣであって、含有量によりフィル
タの再生能力に影響を及ぼす物質である有機溶剤可溶成
分により構成される。ここで、第１の技術的手段に係る
構成によれば、機関運転状態に基づいてパーティキュレ
ート捕集フィルタに捕集され堆積するパーティキュレー
ト中の有機溶剤可溶成分量が演算される。また、該パー
ティキュレート捕集フィルタに装着され捕集フィルタに
所定量以上堆積したパーティキュレートを燃焼除去して
捕集フィルタを再生する再生用ヒータが備えられてい
る。そして、前記演算された有機溶剤可溶成分堆積量に
基づいて前記再生用ヒータの再生動作時間が制御される
こととなり、有機溶剤可溶成分による燃焼伝播が考慮さ
れたヒータの再生動作時間制御がなされることとなり、
例えばヒータに供給する電力消費を最小限に抑えてい
る。
【００１１】また、第２の技術的手段に係る構成によれ
ば、機関運転状態に基づいて当該機関より排出されるパ
ーティキュレート中の有機溶剤可溶成分量が演算され、
有機溶剤可溶成分排出量と排気温度と機関運転状態に基
づいて前記パーティキュレート捕集フィルタに捕集され
堆積するパーティキュレート中の有機溶剤可溶成分量が
演算される。また、第１の技術的手段と同様に、該パー
ティキュレート捕集フィルタに装着され捕集フィルタに
所定量以上堆積したパーティキュレートを燃焼除去して
捕集フィルタを再生する再生用ヒータが備えられてい
る。ここで、機関から排出された有機溶剤可溶成分が、
排気温度によって所定量パーティキュレート捕集フィル
タに捕集され堆積することとなるが、該堆積した有機溶
剤可溶成分堆積量に基づいて前記再生用ヒータの再生動
作時間が制御されることとなり、有機溶剤可溶成分によ
る燃焼伝播が考慮されたヒータの再生動作時間制御がな
されることとなり、例えばヒータに供給する電力消費を
最小限に抑えることが可能となると共に、外気の影響も
考慮した制御が可能となる。
ば、機関運転状態に基づいて当該機関より排出されるパ
ーティキュレート中の有機溶剤可溶成分量が演算され、
有機溶剤可溶成分排出量と排気温度と機関運転状態に基
づいて前記パーティキュレート捕集フィルタに捕集され
堆積するパーティキュレート中の有機溶剤可溶成分量が
演算される。また、第１の技術的手段と同様に、該パー
ティキュレート捕集フィルタに装着され捕集フィルタに
所定量以上堆積したパーティキュレートを燃焼除去して
捕集フィルタを再生する再生用ヒータが備えられてい
る。ここで、機関から排出された有機溶剤可溶成分が、
排気温度によって所定量パーティキュレート捕集フィル
タに捕集され堆積することとなるが、該堆積した有機溶
剤可溶成分堆積量に基づいて前記再生用ヒータの再生動
作時間が制御されることとなり、有機溶剤可溶成分によ
る燃焼伝播が考慮されたヒータの再生動作時間制御がな
されることとなり、例えばヒータに供給する電力消費を
最小限に抑えることが可能となると共に、外気の影響も
考慮した制御が可能となる。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。先ず、本発明の請求項１に係る第１実施例について
説明する。機関本体１に接続される排気通路４は、２つ
に分割され、分割された各通路にパーティキュレート捕
集フィルタ部材６（以下フィルタ部材６と称する）が装
着されたフィルタケース５が各々設けられている。尚、
図においては簡単のため、一方の通路についてのみ示し
ている。
る。先ず、本発明の請求項１に係る第１実施例について
説明する。機関本体１に接続される排気通路４は、２つ
に分割され、分割された各通路にパーティキュレート捕
集フィルタ部材６（以下フィルタ部材６と称する）が装
着されたフィルタケース５が各々設けられている。尚、
図においては簡単のため、一方の通路についてのみ示し
ている。
【００１３】また、フィルタケース５内の前記フィルタ
部材６の上流側には、フィルタ部材６に所定量以上堆積
したパーティキュレートを燃焼除去して当該フィルタ部
材６を再生する電気式再生用ヒータ７が、該フィルタ部
材６に接して、またフィルタケース５とは電気的に絶縁
されて装着されている。該再生用ヒータ７の電極８はヒ
ータ駆動回路９を介してバッテリ10へ接続されている。
また、フィルタケース５の上流には、排気開閉弁駆動部
12により開閉駆動される排気開閉弁11が設けられてお
り、フィルタ部材６の再生時には弁を閉じることでフィ
ルタ部材６への排気流量を制限する構成としている。
部材６の上流側には、フィルタ部材６に所定量以上堆積
したパーティキュレートを燃焼除去して当該フィルタ部
材６を再生する電気式再生用ヒータ７が、該フィルタ部
材６に接して、またフィルタケース５とは電気的に絶縁
されて装着されている。該再生用ヒータ７の電極８はヒ
ータ駆動回路９を介してバッテリ10へ接続されている。
また、フィルタケース５の上流には、排気開閉弁駆動部
12により開閉駆動される排気開閉弁11が設けられてお
り、フィルタ部材６の再生時には弁を閉じることでフィ
ルタ部材６への排気流量を制限する構成としている。
【００１４】一方、機関本体１には、運転状態検出手段
としての機関回転数センサ２及び機関負荷を検出するコ
ントロールレバーセンサ３とが設けられている。そし
て、これら機関回転数センサ２及びコントロールレバー
センサ３からの出力信号はマイクロコンピュータ22、Ｒ
ＯＭ23及びＲＡＭ24等から構成されるコントロールユニ
ット20に入力される。
としての機関回転数センサ２及び機関負荷を検出するコ
ントロールレバーセンサ３とが設けられている。そし
て、これら機関回転数センサ２及びコントロールレバー
センサ３からの出力信号はマイクロコンピュータ22、Ｒ
ＯＭ23及びＲＡＭ24等から構成されるコントロールユニ
ット20に入力される。
【００１５】そして、コントロールユニット20は、ＲＯ
Ｍ23に格納されたプログラムに従い前記センサからの情
報とＲＯＭ23に格納されているマップデータとに基づい
て各種演算を行い、前記再生用ヒータ７の再生動作時間
に係る制御量及び排気開閉弁11を制御するための制御量
を、ヒータ駆動回路９及び排気開閉弁駆動部12に出力す
る。尚、ＲＡＭ24はマイクロコンピュータ22の演算処理
に関連したデータを一時退避するために用いられるもの
である。
Ｍ23に格納されたプログラムに従い前記センサからの情
報とＲＯＭ23に格納されているマップデータとに基づい
て各種演算を行い、前記再生用ヒータ７の再生動作時間
に係る制御量及び排気開閉弁11を制御するための制御量
を、ヒータ駆動回路９及び排気開閉弁駆動部12に出力す
る。尚、ＲＡＭ24はマイクロコンピュータ22の演算処理
に関連したデータを一時退避するために用いられるもの
である。
【００１６】かかるコントロールユニット20による制御
を、図４のフローチャートに基づいて説明する。まず、
ステップ301 （図ではＳ301 と記す。以下同様）では、
再生フラグＦが１であるか否か、即ち、フィルタ部材６
が再生中であるか否かを判断する。再生中で無い（Ｆ＝
０）と判断された場合には、ステップ302 に進み、回転
数センサ２及びコントロールレバーセンサ３からの検出
信号を基に機関回転数及び負荷を求める。
を、図４のフローチャートに基づいて説明する。まず、
ステップ301 （図ではＳ301 と記す。以下同様）では、
再生フラグＦが１であるか否か、即ち、フィルタ部材６
が再生中であるか否かを判断する。再生中で無い（Ｆ＝
０）と判断された場合には、ステップ302 に進み、回転
数センサ２及びコントロールレバーセンサ３からの検出
信号を基に機関回転数及び負荷を求める。
【００１７】次にステップ303 で、単位時間当たりに機
関より排出されるドライスート排出量Δdry を、機関回
転数及び負荷をパラメータとして求める。ここで、ドラ
イスートとはパーティキュレートの一部を構成する炭素
粒子であり、該パーティキュレートはドライスートと後
述のＳＯＦにより構成される。また該ドライスート排出
量Δdry は、図５に示すように、ＲＯＭ23に予め記憶さ
れているマップより求められ、機関回転数が高い程また
負荷としてのトルクが大きい程ドライスート排出量Δdr
y も大きくなる。
関より排出されるドライスート排出量Δdry を、機関回
転数及び負荷をパラメータとして求める。ここで、ドラ
イスートとはパーティキュレートの一部を構成する炭素
粒子であり、該パーティキュレートはドライスートと後
述のＳＯＦにより構成される。また該ドライスート排出
量Δdry は、図５に示すように、ＲＯＭ23に予め記憶さ
れているマップより求められ、機関回転数が高い程また
負荷としてのトルクが大きい程ドライスート排出量Δdr
y も大きくなる。
【００１８】ステップ304 でこのドライスート排出量Δ
dry にフィルタ捕集効率ηdry と、該当のフィルタ部材
６への流量分配率αとを乗じて、ドライスート堆積量の
増分を求め、今でのドライスート堆積量Ｗ1dryに加算す
る。次に、ステップ305 では、機関運転状態がＳＯＦ捕
集領域にあるか、脱離領域にあるかを、ＲＯＭ23に記憶
された、図６のＳＯＦ捕集・脱離マップに基づいて判定
する。ここで、機関運転状態が低負荷・低回転領域であ
る程ＳＯＦは効率良く捕集され、また機関運転状態が高
負荷・高回転領域である程ＳＯＦが大量に離脱する。
dry にフィルタ捕集効率ηdry と、該当のフィルタ部材
６への流量分配率αとを乗じて、ドライスート堆積量の
増分を求め、今でのドライスート堆積量Ｗ1dryに加算す
る。次に、ステップ305 では、機関運転状態がＳＯＦ捕
集領域にあるか、脱離領域にあるかを、ＲＯＭ23に記憶
された、図６のＳＯＦ捕集・脱離マップに基づいて判定
する。ここで、機関運転状態が低負荷・低回転領域であ
る程ＳＯＦは効率良く捕集され、また機関運転状態が高
負荷・高回転領域である程ＳＯＦが大量に離脱する。
【００１９】尚、ＳＯＦとはパーティキュレートの一部
を構成するミスト状のＨＣであり、該ＳＯＦの含有量に
より燃焼伝播が異なり、もってフィルタの再生能力に影
響を及ぼす物質である。そして、ＳＯＦ捕集領域である
と判定された場合には、ステップ306 にて、図６のマッ
プから読取ったＳＯＦ捕集率βSOF に、該当するフィル
タ部材６への流量分配率αを乗じて、ＳＯＦ捕集率の増
分を求め、今までのＳＯＦ堆積量Ｗ1SOFにα×βSOF を
乗じてＳＯＦ捕集量の増量分を求め、今までのＳＯＦ堆
積量Ｗ1SOFに加算する。従ってＳＯＦ捕集量ＷSOF はＷ
SOF ＝Ｗ1SOF×（１＋α×βSOF）となる。
を構成するミスト状のＨＣであり、該ＳＯＦの含有量に
より燃焼伝播が異なり、もってフィルタの再生能力に影
響を及ぼす物質である。そして、ＳＯＦ捕集領域である
と判定された場合には、ステップ306 にて、図６のマッ
プから読取ったＳＯＦ捕集率βSOF に、該当するフィル
タ部材６への流量分配率αを乗じて、ＳＯＦ捕集率の増
分を求め、今までのＳＯＦ堆積量Ｗ1SOFにα×βSOF を
乗じてＳＯＦ捕集量の増量分を求め、今までのＳＯＦ堆
積量Ｗ1SOFに加算する。従ってＳＯＦ捕集量ＷSOF はＷ
SOF ＝Ｗ1SOF×（１＋α×βSOF）となる。
【００２０】即ち、ステップ306 及び307 が有機溶剤可
溶成分堆積量演算手段の機能を奏するものである。ま
た、ＳＯＦ脱離領域であると判定された場合には、ステ
ップ307 にて、図６のマップからＳＯＦ脱離率γSOF を
読取り、該当するフィルタ部材６への流量分配率αを考
慮し、今までのＳＯＦ堆積量Ｗ1SOFにα×γSOF を乗じ
てＳＯＦ捕集量の減量分を求める。従って、最終的なＳ
ＯＦ堆積量ＷSOF は、今までのＳＯＦ堆積量Ｗ1SOFに
（１−α×γSOF ）を乗じることにより求められる。
溶成分堆積量演算手段の機能を奏するものである。ま
た、ＳＯＦ脱離領域であると判定された場合には、ステ
ップ307 にて、図６のマップからＳＯＦ脱離率γSOF を
読取り、該当するフィルタ部材６への流量分配率αを考
慮し、今までのＳＯＦ堆積量Ｗ1SOFにα×γSOF を乗じ
てＳＯＦ捕集量の減量分を求める。従って、最終的なＳ
ＯＦ堆積量ＷSOF は、今までのＳＯＦ堆積量Ｗ1SOFに
（１−α×γSOF ）を乗じることにより求められる。
【００２１】次に，ステップ309 にて、フィルタ部材６
へのパーティキュレート堆積量ＷPM、即ち、ドライスー
ト堆積量Ｗdry とＳＯＦ堆積量ＷSOF との和が、設定値
Ｗ0以上であるか否かを判定する。パーティキュレート
堆積量ＷPMが設定値Ｗ0 以上である、即ち、フィルタ部
材６にパーティキュレートが充分に堆積し、再生時期で
あると判定された場合には、ステップ310 にて、パーテ
ィキュレート堆積量ＷPMに占めるＳＯＦ堆積量ＷSOF の
割合を基に、図７に示す関係より、ヒータ７の再生動作
時間としての通電時間t1を設定する。
へのパーティキュレート堆積量ＷPM、即ち、ドライスー
ト堆積量Ｗdry とＳＯＦ堆積量ＷSOF との和が、設定値
Ｗ0以上であるか否かを判定する。パーティキュレート
堆積量ＷPMが設定値Ｗ0 以上である、即ち、フィルタ部
材６にパーティキュレートが充分に堆積し、再生時期で
あると判定された場合には、ステップ310 にて、パーテ
ィキュレート堆積量ＷPMに占めるＳＯＦ堆積量ＷSOF の
割合を基に、図７に示す関係より、ヒータ７の再生動作
時間としての通電時間t1を設定する。
【００２２】ここで、パーティキュレート堆積量ＷPMに
占めるＳＯＦ堆積量ＷSOF の割合が高い程、フィルタ部
材６へのＳＯＦ捕集量が多いので、より低温から燃焼伝
播が生じて低電力消費量での再生が可能となるとして、
該通電時間t1が短くなっている。そして、ステップ311
で、再生フラグＦをＦ＝１として、排気開閉弁11を閉
じ、ヒータ７への通電を開始する。
占めるＳＯＦ堆積量ＷSOF の割合が高い程、フィルタ部
材６へのＳＯＦ捕集量が多いので、より低温から燃焼伝
播が生じて低電力消費量での再生が可能となるとして、
該通電時間t1が短くなっている。そして、ステップ311
で、再生フラグＦをＦ＝１として、排気開閉弁11を閉
じ、ヒータ７への通電を開始する。
【００２３】一方、ステップ301 で再生中である（Ｆ＝
１）と判定された場合には、ステップ312 でヒータ７へ
の通電時間ｔのカウントを行う。また、ステップ313 で
は、通電時間を基に、図８に示す関係から、ドライスー
ト及びＳＯＦが再生開始時の堆積量に較べて、どれ程残
っているか、即ちドライスート残量率及びＳＯＦ残量率
を算出する。
１）と判定された場合には、ステップ312 でヒータ７へ
の通電時間ｔのカウントを行う。また、ステップ313 で
は、通電時間を基に、図８に示す関係から、ドライスー
ト及びＳＯＦが再生開始時の堆積量に較べて、どれ程残
っているか、即ちドライスート残量率及びＳＯＦ残量率
を算出する。
【００２４】次にステップ314 にて、通電時間がステッ
プ310 で求めた設定時間に達したか否かを判定する。通
電時間が設定した時間t1に達している場合は、ステップ
315に進む。ステップ315 では、再生が完了しているの
で再生フラグＦをＦ＝０として、排気開閉弁11を閉じ、
ヒータへの通電を終了し、排気開閉弁11を開く。
プ310 で求めた設定時間に達したか否かを判定する。通
電時間が設定した時間t1に達している場合は、ステップ
315に進む。ステップ315 では、再生が完了しているの
で再生フラグＦをＦ＝０として、排気開閉弁11を閉じ、
ヒータへの通電を終了し、排気開閉弁11を開く。
【００２５】尚、機関停止等により再生が中断された場
合には、ステップ313 にて求めたドライスート残量率及
びＳＯＦ残量率に基づいて初期値を設定し、再び演算を
行う。即ち、ステップ306 、307 、310 、312 及び314
が再生動作時間制御手段の機能を奏している。
合には、ステップ313 にて求めたドライスート残量率及
びＳＯＦ残量率に基づいて初期値を設定し、再び演算を
行う。即ち、ステップ306 、307 、310 、312 及び314
が再生動作時間制御手段の機能を奏している。
【００２６】即ち、本第１実施例にあっては、エンジン
の運転状態及びフィルタ部材６の捕集効率から、フィル
タ部材６に捕集されたパーティキュレート中に含まれる
ＳＯＦの量を求め、パーティキュレート堆積量ＷPMに占
めるＳＯＦ堆積量ＷSOF の割合が多いほどヒータ７の通
電時間ｔを短くすることによって電力消費を最小限に抑
えている。従って、出力、燃費の悪化及びバッテリ10の
消耗を防ぐことが可能となるという効果がある。
の運転状態及びフィルタ部材６の捕集効率から、フィル
タ部材６に捕集されたパーティキュレート中に含まれる
ＳＯＦの量を求め、パーティキュレート堆積量ＷPMに占
めるＳＯＦ堆積量ＷSOF の割合が多いほどヒータ７の通
電時間ｔを短くすることによって電力消費を最小限に抑
えている。従って、出力、燃費の悪化及びバッテリ10の
消耗を防ぐことが可能となるという効果がある。
【００２７】次に、本発明の請求項２に係る第２実施例
について説明する。まず、第２実施例に係るシステム構
成について、図９を参照しつつ、説明するが、図３に示
した第１実施例に係るシステム構成と同一構成要素に
は、同一符号を付して説明を省略する。本第２実施例に
係る構成として、フィルタケース５内の前記再生用ヒー
タ７の上流側には、該フィルタ部材６に流入してくる排
気の温度を検出する排気温度検出手段と排気温度センサ
13が設けられている。そして、排気温度センサ13からの
出力信号もコントロールユニット20に入力される。
について説明する。まず、第２実施例に係るシステム構
成について、図９を参照しつつ、説明するが、図３に示
した第１実施例に係るシステム構成と同一構成要素に
は、同一符号を付して説明を省略する。本第２実施例に
係る構成として、フィルタケース５内の前記再生用ヒー
タ７の上流側には、該フィルタ部材６に流入してくる排
気の温度を検出する排気温度検出手段と排気温度センサ
13が設けられている。そして、排気温度センサ13からの
出力信号もコントロールユニット20に入力される。
【００２８】本第２実施例に係る制御を、図10のフロー
チャートに基づいて説明する。尚、図４に示した第１実
施例に係る制御と同一機能を奏するステップについては
同一ステップ番号を付して、説明を省略する。ステップ
301 で再生中で無い（Ｆ＝０）と判断された場合には、
ステップ1002に進み、回転数センサ２、コントロールレ
バーセンサ３及び排気温度センサ13からの検出信号を基
に機関回転数、負荷及び排気温度を求める。
チャートに基づいて説明する。尚、図４に示した第１実
施例に係る制御と同一機能を奏するステップについては
同一ステップ番号を付して、説明を省略する。ステップ
301 で再生中で無い（Ｆ＝０）と判断された場合には、
ステップ1002に進み、回転数センサ２、コントロールレ
バーセンサ３及び排気温度センサ13からの検出信号を基
に機関回転数、負荷及び排気温度を求める。
【００２９】次にステップ1003で、単位時間当たりに機
関より排出されるドライスート排出量Δdry を、前述の
ステップ303 と同様に求めると共に、単位時間当たりに
機関より排出されるＳＯＦ排出量ΔSOF を、機関回転数
及び負荷をパラメータとして求める。ここで、該ＳＯＦ
排出量ΔSOF は、図11に示すように、ＲＯＭ23に予め記
憶されているマップより求められ、機関回転数が高い程
また負荷としてのトルクが大きい程ＳＯＦ排出量ΔSOF
も大きくなる。
関より排出されるドライスート排出量Δdry を、前述の
ステップ303 と同様に求めると共に、単位時間当たりに
機関より排出されるＳＯＦ排出量ΔSOF を、機関回転数
及び負荷をパラメータとして求める。ここで、該ＳＯＦ
排出量ΔSOF は、図11に示すように、ＲＯＭ23に予め記
憶されているマップより求められ、機関回転数が高い程
また負荷としてのトルクが大きい程ＳＯＦ排出量ΔSOF
も大きくなる。
【００３０】即ち、当該ステップ1003が、機関運転状態
に基づいて当該機関より排出されるパーティキュレート
中の有機溶剤可溶成分量を演算する有機溶剤可溶成分排
出量演算手段の機能を奏している。次に、ステップ1005
では、機関運転状態がＳＯＦ捕集領域にあるか、脱離領
域にあるかを、ＲＯＭ23に記憶された、図12のＳＯＦ捕
集・脱離マップに基づいて判定する。ここで、機関運転
状態が低排気温度・低回転領域である程ＳＯＦは効率良
く捕集され、また機関運転状態が高排気温度・高回転領
域である程ＳＯＦが大量に離脱する。
に基づいて当該機関より排出されるパーティキュレート
中の有機溶剤可溶成分量を演算する有機溶剤可溶成分排
出量演算手段の機能を奏している。次に、ステップ1005
では、機関運転状態がＳＯＦ捕集領域にあるか、脱離領
域にあるかを、ＲＯＭ23に記憶された、図12のＳＯＦ捕
集・脱離マップに基づいて判定する。ここで、機関運転
状態が低排気温度・低回転領域である程ＳＯＦは効率良
く捕集され、また機関運転状態が高排気温度・高回転領
域である程ＳＯＦが大量に離脱する。
【００３１】そして、ＳＯＦ捕集領域であると判定され
た場合には、ステップ1006にて、図12のマップから読取
ったＳＯＦ捕集率ηSOF と、該当するフィルタ部材６へ
の流量分配率αとを、ＳＯＦ排出量ΔSOF に乗じて、Ｓ
ＯＦ捕集量の増分を求め、今までのＳＯＦ堆積量Ｗ1SOF
に加算する。即ち、ステップ1006が有機溶剤可溶成分堆
積量演算手段の機能を奏するものである。
た場合には、ステップ1006にて、図12のマップから読取
ったＳＯＦ捕集率ηSOF と、該当するフィルタ部材６へ
の流量分配率αとを、ＳＯＦ排出量ΔSOF に乗じて、Ｓ
ＯＦ捕集量の増分を求め、今までのＳＯＦ堆積量Ｗ1SOF
に加算する。即ち、ステップ1006が有機溶剤可溶成分堆
積量演算手段の機能を奏するものである。
【００３２】また、ＳＯＦ脱離領域であると判定された
場合には、ステップ1007にて、図12のマップからＳＯＦ
脱離率γSOF を読取り、該当するフィルタ部材６への流
量分配率αを考慮し、今までのＳＯＦ堆積量Ｗ1SOFにα
×γSOF を乗じてＳＯＦ捕集量の減量分を求める。従っ
て、最終的なＳＯＦ堆積量ＷSOF は、今までのＳＯＦ堆
積量Ｗ1SOFに（１−α×γSOF ）を乗じることにより求
められる。
場合には、ステップ1007にて、図12のマップからＳＯＦ
脱離率γSOF を読取り、該当するフィルタ部材６への流
量分配率αを考慮し、今までのＳＯＦ堆積量Ｗ1SOFにα
×γSOF を乗じてＳＯＦ捕集量の減量分を求める。従っ
て、最終的なＳＯＦ堆積量ＷSOF は、今までのＳＯＦ堆
積量Ｗ1SOFに（１−α×γSOF ）を乗じることにより求
められる。
【００３３】そして、ステップ310 にて、パーティキュ
レート堆積量ＷPMに占めるＳＯＦ堆積量ＷSOF の割合を
基に、図７に示す関係より、ヒータ７の再生動作時間と
しての通電時間t1が設定され、前述の如くヒータ７の通
電制御がなされる。即ち、ステップ1006、1007、310 、
312 及び314 が再生時間制御手段の機能を奏している。
レート堆積量ＷPMに占めるＳＯＦ堆積量ＷSOF の割合を
基に、図７に示す関係より、ヒータ７の再生動作時間と
しての通電時間t1が設定され、前述の如くヒータ７の通
電制御がなされる。即ち、ステップ1006、1007、310 、
312 及び314 が再生時間制御手段の機能を奏している。
【００３４】即ち、本第２実施例にあっては、フィルタ
部材６に流入する排気の排気温度に応じて最終的なＳＯ
Ｆ堆積量ＷSOF を演算する構成としたので、寒冷地にお
ける運転のように、機関から出た直後に較べてフィルタ
部材６に流入する時点での排気温度に著しい低下がある
場合であっても、精度良く、最終的なＳＯＦ堆積量ＷSO
F を検出することが可能となり、該ＳＯＦ堆積量ＷSOF
に応じてヒータ７の通電時間ｔを決定しているので、該
ヒータ７の通電時間を的確に短くすることが可能とな
り、よって電力消費を最小限に抑えることが可能とな
る。尚、寒冷地においては、バッテリの性能低下が著し
いため、ＳＯＦ堆積量ＷSOF を精度良く検出し、再生時
間の短縮を図る効果は著しく大きいものである。
部材６に流入する排気の排気温度に応じて最終的なＳＯ
Ｆ堆積量ＷSOF を演算する構成としたので、寒冷地にお
ける運転のように、機関から出た直後に較べてフィルタ
部材６に流入する時点での排気温度に著しい低下がある
場合であっても、精度良く、最終的なＳＯＦ堆積量ＷSO
F を検出することが可能となり、該ＳＯＦ堆積量ＷSOF
に応じてヒータ７の通電時間ｔを決定しているので、該
ヒータ７の通電時間を的確に短くすることが可能とな
り、よって電力消費を最小限に抑えることが可能とな
る。尚、寒冷地においては、バッテリの性能低下が著し
いため、ＳＯＦ堆積量ＷSOF を精度良く検出し、再生時
間の短縮を図る効果は著しく大きいものである。
【００３５】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、フィルタへの有機溶剤可溶成分捕集量が多いほど低
温から燃焼伝播が生じ、低電力消費量での再生が可能と
なるとして、パーティキュレート捕集フィルタに捕集さ
れ堆積した有機溶剤可溶成分堆積量に基づいて、有機溶
剤可溶成分捕集量が多いほど再生用ヒータの再生動作時
間を短く制御する構成によって、電力消費を最小限に抑
え、出力、燃費の悪化及びバッテリの消耗を防ぐことが
可能となるという効果がある。
ば、フィルタへの有機溶剤可溶成分捕集量が多いほど低
温から燃焼伝播が生じ、低電力消費量での再生が可能と
なるとして、パーティキュレート捕集フィルタに捕集さ
れ堆積した有機溶剤可溶成分堆積量に基づいて、有機溶
剤可溶成分捕集量が多いほど再生用ヒータの再生動作時
間を短く制御する構成によって、電力消費を最小限に抑
え、出力、燃費の悪化及びバッテリの消耗を防ぐことが
可能となるという効果がある。
【図１】本発明の請求項１に係る構成を示すブロック図
【図２】本発明の請求項２に係る構成を示すブロック図
【図３】本発明の第１実施例の構成を示すシステム構成
図
図
【図４】同上第１実施例に係る制御フローチャート
【図５】同上第１実施例に係る単位時間当たりのドライ
スート排出量を示す特性図
スート排出量を示す特性図
【図６】同上第１実施例に係るＳＯＦ捕集率及びＳＯＦ
離脱率を示す特性図
離脱率を示す特性図
【図７】同上第１実施例に係るＳＯＦ堆積量とヒータへ
の通電設定時間との関係を示す特性図
の通電設定時間との関係を示す特性図
【図８】同上第１実施例に係るヒータへの通電時間とド
ライスート、ＳＯＦ残量との関係を示す特性図
ライスート、ＳＯＦ残量との関係を示す特性図
【図９】本発明の第２実施例の構成を示すシステム構成
図
図
【図10】同上第２実施例に係る制御フローチャート
【図11】同上第２実施例に係る単位時間当たりのＳＯＦ
排出量を示す特性図
排出量を示す特性図
【図12】同上第２実施例に係るＳＯＦ捕集率及びＳＯＦ
離脱率を示す特性図
離脱率を示す特性図
１ 機関本体 ２ 機関回転数センサ ３ コントロールレバーセンサ ４ 排気通路 ６ パーティキュレート捕集フィルタ部材 ７ 再生用ヒータ ９ ヒータ駆動回路 11 排気開閉弁 13 排気温度センサ 20 コントロールユニット
Claims (2)
- 【請求項１】 排気通路に設けられたパーティキュレー
ト捕集フィルタと、該パーティキュレート捕集フィルタ
に装着され捕集フィルタに所定量以上堆積したパーティ
キュレートを燃焼除去して捕集フィルタを再生する再生
用ヒータと、機関運転状態を検出する運転状態検出手段
と、前記運転状態検出手段により検出された機関運転状
態に基づいて前記パーティキュレート捕集フィルタに捕
集され堆積するパーティキュレート中の有機溶剤可溶成
分量を演算する有機溶剤可溶成分堆積量演算手段と、前
記有機溶剤可溶成分堆積量演算手段により演算された有
機溶剤可溶成分堆積量に基づいて前記再生用ヒータの再
生動作時間を制御する再生動作時間制御手段と、を設け
たことを特徴とするディーゼル機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 排気通路に設けられたパーティキュレー
ト捕集フィルタと、該パーティキュレート捕集フィルタ
に装着され捕集フィルタに所定量以上堆積したパーティ
キュレートを燃焼除去して捕集フィルタを再生する再生
用ヒータと、前記パーティキュレート捕集フィルタに流
入する排気の温度を検出する排気温度検出手段と、機関
運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態
検出手段により検出された機関運転状態に基づいて当該
機関より排出されるパーティキュレート中の有機溶剤可
溶成分量を演算する有機溶剤可溶成分排出量演算手段
と、前記有機溶剤可溶成分排出量演算手段により演算さ
れた有機溶剤可溶成分排出量と前記排気温度検出手段に
より検出された排気温度と前記運転状態検出手段により
検出された機関運転状態に基づいて前記パーティキュレ
ート捕集フィルタに捕集され堆積するパーティキュレー
ト中の有機溶剤可溶成分量を演算する有機溶剤可溶成分
堆積量演算手段と、前記有機溶剤可溶成分堆積量演算手
段により演算された有機溶剤可溶成分堆積量に基づいて
前記再生用ヒータの再生動作時間を制御する再生動作時
間制御手段と、を設けたことを特徴とするディーゼル機
関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5184170A JPH0734857A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | ディーゼル機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5184170A JPH0734857A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | ディーゼル機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0734857A true JPH0734857A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16148594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5184170A Pending JPH0734857A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | ディーゼル機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734857A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT500672B1 (de) * | 2003-06-12 | 2006-08-15 | Linz Ct Of Mechatronics Gmbh | Hydraulischer antrieb zum verlagern eines stellgliedes |
| JP2017180273A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 三菱自動車工業株式会社 | 排気浄化装置 |
-
1993
- 1993-07-26 JP JP5184170A patent/JPH0734857A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT500672B1 (de) * | 2003-06-12 | 2006-08-15 | Linz Ct Of Mechatronics Gmbh | Hydraulischer antrieb zum verlagern eines stellgliedes |
| JP2017180273A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 三菱自動車工業株式会社 | 排気浄化装置 |
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