JPS6085214A - 内燃機関用フイルタ再生装置 - Google Patents

内燃機関用フイルタ再生装置

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JPS6085214A
JPS6085214A JP58192971A JP19297183A JPS6085214A JP S6085214 A JPS6085214 A JP S6085214A JP 58192971 A JP58192971 A JP 58192971A JP 19297183 A JP19297183 A JP 19297183A JP S6085214 A JPS6085214 A JP S6085214A
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JP
Japan
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pressure
dpf
components
filter
circuit
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Pending
Application number
JP58192971A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Tano
田野 正博
Shoichi Washino
鷲野 翔一
Ryoji Nishiyama
亮治 西山
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
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    • 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)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は排気ガス中のパーティキュレート(Parti
culate )を除去する内燃機関用フィルタ(DP
F)の再生装置に関するものである。
〔従来技術〕
従来、この種の装置として種々検討されているが、その
一つとして第1図に示すものがあった。
図において、1はディーゼルエンジン、2はディーセル
エンジンlに装着された排気マニホールド、3は排気マ
ニホールド2に接続された排気管、4は排気管3の途中
に設けられたフィルタ収納器であって排気管3の一部を
構成する。5はフィルタ収納器4に収納されたフィルタ
(以下DPFと称する)、6は排気管3の途中に設けら
れた再生器としての燃焼用バーナ、7は燃焼用バーナ6
を動作させる制御回路である。
上記の従来装置において、ディーゼルエンジン1によっ
て排出される排気ガス中の微粒子(パーティキュレート
)は、排気マニホールド2および排気管3を通り、フィ
ルタ収納器4に収納されたDPF5によってろ過され、
DPF5に蓄積されて行く。DPF5に微粒子がある程
度蓄積されると排気マニホールド2内の圧力が上昇して
ディーゼルエンジンlの燃費が悪くなる。従って、 D
PF5の再生が必要になる。この再生時期の判定には一
般にエンジンの積算運転時間が用いられておシ、積算運
転時間が一定値に達すると制御回路7の働きによ夕再生
が行われる。DPF5に捕集される微粒子の大部分がカ
ーボンであるため、DPF5の温度を500℃以上に上
げれば微粒子は燃焼除去されてI)PF 5の再生がで
きる。第1図の場合には再生用バーナ6を用いて燃料を
燃焼させ、排ガス温度を500℃以上に加熱することに
よ、!l) DPF5を加熱して再生を行っている。
しかるに、上記の従来装置は次のような欠点を有してい
た。即ち、再生時期の判定にエンジンの積算運転時間を
使用しているためDPF5の再生条件と一致せず、無駄
な動作、DPF5の破損およびディーゼルエンジン1の
不調等の不都合を生じていた。
〔発明の概要〕
本発明は上記のような従来の欠点を除去するために成さ
れたものであ、!11、DPF5の前後に圧力センサを
設け、各センサ出力の交流成分の大きさの比と圧力差(
直流分の差)信号から再生時期を判定することにより、
DPF5の再生条件に見合つた安定でかつ効率の良い内
燃機関用フィルタ再生装置を提供することを目的とする
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。
第2図において、21.21’はフィルタ収納器4のA
il後に設けられた圧力測定管、22.22’は圧力測
定管21 、21’に夫々設けられた圧力センサ、23
 、23’は圧力センザアンプ、24 、24’は圧力
信号の交流成分を、分離する高域フィルタ回路、25 
、25’は圧力信号の直流成分を分離する低域フィルタ
回路、26は高域フィルタ回路24.24’から出力さ
れる2つの信号の比を計算する割算回路、27は低域フ
ィルタ25 、25’から出力される2つの圧力信号の
差を計算する減算回路、28は割算回路26の出力と減
算回路27の出力とに応じて再生用バーナ6を動作させ
るだめの信号を発生する処理回路であり、他の構成は従
来と同様である。
次に、上記装置の動作について説明する。まず、DPF
5を通過する排気ガス流によりDPF5の前後には圧力
差を生じる。この圧力差は流体的なもので一般に圧力損
失と言われ、微粒子の蓄積量、ガス流量および温度等で
変化する。又、排ガス圧力はエンジン1の排気脈動によ
り大きく変動しているので、エンジンの回転数に対応し
た基本波の他に多くの高周波成分を含んでいる。これら
排ガス中の交流成分は排気管3の中を音響的に伝播して
行き、DPF5により減衰を受ける。減衰の受け方はD
PF5の音響特性で決まり、微粒子の蓄積量に対応して
変化する。DPF50前後の圧力は排気管3に設けられ
た圧力測定管21 、21’を介して圧力センサ22 
、22’によV電気信号に変換される。この圧力信号は
アンプ23 、23’で増幅され、高域フィルタ回路2
4 、24’および低域フィルタ回路25 、25’に
よって夫々交流成分と直流成分に分離される。減算回路
27は各圧力信号の直流成分の差を演算し、処理回路2
8に出力する。この直流成分の差はDPF5の圧力損失
に対応したものである。又、割算回路27はDPF5前
後の圧力変動分に対応した、夫々の交流信号の大きさの
比を演算し、処理回路28に出力する。
この割算回路26からの出力信号はDPF5の音響的特
性を示しており、DPF5に蓄積された微粒子の量に対
応している。このように、DPF5に蓄積された微粒子
の量はDPF5の圧力損失と音響的な減衰割合という異
った二つの因子で測定され、処理回路28に出力される
。処理回路28はエンジン1の運転状態の信号と減算回
路27の信号と割算回路26の信号に基づいて制御回路
7にDPFの再生を行わせる信号を出力し、制御回路7
からの信号によシ再生用バーナ6を動作させ、DPF5
の再生が行われる。このようにすると、DPF5に堆積
した微粒子の量を正確に検出することができるため、前
に一定量の微粒子がDPF5に堆積したときにDPF 
5の再生が行われることになり、DPF5の破壊や溶損
あるいはエンジン1の不調等を生じず、効率良く再生を
行うことができる。
尚、上記実施例では再生器として再生用バーナ6を用い
たが、燃料制御によってエンジン1の排ガス温度を上昇
させたり、触媒や電気ヒータを用いてもよい。
〔発明の効果〕
以上のように本発明においては、フィルタの上流側およ
び下流側に圧力センサを設け、この圧力センサの出力の
交流成分の比即ちフィルタの音響゛ 特性からフィルタ
におけるパーティキュレートの蓄積量を正確に検出し、
これに応じてフィルタの再生を行うようにしたので、最
適な再生時期に再生を行うことができ、フィルタやエン
ジンに不都合を生じることなく、効率良くフィルタの再
生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置の構成図、第2図は本発明装置の構成
図である。 1・・・ディーゼルエンジン、2・・・排気マニホール
ド、3・−・排気管、5・・・フィルタ、6・・・再生
用バーナ、7・・・制御回路、22,22’・・・圧力
センサ、24 、24’・・・高域フィルタ、25.2
5’・・・低域フィルタ、26・・・割算回路、27・
・・減算回路、28・・・処理回路。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第1図 第2図 手続補正書(自発) 昭和夕/年V月、77日 特許庁長官殿 ′5°鳶 、lゝ−゛ 1、事件の表示 特願昭58−192971号2、発明
の名称 内燃機関用フィルタ再生装置 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 4、代理人 明細書の特許請求の範囲の欄および発明の詳細な説明の
欄。 (1)特許請求の範囲を別紙のように補正する。 (2) 第5頁第7行の「交流成分」を「圧力変動の交
流成分」と補正する。 (3) 第6頁第14行の「前に」を「常に]と補正す
る。 7、 添付書類の目録 特許請求の範囲 1通 以上 特許請求の範囲 (1)排気管路に設けられ、排気中のノ4−ティキュレ
ートを捕集するフィルタと、フィルタの上流側および下
流側に夫々設けられた圧力センサと、各圧力センサの出
力の又流変動成分と直流成分とを夫々分離する電気的フ
ィルタと、各電気的フィルタの出力の比を演算する演算
回路と、フィルタを再生する再生機構とを備え、演算回
路の出力に基づいて再生機構を動作させるようにしたこ
とを特徴とする内燃機関用フィルタ再生装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)排気管路に設けられ、排気中のパーティキュレー
    トを捕集するフィルタと、フィルタの上流側および下流
    側に夫々設けられた圧力センサと、各圧力センサの出力
    の交流変動成分を夫々分離する電気的フィルタと、各電
    気的フィルタの出力の比を演算する演算回路と、フィル
    タを再生する再生機構とを備え、演算回路の出力に基づ
    いて再生機構を動作させるようにしたことを特徴とする
    内燃機関用フィルタ再生装置。
JP58192971A 1983-10-13 1983-10-13 内燃機関用フイルタ再生装置 Pending JPS6085214A (ja)

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