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JPH0625535B2 - Exhaust gas purification device for engine - Google Patents
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JPH0625535B2 - Exhaust gas purification device for engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for engine

Info

Publication number
JPH0625535B2
JPH0625535B2 JP566486A JP566486A JPH0625535B2 JP H0625535 B2 JPH0625535 B2 JP H0625535B2 JP 566486 A JP566486 A JP 566486A JP 566486 A JP566486 A JP 566486A JP H0625535 B2 JPH0625535 B2 JP H0625535B2
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JP
Japan
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filter
exhaust gas
engine
particulate filter
catalyst solution
Prior art date
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JP566486A
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Japanese (ja)
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JPS61268811A (en
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義隆 野元
博文 山内
茂 櫻井
健治 大久保
英昭 栗田
邦博 八木
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、エンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化
装置に関し、特に、ディーゼルエンジン等の排気ガス中
に含まれるカーボン等の可燃性粒子(パティキュレー
ト)を捕集して燃焼除去するものに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for purifying engine exhaust gas, and in particular, combustible particles such as carbon contained in exhaust gas of a diesel engine ( Particulate) is collected and burned and removed.

(従来の技術) 従来、この種の排気ガス浄化装置は種々のものが提案さ
れている。その一例として、例えば特開昭56−985
19号公報に開示されるように、エンジンの排気系に排
気ガス中の可燃性粒子などを捕集して酸化反応させる触
媒フィルタを配設するとともに、該触媒フィルタの上流
に液体、気体などの補助燃料を噴射する噴射装置を設
け、触媒フィルタでの触媒による酸化反応作用と補助燃
料による燃焼促進作用とによって排気ガス温度を可燃性
粒子の着火温度以上まで加熱することにより、触媒フィ
ルタに捕集された可燃性粒子を燃焼除去し、フィルタを
再生するようにしたものが知られている。
(Prior Art) Conventionally, various types of exhaust gas purifying devices of this type have been proposed. As an example, for example, JP-A-56-985.
As disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 19, a catalyst filter for collecting combustible particles and the like in exhaust gas to cause an oxidation reaction is provided in an exhaust system of an engine, and liquid, gas and the like are provided upstream of the catalyst filter. An injection device for injecting auxiliary fuel is provided, and the exhaust gas temperature is heated to the ignition temperature of the combustible particles or higher by the oxidation reaction action of the catalyst in the catalyst filter and the combustion promotion action of the auxiliary fuel, and is collected in the catalyst filter. It is known that the combustible particles thus generated are burned and removed to regenerate the filter.

(発明が解決しようとする問題点) しかし、この従来のものでは、エンジンが定常運転域に
あるときには、その排気ガス温度が比較的低いため(デ
ィーゼルエンジンにあっては200〜300℃)、補助
燃料の燃焼促進作用にも拘らず排気ガスが可燃性粒子の
着火温度にまで十分に加熱されない。その結果、可燃性
粒子の燃焼不良により触媒フィルタの再生が確実に行わ
れなくなり、触媒フィルタの目詰まりによりエンジンの
背圧が上昇してその正常な運転が妨げられる虞れがあっ
た。
(Problems to be solved by the invention) However, in this conventional engine, the exhaust gas temperature is relatively low when the engine is in the steady operation range (200 to 300 ° C. for a diesel engine). The exhaust gas is not sufficiently heated to the ignition temperature of the combustible particles despite the action of promoting combustion of the fuel. As a result, the catalyst filter may not be reliably regenerated due to poor combustion of the combustible particles, and the back pressure of the engine may increase due to clogging of the catalyst filter, which may interfere with normal operation of the engine.

そこで、本出願人は、先に特願昭59−64627号に
おいて、エンジンの排気系に触媒フィルタに代えて、可
燃性粒子の捕集機能のみを持つ通常のパティキュレート
フィルタを設け、該パティキュレートフィルタの上流の
排気通路に可燃性粒子の燃焼を促進させる触媒溶液とし
て、例えば、触媒成分と炭化水素成分とを混合エマルジ
ョン化した液体を噴射供給するようにすることにより、
パティキュレートフィルタに捕集された可燃性粒子の表
面に触媒および炭化水素の各成分を均一に被着させて可
燃性粒子の着火温度を大幅に低下させるようにし、排気
ガス温度が低いエンジンの定常運転時でも可燃性粒子を
確実に燃焼除去させるようにした技術を提案している。
Therefore, the applicant of the present application has previously provided, in Japanese Patent Application No. 59-64627, an ordinary particulate filter having only a function of collecting combustible particles in place of the catalyst filter in the exhaust system of the engine. As a catalyst solution that promotes the combustion of combustible particles in the exhaust passage upstream of the filter, for example, by injecting and supplying a liquid obtained by mixing and emulsifying a catalyst component and a hydrocarbon component,
The catalyst and hydrocarbon components are evenly deposited on the surface of the flammable particles collected by the particulate filter to significantly reduce the ignition temperature of the flammable particles, and the engine exhaust gas temperature is low. We have proposed a technology that ensures that combustible particles are burned and removed even during operation.

ところで、その場合、エンジンが例えば高負荷運転状態
にあってパティキュレートフィルタ上流の排気通路内の
雰囲気温度が高いときに上記液体の噴射供給を行うと、
排気ガス熱により溶媒のみが途中で気化し、触媒成分は
その結晶が大きくなってフィルタ表面に付着するように
なる。また、エンジンが例えば高速運転域にあって、そ
の排気ガス量が多いときに噴射供給を行うと、その噴射
流は高速度で流れる排気ガス流の影響を受けて乱れ、フ
ィルタ表面の一部に偏って付着するようになる。これら
の現象は、フィルタに捕集された可燃性粒子に上記液体
を均等に分散させて該可燃性粒子を安定して燃焼除去
し、フィルタの再生を効率良く行わせるためには解消す
る必要がある。
By the way, in that case, if the liquid is injected and supplied when the engine is in a high load operation state and the ambient temperature in the exhaust passage upstream of the particulate filter is high,
Due to the heat of the exhaust gas, only the solvent is vaporized on the way, and the crystal of the catalyst component grows to adhere to the filter surface. In addition, when the engine is in a high-speed operation range and the injection supply is performed when the exhaust gas amount is large, the injection flow is disturbed by the influence of the exhaust gas flow flowing at a high speed, and a part of the filter surface is disturbed. It becomes attached unevenly. These phenomena need to be eliminated in order to uniformly disperse the liquid in the combustible particles collected in the filter to stably burn and remove the combustible particles, and to efficiently perform the regeneration of the filter. is there.

(発明の目的) 本発明は以上の諸点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、可燃性粒子の燃焼を促進させる触媒溶液のフィ
ルタ上流への噴射供給を該フィルタへの排気ガスの流れ
をなくした状態で、かつフィルタ上流の雰囲気温度が低
いときに行うようにすることにより、低温の雰囲気温度
のもとで溶媒の気化を抑制するとともに、触媒溶液の噴
射流が排気ガス流によって影響を受けるのをなくするよ
うにし、よってフィルタに堆積した可燃性粒子に均一に
触媒成分を被着せしめ、可燃性粒子を安定的に燃焼除去
してフィルタの再生を効率的に行うことにある。
(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to perform injection supply of a catalyst solution for promoting combustion of combustible particles to a filter upstream, and flow of exhaust gas to the filter. By eliminating the solvent and when the ambient temperature upstream of the filter is low, the vaporization of the solvent is suppressed under a low ambient temperature and the jet flow of the catalyst solution is affected by the exhaust gas flow. Therefore, the catalyst component is uniformly applied to the combustible particles deposited on the filter, the combustible particles are stably burned and removed, and the filter is efficiently regenerated.

(問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するために、本発明の解決手段は、排
気系に可燃性粒子などを捕集するパティキュレートフィ
ルタを備えたエンジンの排気ガス浄化装置において、上
記パティキュレートフィルタの上流に上記可燃性粒子の
燃焼を促進させる触媒溶液を噴射供給する噴射器を設け
る。また、上記噴射器および上記パティキュレートフィ
ルタをバイパスして排気ガスを流下させる排気バイパス
通路と、排気ガスを上記パティキュレートフィルタまた
は上記排気バイパス通路へ選択的に切換えて流通さる切
換弁と、該切換弁を駆動する駆動手段とを設ける。さら
に、上記パティキュレートフィルタ上流の雰囲気温度な
いしそれに関連する信号を検出する温度検出器を設け、
上記噴射器による触媒溶液の噴射時に上記切換弁により
パティキュレートフィルタへの排気ガスの流れを遮断す
るように駆動手段を制御するとともに、上記温度検出器
からの出力信号を受け、上記パティキュレートフィルタ
上流の雰囲気温度が設定値以下になった段階で噴射器を
作動させるように制御する制御手段を設けた構成とす
る。
(Means for Solving Problems) In order to achieve the above-mentioned object, a solution means of the present invention is an exhaust gas purifying apparatus for an engine, which is provided with a particulate filter that collects combustible particles and the like in an exhaust system. An injector for injecting and supplying a catalyst solution for promoting combustion of the combustible particles is provided upstream of the particulate filter. Also, an exhaust bypass passage that bypasses the injector and the particulate filter to allow the exhaust gas to flow down, a switching valve that selectively circulates the exhaust gas to the particulate filter or the exhaust bypass passage, and the switching valve. Drive means for driving the valve. Furthermore, a temperature detector for detecting an ambient temperature upstream of the particulate filter or a signal related thereto is provided,
While controlling the drive means so as to block the flow of exhaust gas to the particulate filter by the switching valve when the catalyst solution is injected by the injector, the output signal from the temperature detector is received and the particulate filter upstream The control means for controlling the injector to operate when the ambient temperature becomes lower than the set value is provided.

(作用) 上記の構成により、本発明では、パティキュレートフィ
ルタに目詰まりが生じて触媒溶液を噴射するとき、制御
手段により、駆動手段が制御されて切換弁が切換り、フ
ィルタを通過する排気ガスの流れが遮断されて、排気ガ
スは排気バイパス通路を介して流下する。さらに、この
フィルタへの排気ガス流が遮断された状態で、温度検出
器によってフィルタ上流の雰囲気温度ないしはそれに関
連する信号が検出され、このフィルタ上流の雰囲気温度
が設定値(例えば溶媒気化温度)以下のときには直ちに
触媒溶液が噴射される一方、設定値よりも高いときに
は、設定値以下になるのを待ち設定値以下に低下した段
階で噴射が行われる。そのため、噴射された触媒溶液
は、温度の低下した雰囲気の下で溶媒の気化が抑制さ
れ、かつ噴射流が排気ガス流の影響を受けて乱れること
もなくなって、パティキュレートフィルタ表面に満遍な
く均一に付着し、よって、フィルタに堆積した可燃性粒
子の燃焼除去が安定して行われ、フィルタの再生が効率
よく行われることになる。
(Operation) With the above configuration, in the present invention, when the particulate filter is clogged and the catalyst solution is injected, the control unit controls the drive unit to switch the switching valve and the exhaust gas passing through the filter. Is blocked, and the exhaust gas flows down through the exhaust bypass passage. Further, with the exhaust gas flow to the filter blocked, the temperature detector detects the ambient temperature upstream of the filter or a signal related thereto, and the ambient temperature upstream of the filter is below a set value (for example, solvent vaporization temperature). In the case of, the catalyst solution is immediately injected, while when it is higher than the set value, injection is performed at a stage where it waits for the set value or less to fall below the set value. Therefore, the injected catalyst solution is prevented from vaporizing the solvent under an atmosphere of reduced temperature, and the injection flow is not disturbed by the influence of the exhaust gas flow, and is evenly and uniformly distributed on the surface of the particulate filter. Therefore, the combustible particles that have adhered and are deposited on the filter can be stably burned and removed, and the filter can be efficiently regenerated.

(第1の実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。First Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1の実施例の全体構成を示し、1は
燃焼室2および該燃焼室2に連通する渦流室3を備えた
車両用の渦流室式ディーゼルエンジン、4は該エンジン
1の渦流室3に燃料噴射ノズル5を通じて燃料を噴射供
給する燃料噴射ポンプであって、該燃料噴射ポンプ4は
エンジン1により同期して駆動される。
FIG. 1 shows the overall construction of a first embodiment of the present invention, wherein 1 is a vehicle swirl chamber type diesel engine having a combustion chamber 2 and a swirl chamber 3 communicating with the combustion chamber 2, and 4 is the engine. 1 is a fuel injection pump for injecting fuel into the swirl chamber 3 through a fuel injection nozzle 5, and the fuel injection pump 4 is driven by the engine 1 in synchronization.

また、6は上記エンジン1の燃焼室2内の排気ガスを排
出するための排気通路であって、該排気通路6の途中に
は排気ガス中のカーボンを主成分とする可燃性粒子など
を捕集するパティキュレートフィルタ7が配設されてい
る。該パティキュレートフィルタ7は、多孔質材料より
なるハニカム体における多数のハニカム孔の両端開口部
を1つ置きに交互に閉塞してなり、隣接するハニカム孔
間の隔壁を排気ガスが通過する際にそれを濾過してその
中の可燃性粒子などを捕集するものである。
Reference numeral 6 denotes an exhaust passage for discharging the exhaust gas in the combustion chamber 2 of the engine 1. In the middle of the exhaust passage 6, combustible particles containing carbon as a main component in the exhaust gas are trapped. A particulate filter 7 for collecting is provided. The particulate filter 7 is formed by alternately closing the openings at both ends of a large number of honeycomb holes in a honeycomb body made of a porous material, and when exhaust gas passes through partition walls between adjacent honeycomb holes. This is filtered to collect combustible particles and the like in it.

また、8は上記パティキュレートフィルタ7上流の排気
通路6に上記可燃性粒子の燃焼を促進させる触媒溶液を
噴射供給するための噴射器であり、該噴射器8は、上記
燃焼促進用の触媒溶液を貯えるタンク9と、パティキュ
レートフィルタ7上流の排気通路6に噴出口10aをフ
ィルタ7表面に向けて配設され、電磁開閉弁10bを有
する噴射ノズル10と、該噴射ノズル10を上記タンク
9に接続する連通管11と、該連通管11の途中に配設
された電動式の触媒溶液供給ポンプ12とを備えてな
り、触媒溶液供給ポンプ12の作動および噴射ノズル1
0の電磁開閉弁10bの開作動によりタンク9内の触媒
溶液を所定量(例えば10〜100cc)噴射ノズル10
の噴出口10aからフィルタ7に向けて噴射させてその
表面に付着させるようになされている。尚、上記可燃性
粒子の燃焼を促進させる触媒溶液は、例えば0.05〜
0.5重量%の1もしくは2以上の白金属(Pt,P
d,Rh,Ir)の水溶性化合物、あるいは1〜10重
量%の1もしくは2以上の卑金属(V,Cu,Cr,F
e,Ni,Mo,Ca,Ba)の水溶性塩よりなる触媒
成分と、10〜50重量%の灯油、軽油、重油、アルコ
ール、ケトン(含酸素炭化水素)等の炭化水素と、該炭
化水素を水に溶かすための1〜10重量%界面活性剤
と、残りが水とからなり、それらの成分を混合してエマ
ルジョン化したものである。
8 is an injector for injecting and supplying a catalyst solution for promoting combustion of the combustible particles into the exhaust passage 6 upstream of the particulate filter 7, and the injector 8 is a catalyst solution for promoting combustion. A tank 9 for storing the gas, an injection nozzle 10 provided in the exhaust passage 6 upstream of the particulate filter 7 with an ejection port 10a facing the surface of the filter 7, and an electromagnetic opening / closing valve 10b; A communication pipe 11 to be connected and an electric catalyst solution supply pump 12 arranged in the middle of the communication pipe 11 are provided. The operation of the catalyst solution supply pump 12 and the injection nozzle 1 are provided.
When the solenoid opening / closing valve 10b of 0 is opened, a predetermined amount (for example, 10 to 100 cc) of the catalyst solution in the tank 9 is injected into the nozzle 10.
Is ejected from the ejection port 10a toward the filter 7 and attached to the surface thereof. The catalyst solution for promoting the combustion of the combustible particles is, for example, 0.05 to
0.5% by weight of one or more white metals (Pt, P
d, Rh, Ir) water-soluble compound, or 1 to 10% by weight of one or more base metals (V, Cu, Cr, F)
e, Ni, Mo, Ca, Ba) a catalyst component consisting of a water-soluble salt, 10 to 50% by weight of a hydrocarbon such as kerosene, light oil, heavy oil, alcohol, ketone (oxygenated hydrocarbon), and the hydrocarbon. 1 to 10% by weight of a surfactant for dissolving in water and the rest is water, and these components are mixed to form an emulsion.

さらに、上記噴射器8の噴射ノズル10上流側の排気通
路6と、パティキュレートフィルタ7下流側の排気通路
6とは排気バイパス通路13によって連通されており、
この排気バイパス通路13によりエンジン1からの排気
ガスを噴射器8の噴射ノズル10およびパティキュレー
トフィルタ7をバイパスして流下させる。
Further, the exhaust passage 6 on the upstream side of the injection nozzle 10 of the injector 8 and the exhaust passage 6 on the downstream side of the particulate filter 7 are connected by an exhaust bypass passage 13.
The exhaust bypass passage 13 allows the exhaust gas from the engine 1 to flow down by bypassing the injection nozzle 10 of the injector 8 and the particulate filter 7.

また、上記排気バイパス通路13の上流端部、すなわち
その噴射ノズル10上流側の排気通路6との接続端部に
は、排気ガスを上記パティキュレートフィルタ7と上記
排気バイパス通路13とに選択的に切換えて流通させる
切換弁14が配設されている。該切換弁14はロッド1
5を介してダイヤフラム装置16に連結され、該ダイヤ
フラム装置16の負圧室16aは負圧導入通路17を介
してバキュームポンプ18に連通されているとともに、
上記負圧導入通路17の途中には、上記ダイヤフラム装
置16の負圧室16aのバキュームポンプ18または大
気開放部19との連通を択一的に切り換える三方ソレノ
イドバルブ20が配設されており、該三方ソレノイドバ
ルブ20によりダイヤフラム装置16の負圧室16aへ
の負圧の導入または負圧室16aの大気への開放を切換
制御してダイヤフラム装置16を作動させることによ
り、切換弁14を駆動するようにした駆動手段21が構
成されている。
Further, at the upstream end portion of the exhaust bypass passage 13, that is, the connection end portion with the exhaust passage 6 on the upstream side of the injection nozzle 10, exhaust gas is selectively supplied to the particulate filter 7 and the exhaust bypass passage 13. A switching valve 14 for switching and circulating is provided. The switching valve 14 is a rod 1
5, the negative pressure chamber 16a of the diaphragm device 16 is connected to the vacuum pump 18 via the negative pressure introducing passage 17, and
A three-way solenoid valve 20 for selectively switching communication with the vacuum pump 18 or the atmosphere opening portion 19 of the negative pressure chamber 16a of the diaphragm device 16 is disposed in the middle of the negative pressure introducing passage 17, and The three-way solenoid valve 20 controls the switching of the introduction of negative pressure into the negative pressure chamber 16a of the diaphragm device 16 or the opening of the negative pressure chamber 16a to the atmosphere to operate the diaphragm device 16, thereby driving the switching valve 14. The driving means 21 is configured as described above.

さらに、22は上記噴射器8における噴射ノズル10の
電磁開閉弁10b、触媒溶液供給ポンプ12および三方
ソレノイドバルブ20を作動制御するための制御手段と
しての制御回路であって、該制御回路22にはエンジン
回転数に対応する上記燃料噴射ポンプ4のポンプシャフ
ト回転数の信号と、エンジン負荷に対応する同コントロ
ールスリーブ位置の信号がとが入力されている。また、
23は上記パティキュレートフィルタ7上流の排気通路
6内における雰囲気温度すなわち排気ガス温度Tを検
出する温度検出器としての第1排気ガス温度センサ、2
4はパティキュレートフィルタ7直上流の排気通路6内
の排気ガス圧つまりエンジン1の背圧を検出する背圧セ
ンサ、25はパティキュレートフィルタ7直下流の排気
通路6内における排気ガス温度Tに基づいてパティキ
ュレートフィルタ7での捕集可燃性粒子の燃焼状態を間
接的に検出する第2排気ガス温度センサであって、これ
らセンサ23〜25の各出力は上記制御回路22に入力
されている。而して、制御回路22により、燃料噴射ポ
ンプ4の出力信号に基づいてエンジン1の運転領域を検
出し、その運転領域においてフィルタ7が目詰まり状態
にないときの予め設定記憶された適正背圧を検索し、そ
の適正背圧に対し背圧センサ24で検出された実際の背
圧を照合比較してフィルタ7の目詰まり状態の有無を判
定し、実際の背圧が適正背圧よりも高くてフィルタ7が
目詰まり状態にあるときには、噴射器8による触媒溶液
の噴射状態とし、その触媒溶液の噴射時に三方ソレノイ
ドバルブ20の制御により、切換弁14を切換え、パテ
ィキュレートフィルタ7への排気ガスの流れを遮断し、
排気ガスを排気バイパス通路13を介してバイパス流下
させるとともに、第1排気ガス温度センサ23の出力信
号に基づいてフィルタ7上流の排気ガス温度Tを設定
値としての溶媒気化温度Tと比較し、排気ガス温度T
が溶媒気化温度T以下のときには、触媒溶液を噴射
するように構成されている。
Further, 22 is a control circuit as a control means for controlling the operation of the electromagnetic on-off valve 10b of the injection nozzle 10 in the injector 8, the catalyst solution supply pump 12 and the three-way solenoid valve 20, and the control circuit 22 includes A signal of the pump shaft speed of the fuel injection pump 4 corresponding to the engine speed and a signal of the control sleeve position corresponding to the engine load are input. Also,
Reference numeral 23 denotes a first exhaust gas temperature sensor as a temperature detector for detecting an ambient temperature in the exhaust passage 6 upstream of the particulate filter 7, that is, an exhaust gas temperature T 1.
4 is a back pressure sensor for detecting the exhaust gas pressure in the exhaust passage 6 immediately upstream of the particulate filter 7, that is, the back pressure of the engine 1, 25 is the exhaust gas temperature T 2 in the exhaust passage 6 immediately downstream of the particulate filter 7. It is a second exhaust gas temperature sensor that indirectly detects the combustion state of the collected combustible particles in the particulate filter 7, based on which the outputs of these sensors 23 to 25 are input to the control circuit 22. . Thus, the control circuit 22 detects the operating region of the engine 1 on the basis of the output signal of the fuel injection pump 4, and the preset and stored proper back pressure when the filter 7 is not in the clogged state in the operating region. Is searched, and the actual back pressure detected by the back pressure sensor 24 is compared and compared with the appropriate back pressure to determine whether or not the filter 7 is clogged, and the actual back pressure is higher than the appropriate back pressure. When the filter 7 is clogged, the catalyst solution is injected by the injector 8, and the switching valve 14 is switched by the control of the three-way solenoid valve 20 when the catalyst solution is injected to exhaust the exhaust gas to the particulate filter 7. Shut off the flow of
The exhaust gas is allowed to bypass the exhaust gas through the exhaust bypass passage 13, and the exhaust gas temperature T 1 upstream of the filter 7 is compared with the solvent vaporization temperature T A as a set value based on the output signal of the first exhaust gas temperature sensor 23. , Exhaust gas temperature T
When 1 is the solvent vaporization temperature T A or lower, the catalyst solution is injected.

次に、上記制御回路22における制御手順を具体的に第
2図に示すフローチャートによって説明する。
Next, the control procedure in the control circuit 22 will be specifically described with reference to the flowchart shown in FIG.

先ず、スタート後のステップSで切換弁14の操作に
より排気バイパス通路13を閉鎖する等のイニシャライ
ズを行い、その後、ステップS,Sでそれぞれ燃料
噴射ポンプ4のシャフト回転数およびコントロールスリ
ーブ位置に基づいてエンジン回転数およびエンジン負荷
を検出する。次のステップSで背圧センサ24の出力
信号に基づいてエンジン1の背圧を検出した後、ステッ
プSでその背圧が上記ステップS,Sで検出され
たエンジン1の各運転領域毎に予め適正に設定されてい
る所定背圧に1度低下したか否か、つまりパティキュレ
ートフィルタ7に捕集された可燃性粒子が1度燃焼除去
されたか否かの判断を行い、この判断がNOであるとき
には上記ステップSに戻る。上記ステップSでの判
断が背圧の所定背圧までの低下によってYESであると
きにはステップSに移り、上記ステップSで検出さ
れた背圧が所定背圧よりも高いか否か、すなわちパティ
キュレートフィルタ7が可燃性粒子の捕集量増大によっ
て目詰まり状態にあるか否かを判断し、この判断がNO
であるときには上記ステップSに戻ってそれ以後のス
テップS,S,…を繰り返す。
First, in step S 1 after the start, initialization is performed by operating the switching valve 14 to close the exhaust bypass passage 13 and the like, and then in steps S 2 and S 3 , the shaft speed of the fuel injection pump 4 and the control sleeve position, respectively. The engine speed and the engine load are detected based on the. After detecting the back pressure of the engine 1 based on the output signal of the back pressure sensor 24 in the next step S 4 , the back pressure of the engine 1 detected in the above steps S 2 and S 3 in step S 5 for each operation of the engine 1. It is judged whether or not the predetermined back pressure properly set for each region has decreased once, that is, whether the combustible particles trapped in the particulate filter 7 have been once removed by combustion. when determination is NO the process returns to step S 4. Proceeds to step S 6 when the determination in Step S 5 is YES by drop to a predetermined back pressure of the back pressure, whether back pressure detected in the step S 4 is higher than a predetermined back pressure, i.e. It is determined whether or not the particulate filter 7 is in a clogging state due to an increase in the amount of the combustible particles collected, and this determination is NO.
When it is the step S 2 to go back subsequent step S 3, S 4, repeated ....

一方、上記ステップSでの判断がYESであるときに
はステップSに移行して、三方ソレノイドバルブ20
を駆動し、切換弁14を切換えて排気バイパス通路13
を開くとともに、噴射器8およびパティキュレートフィ
ルタ7への排気ガスの流れを遮断する。そして、次のス
テップSでは、噴射器8による触媒溶液の今回噴射回
数Nをカウントし、次にステップSでその今回噴射回
数Nを、予め第3図に示すように設定記憶されている触
媒溶液の噴射回数に対する噴射量特性のマップに照合し
て触媒溶液の今回噴射量Qを決定する。
On the other hand, when the determination in step S 6 is YES, the process proceeds to step S 7 and the three-way solenoid valve 20
The exhaust bypass passage 13 by switching the switching valve 14
And the flow of exhaust gas to the injector 8 and the particulate filter 7 is shut off. Then, in the next step S 8, counts the time injection number N of the catalyst solution by the injector 8, then the time number of injections N in step S 9, is set and stored as shown in advance Figure 3 The present injection amount Q of the catalyst solution is determined by collating the map of the injection amount characteristics with respect to the number of injections of the catalyst solution.

その際、上記第3図に示す噴射量特性では、触媒溶液の
噴射回数Nが増加する程、噴射量Qが減少するように設
定されているため、触媒溶液の噴射回数Nの増加に伴っ
てパティキュレートフィルタ7への触媒溶液内触媒成分
の堆積量が増大するのを利用し、その堆積触媒成分によ
り可燃性粒子の燃焼促進効果をある程度確保しつつ、触
媒溶液の使用量を低減してコストダウンを図ることがで
きる。
At that time, in the injection amount characteristic shown in FIG. 3, the injection amount Q is set to decrease as the injection number N of the catalyst solution increases. Utilizing the fact that the deposition amount of the catalyst component in the catalyst solution on the particulate filter 7 increases, the use amount of the catalyst solution can be reduced while securing the combustion promoting effect of the combustible particles to some extent by the deposited catalyst component. Can be down.

以上の如き触媒溶液噴射量Qの決定の後、ステップS10
において第1排気ガス温度センサ23の出力信号に基づ
いてエンジン1の排気ガス温度Tを検出し、次のステ
ップS11でその排気ガス温度Tが、触媒溶液噴射に伴
って溶媒が気化する溶媒気化温度Tよりも低いか否か
の判断を行い、この判断がT>TのNOのときに
は、ステップS10に戻り、排気ガス温度Tの低下を待
つ。
After determining the catalyst solution injection amount Q as described above, step S 10
Based on the output signal of the first exhaust gas temperature sensor 23 detects the exhaust gas temperature T 1 of the engine 1 at, its exhaust gas temperature T 1 of the next step S 11, the solvent is vaporized along with the catalyst solution injection It is determined whether the temperature is lower than the solvent vaporization temperature T A. If the determination is NO, that is, T 1 > T A , the process returns to step S 10 and waits for the exhaust gas temperature T 1 to decrease.

一方、上記ステップS11の判断がT≦TのYESで
あるときには、ステップS12で、噴射器8の触媒溶液供
給ポンプ12を駆動し、次のステップS13で噴射ノズル
10の電磁開閉弁10bを開いて、該噴射ノズル10か
ら触媒溶液をフィルタ7の表面に噴射する。その状態を
ステップS14でフラグFに「1」を立てて記憶した後、
ステップS15に移ってタイマをセットし、次のステップ
16でそのタイマによりフィルタ7の可燃性粒子が触媒
溶液を噴射開始してから十分に燃焼するまでの時間の経
過を判断する。そして、上記タイマがタイムアウトする
と、ステップS17でタイマのリセットを行った後、ステ
ップS18で第2排気ガス温度センサ25の出力信号に基
づいてフィルタ7下流の排気ガス温度T、つまりフィ
ルタ7に捕集された可燃性粒子の燃焼により上昇する排
気ガス温度を検出し、次のステップS19でその排気ガス
温度Tがフィルタ7にクラックを発生させる限界値T
よりも高いか否かを判断する。この判断がT≦T
のNOであるときには、ステップS20に移って触媒溶液
供給ポンプ12の駆動時間が上記ステップSで決定さ
れた触媒溶液の噴射量Qに対応する所定時間経過したか
否かを判断し、この判断が決定噴射量Qの未噴射を示す
NOであるときには上記ステップS18に戻って触媒溶液
噴射を継続させる。一方、上記ステップS20での判断が
YESであるときにはステップS21に移って、上記噴射
ノズル10の電磁開閉弁10bを閉じるとともに、ステ
ップS22で触媒溶液供給ポンプ12の運転を停止させて
噴射器8による触媒溶液噴射を終了し、次いでステップ
23に移って上記ステップS14で立てられたフラグFを
「0」にするとともに、ステップS24で上記三方ソレノ
イドバルブ20の駆動を停止した後、最初のステップS
に戻る。また、上記ステップS19での判断がT>T
のYESであるときには、可燃性粒子の燃焼温度が異
常上昇した状態とみなして直ちに上記ステップS21〜S
24を実行して触媒溶液噴射を終了する。
On the other hand, when the determination in step S 11 is YES of T 1 ≦ T A in step S 12, to drive the catalyst solution feed pump 12 of the injector 8, the electromagnetic opening and closing of the injection nozzle 10 at the next step S 13 The valve 10b is opened, and the catalyst solution is injected from the injection nozzle 10 onto the surface of the filter 7. After storing upright "1" in the flag F to the state in step S 14,
Sets the timer proceeds to step S 15, to determine the passage of time by the timer in the next step S 16 until the combustible particles of the filter 7 is sufficiently burned from the start of injection of the catalyst solution. When the timer times out, the timer is reset in step S 17 , and then the exhaust gas temperature T 2 downstream of the filter 7, that is, the filter 7 based on the output signal of the second exhaust gas temperature sensor 25 in step S 18 . The exhaust gas temperature that rises due to the combustion of the combustible particles captured by the exhaust gas is detected, and in the next step S 19 , the exhaust gas temperature T 2 causes a limit value T that causes cracks in the filter 7.
It is determined whether it is higher than B. This judgment is T 2 ≦ T B
When it is NO, the driving time of the catalyst solution feed pump 12, it is determined whether a predetermined time has elapsed that corresponds to the injection quantity Q of the catalyst solution which has been determined in step S 9 proceeds to step S 20, the When the determination is NO, which indicates that the determined injection amount Q has not been injected, the process returns to step S 18 and the catalyst solution injection is continued. On the other hand, when the determination in Step S 20 is YES and proceeds to step S 21, closes the electromagnetic on-off valve 10b of the injection nozzle 10, by stopping the operation of the catalyst solution feed pump 12 in step S 22 injection Exit catalyst solution injection by vessels 8, then the flag F erected in step S 14 proceeds to step S 23 as well as to "0", after stopping the driving of the three-way solenoid valve 20 at step S 24 , The first step S
Return to 1 . Further, the judgment in step S 19 is T 2 > T
When it is YES in B immediately above steps S 21 to S is regarded as a state in which the combustion temperature of the combustible particles is increased abnormally
24 is executed to end the catalyst solution injection.

したがって、この実施例では、上記の如き制御動作によ
り、噴射器8からの触媒溶液を噴射する際、先ず、三方
ソレノイドバルブ14が駆動制御されて噴射器8および
パティキュレートフィルタ7への排気ガスの流れが遮断
されるので、エンジンの運転状態が変化しても触媒溶液
の噴射流は排気ガス流の影響を受けて乱れることがな
く、触媒溶液はフィルタ7表面に分散して付着して、フ
ィルタ7に捕集された可燃性粒子を安定して燃焼除去で
き、よって、フィルタ7の再生を効率よく行うことがで
きる。
Therefore, in this embodiment, when the catalyst solution is injected from the injector 8 by the control operation as described above, first, the three-way solenoid valve 14 is driven and controlled, and the exhaust gas to the injector 8 and the particulate filter 7 is controlled. Since the flow is cut off, the injection flow of the catalyst solution is not disturbed by the influence of the exhaust gas flow even if the operating state of the engine changes, and the catalyst solution is dispersed and adheres to the surface of the filter 7, The combustible particles collected by the filter 7 can be stably burned and removed, and thus the filter 7 can be efficiently regenerated.

また、上記噴射器8は、パティキュレートフィルタ7上
流の排気ガス温度Tが溶媒気化温度T以下の低温に
保たれた状態のときにのみ触媒溶液を噴射するように制
御されるので、噴射された触媒溶液は、その溶媒の気化
が抑制され、触媒成分の結晶が大きくなってフィルタ7
表面に付着することがなく、よってフィルタ7の表面全
体に亘って触媒溶液を均一に付着させることができ、フ
ィルタ7での可燃性粒子を確実かつ均一に燃焼除去する
ことができ、フィルタ7の再生をより一層効率よく行う
ことができる。
Further, the injector 8 is controlled so as to inject the catalyst solution only when the exhaust gas temperature T 1 upstream of the particulate filter 7 is kept at a low temperature equal to or lower than the solvent vaporization temperature T A. In the catalyst solution thus obtained, vaporization of the solvent is suppressed, the crystal of the catalyst component becomes large, and the filter 7
Since the catalyst solution does not adhere to the surface, the catalyst solution can be uniformly adhered to the entire surface of the filter 7, and combustible particles on the filter 7 can be reliably and uniformly burned and removed. Regeneration can be performed more efficiently.

なお、上記実施例では可燃性粒子の燃焼を促進させる触
媒溶液として、炭化水素成分を含有した触媒溶液を噴射
供給するようにしたものを示したが、上記触媒溶液とし
ては上記炭化水素成分を含有しないものであってもよ
い。
In the above examples, as the catalyst solution for promoting the combustion of the combustible particles, a catalyst solution containing a hydrocarbon component was injected and supplied, but the catalyst solution contains the hydrocarbon component. It may not be.

また、上記実施例では、フィルタ7に目詰まり状態が発
生した時期、つまりフィルタ7へ溶液を噴射する時期を
間接的にエンジン1の背圧によって検出するようにした
が、この他、種々の検出方法が考えられる。以下、その
各々について実施例として分説する。尚、第1図および
第2図と同じ部分については同じ符号を付してその詳細
な説明は省略する。
Further, in the above-described embodiment, the timing when the filter 7 is clogged, that is, the timing when the solution is injected to the filter 7 is indirectly detected by the back pressure of the engine 1. A method can be considered. Hereinafter, each of them will be described as an example. The same parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

(第2の実施例) 第4図および第5図は本発明の第2の実施例を示してお
り、車両の走行距離に基づいて溶液噴射時期を検出する
ようにしたものである。
Second Embodiment FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the present invention, in which the solution injection timing is detected based on the traveling distance of the vehicle.

すなわち、本実施例では、第4図に示すように、上記第
1の実施例の構成において、背圧センサ24の替りに、
車両の走行距離を積算する走行距離積算計26が用いら
れる。尚、図中、1aはエンジン1のクランクシャフト
である。
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, instead of the back pressure sensor 24 in the configuration of the first embodiment,
A travel distance integrator 26 that integrates the travel distance of the vehicle is used. In the figure, 1a is a crankshaft of the engine 1.

また、制御回路22で信号処理を行う場合には、第5図
に示すように、ステップSでエンジン負荷を検出した
後、ステップSで上記走行距離積算計26の出力に基
づいて車両走行距離の積算値を検出するとともに、次の
ステップSでその走行距離の積算値と所定値との大小
関係を判断し、走行距離>所定値のYESのときにフィ
ルタ7への溶液噴射を実行することとする。その他は上
記第1の実施例と同様の構成である。
When the control circuit 22 performs signal processing, as shown in FIG. 5, after the engine load is detected in step S 3 , the vehicle travels based on the output of the mileage integrating meter 26 in step S 4. distance detects the integrated value, running the solution injection to determine the magnitude relationship between the integrated value and a predetermined value of the travel distance in the next step S 6, the filter 7 when the YES mileage> predetermined value I decided to. The other structure is the same as that of the first embodiment.

したがって、この実施例では、車両の走行距離を積算
し、その積算値が所定値に達すると、フィルタ7の目詰
まり状態と判定して触媒溶液の噴射供給を開始するた
め、溶液噴射開始時期を決定する信号を容易に得ること
ができ、構成の簡単化を図ることができる。
Therefore, in this embodiment, the traveling distance of the vehicle is integrated, and when the integrated value reaches a predetermined value, it is determined that the filter 7 is clogged and the injection supply of the catalyst solution is started. The signal to be determined can be easily obtained, and the configuration can be simplified.

尚、この場合、車両の走行距離を積算する積算計26を
用い、この積算計26によって積算された車両走行距離
と所定値との大小関係を制御回路22におて判定するよ
うにしたが、車両走行距離の積算値が所定値に達すると
その都度信号を出力する走行距離センサを使用して、該
センサの出力信号が制御回路22に入力されると、フィ
ルタ7への溶液噴射を開始するようにしてもよい。
In this case, the integrating circuit 26 for integrating the traveling distance of the vehicle is used, and the control circuit 22 determines the magnitude relationship between the vehicle traveling distance integrated by the integrating meter 26 and the predetermined value. A travel distance sensor that outputs a signal each time the integrated value of the vehicle travel distance reaches a predetermined value is used, and when the output signal of the sensor is input to the control circuit 22, solution injection to the filter 7 is started. You may do it.

(第3の実施例) 第6図は第3の実施例を示し、エンジン1の燃料消費量
に基づいて溶液噴射時期を検出するようにしている。
(Third Embodiment) FIG. 6 shows a third embodiment, in which the solution injection timing is detected based on the fuel consumption of the engine 1.

この実施例では、上記第2の実施例の構成における走行
距離積算計26の替りに、燃料タンクからエンジン1に
供給される燃料供給量の信号や燃料計に連係されている
燃料タンク内のフロートの位置信号を基にエンジン1の
燃料消費量を積算する燃料消費量積算計が用いられてい
る。
In this embodiment, instead of the mileage integrating meter 26 in the configuration of the second embodiment, a signal of the fuel supply amount supplied from the fuel tank to the engine 1 and a float in the fuel tank linked to the fuel meter. A fuel consumption integrating meter that integrates the fuel consumption of the engine 1 based on the position signal of is used.

また、制御回路22では、第6図に示すように、ステッ
プSでエンジン負荷を検出した後、ステップSで上
記燃料消費量積算計の出力に基づいて燃料消費量の積算
値を検出し、次のステップSでその燃料消費量の積算
値と所定値との大小関係が燃料消費量>所定値のYES
と判定されたきにフィルタ7への溶液噴射を実行する。
Further, in the control circuit 22, as shown in FIG. 6, after detecting the engine load in step S 3 , the integrated value of the fuel consumption is detected based on the output of the fuel consumption integrating meter in step S 4. In the next step S 6 , the magnitude relationship between the integrated value of the fuel consumption amount and the predetermined value is the fuel consumption amount> the predetermined value YES.
When it is determined that the solution is injected, the solution is injected to the filter 7.

したがって、この実施例では、可燃性粒子の発生源であ
る燃料の消費量を検出するため、その検出された燃料消
費量とフィルタ7に捕集された可燃性粒子の捕集量との
相関性が極めて高く、フィルタ7の目詰まり状態を高精
度に検知できる利点がある。
Therefore, in this embodiment, in order to detect the consumption amount of the fuel that is the source of the combustible particles, the correlation between the detected fuel consumption amount and the collected amount of the combustible particles collected by the filter 7 Is extremely high, and there is an advantage that the clogging state of the filter 7 can be detected with high accuracy.

(第4の実施例) 第7図および第8図は第4の実施例を示し、パティキュ
レートフィルタ7に対する溶液噴射時期をエンジン1の
運転時間を基に検出するようにしたものである。
(Fourth Embodiment) FIGS. 7 and 8 show the fourth embodiment, in which the solution injection timing for the particulate filter 7 is detected based on the operating time of the engine 1.

すなわち、第7図に示すように、制御回路22にはイグ
ニッションキースイッチ28のON操作状態で時間を積
算する運転時間積算計27の出力信号が入力されてお
り、このイグニッションキースイッチ28のON操作状
態により間接的にエンジン1の運転時間が積算される。
尚、このイグニッションキースイッチ28のON操作状
態に替えて、同図で破線にて示すようにオルタネータ2
9の作動状態(発電状態)で運転時間を積算するように
してもよい。
That is, as shown in FIG. 7, the control circuit 22 is supplied with an output signal of an operating time accumulator 27 for accumulating time in the ON operation state of the ignition key switch 28, and the ignition key switch 28 is turned ON. The operating time of the engine 1 is indirectly integrated depending on the state.
It should be noted that instead of the ON operation state of the ignition key switch 28, as shown by a broken line in FIG.
The operating time may be integrated in the operating state (power generation state) of No. 9.

また、制御回路22の信号処理では、第8図に示すよう
に、ステップSにおいて上記運転時間積算計27の出
力信号によりエンジン1の運転時間の積算値を検出する
とともに、次のステップSでその積算時間が所定値に
達したか否かを判定し、所定値に達したときにはフィル
タ7が目詰まりしたと見做してフィルタ7への溶液噴射
を実行する。
Further, in the signal processing of the control circuit 22, as shown in FIG. 8, the integrated value of the operating time of the engine 1 is detected by the output signal of the operating time integrating meter 27 in step S 4 , and the next step S 6 Then, it is determined whether or not the integrated time has reached a predetermined value, and when it reaches the predetermined value, it is considered that the filter 7 is clogged, and the solution is jetted to the filter 7.

したがって、この実施例の場合、エンジン1のアイドル
運転状態をも含めた運転時間を検出できるので、溶液噴
射時期を高精度に判定できる利点がある。
Therefore, in the case of this embodiment, since the operating time including the idle operating state of the engine 1 can be detected, there is an advantage that the solution injection timing can be determined with high accuracy.

(第5の実施例) 第9図および第10図は第5の実施例を示し、エンジン
回転数に基づいてフィルタ7への溶液噴射時期を決定す
るようにしたものである。
(Fifth Embodiment) FIGS. 9 and 10 show a fifth embodiment, in which the solution injection timing to the filter 7 is determined based on the engine speed.

本実施例では、第9図に示すようにエンジン1のクラン
クシャフト1aに近接配置されてエンジン回転数を検出
する電磁式、電磁誘導式等の回転数センサ30と、該回
転数センサ30の出力に基づいてエンジン回転数の積算
値を算出する回転数積算計31とが設けられている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, a rotation speed sensor 30 of an electromagnetic type or an electromagnetic induction type, which is arranged close to the crankshaft 1a of the engine 1 to detect the engine rotation speed, and an output of the rotation speed sensor 30. There is provided a rotational speed integrator 31 for calculating an integrated value of the engine rotational speed based on the above.

また、制御回路22のメインルーチンでは、第10図に
示すように、ステップSでのイニシャルライズの後、
ステップSでエンジン負荷を検出するとともに、次の
ステップSで上記回転数積算計31の出力に基づいて
エンジン回転数の積算値を検出し、しかる後、ステップ
でその積算値が所定値よりも大きいか否かを判定す
る。そして、判定が積算値>所定値のYESになると、
フィルタ7に対する溶液噴射を行う。
Further, in the main routine of the control circuit 22, as shown in FIG. 10, after the initializing in step S 1 ,
Detects the engine load in step S 3, it detects the integrated value of the engine speed based on the following steps S 4 to the output of said rotational speed integrated meter 31, after which the integrated value in the step S 6 is predetermined It is determined whether it is larger than the value. Then, when the determination is that the integrated value> the predetermined value is YES,
The solution is jetted to the filter 7.

したがって、この実施例では、フィルタ7における可燃
性粒子捕集量をそれと相関性の高いエンジン回転数の積
算値に基づいて検出するので、フィルタ7に対する溶液
噴射時期を高い精度で決定することができる。
Therefore, in this embodiment, the amount of the combustible particles trapped in the filter 7 is detected based on the integrated value of the engine speed, which has a high correlation therewith, so that the solution injection timing for the filter 7 can be determined with high accuracy. .

(第6の実施例) 第11図ないし第13図は第6の実施例を示し、パティ
キュレートフィルタ7に捕集される可燃性粒子の主成分
が導電性を有するカーボンであることに着目して、その
捕集量を電気抵抗値として検出するようにしたものであ
る。
(Sixth Embodiment) FIGS. 11 to 13 show a sixth embodiment, focusing on the fact that the main component of the combustible particles captured by the particulate filter 7 is carbon having conductivity. Then, the collected amount is detected as an electric resistance value.

つまり、本実施例の場合、第11図に示すように、パテ
ィキュレートフィルタ7の各端部に対向して1対の電極
32,32が埋設されているとともに、その電極32,
32間の電気抵抗値を測定する抵抗値測定器33が設け
られ、この測定器33の出力が制御回路22に入力され
る。
That is, in the case of the present embodiment, as shown in FIG. 11, a pair of electrodes 32, 32 is embedded facing each end of the particulate filter 7, and the electrodes 32,
A resistance value measuring device 33 for measuring an electric resistance value between the devices 32 is provided, and an output of the measuring device 33 is input to the control circuit 22.

そして、該制御回路22では、第12図に示すように、
メインルーチンにおけるステップSで上記抵抗値測定
器33の出力に基づいて電極32,32間の電気抵抗値
を検出し、次のステップSでその抵抗値が所定値より
も小さいか否かを判定する。そして、導電性を持つ可燃
性粒子のフィルタ7での捕集量が増大するほど電極3
2,32間の電気抵抗値が減少するので、その電気抵抗
値が所定値より小さくなったときをフィルタ7の目詰ま
り状態と判定してフィルタ7に対する溶液噴射を行うこ
ととする。
Then, in the control circuit 22, as shown in FIG.
Detecting the electric resistance value between the electrodes 32 and 32 on the basis at step S 4 on an output of the resistance measuring device 33 in the main routine, whether the resistance value in the next step S 6 is smaller than the predetermined value judge. As the amount of conductive flammable particles collected by the filter 7 increases, the electrode 3
Since the electric resistance value between 2 and 32 decreases, when the electric resistance value becomes smaller than a predetermined value, it is determined that the filter 7 is in the clogging state, and the solution is jetted to the filter 7.

よって、この実施例では、フィルタ7での粒子捕集量を
直接的に検出しているのでフィルタ7への溶液噴射時期
をより一層精度良く判定することができる利点がある。
Therefore, in this embodiment, since the amount of collected particles in the filter 7 is directly detected, there is an advantage that the solution injection timing to the filter 7 can be determined more accurately.

尚、この場合、第13図に示すように、触媒溶液の噴射
回数の増加によって導電性のある触媒成分のフィルタ7
への堆積量が増大すると、それに伴って電極32,32
間の抵抗値が減少するので、可燃性粒子が一掃された状
態であるパティキュレートフィルタ7の再生直後に該両
電極32,32間の初期抵抗値を計測記憶しておき、フ
ィルタ7の再生時期の判定基準として該初期抵抗値をキ
ャンセルする必要がある。
In this case, as shown in FIG. 13, the filter 7 of the conductive catalyst component is increased by increasing the number of injections of the catalyst solution.
As the amount of deposition on the electrodes increases, the electrodes 32, 32
Since the resistance value between the electrodes 32 decreases, the initial resistance value between the electrodes 32 and 32 is measured and stored immediately after the particulate filter 7 in a state where the combustible particles are swept away, and the regeneration time of the filter 7 is stored. It is necessary to cancel the initial resistance value as a criterion for the above.

(第7の実施例) 第14図および第15図は本発明の第7の実施例を示
し、予めエンジン回転数およびエンジン負荷を変数とし
て設定された所定の関数式に基づいてフィルタ7への溶
液噴射時期を判定するようにしたものである。
(Seventh Embodiment) FIGS. 14 and 15 show a seventh embodiment of the present invention, in which a filter 7 is supplied to a filter 7 on the basis of a predetermined functional expression which is set in advance using engine speed and engine load as variables. The solution injection timing is determined.

すなわち、本実施例では、第14図に示すように、フィ
ルタ7の目詰まり状態を検出するための特別のセンサ類
は設けられておらず、燃料噴射ポンプ4の作動状態に基
づくエンジン回転数およびエンジン負荷の各信号を基準
にする。
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 14, no special sensor for detecting the clogging state of the filter 7 is provided, and the engine speed and the engine speed based on the operating state of the fuel injection pump 4 are set. Reference each signal of engine load.

そして、制御回路22のメインルーチンにおいて、第1
5図に示すように、ステップS,Sでそれぞれエン
ジン回転数xおよびエンジン負荷xを検出した後、
ステップSで上記のエンジン回転数xおよびエンジ
ン負荷xを変数とする所定の関数式C=∫f(x
)dxに基づいてC値を計算し、次のステップS
そのC値と所定値との大小関係を判定して、C値が所定
値よりも大きいときにフィルタ7に対する溶液噴射を行
う。
Then, in the main routine of the control circuit 22,
As shown in FIG. 5, after detecting the engine speed x 1 and the engine load x 2 in steps S 2 and S 3 , respectively,
In step S 4 , a predetermined functional expression C = ∫f (x 1 , where the engine speed x 1 and the engine load x 2 are variables
x 2 ) dx, the C value is calculated, the magnitude relationship between the C value and the predetermined value is determined in the next step S 6 , and when the C value is larger than the predetermined value, the solution injection to the filter 7 is performed. To do.

したがって、この実施例の場合、エンジン回転数x
エンジン負荷xとの双方でもってフィルタ7での粒子
捕集量を検出しているため、その粒子捕集量の検出を正
確にかつ簡便に行うことができ、フィルタ7への溶液噴
射時期を精度良く検出することができる。
Therefore, in the case of this embodiment, since the amount of particles collected by the filter 7 is detected by both the engine speed x 1 and the engine load x 2 , the amount of particles collected can be detected accurately and easily. The solution injection timing to the filter 7 can be accurately detected.

そして、この実施例の変形例として、エンジン回転数お
よびエンジン負荷以外に、上記第1ないし第6の各実施
例で用いたエンジン背圧,車両の走行距離,燃料消費
量、エンジン運転時間や電気抵抗値の変数を2つ以上含
む所定の関数式によって関数を算出し、その関数と所定
値との大小を判別して粒子捕集量を検出するようにする
こともできる。
Then, as a modified example of this embodiment, in addition to the engine speed and the engine load, the engine back pressure used in each of the first to sixth embodiments, the traveling distance of the vehicle, the fuel consumption amount, the engine operating time and the electric power are used. It is also possible to calculate the function by a predetermined function formula including two or more variables of the resistance value and determine the magnitude of the function and the predetermined value to detect the amount of collected particles.

(発明の効果) 以上の如く、本発明によれば、エンジンの排気系に配設
されたパティキュレートフィルタ上流の排気通路に、該
フィルタに捕集された可燃性粒子の燃焼を促進させるた
めの触媒液体を噴射器によって噴射供給する際、噴射器
およびパティキュレートフィルタへの排気ガスの流れを
遮断するとともに、フィルタ上流の雰囲気温度が設定値
以下の状態でのみ触媒溶液を噴射するようにしたもので
あるので、雰囲気温度の低下した状態の下で触媒溶液の
溶媒の気化が抑制されるとともに、その噴射流が排気ガ
ス流の影響を受けることもなくなって、触媒成分をフィ
ルタ表面の全体に亘って均一に付着させることができ、
よってフィルタに堆積した可燃性粒子を安定して燃焼除
去させてフィルタの再生を効率よく行うことができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, in order to promote the combustion of the combustible particles captured by the filter, the exhaust passage upstream of the particulate filter arranged in the exhaust system of the engine is provided. When the catalyst liquid is injected and supplied by the injector, the flow of exhaust gas to the injector and the particulate filter is blocked, and the catalyst solution is injected only when the ambient temperature upstream of the filter is below the set value. Therefore, the vaporization of the solvent of the catalyst solution is suppressed under the condition where the atmospheric temperature is lowered, the injection flow is not affected by the exhaust gas flow, and the catalyst component is spread over the entire filter surface. Can be applied evenly,
Therefore, the combustible particles deposited on the filter can be stably burned and removed to efficiently regenerate the filter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図ないし第3図は本発明の第1の実施例を示し、第
1図は全体概略構成図、第2図は制御回路の制御手順を
示す説明図、第3図は触媒溶液の噴射回数に対する噴射
量を決定するための特性図である。第4図および第5図
は第2の実施例を示し、第4図は第1図相当図、第5図
は第2図相当図である。第6図は第3の実施例を示す第
2図相当図である。第7図および第8図は第4の実施例
を示し、第7図は第1図相当図、第8図は第2図相当図
である。第9図および第10図は第5の実施例を示し、
第9図は第1図相当図、第10図は第2図相当図であ
る。第11図ないし第13図は第6の実施例を示し、第
11図は第1図相当図、第12図は第2図相当図、第1
3図は2電極間の電気抵抗値変化によりフィルタへの触
媒成分堆積量を判定するための特性図である。第14図
および第15図は第7の実施例を示し、第14図は第1
図相当図、第15図は第2図相当図である。 1……エンジン、6……排気通路、7……パティキュレ
ートフィルタ、8……噴射器、13……排気バイパス通
路、14……切換弁、21……駆動手段、22……制御
回路、23……第1排気ガス温度センサ、24……背圧
センサ、26……走行距離積算計、27……運転時間積
算計、28……イグニッションキースイッチ、29……
オルタネータ、30……回転数センサ、31……回転数
積算計、32……電極、33……抵抗値測定器。
1 to 3 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a control procedure of a control circuit, and FIG. 3 is an injection of a catalyst solution. It is a characteristic view for determining the injection amount with respect to the number of times. 4 and 5 show a second embodiment, FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 1, and FIG. 5 is a view corresponding to FIG. FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 2 showing the third embodiment. 7 and 8 show a fourth embodiment, FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 1, and FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 9 and 10 show a fifth embodiment,
9 is a view corresponding to FIG. 1, and FIG. 10 is a view corresponding to FIG. FIGS. 11 to 13 show a sixth embodiment, FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 1, FIG. 12 is a view corresponding to FIG.
FIG. 3 is a characteristic diagram for determining the catalyst component deposition amount on the filter based on the change in electric resistance between the two electrodes. 14 and 15 show the seventh embodiment, and FIG. 14 shows the first embodiment.
FIG. 15 is a view corresponding to FIG. 2, and FIG. 15 is a view corresponding to FIG. 1 ... Engine, 6 ... Exhaust passage, 7 ... Particulate filter, 8 ... Injector, 13 ... Exhaust bypass passage, 14 ... Switching valve, 21 ... Driving means, 22 ... Control circuit, 23 ...... First exhaust gas temperature sensor, 24 ...... Back pressure sensor, 26 ...... Mileage meter, 27 …… Running time meter, 28 …… Ignition key switch, 29 ……
Alternator, 30 ... Revolution sensor, 31 ... Revolution counter, 32 ... Electrode, 33 ... Resistance measuring instrument.

フロントページの続き (72)発明者 大久保 健治 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 栗田 英昭 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 八木 邦博 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−54914(JP,A) 特開 昭59−155527(JP,A)Front page continuation (72) Kenji Okubo, 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Co., Ltd. (72) Hideaki Kurita, 3-1-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture (72) ) Inventor Kunihiro Yagi 3-1, Shinchi Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd. (56) References JP-A-56-54914 (JP, A) JP-A-59-155527 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】排気系に可燃性粒子などを捕集するパティ
キュレートフィルタを備えたエンジンの排気ガス浄化装
置において、上記パティキュレートフィルタの上流に上
記可燃性粒子の燃焼を促進させる触媒溶液を噴射供給す
る噴射器と、該噴射器および上記パティキュレートフィ
ルタをバイパスして排気ガスを流下させる排気バイパス
通路と、排気ガスを上記パティキュレートフィルタまた
は上記排気バイパス通路へ選択的に切換えて流通させる
切換弁と、該切換弁を駆動する駆動手段と、上記パティ
キュレートフィルタ上流の雰囲気温度ないしそれに関連
する信号を検出する温度検出器と、上記噴射器による触
媒溶液の噴射時に上記切換弁によりパティキュレートフ
ィルタへの排気ガスの流れを遮断するように上記駆動手
段を制御するとともに、上記温度検出器からの出力信号
を受け、上記パティキュレートフィルタ上流の雰囲気温
度が設定値以下になった段階で噴射器を作動させるよう
に制御する制御手段とを設けたことを特徴とするエンジ
ンの排気ガス浄化装置。
1. An exhaust gas purifying apparatus for an engine having a particulate filter for trapping combustible particles and the like in an exhaust system, wherein a catalyst solution for promoting combustion of the combustible particles is injected upstream of the particulate filter. An injector to be supplied, an exhaust bypass passage for bypassing the injector and the particulate filter to allow the exhaust gas to flow down, and a switching valve for selectively switching the exhaust gas to the particulate filter or the exhaust bypass passage for circulation. Drive means for driving the switching valve, a temperature detector for detecting an ambient temperature upstream of the particulate filter or a signal related thereto, and a particulate filter by the switching valve when the catalyst solution is injected by the injector. When the drive means is controlled so as to cut off the flow of exhaust gas of And a control means for receiving the output signal from the temperature detector and controlling the injector to operate when the ambient temperature upstream of the particulate filter becomes equal to or lower than a set value. Exhaust gas purification device for engines.
JP566486A 1985-01-14 1986-01-14 Exhaust gas purification device for engine Expired - Lifetime JPH0625535B2 (en)

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