JP2001073743A - Exhaust purifying device for diesel engine - Google Patents

Exhaust purifying device for diesel engine

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JP2001073743A
JP2001073743A JP25041499A JP25041499A JP2001073743A JP 2001073743 A JP2001073743 A JP 2001073743A JP 25041499 A JP25041499 A JP 25041499A JP 25041499 A JP25041499 A JP 25041499A JP 2001073743 A JP2001073743 A JP 2001073743A
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JP
Japan
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filter
burner
exhaust
passage
diesel engine
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JP25041499A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Nakamura
秀一 中村
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UD Trucks Corp
Original Assignee
UD Trucks Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To cut off fuel consumed by burner for filter regeneration treatment. SOLUTION: In case filter regeneration is carried out, fuel consumed by burner equipment 20 is cut off by making use of exhaust heat by opening exhaust passage 10 a little, controlling opening angle controlling valve 18 with by-pass 14 almost open all the way, thus guiding part of exhaust gas in operation to filter 12. Also, mixing of fuel spray, catalyst air and exhaust gas is promoted, and fuel consumed by burner equipment 20 is further cut off by providing air supply passage 34 protruding into exhaust passage 10 for supplying catalyst air, by forming its tip as ejector shape making cross section area of passage smaller, and by fitting fuel injecting nozzle 25 so that fuel spray from burner equipment 20 is injected along flow of catalyst air.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関の
排気浄化装置に関し、特に、フィルタ再生手段としての
バーナで消費される燃料を低減する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine, and more particularly to a technique for reducing fuel consumed by a burner as filter regeneration means.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、ディーゼル機関の排気に含ま
れる粒子状物質をフィルタで捕集し、排気性状を向上さ
せるディーゼルパティキュレートフィルタ(以下「DP
F」という)システムが公知である。そして、DPFシ
ステムでは、粒子状物質の捕集に伴いフィルタに目詰ま
りが生じるため、例えば、実開平5−64412号公
報,特開平8−170520号公報に開示されるよう
に、フィルタ再生手段としての電気ヒータ,バーナ等で
フィルタに捕集された粒子状物質を焼却するフィルタ再
生処理が必要となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a diesel particulate filter (hereinafter referred to as "DP") has been used to collect particulate matter contained in exhaust gas of a diesel engine by a filter and improve the exhaust property.
F ") system is known. In the DPF system, since the filter is clogged with the collection of the particulate matter, for example, as disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 5-64412 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-170520, the filter regeneration means is used. It is necessary to perform a filter regeneration process for incinerating the particulate matter collected by the filter by the electric heater, the burner or the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バーナ
でフィルタ再生処理を行なうものにあっては、燃料噴射
ノズルからの燃料噴霧と助燃エアとしての空気との混合
が良好でなく(機関停止中)、或いは、燃料噴霧と空気
と排気との混合が良好でない(機関稼動中)という問題
があった。また、機関運転中と機関停止中とでは条件が
異なるため、フィルタに捕集された粒子状物質の燃焼に
加えて、バーナの燃焼に必要かつ適切な空気量を供給す
ることが難しいという問題もあった。このため、フィル
タに捕集された粒子状物質を効率良く焼却することがで
きず、バーナで消費される燃料が多く経済的でなかっ
た。
However, in the case where the filter regeneration process is performed by a burner, the mixing of the fuel spray from the fuel injection nozzle and the air as the auxiliary combustion air is not good (while the engine is stopped). Alternatively, there is a problem that mixing of fuel spray, air and exhaust is not good (during operation of the engine). In addition, since the conditions are different between when the engine is operating and when the engine is stopped, there is also a problem that it is difficult to supply the necessary and appropriate air amount for the combustion of the burner in addition to the combustion of the particulate matter collected by the filter. there were. For this reason, the particulate matter collected by the filter cannot be incinerated efficiently, and the burner consumes a lot of fuel, which is not economical.

【0004】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、燃料噴霧,空気及び排気の混合を促進し、粒
子状物質及びバーナに供給される空気量を制御すること
で、フィルタ再生手段としてのバーナで消費される燃料
を低減する技術に関する。
In view of the above problems, the present invention promotes fuel spray, mixing of air and exhaust gas, and controls the amount of particulate matter and air supplied to a burner, thereby regenerating a filter. The present invention relates to a technique for reducing fuel consumed by a burner as a means.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の発明は、ディーゼル機関の排気通路に介装され、排気
中の粒子状物質を捕集するフィルタと、該フィルタに捕
集された粒子状物質を焼却することでフィルタの再生処
理を行なうバーナと、当該フィルタをバイパスするする
ように排気通路に接続されるバイパス通路と、前記排気
通路及びバイパス通路の分岐部に介装された開度制御弁
を介して、該排気通路及びバイパス通路の開度を制御す
る開度制御手段と、前記バーナ及びフィルタに捕集され
た粒子状物質を燃焼するための助燃エアを供給する助燃
エア供給手段と、を含んで構成されるディーゼル機関の
排気浄化装置であって、前記開度制御手段は、フィルタ
再生処理を行なうときに、前記バイパス通路を略全開に
し、前記排気通路を少し開くように前記開度制御弁を制
御する一方、フィルタ再生処理を行なわないときに、前
記排気通路を全開とし、前記バイパス通路を全閉とする
ように前記開度制御弁を制御する構成であり、前記助燃
エア供給手段は、前記排気通路内に突出するエア供給通
路を有し、かつ、該エア供給通路の先端部は、通路横断
面積が小になったエゼクタ形状に形成された構成であ
り、前記バーナは、前記エア供給通路内であって助燃エ
アの流れに沿った方向に燃料噴霧を噴射するように配設
され、かつ、燃料噴射孔近傍に燃料噴霧に点火する点火
用電極が一体的に配設された構成であることを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a filter which is interposed in an exhaust passage of a diesel engine and collects particulate matter in exhaust gas. A burner for regenerating the filter by incineration of the particulate matter; a bypass passage connected to the exhaust passage so as to bypass the filter; and an open passage provided at a branch of the exhaust passage and the bypass passage. Opening control means for controlling the degree of opening of the exhaust passage and the bypass passage through a degree control valve, and auxiliary combustion air supply for supplying auxiliary combustion air for burning particulate matter collected by the burner and the filter. Means for exhaust gas purification of a diesel engine, wherein the opening degree control means substantially fully opens the bypass passage when performing a filter regeneration process. While the opening control valve is controlled to be slightly opened, when the filter regeneration process is not performed, the exhaust passage is fully opened and the opening control valve is controlled so as to fully close the bypass passage. The auxiliary air supply means has an air supply passage protruding into the exhaust passage, and the tip of the air supply passage is formed in an ejector shape having a small passage cross-sectional area. The burner is disposed so as to inject fuel spray in a direction along the flow of the auxiliary combustion air in the air supply passage, and an ignition electrode for igniting the fuel spray near the fuel injection hole is provided. It is characterized in that it is a configuration integrally provided.

【0006】かかる構成によれば、フィルタ再生処理を
行なわないときには、排気通路が全開、バイパス通路が
全閉に制御される。このため、ディーゼル機関からの排
気の全量がフィルタに導入され、排気性状が向上する。
一方、フィルタ再生処理を行なうときには、バイパス通
路が略全開、排気通路が少し開くように制御される。こ
のため、機関稼動中であれば、排気の一部がフィルタに
導入されるため、排気熱によりフィルタ温度が上昇しバ
ーナで消費される燃料が低減する。また、機関停止中で
あれば、フィルタ再生のための熱がバイパス通路を介し
て大気中に放出されることが抑制されるため、機関稼動
中と同様に、バーナで消費される燃料が低減する。
With this configuration, when the filter regeneration process is not performed, the exhaust passage is controlled to be fully open and the bypass passage is controlled to be fully closed. Therefore, the entire amount of exhaust gas from the diesel engine is introduced into the filter, and the exhaust properties are improved.
On the other hand, when performing the filter regeneration processing, control is performed so that the bypass passage is substantially fully opened and the exhaust passage is slightly opened. For this reason, when the engine is operating, a part of the exhaust gas is introduced into the filter, so that the temperature of the filter rises due to the exhaust heat and the fuel consumed by the burner decreases. In addition, when the engine is stopped, heat for filter regeneration is suppressed from being released into the atmosphere via the bypass passage, so that fuel consumed by the burner is reduced as in the case of operating the engine. .

【0007】また、エア供給通路の先端部がエゼクタ形
状に形成されているため、助燃エアはエア供給通路の先
端部において、その流速が速くなる。そして、バーナか
ら噴射された燃料噴霧と流速が速まった助燃エアとが混
合し、混合気が点火用電極により点火される。このと
き、燃料噴霧と助燃エアとの混合気の流速は依然として
速く、機関稼動中にフィルタ再生を行なう場合、混合気
と排気との混合が促進される。即ち、燃料噴霧,助燃エ
ア及び排気の混合が促進され、バーナで消費される燃料
がさらに低減する。
Further, since the tip of the air supply passage is formed in an ejector shape, the velocity of the auxiliary combustion air is increased at the tip of the air supply passage. Then, the fuel spray injected from the burner and the auxiliary combustion air whose flow velocity has increased are mixed, and the air-fuel mixture is ignited by the ignition electrode. At this time, the flow rate of the air-fuel mixture of the fuel spray and the auxiliary air is still high, and when the filter regeneration is performed during operation of the engine, the mixing of the air-fuel mixture and the exhaust gas is promoted. That is, the mixture of fuel spray, combustion air and exhaust gas is promoted, and the fuel consumed by the burner is further reduced.

【0008】請求項2記載の発明は、前記ディーゼル機
関が停止中であるか否かを判定する機関停止判定手段
と、該機関停止判定手段によりディーゼル機関が停止中
であると判定されたときに、前記燃料噴射量を増量する
ようにバーナを制御すると共に、前記助燃エアを増量す
るように助燃エア供給手段を制御する第1の制御手段
と、を備えた構成であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an engine stop judging means for judging whether or not the diesel engine is stopped, and when the engine stop judging means judges that the diesel engine is stopped. And a first control means for controlling a burner so as to increase the fuel injection amount and controlling a combustion assisting air supply means so as to increase the combustion assisting air.

【0009】かかる構成によれば、ディーゼル機関が停
止中であれば、燃料噴射量及び助燃エアが増量されるの
で、排気熱を利用できない状態であっても、フィルタ再
生に要する時間が短縮される。
With this configuration, when the diesel engine is stopped, the fuel injection amount and the auxiliary air are increased, so that the time required for the filter regeneration can be reduced even when the exhaust heat cannot be used. .

【0010】請求項3記載の発明は、前記フィルタに
は、その表面に酸化触媒がコーティングされる一方、前
記フィルタ温度を検出するフィルタ温度検出手段と、該
フィルタ温度検出手段により検出されたフィルタ温度が
酸化触媒の活性化温度以上になるように、前記バーナか
らの燃料噴射量及び助燃エア供給手段による助燃エア供
給量を制御する第2の制御手段と、を備えた構成である
ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the filter has a surface coated with an oxidation catalyst, a filter temperature detecting means for detecting the filter temperature, and a filter temperature detected by the filter temperature detecting means. And control means for controlling the fuel injection amount from the burner and the auxiliary air supply amount by the auxiliary air supply unit so that the temperature is equal to or higher than the activation temperature of the oxidation catalyst. I do.

【0011】かかる構成によれば、フィルタ温度が酸化
触媒の活性化温度以上になるように、燃料噴射量及び助
燃エアが制御されるので、フィルタ再生に要する時間が
短縮される。
According to this configuration, the fuel injection amount and the auxiliary combustion air are controlled so that the filter temperature becomes equal to or higher than the activation temperature of the oxidation catalyst, so that the time required for filter regeneration is reduced.

【0012】請求項4記載の発明は、前記フィルタに捕
集された粒子状物質が燃焼しているか否かを判定する燃
焼判定手段と、該燃焼判定手段により粒子状物質が燃焼
していると判定されたときに、前記助燃エアを増量する
ように助燃エア供給手段を制御すると共に、前記燃料噴
射量を減量するようにバーナを制御する第3の制御手段
と、を備えた構成であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a combustion judging means for judging whether or not the particulate matter trapped in the filter is burning, and the particulate matter being burned by the burning judging means. And a third control means for controlling the auxiliary air supply means so as to increase the auxiliary air when the determination is made and controlling the burner so as to reduce the fuel injection amount. It is characterized by.

【0013】かかる構成によれば、フィルタに捕集され
た粒子状物質が燃焼している場合、助燃エアが増量され
ると共に、燃料噴射量が減量されるので、粒子状物質の
自立燃焼が促進される。
According to this configuration, when the particulate matter trapped in the filter is burning, the amount of fuel-assisted air is increased and the fuel injection amount is reduced, so that the self-sustaining combustion of the particulate matter is promoted. Is done.

【0014】請求項5記載の発明は、前記フィルタの直
上流であって略中央部に、前記バーナからの火炎をフィ
ルタ周辺部に拡散するバッフルが配設された構成である
ことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, a baffle for diffusing a flame from the burner to a peripheral portion of the filter is disposed at a substantially central portion immediately upstream of the filter. .

【0015】かかる構成によれば、バーナからの火炎が
バッフルにぶつかると、火炎がフィルタ周辺部に拡散さ
れるので、フィルタ温度がその横断面について略均等に
上昇する。
According to this configuration, when the flame from the burner hits the baffle, the flame is diffused to the periphery of the filter, so that the temperature of the filter rises substantially uniformly in the cross section.

【0016】請求項6記載の発明は、前記バーナの燃料
噴射孔近傍には、前記点火用電極及び燃料噴射孔に排気
通路内を流通する排気が直接あたらないようにする風防
が配設された構成であることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, a windshield is provided near the fuel injection hole of the burner so as to prevent the exhaust flowing through the exhaust passage from directly hitting the ignition electrode and the fuel injection hole. It is characterized by having a configuration.

【0017】かかる構成によれば、点火用電極及び燃料
噴射孔に排気通路内を流通する排気が直接あたらないよ
うに風防を配設することで、排気を介してバーナに排気
熱が伝達されることが防止され、バーナの温度上昇が抑
制される。
According to this structure, the windshield is provided so that the exhaust flowing through the exhaust passage does not directly hit the ignition electrode and the fuel injection hole, so that the exhaust heat is transmitted to the burner via the exhaust. Is prevented, and the temperature rise of the burner is suppressed.

【0018】請求項7記載の発明は、前記バーナの周囲
には、排気熱によりバーナが過熱されないようにする遮
熱手段が設けられた構成であることを特徴とする。かか
る構成によれば、遮熱手段によりバーナの過熱が防止さ
れるので、バーナの耐熱性及び信頼性が向上する。
The invention according to claim 7 is characterized in that a heat shielding means is provided around the burner to prevent the burner from being overheated by exhaust heat. According to this configuration, overheating of the burner is prevented by the heat shielding means, so that the heat resistance and reliability of the burner are improved.

【0019】請求項8記載の発明は、前記遮熱手段は、
前記バーナの周囲を冷却するように、前記排気通路の周
壁に形成された冷却水通路であることを特徴とする。か
かる構成によれば、排気通路の周壁に形成された冷却水
通路に冷却水が流通することで、冷却水がバーナの周囲
から熱を奪い、バーナの過熱が防止される。
[0019] In a preferred embodiment of the present invention, the heat shielding means comprises:
It is a cooling water passage formed in a peripheral wall of the exhaust passage so as to cool the periphery of the burner. According to such a configuration, the cooling water flows through the cooling water passage formed on the peripheral wall of the exhaust passage, so that the cooling water takes heat from around the burner, thereby preventing the burner from overheating.

【0020】請求項9記載の発明は、前記遮熱手段は、
前記バーナと排気通路との間に介在される遮熱部材であ
ることを特徴とする。かかる構成によれば、排気熱より
受熱することで排気通路が熱くなっても、遮熱部材によ
りその熱がバーナに伝達されることが防止され、バーナ
の過熱が防止される。
According to a ninth aspect of the present invention, the heat shielding means comprises:
It is a heat shielding member interposed between the burner and the exhaust passage. According to such a configuration, even if the exhaust passage becomes hot by receiving heat from the exhaust heat, the heat shielding member prevents the heat from being transmitted to the burner, and prevents the burner from overheating.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明を詳述する。図1は、本発明に係るディーゼル機
関の排気浄化装置(以下「排気浄化装置」という)の第
1実施形態を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of an exhaust gas purification device for a diesel engine (hereinafter, referred to as “exhaust gas purification device”) according to the present invention.

【0022】ディーゼル機関の排気通路10には、セラ
ミック等の多孔性部材からなる略円筒形状のディーゼル
パティキュレートフィルタ(以下「フィルタ」という)
12が介装される。フィルタ12には、ハニカム状の隔
壁により排気流と略平行なセルが多数形成され、各セル
の入口と出口とが封鎖材により交互に目封じされてい
る。そして、排気が隔壁を介して隣接するセルに流入す
るときに、排気に含まれる粒子状物質が隔壁により捕集
される。なお、フィルタ12には、フィルタ12に捕集
された粒子状物質の燃焼(酸化)を促進するために、そ
の表面に酸化触媒をコーティングすることが望ましい。
In the exhaust passage 10 of the diesel engine, a substantially cylindrical diesel particulate filter (hereinafter, referred to as a "filter") made of a porous material such as ceramic is provided.
12 are interposed. In the filter 12, a large number of cells substantially parallel to the exhaust gas flow are formed by honeycomb-shaped partitions, and the inlet and outlet of each cell are alternately plugged with a sealing material. When the exhaust gas flows into the adjacent cell through the partition, the particulate matter contained in the exhaust is collected by the partition. It is preferable that the surface of the filter 12 be coated with an oxidation catalyst in order to promote the combustion (oxidation) of the particulate matter collected by the filter 12.

【0023】また、排気通路10には、フィルタ12を
バイパスするようにバイパス通路14が接続される。バ
イパス通路14の入口部には、排気通路10及びバイパ
ス通路14の通路開口面積(開度)を全開〜全閉に制御
すべく、アクチュエータ16により駆動される開度制御
弁18が介装される。
A bypass passage 14 is connected to the exhaust passage 10 so as to bypass the filter 12. An opening control valve 18 driven by an actuator 16 is interposed at the inlet of the bypass passage 14 so as to control the opening area (opening) of the exhaust passage 10 and the bypass passage 14 from fully open to fully closed. .

【0024】フィルタ12の上流にあたる排気通路10
には、軽油,灯油等を燃料とするバーナ装置20と、バ
ーナ及び粒子状物質の燃焼に必要な助燃エア(空気)を
供給するエア供給装置30(助燃エア供給手段)と、が
配設される。
Exhaust passage 10 upstream of filter 12
Is provided with a burner device 20 using light oil, kerosene or the like as a fuel, and an air supply device 30 (combustion air supply means) for supplying combustion burn air (air) necessary for burning the burner and particulate matter. You.

【0025】エア供給装置30は、大気中から埃等を除
去するエアフィルタ31と、エアフィルタ31により埃
等が除去された空気を送風供給するブロア32と、ブロ
ア32を駆動する電動モータ33と、排気通路10内に
突出するエア供給通路34と、を含んで構成される。こ
こで、エア供給通路34は、排気通路10内に突出する
部分において、その通路横断面積が徐々に小さくなるよ
うに、いわゆるエゼクタ形状に形成される。従って、エ
ア供給通路34を介して排気通路10内に供給される助
燃エアは、その出口に向かうほど流速が速くなる。
The air supply device 30 includes an air filter 31 for removing dust and the like from the atmosphere, a blower 32 for supplying air from which the dust and the like have been removed by the air filter 31, and an electric motor 33 for driving the blower 32. , And an air supply passage 34 protruding into the exhaust passage 10. Here, the air supply passage 34 is formed in a so-called ejector shape so that the cross-sectional area of the passage is gradually reduced at a portion protruding into the exhaust passage 10. Therefore, the flow rate of the auxiliary combustion air supplied into the exhaust passage 10 via the air supply passage 34 becomes higher toward the outlet.

【0026】バーナ装置20は、燃料を貯留する燃料タ
ンク21と、燃料に含まれる不純物を濾過するストレー
ナ22と、燃料を加圧供給する燃料ポンプ23と、燃料
ポンプ23を駆動する電動モータ24と、燃料噴射ノズ
ル25と、点火のための高圧電圧を発生させる点火装置
26と、を含んで構成される。燃料噴射ノズル25は、
エア供給通路34内を流通する助燃エアの流れに沿って
燃料噴霧を噴射するように、エア供給通路34の出口部
近傍に配設される。なお、燃料噴射ノズル25が高温の
排気に直接さらされないようにするため、燃料噴射ノズ
ル25がエア供給通路34内に収まるように配設するの
が望ましい。また、燃料噴射ノズル25の燃料噴射孔2
5a近傍には、燃料噴霧を点火する点火用電極25bが
取り付けられ、ここに、点火装置26から高圧電圧が印
加される。
The burner device 20 includes a fuel tank 21 for storing fuel, a strainer 22 for filtering impurities contained in the fuel, a fuel pump 23 for supplying fuel under pressure, and an electric motor 24 for driving the fuel pump 23. , A fuel injection nozzle 25, and an ignition device 26 for generating a high voltage for ignition. The fuel injection nozzle 25 is
The fuel spray is provided near the outlet of the air supply passage 34 so as to spray the fuel spray along the flow of the auxiliary combustion air flowing through the air supply passage 34. Note that, in order to prevent the fuel injection nozzle 25 from being directly exposed to the high-temperature exhaust gas, it is desirable that the fuel injection nozzle 25 be disposed so as to be accommodated in the air supply passage 34. Also, the fuel injection hole 2 of the fuel injection nozzle 25
An ignition electrode 25b for igniting the fuel spray is attached near 5a, and a high voltage is applied to the ignition electrode 26 from the ignition electrode 25b.

【0027】排気通路10及びエア供給通路34の周壁
には、燃料噴射ノズル25の周辺を冷却するためのウォ
ータジャケット40(冷却水通路)が形成され、ここ
に、図示しないラジエータより冷却水が供給される。冷
却水は、電動モータ42により駆動されるウォータポン
プ44を介して制御される。従って、ウォータポンプ4
4を作動させると、燃料噴射ノズル25に排気或いは排
気通路10の周壁を介して排気熱が伝達されても、燃料
噴射ノズル25が高温となることが防止され、熱による
耐久性の及び信頼性の低下を防止することができる。
On the peripheral walls of the exhaust passage 10 and the air supply passage 34, a water jacket 40 (cooling water passage) for cooling the periphery of the fuel injection nozzle 25 is formed, and cooling water is supplied from a radiator (not shown). Is done. Cooling water is controlled via a water pump 44 driven by an electric motor 42. Therefore, the water pump 4
4 prevents the fuel injection nozzle 25 from being heated to a high temperature even if exhaust heat is transmitted to the fuel injection nozzle 25 or the exhaust heat is transmitted to the fuel injection nozzle 25 via the peripheral wall of the exhaust passage 10. Can be prevented from decreasing.

【0028】なお、ウォータジャケット40に代えて、
図2に示す第2実施形態のように、排気通路10及びエ
ア供給通路34と燃料噴射ノズル25との間に、熱伝導
率の小さなセラミック等からなる遮熱部材46a,46
bを設けるようにしてもよい。また、燃料噴射ノズル2
5が高温の排気に直接さらされないように、燃料噴射孔
25a及び点火用電極25bを覆うシールド(風防)4
8を設けてもよい。
Incidentally, instead of the water jacket 40,
As in the second embodiment shown in FIG. 2, between the exhaust passage 10 and the air supply passage 34 and the fuel injection nozzle 25, heat shielding members 46a and 46 made of ceramic or the like having a low thermal conductivity are used.
b may be provided. Also, the fuel injection nozzle 2
A shield (draft shield) 4 that covers the fuel injection holes 25a and the ignition electrodes 25b so as to prevent the fuel cell 5 from being directly exposed to high-temperature exhaust gas.
8 may be provided.

【0029】ここで、ウォータジャケット40及び遮熱
部材46a,46bが、遮熱手段に相当する。さらに、
燃料噴射ノズル25からの火炎が直接ぶつかるように、
フィルタ12の直上流かつ略中央部に、図3に示すよう
なバッフル50が配設される。即ち、バッフル50は、
球面の一部を切り取った形状をなし、その略中央部及び
周辺部に複数の穴50a,50bが開設される。従っ
て、燃料噴射ノズル25からの火炎は、バッフル50の
穴50a,50bを介してフィルタ12に到達すると共
に、バッフル50により周辺部に拡散され、フィルタ1
2外周部へも到達する。なお、バッフル50は、図の形
状に限らず、例えば、円錐の一部を切り取った形状をな
していてもよい。
Here, the water jacket 40 and the heat shielding members 46a and 46b correspond to heat shielding means. further,
As the flame from the fuel injection nozzle 25 hits directly,
A baffle 50 as shown in FIG. 3 is disposed immediately upstream of the filter 12 and substantially at the center. That is, the baffle 50
It has a shape in which a part of a spherical surface is cut out, and a plurality of holes 50a and 50b are formed in a substantially central portion and a peripheral portion. Therefore, the flame from the fuel injection nozzle 25 reaches the filter 12 through the holes 50a and 50b of the baffle 50, and is diffused to the periphery by the baffle 50, and the filter 1
2 It also reaches the outer periphery. The baffle 50 is not limited to the shape shown in the drawing, and may have, for example, a shape obtained by cutting off a part of a cone.

【0030】一方、排気浄化装置の制御系は、フィルタ
温度に相当するフィルタ12上流側の排気温度t1を検出
する温度センサ60(フィルタ温度検出手段)と、フィ
ルタ12下流側の排気温度t2を検出する温度センサ62
と、フィルタ12上流側の排気圧力(以下「排圧」とい
う)pを検出する圧力センサ64と、マイクロコンピュ
ータを内蔵したコントロールユニット66と、を含んで
構成される。なお、コントロールユニット66には、機
関回転速度Ne又は機関「ON/OFF」信号も入力される。そ
して、コントロールユニット66は、各種入力信号に応
じて、開度制御弁18のアクチュエータ16,燃料ポン
プ23を駆動する電動モータ24,ブロア32を駆動す
る電動モータ33及び点火装置26を制御する。
On the other hand, the control system of the exhaust gas purification device includes a temperature sensor 60 (filter temperature detecting means) for detecting an exhaust gas temperature t 1 on the upstream side of the filter 12 corresponding to the filter temperature, and an exhaust gas temperature t 2 on the downstream side of the filter 12. Temperature sensor 62 for detecting
And a pressure sensor 64 that detects an exhaust pressure (hereinafter, referred to as “exhaust pressure”) p on the upstream side of the filter 12 and a control unit 66 including a microcomputer. The control unit 66 also receives the engine speed Ne or the engine “ON / OFF” signal. The control unit 66 controls the actuator 16 of the opening control valve 18, the electric motor 24 driving the fuel pump 23, the electric motor 33 driving the blower 32, and the ignition device 26 in accordance with various input signals.

【0031】ここで、コントロールユニット66は、開
度制御手段,機関停止判定手段,第1の制御手段,第2
の制御手段,燃焼判定手段及び第3の判定手段を、ソフ
トウエアにより実現する。
Here, the control unit 66 includes an opening control means, an engine stop determination means, a first control means, and a second control means.
The control means, the combustion determination means and the third determination means are realized by software.

【0032】次に、かかる構成からなる排気浄化装置の
作用について、図4〜図6のフローチャートを参照しつ
つ説明する。図4は、排気浄化装置の制御内容を示すメ
インルーチンのフローチャートである。なお、メインル
ーチンは、所定時間間隔毎に繰り返し実行される。
Next, the operation of the exhaust gas purifying apparatus having the above configuration will be described with reference to the flowcharts of FIGS. FIG. 4 is a flowchart of a main routine showing control contents of the exhaust gas purification device. Note that the main routine is repeatedly executed at predetermined time intervals.

【0033】ステップ1(図では「S1」と略記する。
以下同様)では、フィルタ再生処理を行なう必要がある
かが判定される。即ち、捕集された粒子状物質によりフ
ィルタ12に目詰まりが発生すると排圧が高まる性質を
利用し、圧力センサ64により検出された排圧pが所定
値より大きいか否かが判定される。そして、排圧pが所
定値より大きければステップ2へと進み(Yes)、排
圧pが所定値以下であればステップ4へと進む(N
o)。
Step 1 (abbreviated as "S1" in the figure)
In the following), it is determined whether it is necessary to perform the filter regeneration process. That is, it is determined whether or not the exhaust pressure p detected by the pressure sensor 64 is larger than a predetermined value by utilizing the property that the exhaust pressure increases when the filter 12 is clogged by the collected particulate matter. If the exhaust pressure p is larger than the predetermined value, the process proceeds to step 2 (Yes), and if the exhaust pressure p is equal to or less than the predetermined value, the process proceeds to step 4 (N
o).

【0034】ステップ2では、排圧pが所定値より大き
くなったので、フィルタ再生処理を行なうべく、フィル
タ再生処理を行なうサブルーチン(図5参照)がコール
される。
In step 2, since the exhaust pressure p has become larger than the predetermined value, a subroutine (see FIG. 5) for performing the filter regeneration process is called to perform the filter regeneration process.

【0035】ステップ3では、捕集された粒子状物質を
焼却するためにはある程度の時間が必要なことに鑑み、
フィルタ再生処理を開始してから所定時間経過したか否
かが判定される。そして、所定時間経過していればステ
ップ4へと進み(Yes)、所定時間経過していなけれ
ばステップ2へと戻り(No)、フィルタ再生処理を継
続する。
In step 3, taking into account that a certain amount of time is required to incinerate the collected particulate matter,
It is determined whether a predetermined time has elapsed since the start of the filter regeneration process. If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step 4 (Yes). If the predetermined time has not elapsed, the process returns to step 2 (No), and the filter regeneration process is continued.

【0036】ステップ4では、フィルタ再生処理が終
了、又は、フィルタ再生処理が不要であるので、通常運
転を行なうサブルーチン(図6参照)がコールされる。
本メインルーチンによれば、排圧pに基づいてフィルタ
再生処理を行なう必要があるか否かが判定され、その判
定結果に応じて、フィルタ再生処理又は通常運転が行な
われる。なお、フィルタ再生処理を行なう必要があるか
否かの判定は、本実施形態の判定方法に限らず、例え
ば、フィルタ12の上流側及び下流側の排気圧力の差が
所定値以上になった場合に、必要があると判定するよう
にしてもよい。
In step 4, since the filter regeneration process is completed or the filter regeneration process is unnecessary, a subroutine for performing normal operation (see FIG. 6) is called.
According to the main routine, it is determined whether or not the filter regeneration process needs to be performed based on the exhaust pressure p, and the filter regeneration process or the normal operation is performed according to the determination result. The determination as to whether or not it is necessary to perform the filter regeneration process is not limited to the determination method according to the present embodiment. For example, when the difference between the exhaust pressure on the upstream side and the exhaust pressure on the downstream side of the filter 12 becomes a predetermined value or more. Then, it may be determined that it is necessary.

【0037】図5は、フィルタ再生処理を行なうサブル
ーチンのフローチャートを示す。ステップ11では、バ
イパス通路14が略全開、排気通路10が少し開くよう
に、アクチュエータ16を介して開度制御弁18が制御
される。なお、ステップ11における開度制御弁18の
制御が、開度制御手段の一部に相当する。
FIG. 5 shows a flowchart of a subroutine for performing a filter regeneration process. In step 11, the opening control valve 18 is controlled via the actuator 16 so that the bypass passage 14 is substantially fully opened and the exhaust passage 10 is slightly opened. The control of the opening control valve 18 in step 11 corresponds to a part of the opening control means.

【0038】ステップ12〜ステップ16では、バーナ
装置20に点火するための一連の処理が行なわれる。即
ち、バーナ装置20に点火されると、フィルタ12上流
側の排気温度t1が上昇することに鑑み、ステップ12に
おいて、温度センサ60により検出された排気温度t1
所定値以上であるか否かが判定される。そして、排気温
度t1が所定値以上であれば(Yes)、点火用電極25
bに高圧電圧を印加すべく点火装置26が作動され(ス
テップ13)、燃料噴射ノズル25から燃料噴霧を噴射
すべく燃料ポンプ23が作動された後(ステップ1
4)、燃料噴霧及び粒子状物質に助燃エアを供給すべく
ブロア32が作動される(ステップ15)。一方、排気
温度t1が所定値未満であればステップ16へと進み(N
o)、点火装置16の作動が停止される。
In steps 12 to 16, a series of processes for igniting the burner device 20 are performed. That is, when the burner device 20 is ignited, in view of the fact that the exhaust gas temperature t 1 on the upstream side of the filter 12 increases, it is determined in step 12 whether the exhaust gas temperature t 1 detected by the temperature sensor 60 is equal to or higher than a predetermined value. Is determined. If the exhaust temperature t 1 is equal to or higher than the predetermined value (Yes), the ignition electrode 25
b, the ignition device 26 is operated to apply a high voltage (step 13), and the fuel pump 23 is operated to inject fuel spray from the fuel injection nozzle 25 (step 1).
4) The blower 32 is operated to supply the fuel spray and the particulate combustion material with the auxiliary air (step 15). On the other hand, if the exhaust gas temperature t 1 is less than the predetermined value, the process proceeds to step 16 (N
o), the operation of the ignition device 16 is stopped.

【0039】ステップ17〜ステップ21では、フィル
タ温度をフィルタ再生に最低限必要な温度(酸化触媒が
活性化する温度)に迅速に上昇させるための一連の処理
が行なわれる。即ち、ステップ17において、温度セン
サ60により検出された排気温度t1が所定の触媒活性化
温度(以下「活性化温度」という)であるか否かが判定
される。そして、排気温度t1が活性化温度以上であれば
(Yes)、ブロア32の制御により助燃エアが減量さ
れ(ステップ18)、燃料ポンプ23の制御により燃料
噴射量が減量される(ステップ19)。一方、排気温度
t1が所定温度未満であれば(No)、同様にして、燃料
噴射量が増量され(ステップ20)、助燃エアが増量さ
れる(ステップ21)。
In steps 17 to 21, a series of processes are performed to quickly raise the filter temperature to the minimum temperature required for filter regeneration (the temperature at which the oxidation catalyst is activated). That is, in step 17, the exhaust gas temperature t 1 detected by the temperature sensor 60 is equal to or a predetermined catalyst activation temperature (hereinafter referred to as "activation temperature") is determined. If the exhaust temperature t 1 is equal to or higher than the activation temperature (Yes), the amount of the auxiliary air is reduced by controlling the blower 32 (step 18), and the amount of fuel injection is reduced by controlling the fuel pump 23 (step 19). . On the other hand, exhaust temperature
If t 1 is less than the predetermined temperature (No), in a similar manner, the amount of fuel injection is increased (step 20), combustion support air is increased (step 21).

【0040】なお、ステップ17〜ステップ21の処理
が、第2の制御手段に相当する。ステップ22〜ステッ
プ24では、フィルタ12に捕集された粒子状物質が燃
焼していれば、その燃料を促進することでバーナ装置2
0で消費される燃料を低減する一連の処理が行なわれ
る。即ち、粒子状物質が燃焼しているときには、フィル
タ12下流側の排気温度が上流側より高くなることに鑑
み、ステップ22において、温度センサ62により検出
された排気温度t2から温度センサ60により検出された
排気温度t1を減算した値(t2−t1)が所定値以上である
か否かが判定される。そして、減算値(t2−t1)が所定
値以上であれば(Yes)、助燃エアが増量され(ステ
ップ23)、燃料噴射量が増量される(ステップ2
4)。一方、減算値(t2−t1)が所定値未満であれば
(No)、粒子状物質が燃焼していないと判断でき、ス
テップ25へと進む。
The processing in steps 17 to 21 corresponds to the second control means. In Steps 22 to 24, if the particulate matter trapped in the filter 12 is burning, the fuel is promoted to thereby burn the particulate matter.
A series of processes for reducing the fuel consumed at 0 is performed. That is, when the particulate matter is burned, in view of the fact that the exhaust temperature of the filter 12 downstream is higher than the upstream side, in step 22, detected by the temperature sensor 60 from the exhaust temperature t 2 detected by the temperature sensor 62 It is determined whether a value (t 2 −t 1 ) obtained by subtracting the exhaust gas temperature t 1 is equal to or more than a predetermined value. If the subtraction value (t 2 −t 1 ) is equal to or greater than the predetermined value (Yes), the auxiliary combustion air is increased (step 23), and the fuel injection amount is increased (step 2).
4). On the other hand, if the subtraction value (t 2 −t 1 ) is less than the predetermined value (No), it can be determined that the particulate matter is not burning, and the process proceeds to step 25.

【0041】なお、ステップ22における判定が、燃焼
判定手段に相当し、ステップ23及びステップ24の処
理が、第3の制御手段に相当する。ステップ25〜ステ
ップ27では、機関停止中である場合、排気を助燃エア
として利用できず、かつ、排気熱を利用できないことに
鑑み、燃料噴射量及び助燃エアを増量する一連の処理が
行なわれる。即ち、ステップ25において、機関回転速
度Ne又は機関ON/OFF信号に基づき機関停止中であるか否
かが判定される。そして、機関停止中であると判定され
れば(Yes)、燃料噴射量が増量され(ステップ2
6)、助燃エアが増量される(ステップ27)。一方、
機関停止中でないと判定されれば(No)、本サブルー
チンの処理を終了し、メインルーチンに戻る。
The determination in step 22 corresponds to combustion determination means, and the processing in steps 23 and 24 corresponds to third control means. In steps 25 to 27, when the engine is stopped, a series of processes for increasing the fuel injection amount and the auxiliary combustion air are performed in view of the fact that the exhaust gas cannot be used as the auxiliary combustion air and the exhaust heat cannot be used. That is, in step 25, it is determined whether or not the engine is stopped based on the engine speed Ne or the engine ON / OFF signal. If it is determined that the engine is stopped (Yes), the fuel injection amount is increased (step 2).
6), the amount of auxiliary combustion air is increased (step 27). on the other hand,
If it is determined that the engine is not stopped (No), the processing of this subroutine ends, and the process returns to the main routine.

【0042】なお、ステップ25における判定が、機関
停止判定手段に相当し、ステップ26及びステップ27
の処理が、第1の制御手段に相当する。フィルタ再生処
理を行なう本サブルーチンによれば、先ず、バイパス通
路14が略全開、排気通路10が少し開くように、開度
制御弁18が制御される。このため、機関運転中であれ
ば、排気の一部が開度制御弁18の隙間から排気通路1
0を介してフィルタ12に導入される。従って、排気の
全量を導入した場合と比べて、空気量過多による冷え過
ぎを防止しつつ、フィルタ12に導入された排気の排気
熱によりフィルタ温度が上昇し、バーナ装置20で消費
される燃料を低減することができる。
Note that the determination in step 25 corresponds to the engine stop determination means, and steps 26 and 27
Corresponds to the first control means. According to this subroutine for performing the filter regeneration processing, first, the opening control valve 18 is controlled so that the bypass passage 14 is substantially fully opened and the exhaust passage 10 is slightly opened. For this reason, when the engine is operating, a part of the exhaust gas passes through the gap between the opening control valve 18 and the exhaust passage 1.
0 is introduced into the filter 12. Therefore, compared to the case where the entire amount of exhaust gas is introduced, the filter temperature rises due to the exhaust heat of the exhaust gas introduced into the filter 12 and the fuel consumed by the burner device 20 is reduced while preventing excessive cooling due to excessive air amount. Can be reduced.

【0043】そして、フィルタ12上流側の排気温度t1
が、フィルタ再生に最低限必要な温度、即ち、酸化触媒
が活性化する温度以上になるように、燃料噴射量及び助
燃エアが増減制御される。このため、フィルタ再生処理
に要する時間が短縮され、この観点からも、バーナ装置
20で消費される燃料の低減を促進することができる。
Then, the exhaust gas temperature t 1 on the upstream side of the filter 12 is set.
However, the fuel injection amount and the auxiliary air are controlled to increase or decrease so that the temperature is at least the minimum temperature required for filter regeneration, that is, the temperature at which the oxidation catalyst is activated. For this reason, the time required for the filter regeneration processing is reduced, and from this viewpoint, it is possible to promote the reduction of the fuel consumed by the burner device 20.

【0044】また、フィルタ12に捕集されている粒子
状物質の燃焼が始まったことを検出し、助燃エアを増量
すると共に、燃料噴射量を減量することで、粒子状物質
の自立燃焼が促進され、バーナ装置20で消費される燃
料をさらに低減することができる。
Further, it is detected that the particulate matter trapped in the filter 12 has started to be burned, and the self-sustaining combustion of the particulate matter is promoted by increasing the auxiliary combustion air and decreasing the fuel injection amount. Thus, the fuel consumed by the burner device 20 can be further reduced.

【0045】さらに、機関停止中には、排気熱を利用す
ることができずフィルタ再生にある程度の時間を要する
が、燃料噴射量及び助燃エアを増量することで、短時間
でフィルタ再生処理が完了できるようになる。
Further, when the engine is stopped, the exhaust heat cannot be used, and it takes some time to regenerate the filter. However, by increasing the fuel injection amount and the auxiliary combustion air, the filter regeneration process can be completed in a short time. become able to.

【0046】図6は、通常運転を行なうサブルーチンの
フローチャートを示す。ステップ31では、点火装置2
6の作動を停止させる。ステップ32では、燃料噴射が
中止される。
FIG. 6 shows a flowchart of a subroutine for performing a normal operation. In step 31, the ignition device 2
6 is stopped. In step 32, the fuel injection is stopped.

【0047】ステップ33では、助燃エア送風が中止さ
れる。ステップ34では、排気通路10が全開、バイパ
ス通路14が全閉となるようにアクチュエータ16を介
して開度制御弁18が制御される。なお、ステップ34
における開度制御弁18の制御が、開度制御手段の一部
に相当する。
In step 33, the auxiliary combustion air blowing is stopped. In step 34, the opening control valve 18 is controlled via the actuator 16 so that the exhaust passage 10 is fully opened and the bypass passage 14 is fully closed. Step 34
The control of the opening control valve 18 in the above corresponds to a part of the opening control means.

【0048】通常運転を行なう本サブルーチンによれ
ば、フィルタ再生処理の終了処理が行なわれた後、排気
の全量がフィルタ12を通過するように、開度制御弁1
8が制御される。このため、フィルタ再生処理を行なっ
ていないときには、フィルタ12による粒子状物質の捕
集が行なわれ、排気性状を向上することができる。
According to this subroutine for performing the normal operation, the opening control valve 1 is controlled so that the entire amount of exhaust gas passes through the filter 12 after the end of the filter regeneration process.
8 is controlled. For this reason, when the filter regeneration processing is not performed, the particulate matter is collected by the filter 12, and the exhaust property can be improved.

【0049】以上説明した図4〜図6の処理によれば、
機関稼動中にフィルタ再生を行なう場合、排気の一部を
フィルタ12に導入してその排気熱を利用することで、
バーナ装置20で消費される燃料を低減することができ
る。また、フィルタ温度を迅速に再生温度に上昇させ、
或いは、捕集された粒子状物質の燃焼が始まったらその
自立燃焼を促進することで、バーナ装置20で消費され
る燃料をさらに低減することができる。さらに、機関停
止中にフィルタ再生を行なう場合、燃料噴射量及び助燃
エアを増量することで、フィルタ再生に要する時間を短
縮し、その結果、バーナ装置20で消費される燃料を低
減することができる。
According to the processing of FIGS. 4 to 6 described above,
When the filter regeneration is performed while the engine is operating, a part of the exhaust gas is introduced into the filter 12 and the exhaust heat is used so that
The fuel consumed by the burner device 20 can be reduced. Also, quickly raise the filter temperature to the regeneration temperature,
Alternatively, the self-sustaining combustion is promoted when the captured particulate matter starts burning, so that the fuel consumed by the burner device 20 can be further reduced. Further, when performing the filter regeneration while the engine is stopped, the time required for the filter regeneration is reduced by increasing the fuel injection amount and the auxiliary combustion air, and as a result, the fuel consumed by the burner device 20 can be reduced. .

【0050】図7は、本発明に係る排気浄化装置の第3
実施形態を示す。なお、本実施形態における構成は、先
の第2実施形態と主要部が同一であるので、同一構成に
は同一符号を付すことにより、その説明は省略するもの
とする。
FIG. 7 shows a third embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention.
1 shows an embodiment. Note that the configuration of this embodiment is the same as that of the second embodiment, and therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0051】本実施形態の特徴は、排気通路10にアク
チュエータ70により駆動される第1開度制御弁72を
介装すると共に、バイパス通路14にアクチュエータ7
4により駆動される第2開度制御弁76を介装した点に
ある。これにより、排気通路10及びバイパス通路14
の開度は、夫々独立して制御可能となる。従って、例え
ば、粒子状物質の燃焼状態に合わせて排気通路10の開
度を詳細に制御することで、フィルタ再生効率を向上す
ることができる。
This embodiment is characterized in that a first opening control valve 72 driven by an actuator 70 is provided in the exhaust passage 10 and an actuator 7 is provided in the bypass passage 14.
4 in that a second opening control valve 76 driven by the control valve 4 is interposed. Thereby, the exhaust passage 10 and the bypass passage 14
Can be controlled independently of each other. Therefore, for example, the filter regeneration efficiency can be improved by controlling the opening of the exhaust passage 10 in detail according to the combustion state of the particulate matter.

【0052】また、バーナ装置20の点火が完了したか
否かを確実に判定するため、シールド48の温度t3を検
出する温度センサ78が設けられる。この場合、フィル
タ再生処理を示すサブルーチン(図5参照)のステップ
17において、減算値(t2−t1)に代えて、温度t3を用
いればよい。
A temperature sensor 78 for detecting the temperature t 3 of the shield 48 is provided to reliably determine whether or not the ignition of the burner device 20 has been completed. In this case, in step 17 of the subroutine (see FIG. 5) showing a filter regeneration process, in place of the subtraction value (t 2 -t 1), may be used the temperature t 3.

【0053】なお、第3実施形態における他の制御内
容,作用及び効果は、先の第1実施形態及び第2実施形
態と同様であるので、その説明は省略する。
The other control contents, functions and effects in the third embodiment are the same as those in the first and second embodiments, so that the description thereof will be omitted.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、フィルタ再生処理を行なわないときには、
排気の全量がフィルタに導入され、排気性状を向上する
ことができる。一方、フィルタ再生処理を行なうときに
は、機関稼動中であれば、排気の一部がフィルタに導入
され排気熱が利用されることで、バーナで消費される燃
料を低減することができる。また、機関停止中であれ
ば、フィルタ再生のための熱が大気中に放出されること
が抑制され、バーナで消費される燃料を低減することが
できる。さらに、エア供給通路の先端部がエゼクタ形状
に形成されているため、燃料噴霧,助燃エア及び排気の
混合が促進され、バーナで消費される燃料をさらに低減
することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the filter regeneration processing is not performed,
The entire amount of exhaust gas is introduced into the filter, and the exhaust properties can be improved. On the other hand, when performing the filter regeneration process, if the engine is operating, part of the exhaust gas is introduced into the filter and the exhaust heat is used, so that the fuel consumed by the burner can be reduced. In addition, when the engine is stopped, the heat for filter regeneration is suppressed from being released into the atmosphere, and the fuel consumed by the burner can be reduced. Further, since the tip of the air supply passage is formed in the shape of an ejector, mixing of fuel spray, auxiliary air and exhaust gas is promoted, and fuel consumed by the burner can be further reduced.

【0055】請求項2又は請求3に記載の発明によれ
ば、フィルタ再生に要する時間が短縮されるので、フィ
ルタ再生に要するトータルとしての燃料が低減し、バー
ナで消費される燃料をより低減することができる。
According to the second or third aspect of the present invention, since the time required for filter regeneration is reduced, the total fuel required for filter regeneration is reduced, and the fuel consumed by the burner is further reduced. be able to.

【0056】請求項4記載の発明によれば、フィルタに
捕集された粒子状物質の自立燃焼が促進されるため、バ
ーナで消費される燃料をより低減することができる。請
求項5記載の発明によれば、フィルタ温度がその横断面
積について略均等に上昇するので、粒子状物質が短時間
で焼却され、バーナで消費される燃料をより低減するこ
とができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the self-sustaining combustion of the particulate matter collected by the filter is promoted, the fuel consumed by the burner can be further reduced. According to the fifth aspect of the present invention, since the temperature of the filter rises substantially uniformly with respect to its cross-sectional area, the particulate matter is incinerated in a short time, and the fuel consumed by the burner can be further reduced.

【0057】請求項6記載の発明によれば、バーナが排
気に直接さらされることが防止され、バーナの温度上昇
が抑制されるので、バーナの耐熱性及び信頼性を向上す
ることができる。
According to the sixth aspect of the invention, the burner is prevented from being directly exposed to the exhaust gas, and the temperature rise of the burner is suppressed, so that the heat resistance and reliability of the burner can be improved.

【0058】請求項7記載の発明によれば、バーナの過
熱が防止されるので、バーナの耐熱性及び信頼性を向上
することができる。請求項8記載の発明によれば、冷却
水がバーナの周囲から熱を奪い、バーナの過熱を防止す
ることができる。
According to the seventh aspect of the present invention, overheating of the burner is prevented, so that the heat resistance and reliability of the burner can be improved. According to the eighth aspect of the present invention, the cooling water can take heat from around the burner and prevent the burner from overheating.

【0059】請求項9記載の発明によれば、遮熱部材に
より排気通路からバーナに熱が伝達されることが防止さ
れ、バーナの過熱を防止することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, heat is prevented from being transmitted from the exhaust passage to the burner by the heat shielding member, and overheating of the burner can be prevented.

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

【図1】 本発明の第1実施形態を示す全体構成図FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2実施形態を示す部分構成図FIG. 2 is a partial configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】 バッフルの斜視図FIG. 3 is a perspective view of a baffle.

【図4】 制御内容を示すメインルーチンのフローチャ
ート
FIG. 4 is a flowchart of a main routine showing control contents.

【図5】 フィルタ再生処理を示すサブルーチンのフロ
ーチャート
FIG. 5 is a flowchart of a subroutine showing a filter regeneration process.

【図6】 通常運転処理を示すサブルーチンのフローチ
ャート
FIG. 6 is a flowchart of a subroutine showing a normal operation process.

【図7】 本発明の第3実施形態を示す全体構成図FIG. 7 is an overall configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 排気通路 12 フィルタ 14 バイパス通路 18 開度制御弁 20 バーナ装置 25 燃料噴射ノズル 25a 燃料噴射孔 25b 点火用電極 30 エア供給装置 34 エア供給通路 40 ウォータジャケット 46a,46b 遮熱部材 48 シールド 50 バッフル 60 温度センサ 66 コントロールユニット 72 第1開度制御弁 76 第2開度制御弁 Reference Signs List 10 exhaust passage 12 filter 14 bypass passage 18 opening control valve 20 burner device 25 fuel injection nozzle 25a fuel injection hole 25b ignition electrode 30 air supply device 34 air supply passage 40 water jacket 46a, 46b heat shielding member 48 shield 50 baffle 60 Temperature sensor 66 Control unit 72 First opening control valve 76 Second opening control valve

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ディーゼル機関の排気通路に介装され、排
気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、 該フィルタに捕集された粒子状物質を焼却することでフ
ィルタの再生処理を行なうバーナと、 当該フィルタをバイパスするするように排気通路に接続
されるバイパス通路と、 前記排気通路及びバイパス通路の分岐部に介装された開
度制御弁を介して、該排気通路及びバイパス通路の開度
を制御する開度制御手段と、 前記バーナ及びフィルタに捕集された粒子状物質を燃焼
するための助燃エアを供給する助燃エア供給手段と、 を含んで構成されるディーゼル機関の排気浄化装置であ
って、 前記開度制御手段は、フィルタ再生処理を行なうとき
に、前記バイパス通路を略全開にし、前記排気通路を少
し開くように前記開度制御弁を制御する一方、フィルタ
再生処理を行なわないときに、前記排気通路を全開と
し、前記バイパス通路を全閉とするように前記開度制御
弁を制御する構成であり、 前記助燃エア供給手段は、前記排気通路内に突出するエ
ア供給通路を有し、かつ、該エア供給通路の先端部は、
通路横断面積が小になったエゼクタ形状に形成された構
成であり、 前記バーナは、前記エア供給通路内であって助燃エアの
流れに沿った方向に燃料噴霧を噴射するように配設さ
れ、かつ、燃料噴射孔近傍に燃料噴霧に点火する点火用
電極が一体的に配設された構成であることを特徴とした
ディーゼル機関の排気浄化装置。
1. A filter which is interposed in an exhaust passage of a diesel engine and collects particulate matter in exhaust gas, and a burner which regenerates the filter by burning the particulate matter collected by the filter. Opening of the exhaust passage and the bypass passage through a bypass passage connected to the exhaust passage so as to bypass the filter, and an opening control valve provided at a branch portion of the exhaust passage and the bypass passage. Exhaust gas purification device for a diesel engine, comprising: an opening control means for controlling the degree of combustion; and an auxiliary air supply means for supplying auxiliary air for burning the particulate matter trapped in the burner and the filter. Wherein the opening control means controls the opening control valve so that the bypass passage is substantially fully opened and the exhaust passage is slightly opened when performing the filter regeneration process. When the filter regeneration process is not performed, the exhaust passage is fully opened, and the opening degree control valve is controlled so as to fully close the bypass passage. It has an air supply passage that protrudes, and a tip end of the air supply passage,
The passage cross-sectional area is configured to have a small ejector shape, the burner is disposed in the air supply passage so as to inject fuel spray in a direction along a flow of auxiliary combustion air, An exhaust purification device for a diesel engine, wherein an ignition electrode for igniting fuel spray is integrally provided near a fuel injection hole.
【請求項2】前記ディーゼル機関が停止中であるか否か
を判定する機関停止判定手段と、 該機関停止判定手段によりディーゼル機関が停止中であ
ると判定されたときに、前記燃料噴射量を増量するよう
にバーナを制御すると共に、前記助燃エアを増量するよ
うに助燃エア供給手段を制御する第1の制御手段と、 を備えた構成である請求項1記載のディーゼル機関の排
気浄化装置。
An engine stop determining means for determining whether or not the diesel engine is stopped; and determining the fuel injection amount when the engine stop determining means determines that the diesel engine is stopped. 2. The exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to claim 1, further comprising: a first control unit that controls the burner so as to increase the amount of the combustion assist air and controls a combustion assist air supply unit so as to increase the amount of the combustion assist air. 3.
【請求項3】前記フィルタには、その表面に酸化触媒が
コーティングされる一方、 前記フィルタ温度を検出するフィルタ温度検出手段と、 該フィルタ温度検出手段により検出されたフィルタ温度
が酸化触媒の活性化温度以上になるように、前記バーナ
からの燃料噴射量及び助燃エア供給手段による助燃エア
供給量を制御する第2の制御手段と、 を備えた構成である請求項1又は請求項2に記載のディ
ーゼル機関の排気浄化装置。
3. The filter has a surface coated with an oxidation catalyst, a filter temperature detecting means for detecting the filter temperature, and a filter temperature detected by the filter temperature detecting means for activating the oxidation catalyst. The control device according to claim 1, further comprising: a second control unit configured to control a fuel injection amount from the burner and an auxiliary air supply amount by the auxiliary air supply unit so that the temperature becomes equal to or higher than the temperature. Exhaust purification device for diesel engine.
【請求項4】前記フィルタに捕集された粒子状物質が燃
焼しているか否かを判定する燃焼判定手段と、 該燃焼判定手段により粒子状物質が燃焼していると判定
されたときに、前記助燃エアを増量するように助燃エア
供給手段を制御すると共に、前記燃料噴射量を減量する
ようにバーナを制御する第3の制御手段と、 を備えた構成である請求項1〜請求項3のいずれか1つ
に記載のディーゼル機関の排気浄化装置。
4. A combustion judging means for judging whether or not the particulate matter collected by the filter is burning, and when the combustion judging means judges that the particulate matter is burning, A third control unit that controls the auxiliary combustion air supply unit so as to increase the auxiliary combustion air, and controls a burner so as to decrease the fuel injection amount. The exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to any one of the above.
【請求項5】前記フィルタの直上流であって略中央部
に、前記バーナからの火炎をフィルタ周辺部に拡散する
バッフルが配設された構成である請求項1〜請求項4の
いずれか1つに記載のディーゼル機関の排気浄化装置。
5. The filter according to claim 1, wherein a baffle for diffusing a flame from the burner to a peripheral portion of the filter is provided at a substantially central portion immediately upstream of the filter. An exhaust purification device for a diesel engine according to any one of the above.
【請求項6】前記バーナの燃料噴射孔近傍には、前記点
火用電極及び燃料噴射孔に排気通路内を流通する排気が
直接あたらないようにする風防が配設された構成である
請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載のディーゼル
機関の排気浄化装置。
6. A structure in which a windshield is provided near the fuel injection hole of the burner to prevent exhaust gas flowing through an exhaust passage from directly hitting the ignition electrode and the fuel injection hole. The exhaust gas purification device for a diesel engine according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】前記バーナの周囲には、排気熱によりバー
ナが過熱されないようにする遮熱手段が設けられた構成
である請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載のディ
ーゼル機関の排気浄化装置。
7. The diesel engine according to claim 1, wherein a heat shielding means is provided around the burner to prevent the burner from being overheated by exhaust heat. Exhaust gas purification device.
【請求項8】前記遮熱手段は、前記バーナの周囲を冷却
するように、前記排気通路の周壁に形成された冷却水通
路である請求項7記載のディーゼル機関の排気浄化装
置。
8. The exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to claim 7, wherein said heat shielding means is a cooling water passage formed in a peripheral wall of said exhaust passage so as to cool the periphery of said burner.
【請求項9】前記遮熱手段は、前記バーナと排気通路と
の間に介在される遮熱部材である請求項7記載のディー
ゼル機関の排気浄化装置。
9. The exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to claim 7, wherein said heat shielding means is a heat shielding member interposed between said burner and an exhaust passage.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003093658A1 (en) * 2002-04-11 2003-11-13 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb filter for clarifying exhaust gas
US6843055B2 (en) 2001-06-22 2005-01-18 Nissan Motor Co., Ltd. Regeneration of diesel particulate filter for diesel engine
JP2007187006A (en) * 2006-01-11 2007-07-26 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2010106679A (en) * 2008-10-28 2010-05-13 Ihi Corp Method and device for preventing blockage of fuel injection nozzle of particulate filter regeneration burner
JP2010249013A (en) * 2009-04-15 2010-11-04 Ihi Corp Burner device
JP2010249015A (en) * 2009-04-15 2010-11-04 Ihi Corp Burner device
JP2012184731A (en) * 2011-03-07 2012-09-27 Ihi Shibaura Machinery Corp Diesel engine
JP2013160144A (en) * 2012-02-06 2013-08-19 Toyota Motor Corp Method of determining ignition/misfire of fuel and exhaust heating device
KR101749221B1 (en) * 2016-03-14 2017-06-21 김광림 Exhaust reduction backflow prevention device
KR101749219B1 (en) * 2016-03-14 2017-06-21 김광림 Exhaust reduction device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6843055B2 (en) 2001-06-22 2005-01-18 Nissan Motor Co., Ltd. Regeneration of diesel particulate filter for diesel engine
WO2003093658A1 (en) * 2002-04-11 2003-11-13 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb filter for clarifying exhaust gas
JP2007187006A (en) * 2006-01-11 2007-07-26 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2010106679A (en) * 2008-10-28 2010-05-13 Ihi Corp Method and device for preventing blockage of fuel injection nozzle of particulate filter regeneration burner
JP2010249013A (en) * 2009-04-15 2010-11-04 Ihi Corp Burner device
JP2010249015A (en) * 2009-04-15 2010-11-04 Ihi Corp Burner device
JP2012184731A (en) * 2011-03-07 2012-09-27 Ihi Shibaura Machinery Corp Diesel engine
JP2013160144A (en) * 2012-02-06 2013-08-19 Toyota Motor Corp Method of determining ignition/misfire of fuel and exhaust heating device
KR101749221B1 (en) * 2016-03-14 2017-06-21 김광림 Exhaust reduction backflow prevention device
KR101749219B1 (en) * 2016-03-14 2017-06-21 김광림 Exhaust reduction device

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