JP2002013409A - ディーゼルエンジンの黒煙浄化装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの黒煙浄化装置Info
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- JP2002013409A JP2002013409A JP2000196495A JP2000196495A JP2002013409A JP 2002013409 A JP2002013409 A JP 2002013409A JP 2000196495 A JP2000196495 A JP 2000196495A JP 2000196495 A JP2000196495 A JP 2000196495A JP 2002013409 A JP2002013409 A JP 2002013409A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒータ装置を使用することなく、カーボン並
びに未燃焼アッシュ分などフィルタに対する堆積物を定
期的かつ自動的に除去する。 【解決手段】 ディーゼルエンジン１０の排気管中１２
に介在されたハウジング１６と、ハウジング１６内に収
装された第１の酸化触媒１８と、ハウジング１６の下流
側にあって、一対の切換バルブ３０，３２を介して接続
されたフィルタハウジング２０と、ハウジング２０内に
あって、切換バルブにより流路方向が逆向きとなるよう
に配置され第２の酸化触媒を担持した黒煙捕集用の耐熱
性フィルタ２２と、フィルタハウジング２０の下流側に
一対の切換バルブ３０，３２を介して接続された排気終
端部とからなり、各バルブ３０，３２の交互切換によ
り、耐熱性フィルタ２２を通過する排気ガスの流路方向
を変えるとともに、各バルブ３０，３２の全開により、
排気ガスが耐熱性フィルタ２２をバイパスして排気終端
側に流通するものである。
びに未燃焼アッシュ分などフィルタに対する堆積物を定
期的かつ自動的に除去する。 【解決手段】 ディーゼルエンジン１０の排気管中１２
に介在されたハウジング１６と、ハウジング１６内に収
装された第１の酸化触媒１８と、ハウジング１６の下流
側にあって、一対の切換バルブ３０，３２を介して接続
されたフィルタハウジング２０と、ハウジング２０内に
あって、切換バルブにより流路方向が逆向きとなるよう
に配置され第２の酸化触媒を担持した黒煙捕集用の耐熱
性フィルタ２２と、フィルタハウジング２０の下流側に
一対の切換バルブ３０，３２を介して接続された排気終
端部とからなり、各バルブ３０，３２の交互切換によ
り、耐熱性フィルタ２２を通過する排気ガスの流路方向
を変えるとともに、各バルブ３０，３２の全開により、
排気ガスが耐熱性フィルタ２２をバイパスして排気終端
側に流通するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道気動車などの
ディーゼルエンジン搭載車両に用いられるディーゼルエ
ンジンの黒煙浄化装置に関する。
ディーゼルエンジン搭載車両に用いられるディーゼルエ
ンジンの黒煙浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】気動車の動力源としては、一般にディー
ゼルエンジンが用いられているため、排気ガス中に黒煙
ＣＯ，ＨＣなどの成分が多く含まれ、沿線周囲に対する
排気公害の原因となるおそれがある。
ゼルエンジンが用いられているため、排気ガス中に黒煙
ＣＯ，ＨＣなどの成分が多く含まれ、沿線周囲に対する
排気公害の原因となるおそれがある。
【０００３】そこで従来では、図５に示すような黒煙除
去装置が開発されている。図において、１はエンジンの
排気経路中に介在されたフィルタケーシング、２はフィ
ルタケーシング１内にあって酸化触媒（以下、単に酸化
触媒と称する）を担持したセラミックフィルタ、３は同
じくフィルタケーシング１内にあって、セラミックフィ
ルタ２の前段に配置されたヒータ装置である。
去装置が開発されている。図において、１はエンジンの
排気経路中に介在されたフィルタケーシング、２はフィ
ルタケーシング１内にあって酸化触媒（以下、単に酸化
触媒と称する）を担持したセラミックフィルタ、３は同
じくフィルタケーシング１内にあって、セラミックフィ
ルタ２の前段に配置されたヒータ装置である。
【０００４】この装置におけるフィルタ４は、１５００
℃程度の耐熱性を備え、担持した酸化触媒により、排気
ガス気流中のＣＯ，ＨＣなどの有害成分を無害化して排
出するとともに、黒煙並びに燃焼かすであるアッシュ分
を捕集する。
℃程度の耐熱性を備え、担持した酸化触媒により、排気
ガス気流中のＣＯ，ＨＣなどの有害成分を無害化して排
出するとともに、黒煙並びに燃焼かすであるアッシュ分
を捕集する。
【０００５】このことによって、フィルタ４の表面には
カーボン及びアッシュが順次堆積し、エンジン稼働時間
の経過とともに、目詰りの原因となる。従って、フィル
タ５の濾過能力が低下した段階でヒータ装置５を稼働し
つつ、アイドリングによる排気気流を流したり、あるい
は別途設けられたエアコンプレッサにより圧縮空気を流
すことによって、フィルタ４は加熱される結果、付着し
たカーボンを燃焼させつつ気流によって排出し、再生が
可能となるため、繰返し使用が可能である。
カーボン及びアッシュが順次堆積し、エンジン稼働時間
の経過とともに、目詰りの原因となる。従って、フィル
タ５の濾過能力が低下した段階でヒータ装置５を稼働し
つつ、アイドリングによる排気気流を流したり、あるい
は別途設けられたエアコンプレッサにより圧縮空気を流
すことによって、フィルタ４は加熱される結果、付着し
たカーボンを燃焼させつつ気流によって排出し、再生が
可能となるため、繰返し使用が可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
構造における再生作業は、フィルタを６００℃以上に上
げて行わなくてはならないため、ヒータ加熱のためのエ
ネルギーを消費し、場合によっては専用のエアコンプレ
ッサを用意しなければならず、省エネルギーの観点から
は好ましいものでない。また、カーボンを燃焼させたと
しても、未燃焼のアッシュ分が堆積することにより、や
はり目詰りを生ずるため、フィルタの交換サイクルが短
い傾向となっていた。さらには、アッシュ分の堆積度合
に応じて酸化触媒の触媒能が低下するなどの欠点があっ
た。
構造における再生作業は、フィルタを６００℃以上に上
げて行わなくてはならないため、ヒータ加熱のためのエ
ネルギーを消費し、場合によっては専用のエアコンプレ
ッサを用意しなければならず、省エネルギーの観点から
は好ましいものでない。また、カーボンを燃焼させたと
しても、未燃焼のアッシュ分が堆積することにより、や
はり目詰りを生ずるため、フィルタの交換サイクルが短
い傾向となっていた。さらには、アッシュ分の堆積度合
に応じて酸化触媒の触媒能が低下するなどの欠点があっ
た。
【０００７】本発明は、以上の課題を解決するもので、
その目的は、ヒータ装置を使用することなく、カーボン
並びに未燃焼アッシュ分などのフィルタに対する堆積物
を定期的かつ自動的に除去することで、省エネルギー化
を図るとともに、触媒能の低下がなく、フィルタの交換
サイクルを長くすることが出来るディーゼルエンジンの
黒煙除去装置を提供するものである。
その目的は、ヒータ装置を使用することなく、カーボン
並びに未燃焼アッシュ分などのフィルタに対する堆積物
を定期的かつ自動的に除去することで、省エネルギー化
を図るとともに、触媒能の低下がなく、フィルタの交換
サイクルを長くすることが出来るディーゼルエンジンの
黒煙除去装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、ディーゼルエンジンの排気管中に介在さ
れたハウジングと、ハウジング内に収装された第１の酸
化触媒と、ハウジングの下流側にあって、一対の切換バ
ルブを介して接続されたフィルタハウジングと、ハウジ
ング内にあって、前記切換バルブにより流路方向が逆向
きとなるように配置され第２の酸化触媒を担持した黒煙
捕集用の耐熱性フィルタと、フィルタハウジングの下流
側に一対の切換バルブを介して接続された排気終端部と
からなり、前記各バルブの交互切換により、前記耐熱性
フィルタを通過する排気ガスの流路方向を変えるととも
に、各バルブの全開により、排気ガスが耐熱性フィルタ
をバイパスして排気終端側に流通することを特徴とす
る。従って、本発明装置では、耐熱性フィルタ表面に堆
積した黒煙は、酸化触媒の酸化作用により、連続的に酸
化される。また、未燃焼アッシュ分は、バルブ切換に伴
う逆方向の気流によってフィルタ表面から剥離除去さ
れ、これにより早期目詰りを防止する。
め、本発明は、ディーゼルエンジンの排気管中に介在さ
れたハウジングと、ハウジング内に収装された第１の酸
化触媒と、ハウジングの下流側にあって、一対の切換バ
ルブを介して接続されたフィルタハウジングと、ハウジ
ング内にあって、前記切換バルブにより流路方向が逆向
きとなるように配置され第２の酸化触媒を担持した黒煙
捕集用の耐熱性フィルタと、フィルタハウジングの下流
側に一対の切換バルブを介して接続された排気終端部と
からなり、前記各バルブの交互切換により、前記耐熱性
フィルタを通過する排気ガスの流路方向を変えるととも
に、各バルブの全開により、排気ガスが耐熱性フィルタ
をバイパスして排気終端側に流通することを特徴とす
る。従って、本発明装置では、耐熱性フィルタ表面に堆
積した黒煙は、酸化触媒の酸化作用により、連続的に酸
化される。また、未燃焼アッシュ分は、バルブ切換に伴
う逆方向の気流によってフィルタ表面から剥離除去さ
れ、これにより早期目詰りを防止する。
【０００９】請求項２に記載の発明は、浄化装置の前後
の流路内に配置された温度センサと、温度センサの検出
出力と切換え設定時間に応じて流路を切換え、バイパス
を指示する制御手段と、制御手段の制御出力により各バ
ルブを切換える切換え手段を備えたことを特徴とする。
従って、本発明では、排気ガス温度の検出により排気系
の状態と、前回切換からの経過時間などに応じて、自動
的にバルブを切換えることができる。
の流路内に配置された温度センサと、温度センサの検出
出力と切換え設定時間に応じて流路を切換え、バイパス
を指示する制御手段と、制御手段の制御出力により各バ
ルブを切換える切換え手段を備えたことを特徴とする。
従って、本発明では、排気ガス温度の検出により排気系
の状態と、前回切換からの経過時間などに応じて、自動
的にバルブを切換えることができる。
【００１０】請求項３に記載の発明は、ディーゼルエン
ジンの排気管中に介在され第１の酸化触媒が収装された
ハウジングと、ハウジングに対し一対の切換バルブを介
して接続されるとともに該切換バルブにより流路方向が
逆向きとなるように配置され第２の酸化触媒を担持した
黒煙補修用の耐熱性フィルタが配置されたフィルタハウ
ジングと、フィルタハウジングに対し一対の切換バルブ
を介して接続されたマフラとを重ね合わせて配置してな
ることを特徴とする。従って、本発明では、排気経路を
短縮したコンパクトな浄化装置を実現することができ、
省スペース化を図ることによりエンジンルーム内のレイ
アウト設計を容易にすることができる。
ジンの排気管中に介在され第１の酸化触媒が収装された
ハウジングと、ハウジングに対し一対の切換バルブを介
して接続されるとともに該切換バルブにより流路方向が
逆向きとなるように配置され第２の酸化触媒を担持した
黒煙補修用の耐熱性フィルタが配置されたフィルタハウ
ジングと、フィルタハウジングに対し一対の切換バルブ
を介して接続されたマフラとを重ね合わせて配置してな
ることを特徴とする。従って、本発明では、排気経路を
短縮したコンパクトな浄化装置を実現することができ、
省スペース化を図ることによりエンジンルーム内のレイ
アウト設計を容易にすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は
本発明に係るディーゼル車両として鉄道気動車の排ガス
浄化装置の第一の実施の形態を示すものである。同図に
おいて、ディーゼルエンジン１０の排気管１２中に本発
明の黒煙浄化装置１４が介在される。
態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は
本発明に係るディーゼル車両として鉄道気動車の排ガス
浄化装置の第一の実施の形態を示すものである。同図に
おいて、ディーゼルエンジン１０の排気管１２中に本発
明の黒煙浄化装置１４が介在される。
【００１２】浄化装置１４は、排気管１２の管路途中に
結合した通過型のハウジング１６と、ハウジング１６内
に装着され、主として有害物を除去するためのた第１の
酸化触媒１８と、ハウジング１６の下流側に一対の流路
１９を介して流通するフィルタハウジング２０と、フィ
ルタハウジング２０内に収装された耐熱性フィルタ２２
と、フィルタハウジング２０の下流側に一対の流路２４
を介して流通するマフラ２６を備え、エンジン１０から
の排気は、各部を通過し、マフラ２６の下流に接続され
た排気管出口２８より大気に放出される。
結合した通過型のハウジング１６と、ハウジング１６内
に装着され、主として有害物を除去するためのた第１の
酸化触媒１８と、ハウジング１６の下流側に一対の流路
１９を介して流通するフィルタハウジング２０と、フィ
ルタハウジング２０内に収装された耐熱性フィルタ２２
と、フィルタハウジング２０の下流側に一対の流路２４
を介して流通するマフラ２６を備え、エンジン１０から
の排気は、各部を通過し、マフラ２６の下流に接続され
た排気管出口２８より大気に放出される。
【００１３】各流路１９，２４にはそれぞれたすき掛状
に開閉する一対の切換えバルブ３０、３２が設けられて
いる。前記耐熱性フィルタ２２は、主としてフィルタ性
能の劣化を防止してその性能を保持するための第２の酸
化触媒を担持したセラミックフィルタからなるものであ
り、各バルブ３０，３２の開閉によりその通過方向が逆
向きとなるようにフィルタハウジング２０内を仕切った
状態で収装されている。
に開閉する一対の切換えバルブ３０、３２が設けられて
いる。前記耐熱性フィルタ２２は、主としてフィルタ性
能の劣化を防止してその性能を保持するための第２の酸
化触媒を担持したセラミックフィルタからなるものであ
り、各バルブ３０，３２の開閉によりその通過方向が逆
向きとなるようにフィルタハウジング２０内を仕切った
状態で収装されている。
【００１４】図２は、バルブ３０，３２の開閉に伴う排
気気流の流れを示すものである。先ず（ａ）において
は、一方のバルブ３０が開き、他方のバルブ３２が閉じ
ている状態であり、流路１８よりフィルタハウジング２
０内に流入した排気ガスは耐熱性フィルタ２２の一方か
ら他方を通過し、下流側の流路２５を通じてマフラ２６
側に流通する。この状態で、耐熱性フィルタ２２は黒煙
並びに未燃焼アッシュ分を捕集し、また、第１及び第２
の酸化触媒の効果により、排ガス気流中のＣＯ，ＨＣな
どの有害成分を無害化して排出する。
気気流の流れを示すものである。先ず（ａ）において
は、一方のバルブ３０が開き、他方のバルブ３２が閉じ
ている状態であり、流路１８よりフィルタハウジング２
０内に流入した排気ガスは耐熱性フィルタ２２の一方か
ら他方を通過し、下流側の流路２５を通じてマフラ２６
側に流通する。この状態で、耐熱性フィルタ２２は黒煙
並びに未燃焼アッシュ分を捕集し、また、第１及び第２
の酸化触媒の効果により、排ガス気流中のＣＯ，ＨＣな
どの有害成分を無害化して排出する。
【００１５】耐熱性フィルタ２２に堆積した固形分のう
ちカーボンは前段における酸化触媒１８の触媒効果によ
り順次酸化し、炭酸ガスとなって大気側に放出されるた
め、耐熱性フィルタ２２の表面には、アッシュ分のみが
堆積することになる。
ちカーボンは前段における酸化触媒１８の触媒効果によ
り順次酸化し、炭酸ガスとなって大気側に放出されるた
め、耐熱性フィルタ２２の表面には、アッシュ分のみが
堆積することになる。
【００１６】次に（ｂ）においては、前記とは逆に一方
のバルブ３０が閉じ、他方のバルブ３２が開いた状態で
ある。この状態では耐熱性フィルタ２２に対するガス流
通方向が逆向きとなる。このため、既に耐熱性フィルタ
２２の一方に堆積されていたアッシュ分及び少量のカー
ボンは逆向きの気流によって吹飛ばされ、排気気流に混
ざって流路２４を伝って大気側に放出される。なおこの
アッシュ分は、シリカスラグなどの無機微粉末であるた
め毒性はなく、一時的な粉塵としてバルブ切換時にのみ
放出され、これによって、耐熱性フィルタ２２の目詰り
が解消されることになる。
のバルブ３０が閉じ、他方のバルブ３２が開いた状態で
ある。この状態では耐熱性フィルタ２２に対するガス流
通方向が逆向きとなる。このため、既に耐熱性フィルタ
２２の一方に堆積されていたアッシュ分及び少量のカー
ボンは逆向きの気流によって吹飛ばされ、排気気流に混
ざって流路２４を伝って大気側に放出される。なおこの
アッシュ分は、シリカスラグなどの無機微粉末であるた
め毒性はなく、一時的な粉塵としてバルブ切換時にのみ
放出され、これによって、耐熱性フィルタ２２の目詰り
が解消されることになる。
【００１７】さらに（ｃ）においては、両バルブ３０、
３２を全開した状態を示す。この状態はセンサ断線、排
気温度の過剰上昇、あるいは低下などシステム異常が生
じた場合であり、排気気流は耐熱性フィルタ２２を通過
することなくマフラ２６及び排気終端部２８を通じて大
気側に放出され、排気圧力を低下させる。
３２を全開した状態を示す。この状態はセンサ断線、排
気温度の過剰上昇、あるいは低下などシステム異常が生
じた場合であり、排気気流は耐熱性フィルタ２２を通過
することなくマフラ２６及び排気終端部２８を通じて大
気側に放出され、排気圧力を低下させる。
【００１８】以上の浄化装置１４は、その前後の温度状
態と時間経過に応じて、交互にその流路を自動的に切換
えられる。すなわち、ディーゼル車両が気動車などの保
守車両である場合、その稼働時間帯と、累積稼働時間に
応じてカーボン及びアッシュ分の堆積度合が増加する。
これに加え、排気温度によってもアイドリング状態か、
稼働状態かが判断され、この状態に応じた切換え動作も
なされる。
態と時間経過に応じて、交互にその流路を自動的に切換
えられる。すなわち、ディーゼル車両が気動車などの保
守車両である場合、その稼働時間帯と、累積稼働時間に
応じてカーボン及びアッシュ分の堆積度合が増加する。
これに加え、排気温度によってもアイドリング状態か、
稼働状態かが判断され、この状態に応じた切換え動作も
なされる。
【００１９】図３は、その制御機構を示すもので、浄化
装置１４の前後には一対の温度センサ３６ａ，３６ｂ、
３８ａ，３８ｂが配置され、その一方３６ａ，３８ａ
は、装置１４の制御手段となるコントローラ４０に接続
され、他方３６ｂ，３８ｂは車両用制御回路４２に接続
されている。
装置１４の前後には一対の温度センサ３６ａ，３６ｂ、
３８ａ，３８ｂが配置され、その一方３６ａ，３８ａ
は、装置１４の制御手段となるコントローラ４０に接続
され、他方３６ｂ，３８ｂは車両用制御回路４２に接続
されている。
【００２０】コントローラ４０は、運転席などに設置さ
れるもので、内蔵されたタイマ機能により、エンジン１
０の駆動時間を判定して前記浄化装置１４の近傍におか
れたバルブ切換え手段としてのバルブボックス４４に対
する切換指令を送るとともに、排気温度異常、その他の
システム異常を検出してその異常箇所毎にその旨を表示
する警告灯４０ａを点灯し、また同時に切換手段として
のバルブボックス４４に設けた警告灯４４ａを点灯させ
るなどの機能を備えている。
れるもので、内蔵されたタイマ機能により、エンジン１
０の駆動時間を判定して前記浄化装置１４の近傍におか
れたバルブ切換え手段としてのバルブボックス４４に対
する切換指令を送るとともに、排気温度異常、その他の
システム異常を検出してその異常箇所毎にその旨を表示
する警告灯４０ａを点灯し、また同時に切換手段として
のバルブボックス４４に設けた警告灯４４ａを点灯させ
るなどの機能を備えている。
【００２１】例えば、フィルタ機能の限界時間を３時間
に設定すると、コントローラ４０は３時間以下の間隔で
バルブボックス４４に切り替え指令を送り、これによっ
て各バルブ３０，３２の切換え動作がなされるほか、各
温度センサ３６ａ，３８ａによる検出温度に応じても切
換え、あるいは全開の有無を判定する。
に設定すると、コントローラ４０は３時間以下の間隔で
バルブボックス４４に切り替え指令を送り、これによっ
て各バルブ３０，３２の切換え動作がなされるほか、各
温度センサ３６ａ，３８ａによる検出温度に応じても切
換え、あるいは全開の有無を判定する。
【００２２】コントローラ４０による制御は、基本的に
は図４に示す手順で実行される。先ず、電源が投入さ
れ、エンジンが起動すると同時にコントローラ４０が起
動し、例えば３時間で流路切換えすると設定した場合、
前回流路切換から残り時間が５０分以下であるか否かを
判定し（ステップＳＴ１）、以下である場合に加えて装
置前温度センサ３６ａが３００℃以上を３０秒間維持し
ているならば（ステップＳＴ２）、バルブボックスに切
換え指令を送り、流路切換え残り時間をリセットし、次
いで設定時間までのタイマ減算を行う（ステップＳＴ３
〜ＳＴ５）。
は図４に示す手順で実行される。先ず、電源が投入さ
れ、エンジンが起動すると同時にコントローラ４０が起
動し、例えば３時間で流路切換えすると設定した場合、
前回流路切換から残り時間が５０分以下であるか否かを
判定し（ステップＳＴ１）、以下である場合に加えて装
置前温度センサ３６ａが３００℃以上を３０秒間維持し
ているならば（ステップＳＴ２）、バルブボックスに切
換え指令を送り、流路切換え残り時間をリセットし、次
いで設定時間までのタイマ減算を行う（ステップＳＴ３
〜ＳＴ５）。
【００２３】また、ステップＳＴ１で残り５０分以下で
ないと判定された場合には、ステップＳＴ５にジャンプ
し、前回の切換え時間を設定値に加算して残り時間のタ
イマ減算を行う。
ないと判定された場合には、ステップＳＴ５にジャンプ
し、前回の切換え時間を設定値に加算して残り時間のタ
イマ減算を行う。
【００２４】さらに、ステップＳＴ２で３００℃を下回
っている場合、同じくステップＳＴ５にジャンプし、前
回の切換え時間を設定値に加算して残り時間のタイマ減
算を行う。ステップＳＴ２による判定は、車両が駅構内
から発車しているか否かの判断であり、発車していない
場合における切換時における黒煙及び粉塵の排出を防止
するためである。なお、流路切換えに際しては、両方開
のデレイ時間を１秒持つようにすることで流路全閉を防
止する。勿論この時間は減算時間には含まれない。
っている場合、同じくステップＳＴ５にジャンプし、前
回の切換え時間を設定値に加算して残り時間のタイマ減
算を行う。ステップＳＴ２による判定は、車両が駅構内
から発車しているか否かの判断であり、発車していない
場合における切換時における黒煙及び粉塵の排出を防止
するためである。なお、流路切換えに際しては、両方開
のデレイ時間を１秒持つようにすることで流路全閉を防
止する。勿論この時間は減算時間には含まれない。
【００２５】次に、装置１４前のセンサ３６ａの検出温
度が１００℃以下１０分に保持されているか否かを判定
する（ＳＴ６）。これは、長期アイドリング状態である
かどうかを判定するもので、Ｙｅｓ、すなわちアイドリ
ング状態であるならば、バルブを全開して耐熱性フィル
タ２２をバイパスさせ、同時にタイマ減算を停止する
（ＳＴ７，ＳＴ８）。この処理は、アイドリング状態で
あるのなら、黒煙などの排出量は極めて減少するなどの
判断に基づく。また、温度センサ３６ａが１００℃以上
１０秒となったら、すなわちエンジンが稼働状態と判定
されたなら、再びバイパス以前のバルブ状態に戻し（Ｓ
Ｔ１０）、次いでＳＴ５のタイマ減算状態に戻す。
度が１００℃以下１０分に保持されているか否かを判定
する（ＳＴ６）。これは、長期アイドリング状態である
かどうかを判定するもので、Ｙｅｓ、すなわちアイドリ
ング状態であるならば、バルブを全開して耐熱性フィル
タ２２をバイパスさせ、同時にタイマ減算を停止する
（ＳＴ７，ＳＴ８）。この処理は、アイドリング状態で
あるのなら、黒煙などの排出量は極めて減少するなどの
判断に基づく。また、温度センサ３６ａが１００℃以上
１０秒となったら、すなわちエンジンが稼働状態と判定
されたなら、再びバイパス以前のバルブ状態に戻し（Ｓ
Ｔ１０）、次いでＳＴ５のタイマ減算状態に戻す。
【００２６】次いで、装置１４後の温度センサ３８ａが
５５０℃以上を１０秒保持したか否かが判定される（Ｓ
Ｔ１１）。これは排気が高温となり、排気圧力が異常上
昇したか否かを判定するもので、Ｙｅｓ、すなわち排気
圧力が異常上昇と判定されたなら、警告灯を点灯し、バ
ルブを全開してバイパス状態に切換え、またこの状態で
はタイマ減算状態を保ち（ＳＴ１２〜ＳＴ１４）、再び
ＳＴ１に戻る。
５５０℃以上を１０秒保持したか否かが判定される（Ｓ
Ｔ１１）。これは排気が高温となり、排気圧力が異常上
昇したか否かを判定するもので、Ｙｅｓ、すなわち排気
圧力が異常上昇と判定されたなら、警告灯を点灯し、バ
ルブを全開してバイパス状態に切換え、またこの状態で
はタイマ減算状態を保ち（ＳＴ１２〜ＳＴ１４）、再び
ＳＴ１に戻る。
【００２７】なお、該種異常状態は温度センサ３６ｂ，
３８ｂでも感知され、この信号を受けて車両側制御回路
４２はエマージェンシーを作動させて、エンジンを強制
アイドリング状態とし、これによって排気が正常温度に
なったなら、強制アイドル状態を解除する。
３８ｂでも感知され、この信号を受けて車両側制御回路
４２はエマージェンシーを作動させて、エンジンを強制
アイドリング状態とし、これによって排気が正常温度に
なったなら、強制アイドル状態を解除する。
【００２８】前記ＳＴ１１でＮｏと判定された場合であ
って、装置前温度センサ３６ａが５５０℃以上を１０秒
保持されていると判定された場合（ＳＴ１５）、すなわ
ちエンジンが正常に稼働していると判断されたなら、再
びＳＴ１に戻る。また、そうでない場合には、再びＳＴ
６からの処理がなされる。
って、装置前温度センサ３６ａが５５０℃以上を１０秒
保持されていると判定された場合（ＳＴ１５）、すなわ
ちエンジンが正常に稼働していると判断されたなら、再
びＳＴ１に戻る。また、そうでない場合には、再びＳＴ
６からの処理がなされる。
【００２９】なお、図示しないが、温度センサの断線そ
の他システムの異常状態は、種類別にコントローラ４０
の警告灯４０ａに表示される。
の他システムの異常状態は、種類別にコントローラ４０
の警告灯４０ａに表示される。
【００３０】図５，図６は、本発明に係る第二の実施の
形態を示す。前記第一の実施の形態では、ハウジング１
６と、フィルタハウジング２０と、排気終端となるマフ
ラ２６とが直線状に接続されていたが、本実施の形態で
は、ハウジング１６，フィルタハウジング２０及びマフ
ラ２６を三段重ねにし、両ハウジング１６，２０間及び
フィルタハウジング２０とマフラ２６との間を交互開閉
するバルブ３０，３２で接続した配置構造としてあり、
この配置構造を採る以外は前記第一の実施の形態と同じ
である。
形態を示す。前記第一の実施の形態では、ハウジング１
６と、フィルタハウジング２０と、排気終端となるマフ
ラ２６とが直線状に接続されていたが、本実施の形態で
は、ハウジング１６，フィルタハウジング２０及びマフ
ラ２６を三段重ねにし、両ハウジング１６，２０間及び
フィルタハウジング２０とマフラ２６との間を交互開閉
するバルブ３０，３２で接続した配置構造としてあり、
この配置構造を採る以外は前記第一の実施の形態と同じ
である。
【００３１】本実施の形態では、前記第一の実施の形態
の効果に加え、排気経路を短縮したコンパクトな浄化装
置を実現することができ、省スペース化を図ることによ
りエンジンルーム内のレイアウト設計を容易にすること
ができる。
の効果に加え、排気経路を短縮したコンパクトな浄化装
置を実現することができ、省スペース化を図ることによ
りエンジンルーム内のレイアウト設計を容易にすること
ができる。
【００３２】また、以上の実施形態では、本発明の黒煙
浄化装置を気動車に適用した場合を示したが、ディーゼ
ルエンジン搭載の車輛・船舶一般に適用できることは勿
論である。
浄化装置を気動車に適用した場合を示したが、ディーゼ
ルエンジン搭載の車輛・船舶一般に適用できることは勿
論である。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明によるディーゼルエンジンの黒煙浄化装置にあって
は、ヒータ装置を使用することなく、カーボン並びに未
燃焼アッシュ分などフィルタに対する堆積物を定期的か
つ自動的に除去する。従って本発明では、省エネルギー
化を図るとともに、触媒能の低下がなく、フィルタの交
換サイクルを長くすることが出来る。
明によるディーゼルエンジンの黒煙浄化装置にあって
は、ヒータ装置を使用することなく、カーボン並びに未
燃焼アッシュ分などフィルタに対する堆積物を定期的か
つ自動的に除去する。従って本発明では、省エネルギー
化を図るとともに、触媒能の低下がなく、フィルタの交
換サイクルを長くすることが出来る。
【図１】本発明に係る第一の実施の形態による黒煙浄化
装置の説明図である。
装置の説明図である。
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）同装置の切換え状態を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】同装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】同処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る第二の実施の形態による黒煙浄化
装置の説明図である。
装置の説明図である。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ図５のＡ
−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図である。
−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図である。
【図７】従来の黒煙浄化装置を示す説明図である。
１０ ディーゼルエンジン １２ 排気管 １４ 黒煙浄化装置 １６ ハウジング １８ 第１の酸化触媒 １９，２４ 一対の流路 ２０ フィルタハウジング ２２ 耐熱性フィルタ（第２の酸化触媒を担持） ３０，３２ 一対の切換えバルブ ３６ａ，３８ａ 温度センサ ４０ コントローラ（制御手段） ４４ バルブボックス（バルブ切換手段）
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 頼光 北海道江別市文京台南町30番地11 (72)発明者 千葉 保則 北海道札幌市白石区川北５条１丁目５−２ (72)発明者 入舟 正明 北海道札幌市厚別区中央５条５丁目３−10 (72)発明者 佐川 則之 神奈川県横浜市都筑区仲町台３丁目12番３ 号 東京濾器株式会社内 (72)発明者 清水 努 神奈川県横浜市都筑区仲町台３丁目12番３ 号 東京濾器株式会社内 Ｆターム(参考） 3G090 AA02 BA08 CB23 CB25 DA00 DA12 EA02 3G091 AA18 AB02 BA13 HA15
Claims (3)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジンの排気管中に介在さ
れたハウジングと、ハウジング内に収装された第１の酸
化触媒と、ハウジングの下流側にあって、一対の切換バ
ルブを介して接続されたフィルタハウジングと、フィル
タハウジング内にあって、前記切換バルブにより流路方
向が逆向きとなるように配置され第２の酸化触媒を担持
した黒煙捕集用の耐熱性フィルタと、フィルタハウジン
グの下流側に一対の切換バルブを介して接続された排気
終端部とからなり、 前記各バルブの交互切換により、前記耐熱性フィルタを
通過する排気ガスの流路方向を変えるとともに、各バル
ブの全開により、排気ガスが耐熱性フィルタをバイパス
して排気終端側に流通することを特徴とするディーゼル
エンジンの黒煙浄化装置。 - 【請求項２】 前記浄化装置の前後の流路内に配置され
た温度センサと、温度センサの検出出力と切換え設定時
間に応じて流路を切換え、バイパスを指示する制御手段
と、制御手段の制御出力により各バルブを切換える切換
え手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のディ
ーゼルエンジンの黒煙浄化装置。 - 【請求項３】 ディーゼルエンジンの排気管中に介在さ
れ第１の酸化触媒が収装されたハウジングと、ハウジン
グに対し一対の切換バルブを介して接続されるとともに
該切換バルブにより流路方向が逆向きとなるように配置
され第２の酸化触媒を担持した黒煙補修用の耐熱性フィ
ルタが配置されたフィルタハウジングと、フィルタハウ
ジングに対し一対の切換バルブを介して接続されたマフ
ラとを重ね合わせて配置してなることを特徴とする請求
項１または２に記載のディーゼルエンジンの黒煙浄化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000196495A JP3378559B2 (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | ディーゼルエンジンの黒煙浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000196495A JP3378559B2 (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | ディーゼルエンジンの黒煙浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002013409A true JP2002013409A (ja) | 2002-01-18 |
| JP3378559B2 JP3378559B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=18694979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000196495A Expired - Lifetime JP3378559B2 (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | ディーゼルエンジンの黒煙浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3378559B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014500924A (ja) * | 2010-10-29 | 2014-01-16 | テンネコ・オートモティブ・オペレーティング・カンパニー・インコーポレイテッド | 大容積排気ガス処理システム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101483638B1 (ko) * | 2008-12-05 | 2015-01-16 | 현대자동차 주식회사 | 배기가스 정화장치 |
-
2000
- 2000-06-29 JP JP2000196495A patent/JP3378559B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014500924A (ja) * | 2010-10-29 | 2014-01-16 | テンネコ・オートモティブ・オペレーティング・カンパニー・インコーポレイテッド | 大容積排気ガス処理システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3378559B2 (ja) | 2003-02-17 |
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