JP2002257664A - 排気圧力測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力センサの煤による詰まりやサルフェート
の結露による腐食を未然に回避して排気ガスの圧力を正
確に測定し得るようにした寿命の長い排気圧力測定装置
を提供する。 【解決手段】 排気管３内を流れる排気ガス２の圧力を
検出するための排気圧力測定装置に関し、排気管３途中
のパティキュレートフィルタ４の入側（圧力測定箇所）
とエアタンク８（加圧空気供給源）との間を圧力導入管
９により接続し、該圧力導入管９の適宜位置に圧力セン
サ７を装着し、該圧力センサ７と前記エアタンク８との
間に電磁弁１１（開閉弁）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気圧力測定装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出されるパテ
ィキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）は、
炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯ
Ｆ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）と
を主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸
成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のパテ
ィキュレートの低減対策として、図２に示す如く、ディ
ーゼルエンジン１からの排気ガス２が流通する排気管３
の途中にパティキュレートフィルタ４を装備することが
考えられている。

【０００３】図３に示すように、パティキュレートフィ
ルタ４は、コージェライト等のセラミックから成る多孔
質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各
流路５の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされて
いない流路５については、その出口が目封じされるよう
になっており、各流路５を区画する多孔質薄壁６を透過
した排気ガス２のみが下流側へ排出されて、前記多孔質
薄壁６の内側表面にパティキュレートが捕集されるよう
にしてある。

【０００４】そして、斯かるパティキュレートフィルタ
４においては、目詰まりにより排気抵抗が増加しないう
ちにパティキュレートを適宜に燃焼除去してパティキュ
レートフィルタ４の再生を図る必要があるが、通常のデ
ィーゼルエンジンの運転状態においては、パティキュレ
ートが自己燃焼するほどの高い排気温度が得られる機会
が少ないため、例えばアルミナに白金を担持させたもの
に適宜な量のセリウム等の希土類元素を添加して成る酸
化触媒をパティキュレートフィルタ４に一体的に担持さ
せたり、パティキュレートフィルタ４の前段に酸化触媒
を別体で配置するようにした触媒再生型のパティキュレ
ートフィルタ４を採用することが検討されている。

【０００５】即ち、このような触媒再生型のパティキュ
レートフィルタ４を採用すれば、捕集されたパティキュ
レートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来
より低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去する
ことが可能となるのである。

【０００６】ただし、斯かる触媒再生型のパティキュレ
ートフィルタ４を採用した場合であっても、該パティキ
ュレートフィルタ４に付帯して装備される酸化触媒には
活性温度領域があり、少なくとも約２００℃以上の排気
温度を必要とするので、これを下まわるような排気温度
での運転状態（特に軽負荷の運転領域に排気温度が約２
００℃を下まわる領域が拡がっている）が続くと、酸化
触媒が活性化しないためにパティキュレートが良好に燃
焼除去されないという不具合が起こり、パティキュレー
トフィルタ４が目詰まりを起こしてしまう虞れは依然と
して残っている。

【０００７】このため、排気温度を強制的に上昇させる
ような何らかの手段を講じて、パティキュレートフィル
タ４に捕集されたパティキュレートの良好な燃焼除去を
行い、これによりパティキュレートフィルタ４の再生化
を図り得るようにすることが検討されているが、このよ
うな排気温度を上昇させる手段を実用化するに際して
は、パティキュレートフィルタ４が過捕集状態になりつ
つあることを事前に検知する手段が必要不可欠である。

【０００８】一般的に、パティキュレートフィルタ４が
過捕集状態になりつつあることを検知するにあたって
は、図２中に二点鎖線で示す如く、パティキュレートフ
ィルタ４より上流側の排気管３に圧力センサ７を直接的
に設置して排気ガス２の圧力を検出し、その検出される
排気ガス２の圧力に基づいてパティキュレートフィルタ
４の捕集状況を推定することが考えられている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに圧力センサ７を設置して排気ガス２の圧力を検出す
るとしても、ディーゼルエンジンの排気ガス２中には、
パティキュレートの一組成である煤や微量のサルフェー
ト（ミスト状硫酸成分）が含まれているため、煤により
圧力センサ７の検出口が詰まって正確な圧力検出が行え
なかったり、サルフェートの結露により圧力センサ７に
腐食が生じて短期間に使用不能になったりすることが懸
念された。

【００１０】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、圧力センサの煤による詰まりやサルフェートの結露
による腐食を未然に回避して排気ガスの圧力を正確に測
定し得るようにした寿命の長い排気圧力測定装置を提供
することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、排気管内を流
れる排気ガスの圧力を検出するための排気圧力測定装置
であって、排気管の圧力測定箇所と加圧空気供給源との
間を圧力導入管により接続し、該圧力導入管の適宜位置
に前記圧力測定箇所の圧力を検出し得るよう圧力センサ
を装着し、該圧力センサと前記加圧空気供給源との間に
開閉弁を設けたことを特徴とするものである。

【００１２】而して、開閉弁を閉じて圧力導入管を先詰
まりの状態にしておけば、排気管側から圧力導入管への
排気ガスの侵入が極力阻止されることになり、また、排
気ガスが徐々に圧力導入管内に入り込んできた場合で
も、開閉弁を開けて加圧空気供給源から加圧空気を圧力
導入管内に導き入れるようにすれば、該圧力導入管内の
排気ガスが煤等と一緒に排気管側へ掃気されてしまうこ
とになる。

【００１３】即ち、排気圧力の非測定時に開閉弁を閉じ
た状態に維持しておき、圧力センサにより排気ガスの圧
力の測定を行いたい時に、開閉弁を開けて加圧空気によ
る圧力導入管内のパージを行ってから開閉弁を閉じて圧
力センサによる測定を行うようにすれば、圧力センサの
煤による詰まりやサルフェートの結露による腐食を未然
に回避することが可能となる。

【００１４】尚、加圧空気供給源側に容量の余裕がある
場合には、排気圧力の非測定時に開閉弁を閉じた状態に
維持し且つ測定時の直前に開閉弁を開けて加圧空気のパ
ージを行ってから圧力センサによる測定を行うという運
用に替えて、排気圧力の非測定時に開閉弁を僅かに開け
て常に加圧空気供給源から加圧空気を導き入れることに
より圧力導入管内を清浄な状態に保持し続け且つ測定時
にのみ開閉弁を閉じて圧力センサによる測定を行うとい
う運用を採用することも可能である。

【００１５】また、本発明においては、圧力導入管の圧
力センサが装着される箇所にサージタンクを設けること
が好ましく、このようにすれば、圧力導入管側の全体容
積を大きくして圧力センサ付近の排気ガスの濃度が許容
値を超えるまでの時間を稼ぐことが可能となると共に、
間欠的な排気サイクルにより生じている排気ガスの脈動
の影響をサージタンクにて緩和することが可能となる。

【００１６】更に、本発明においては、大型車両に搭載
されているエアブレーキ用エアタンクを加圧空気供給源
とすると良く、このようにすれば、加圧空気供給源を新
たに設けなくても既存設備の有効利用を図ることが可能
となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。

【００１８】図１は本発明を実施する形態の一例を示す
もので、本形態例においては、エアブレーキ用のエアタ
ンク８を搭載した大型トラックやバス等の大型車両に適
用した場合を例示しており、前記既存のエアタンク８を
加圧空気供給源として、該エアタンク８と排気管３のパ
ティキュレートフィルタ４の入側（圧力測定箇所）との
間を圧力導入管９により接続している。

【００１９】そして、前記圧力導入管９の途中における
排気管３から十分な距離を隔てた位置にサージタンク１
０を設け、該サージタンク１０内に検出口を臨ませて圧
力センサ７を装着し、該圧力センサ７と前記エアタンク
８との間に電磁弁１１（開閉弁）を設けている。

【００２０】而して、電磁弁１１を閉じて圧力導入管９
を先詰まりの状態にしておけば、排気管３側から圧力導
入管９への排気ガス２の侵入が極力阻止されることにな
り、また、排気ガス２が徐々に圧力導入管９内に入り込
んできた場合でも、電磁弁１１を開けてエアタンク８か
ら加圧空気１２を圧力導入管９内に導き入れるようにす
れば、該圧力導入管９内の排気ガス２が煤等と一緒に排
気管３側へ掃気されてしまうことになる。

【００２１】即ち、例えば、排気圧力の非測定時に電磁
弁１１を閉じた状態に維持しておき、圧力センサ７によ
り排気ガス２の圧力の測定を行いたい時に、電磁弁１１
を開けて加圧空気１２による圧力導入管９内のパージを
行ってから電磁弁１１を閉じて圧力センサ７による測定
を行うようにすれば、圧力センサ７の煤による詰まりや
サルフェートの結露による腐食を未然に回避することが
可能となる。

【００２２】尚、エアタンク８側に容量の余裕がある場
合には、排気圧力の非測定時に電磁弁１１を閉じた状態
に維持し且つ測定時の直前に電磁弁１１を開けて加圧空
気１２のパージを行ってから圧力センサ７による測定を
行うという運用に替えて、排気圧力の非測定時に電磁弁
１１を僅かに開けて常にエアタンク８から加圧空気１２
を導き入れることにより圧力導入管９内を清浄な状態に
保持し続け且つ測定時にのみ電磁弁１１を閉じて圧力セ
ンサ７による測定を行うという運用を採用することも可
能である。

【００２３】従って、上記形態例によれば、圧力センサ
７の煤による詰まりやサルフェートの結露による腐食を
未然に回避することができるので、排気ガス２の圧力を
正確に測定することができると共に、圧力センサ７の寿
命を従来より延ばすこともできる。

【００２４】また、本形態例においては、サージタンク
１０により圧力導入管９側の全体容積を大きくして圧力
センサ７付近の排気ガス２の濃度が許容値を超えるまで
の時間を稼ぐことができるので、圧力センサ７による測
定の間隔が長くなっても支障が起こり難く、しかも、間
欠的な排気サイクルにより生じている排気ガス２の脈動
の影響をサージタンク１０で緩和することができて、圧
力センサ７の測定精度を一層向上することができる。

【００２５】更に、本形態例では、エアブレーキ用のエ
アタンク８を加圧空気供給源として利用しているので、
加圧空気供給源を新たに設けなくても既存設備の有効利
用を図ることができ、排気ガス２の圧力を正確に測定す
ることが可能な寿命の長い排気圧力測定装置を安価なコ
ストで実施することができる。

【００２６】尚、本発明の排気圧力測定装置は、上述の
形態例にのみ限定されるものではなく、排気管の圧力測
定箇所はパティキュレートフィルタの入側に限定されな
いこと、また、加圧空気供給源には既存のエアタンク以
外のものも採用して良いこと、更に、開閉弁には電磁弁
以外に空気圧等を利用した各種の駆動方式による弁を採
用して良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】上記した本発明の排気圧力測定装置によ
れば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

【００２８】（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によ
れば、圧力センサの煤による詰まりやサルフェートの結
露による腐食を未然に回避することができるので、排気
ガスの圧力を正確に測定することができると共に、圧力
センサの寿命を従来より延ばすこともできる。

【００２９】（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明に
よれば、圧力導入管側の全体容積を大きくして圧力セン
サ付近の排気ガスの濃度が許容値を超えるまでの時間を
稼ぐことができるので、圧力センサによる測定の間隔が
長くなっても支障が起こり難く、しかも、間欠的な排気
サイクルにより生じている排気ガスの脈動の影響をサー
ジタンクにて緩和して圧力センサの測定精度を一層向上
することができる。

【００３０】（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明
によれば、加圧空気供給源を新たに設けなくても既存設
備の有効利用を図ることができ、排気ガスの圧力を正確
に測定することが可能な寿命の長い排気圧力測定装置を
安価なコストで実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図であ
る。

【図２】従来例を示す概略図である。

【図３】図２のパティキュレートフィルタの詳細を示す
断面図である。

【符号の説明】

２ 排気ガス ３ 排気管 ７ 圧力センサ ８ エアタンク（加圧空気供給源） ９ 圧力導入管 １０ サージタンク １１ 電磁弁（開閉弁） １２ 加圧空気

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気管内を流れる排気ガスの圧力を検出
   するための排気圧力測定装置であって、排気管の圧力測
   定箇所と加圧空気供給源との間を圧力導入管により接続
   し、該圧力導入管の適宜位置に前記圧力測定箇所の圧力
   を検出し得るよう圧力センサを装着し、該圧力センサと
   前記加圧空気供給源との間に開閉弁を設けたことを特徴
   とする排気圧力測定装置。
2. 【請求項２】 圧力導入管の圧力センサが装着される箇
   所にサージタンクを設けたことを特徴とする請求項１に
   記載の排気圧力測定装置。
3. 【請求項３】 大型車両に搭載されているエアブレーキ
   用エアタンクを加圧空気供給源としたことを特徴とする
   請求項１又は２に記載の排気圧力測定装置。