JP3469175B2 - 排気浄化装置の洗浄方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、排気浄化装置の洗
浄方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】自動車のディーゼルエンジンから排出さ
れる排気ガス中には、炭素質から成る煤分が多く含まれ
ており、この種の煤分を排気ガス中から除去して低減さ
せるための対策としては、排気ガスが流通する排気管の
途中に、パティキュレートフィルタを装備することが従
来より行われている。 【０００３】この種のパティキュレートフィルタは、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
流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下
流側へ排出されるようにしてある。 【０００４】そして、排気ガス中の煤分は、前記多孔質
薄壁の内側表面に捕集されて堆積するので、目詰まりに
より排気抵抗が増加しないうちに煤分を適宜に燃焼除去
してパティキュレートフィルタ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、
煤分が自己燃焼するほどの高い排気温度が得られる機会
が少ない為、一般的には、電気ヒータ等を付属させて積
極的な加熱を行うことが考えられている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電気ヒータを付属させる従来手段では、該電気ヒー
タに通電を行うための電気系統を新たに敷設しなければ
ならない上に、連続的な煤分の捕集を実現するためにパ
ティキュレートフィルタを対で設けて交互に再生するよ
うにしなければならず、これによりパティキュレートフ
ィルタの再生に関するシステムが複雑なものとなってコ
ストが高騰してしまっていた。 【０００６】そこで、電気ヒータ等の積極的な加熱手段
を不要としてコストの低減化を図り、十分な量の煤分が
堆積して圧力損失の高まったパティキュレートフィルタ
を洗浄して再使用することが検討されているが、排気管
の途中に装備したパティキュレートフィルタを取り外し
て洗浄する作業には多大な手間と時間を要するという不
具合があった。 【０００７】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、排気ガスを通過させて浄化するようにしたパティキ
ュレートフィルタ等の通気式浄化材を排気管から取り外
すことなく容易に洗浄し得るようにして、洗浄作業に要
する手間と時間を軽減することを目的としている。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、排気ガスを通
過させて浄化するようにした通気式浄化材を、排気管の
途中に介装したフィルタケースにより抱持させて装備
し、該フィルタケース下側の通気式浄化材を挟んだ前後
位置に開閉可能な洗浄口を夫々設けた排気浄化装置の洗
浄方法であって、フィルタケースに対する排気ガスの入
口を閉塞すると共に、前記フィルタケース下側の前後の
洗浄口を開口せしめ、先端部が鉤状に屈曲したノズルを
後方の洗浄口から挿入して該ノズルの先端部から前方に
向け加圧空気を噴射し、その噴射流により通気式浄化材
に堆積している煤分を前方の洗浄口へ掃い出すことを特
徴とするものである。 【０００９】而して、通気式浄化材に多量の煤分が堆積
してしまった場合に、フィルタケースに対する排気ガス
の入口を閉塞すると共に、前記フィルタケース下側の前
後の洗浄口を開口せしめ、先端部が鉤状に屈曲したノズ
ルを後方の洗浄口から挿入して該ノズルの先端部から前
方に向け加圧空気を噴射し、その噴射流により通気式浄
化材に堆積している煤分を前方の洗浄口へ掃い出すよう
にすれば、通気式浄化材を排気管から取り外すことなく
容易に洗浄することが可能となるので、洗浄作業に要す
る手間と時間が著しく軽減されることになる。 【００１０】尚、本発明においては、フィルタケースが
マフラの外筒を成していても良いし、又、通気式浄化材
がパティキュレートフィルタであっても良いが、通気式
浄化材が各種の触媒モノリス等であっても良い。 【００１１】 【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。 【００１２】図１〜図９は本発明を実施する形態の一例
を示すもので、ここに図示している排気浄化装置におい
ては、図１に示す如き自動車のディーゼルエンジン１か
ら排気マニホールド２を介して排出された排気ガス３が
流通している排気管４のマフラ５内にパティキュレート
フィルタ６（通気式浄化材）を収容させた場合を例示し
ており、該パティキュレートフィルタ６を抱持するフィ
ルタケース７がマフラ５の外筒を成すようになってい
る。 【００１３】即ち、図２に拡大して示す如く、マフラ５
の入口パイプ８と出口パイプ９及びインナーパイプ１０
との間に第一セパレータ１１と第二セパレータ１２とに
より画定された所要の大きさの収容空間１３が確保され
ており、この収容空間１３に前記パティキュレートフィ
ルタ６が収容されるようになっている。 【００１４】尚、パティキュレートフィルタ６は、クッ
ション材１４により外周部分を保持されており、このク
ッション材１４の軸心方向中間位置にはシール材１５が
介装されて排気ガス３の迂回を阻止し得るようにしてあ
る。 【００１５】又、パティキュレートフィルタ６の具体的
な構造は図３に示す通りであり、このパティキュレート
フィルタ６は、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１６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１
６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１６を区画する多孔質薄壁１７を透過した排
気ガス３のみが下流側へ排出されるようにしてある。 【００１６】そして、収容空間１３を形成しているフィ
ルタケース７の下側部分におけるパティキュレートフィ
ルタ６を挟んだ前後位置には、洗浄口１８，１９が夫々
設けられており、これら洗浄口１８，１９は、着脱自在
な蓋体２０，２１により開閉可能に閉塞されている。 【００１７】ここで、蓋体２０，２１の着脱方式に関し
ては、例えば、図４に示す如く、フィルタケース７内の
底面部分に溶接した固定ナット２２に対し螺着し得るよ
うにしたボルト２３により板状の蓋体２０，２１をガス
ケット２４を介して装着したり、或いは、図５に示す如
く、フィルタケース７外の洗浄口１８，１９に合致する
位置に溶接した大型ナット２５に対しシール性を有する
鍔付きボルト状の蓋体２０，２１を螺着したりすること
が可能である。 【００１８】尚、図６に示す如く、蓋体２０，２１の配
置位置は、地上最低高さを確保し易くすることを考慮し
てフィルタケース７の直下を避けた位置にずらしておく
ことが好ましい。 【００１９】更に、パティキュレートフィルタ６の洗浄
時期を検知する手段の一例について付言しておくと、図
１に示す如く、ディーゼルエンジン１には、その機関回
転数を検出する回転センサ２６が装備され、又、ディー
ゼルエンジン１の燃料噴射ポンプ２７には、コントロー
ルラックの移動量を検出する負荷センサ２８（アクセル
開度を検出するアクセルセンサで代用することも可）が
装備されており、更には、排気管４のマフラ５より上流
側に、排気ガス３の圧力を検出する圧力センサ２９が検
出されていて、これら回転センサ２６からの回転数信号
２６ｓ、負荷センサ２８からの負荷信号２８ｓ、圧力セ
ンサ２９からの圧力信号２９ｓが制御装置３０に入力さ
れるようになっている。 【００２０】そして、制御装置３０においては、回転セ
ンサ２６からの回転数信号２６ｓと、負荷センサ２８か
らの負荷信号２８ｓとに基づき、図７に示す如き排圧マ
ップと照らし合わせて一般的な予想排圧Ｐ_Ｍ（現在の運
転状態における排気管４のマフラ５上流側の排気ガス圧
力）が算出され、この予想排圧Ｐ_Ｍを基にパティキュレ
ートフィルタ６の洗浄の必要性が判断されるようになっ
ており、パティキュレートフィルタ６に洗浄の必要があ
ると判断された場合には、インストルメントパネル３１
の警告ランプ３２に向け警告信号３０ｓが出力されるよ
うになっている。 【００２１】即ち、図８に制御装置３０の具体的な制御
手順をフローチャートで示すと、先ずステップＳ１で後
述するタイマのリセットが行われた後に、ステップＳ２
にて、回転センサ２６からの回転数信号２６ｓと、負荷
センサ２８からの負荷信号２８ｓとが取り込まれて現在
の機関回転数と負荷が認識され、又、ステップＳ３に
て、圧力センサ２９からの圧力信号２９ｓが取り込まれ
て現在の実測排圧Ｐ_０が認識される。 【００２２】次いで、ステップＳ４において、前述した
図７の排圧マップから判る予想排圧Ｐ_Ｍに係数ｋを乗じ
た値から実測排圧Ｐ_０を引いた圧力値が０以上か否かが
判断され、その判断がＮＯの場合には「ＳＴＡＲＴ」に
戻されてステップＳ１〜ステップＳ４の手順が繰り返さ
れるが、ＹＥＳの場合には、ステップＳ５へ進んで、制
御装置３０からの警告信号３０ｓによりインストルメン
トパネル３１の警告ランプ３２が点灯されると共に、ス
テップＳ６へも進んで、警告信号３０ｓが出力された事
実が警告履歴としてメモリに記憶される。 【００２３】即ち、予想排圧Ｐ_Ｍに係数ｋを乗じた値と
は、排圧マップから得られた予想排圧Ｐ_Ｍにある程度の
余裕分を加味させた値を意味しており、煤分の堆積して
いない新品状態のパティキュレートフィルタ６でデータ
採取した排圧マップでは、予想排圧Ｐ_Ｍが低すぎて煤分
の堆積しているパティキュレートフィルタ６の判断に用
いるのに適さないので、これに係数ｋを乗じて支障のな
い範囲で値を少し大きくしているのである。 【００２４】そして、予想排圧Ｐ_Ｍに係数ｋを乗じた値
から実測排圧Ｐ_０を引いた圧力値が０以上であった場合
には、現在の運転状態から想定される予想排圧Ｐ_Ｍを実
測排圧Ｐ_０が少くとも前記余裕分以上に大きく超えてい
ることを意味するので、パティキュレートフィルタ６に
洗浄の必要があると判断されることになる。 【００２５】更に、インストルメントパネル３１の警告
ランプ３２が点灯されると、ステップＳ７にて、タイマ
による計時が開始されて所定時間が経過した時点でタイ
ムアップとなり、ステップＳ８にて前記警告ランプ３２
が自動的に消灯されて制御手順が終了し、再び「ＳＴＡ
ＲＴ」から同様の手順が繰り返されることになる。 【００２６】而して、インストルメントパネル３１の警
告ランプ３２の点灯が確認された場合には、早い時期に
車両点検が可能な施設に自動車を持ち込み、以下に詳述
するようにしてパティキュレートフィルタ６の洗浄作業
を行うようにする。 【００２７】即ち、図９に示す如く、入口パイプ８と排
気管４との接続部分における相互のフランジ８ａ，４ａ
のボルト締結を解除して両フランジ８ａ，４ａ間に仮蓋
３３を介装し、これによりフィルタケース７に対する排
気ガス３の入口を閉塞した状態とする。尚、通常、マフ
ラ５は、車体側から図示しない吊具により吊り下げ支持
されているので、入口パイプ８と排気管４との接続を解
除しても車体側に取り付けられた状態のまま保持される
ことになる。 【００２８】次いで、前記フィルタケース７下側の前後
の洗浄口１８，１９を開口せしめ、先端部が鉤状に屈曲
したノズル３４を後方の洗浄口１９から挿入して前記ノ
ズル３４の先端部から前方に向け加圧空気３５を噴射さ
せ、その噴射流によりパティキュレートフィルタ６に堆
積している煤分を前方の洗浄口１８へ掃い出させるよう
にする。 【００２９】従って、このようにすれば、パティキュレ
ートフィルタ６を排気管４から取り外すことなく容易に
洗浄することができるので、洗浄作業に要する手間と時
間を著しく軽減することができる。 【００３０】尚、本発明の排気浄化装置の洗浄方法は、
上述の形態例にのみ限定されるものではなく、排気ガス
３を通過させて浄化するようにした通気式浄化材には、
パティキュレートフィルタ６以外のものを採用すること
も可能であり、例えば、図１０に示す如きＮＯｘ低減触
媒や酸化触媒等といったフロースルー方式の触媒モノリ
ス３６であっても良いこと、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。 【００３１】 【発明の効果】上記した本発明の排気浄化装置の洗浄方
法によれば、排気ガスを通過させて浄化するようにした
パティキュレートフィルタ等の通気式浄化材を排気管か
ら取り外すことなく容易に洗浄することができるので、
洗浄作業に要する手間と時間を著しく軽減することがで
きる等種々の優れた効果を奏し得る。

【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】図１のマフラの内部構造の詳細を示す拡大断面
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。 【図４】蓋体の着脱方式の一例を示す断面図である。 【図５】蓋体の着脱方式の別の例を示す断面図である。 【図６】図２のＶＩ−ＶＩ方向の矢視図である。 【図７】図１の制御装置の排圧マップの一例を示すグラ
フである。 【図８】図１の制御装置の具体的な制御手順を示すフロ
ーチャートである。 【図９】図２のパティキュレートフィルタの洗浄状態を
示す断面図である。 【図１０】通気式浄化材の別の例を示す一部を切り欠い
た斜視図である。 【符号の説明】 ３排気ガス ４排気管 ５マフラ ６パティキュレートフィルタ（通気式浄化材） ７フィルタケース １８洗浄口 １９洗浄口 ３４ノズル ３５加圧空気 ３６触媒モノリス（通気式浄化材）

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 排気ガスを通過させて浄化するようにし
   た通気式浄化材を、排気管の途中に介装したフィルタケ
   ースにより抱持させて装備し、該フィルタケース下側の
   通気式浄化材を挟んだ前後位置に開閉可能な洗浄口を夫
   々設けた排気浄化装置の洗浄方法であって、フィルタケ
   ースに対する排気ガスの入口を閉塞すると共に、前記フ
   ィルタケース下側の前後の洗浄口を開口せしめ、先端部
   が鉤状に屈曲したノズルを後方の洗浄口から挿入して該
   ノズルの先端部から前方に向け加圧空気を噴射し、その
   噴射流により通気式浄化材に堆積している煤分を前方の
   洗浄口へ掃い出すことを特徴とする排気浄化装置の洗浄
   方法。