JP4240833B2 - 排気浄化装置の目詰り判定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンの排気管に排気微粒子を捕集するための微粒子捕集フィルタを配設し、その微粒子捕集フィルタの目詰りの判定を行うための排気浄化装置の目詰り判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンを搭載した車両においては、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる有害成分としての排気微粒子を捕集しかつ焼却して、排気ガスを浄化する排気微粒子捕集フィルタが採用されてきている。
【０００３】
この種の排気浄化装置の方式の一つとして、ディーゼルエンジンの排気管に２個の排気微粒子を捕集するための微粒子捕集フィルタをそれらの入口側を対向させて軸線上に直列に配設して切換弁により交互に排気微粒子を捕集するように構成してなる排気浄化装置であって、各微粒子フィルタの入口側排気圧力ＰＩと出口側排気圧力ＰＯ１、ＰＯ２とを検出し、それらの圧力比ＰＯ１／ＰＩ、ＰＯ２／ＰＩを求めることにより、フィルタの目詰り判定を行うようにしたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記方式の排気浄化装置では、２個の微粒子捕集フィルタのうち、前方微粒子捕集フィルタの出口側の排気圧力が後方微粒子捕集フィルタの出口側の排気圧力よりも高いため、両微粒子捕集フィルタの目詰り判定基準値が異なり、フィルタの目詰りの判定制御が煩わしいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記方式の排気浄化装置における前方微粒子捕集フィルタの出口側圧力の検出値と後方微粒子捕集フィルタの出口側圧力の検出値とを等しくすることにより、微粒子捕集フィルタの目詰り判定制御を簡潔にした排気浄化装置の目詰り判定装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、本発明は、ディーゼルエンジンの排気管に２個の排気微粒子を捕集するための微粒子捕集フィルタをそれらの入口側を対向させて軸線上に直列に配設して切替弁により交互に排気微粒子を捕集するように構成してなる排気浄化装置であって、各微粒子捕集フィルタの入口側排気圧力と出口側排気圧力とにより微粒子捕集フィルタの目詰り判定を行なうようにした排気浄化装置の目詰り判定装置において、前方微粒子捕集フィルタと後方微粒子捕集フィルタとの対向する共通の入口側に１個の入口側圧力センサを設け、前方微粒子捕集フィルタ及び後方微粒子捕集フィルタにそれぞれ出口側排気管を接続し、この２本の出口側排気管が合流部で合流するよう構成し、かつ、後方微粒子フィルタの出口側排気管と比べ、前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の方が合流部までの長さが長く、断面積が大きくなっており、さらに、前記合流部の上流であって、かつ、両微粒子捕集フィルタの夫々の出口側に出口側圧力センサを設け、前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積と後方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積を、前記ディーゼルエンジンの運転状況が同一条件下の時、前記入口側圧力センサに対する２つの出口側圧力センサの夫々の圧力比又は圧力差が同値になるように設定し、前記切替弁を制御するコントローラが前記圧力比又は圧力差に基づく目詰り判定を、同一の判定基準を用いて行なうように構成されたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積は、後方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積の１．１５〜１．６倍であることを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成により、前方微粒子捕集フィルタの出口側圧力の検出値と後方微粒子捕集フィルタの出口側圧力の検出値とを等しくすることにより、微粒子捕集フィルタの目詰り判定制御を簡潔にしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明による排気浄化装置の目詰り判定装置は、ディーゼルエンジンの排気管に２個の微粒子捕集フィルタをそれらの入口側を対向させて軸線上に直列に配設して切換弁により交互に排気微粒子を捕集するように構成し、各微粒子捕集フィルタの入口側排気圧力と出口側排気圧力とによりフィルタの目詰り判定を行うようにし、前方微粒子捕集フィルタと後方微粒子捕集フィルタとの対向する共通の入口側に１個の入口側圧力センサを設け、両微粒子捕集フィルタの夫々の出口側に出口側圧力センサを設け、かつ前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積を後方微粒子捕集フィルタの出口側の排気管の断面積よりも大きく形成した構成とする。
【００１０】
上記構成により、前方微粒子捕集フィルタの出口側圧力の検出値と後方微粒子捕集フィルタの出口側圧力の検出値とを等しくすることにより、微粒子捕集フィルタの目詰り判定制御が簡潔になる。
〔実施例〕
図１により本発明の第一実施例を説明する。
【００１１】
１は車両に搭載されるディーゼルエンジンであり、２は吸気管と接続する吸気マニホールドであり、３は排気マニホールドであり、入口側排気管４に接続されている。
【００１２】
前方微粒子捕集フィルタ５と後方微粒子捕集フィルタ６は、それらの入口側、すなわち、入口部５ａ，６ａを対向して軸線上に直列に配設される。夫々の入口部５ａ，６ａは切換弁７により交互に開閉されるように構成されている。図１の例では、前方微粒子捕集フィルタ５の入口部５ａが閉じられ、後方微粒子捕集フィルタ６の入口部６ａが開放された状態にある。
【００１３】
切換弁７はコントローラ８の出力を受けて作動するアクチュエータ９により切換えが行われる。１０は、アクチュエータ９の圧力源となるエアタンクである。
【００１４】
１１、１２は各微粒子捕集フィルタ５、６に内蔵されたヒータであり、切換弁７により閉じられた側にある再生状態の微粒子捕集フィルタ、図１の例では、前方微粒子捕集フィルタ５のヒータ１１が通電され、捕集された微粒子を加熱し、焼却する。
【００１５】
１３は、両微粒子捕集フィルタ５、６の共通の入口側に設けられた１個の入口側圧力センサで、前方微粒子捕集フィルタ５および後方微粒子捕集フィルタ６の入口側排気圧力ＰＩを検出するものである。１４は前方微粒子捕集フィルタ５の出口側排気管１５に設けられた出口側圧力センサで、前方微粒子捕集フィルタ５の出口側排気圧力ＰＯ１を検出するものである。１６は後方微粒子捕集フィルタ６の出口側排気管１７に設けられた出口側圧力センサで、後方微粒子捕集フィルタ６の出口側排気圧力ＰＯ２を検出するものである。
【００１６】
上記構成において、前方微粒子捕集フィルタ５の出口側排気管１５の断面積Ｓ1 を後方微粒子捕集フィルタ６の出口側排気管１７の断面積Ｓ2 よりも大きく形成されている。断面積Ｓ1 は断面積Ｓ2 の１．１５〜１．６倍が最適である。
【００１７】
コントローラ８には、上記圧力センサ１３、１４、１６からの排気圧力以外に、必要に応じてエンジン１の回転数、機関負荷、排気温度を検出する回転数センサ１９、負荷センサ２０、排気温度センサ２１からの検出信号が入力される。
【００１８】
本発明の排気浄化装置の目詰り判定装置は上記のように構成されているので、エンジン１の運転状態が同一条件下では、前方微粒子捕集フィルタ５の出口側圧力センサ１４の検出する排気圧力ＰＯ１と後方微粒子捕集フィルタ６の出口側圧力センサ１６の検出する排気圧力ＰＯ２とが等しくなり、入口側圧力センサ１３の検出する排気圧力ＰＩとの圧力比ＰＯ１／ＰＩまたはＰＯ２／ＰＩで微粒子捕集フィルタ５、６の目詰り判定基準値を同一にすることができ、微粒子捕集フィルタの目詰り判定が簡潔となる。
【００１９】
本発明の排気浄化装置の目詰り判定制御は図２で示すように、圧力比ＰＯ１／ＰＩとＰＯ２／ＰＩとが同値となり、両微粒子捕集フィルタの目詰り判定基準値を同一にすることができ、目詰り判定制御が簡潔となる。
【００２０】
尚、フィルタの目詰り判定は、上述の圧力比の代わりに圧力差（ＰＩ−ＰＯ１またはＰＩ−ＰＯ２）を採用しても良い。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上述のように、ディーゼルエンジンの排気管に２個の排気微粒子を捕集するための微粒子捕集フィルタをそれらの入口側を対向させて軸線上に直列に配設して切換弁により交互に排気微粒子を捕集するように構成してなる排気浄化装置であって、各微粒子捕集フィルタの入口側排気圧力と出口側排気圧力とにより微粒子捕集フィルタの目詰り判定を行うようにした排気浄化装置の目詰り判定装置において、前方微粒子捕集フィルタと後方微粒子捕集フィルタとの対向する共通の入口側に１個の入口側圧力センサを設け、両微粒子捕集フィルタの夫々の出口側に出口側圧力センサを設け、かつ前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積を後方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積よりも大きく形成したので、前方、後方微粒子捕集フィルタの夫々の出口側圧力センサの検出する排気圧力が等しくなり、前記両微粒子捕集フィルタの目詰り判定基準値を同一にすることができ、微粒子捕集フィルタの目詰り判定が簡潔となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す全体構成図である。
【図２】本発明の目詰り判定制御フローを示す流れ図である。
【符号の説明】
１ ディーゼルエンジン
５ 前方微粒子捕集フィルタ
６ 後方微粒子捕集フィルタ
７ 切換弁
８ コントローラ
１３ 入口側圧力センサ
１４，１６ 出口側圧力センサ
１５ 前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管
１７ 後方微粒子捕集フィルタの出口側排気管
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンの排気管に排気微粒子を捕集するための微粒子捕集フィルタを配設し、その微粒子捕集フィルタの目詰りの判定を行うための排気浄化装置の目詰り判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンを搭載した車両においては、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる有害成分としての排気微粒子を捕集しかつ焼却して、排気ガスを浄化する排気微粒子捕集フィルタが採用されてきている。
【０００３】
この種の排気浄化装置の方式の一つとして、ディーゼルエンジンの排気管に２個の排気微粒子を捕集するための微粒子捕集フィルタをそれらの入口側を対向させて軸線上に直列に配設して切換弁により交互に排気微粒子を捕集するように構成してなる排気浄化装置であって、各微粒子フィルタの入口側排気圧力ＰＩと出口側排気圧力ＰＯ１、ＰＯ２とを検出し、それらの圧力比ＰＯ１／ＰＩ、ＰＯ２／ＰＩを求めることにより、フィルタの目詰り判定を行うようにしたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記方式の排気浄化装置では、２個の微粒子捕集フィルタのうち、前方微粒子捕集フィルタの出口側の排気圧力が後方微粒子捕集フィルタの出口側の排気圧力よりも高いため、両微粒子捕集フィルタの目詰り判定基準値が異なり、フィルタの目詰りの判定制御が煩わしいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記方式の排気浄化装置における前方微粒子捕集フィルタの出口側圧力の検出値と後方微粒子捕集フィルタの出口側圧力の検出値とを等しくすることにより、微粒子捕集フィルタの目詰り判定制御を簡潔にした排気浄化装置の目詰り判定装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、本発明は、ディーゼルエンジンの排気管に２個の排気微粒子を捕集するための微粒子捕集フィルタをそれらの入口側を対向させて軸線上に直列に配設して切替弁により交互に排気微粒子を捕集するように構成してなる排気浄化装置であって、各微粒子捕集フィルタの入口側排気圧力と出口側排気圧力とにより微粒子捕集フィルタの目詰り判定を行なうようにした排気浄化装置の目詰り判定装置において、前方微粒子捕集フィルタと後方微粒子捕集フィルタとの対向する共通の入口側に１個の入口側圧力センサを設け、前方微粒子捕集フィルタ及び後方微粒子捕集フィルタにそれぞれ出口側排気管を接続し、この２本の出口側排気管が合流部で合流するよう構成し、かつ、後方微粒子フィルタの出口側排気管と比べ、前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の方が合流部までの長さが長く、断面積が大きくなっており、さらに、前記合流部の上流であって、かつ、両微粒子捕集フィルタの夫々の出口側に出口側圧力センサを設け、前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積と後方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積を、前記ディーゼルエンジンの運転状況が同一条件下の時、前記入口側圧力センサに対する２つの出口側圧力センサの夫々の圧力比又は圧力差が同値になるように設定し、前記切替弁を制御するコントローラが前記圧力比又は圧力差に基づく目詰り判定を、同一の判定基準を用いて行なうように構成されたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積は、後方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積の１．１５〜１．６倍であることを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成により、前方微粒子捕集フィルタの出口側圧力の検出値と後方微粒子捕集フィルタの出口側圧力の検出値とを等しくすることにより、微粒子捕集フィルタの目詰り判定制御を簡潔にしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明による排気浄化装置の目詰り判定装置は、ディーゼルエンジンの排気管に２個の微粒子捕集フィルタをそれらの入口側を対向させて軸線上に直列に配設して切換弁により交互に排気微粒子を捕集するように構成し、各微粒子捕集フィルタの入口側排気圧力と出口側排気圧力とによりフィルタの目詰り判定を行うようにし、前方微粒子捕集フィルタと後方微粒子捕集フィルタとの対向する共通の入口側に１個の入口側圧力センサを設け、両微粒子捕集フィルタの夫々の出口側に出口側圧力センサを設け、かつ前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積を後方微粒子捕集フィルタの出口側の排気管の断面積よりも大きく形成した構成とする。
【００１０】
上記構成により、前方微粒子捕集フィルタの出口側圧力の検出値と後方微粒子捕集フィルタの出口側圧力の検出値とを等しくすることにより、微粒子捕集フィルタの目詰り判定制御が簡潔になる。
〔実施例〕
図１により本発明の第一実施例を説明する。
【００１１】
１は車両に搭載されるディーゼルエンジンであり、２は吸気管と接続する吸気マニホールドであり、３は排気マニホールドであり、入口側排気管４に接続されている。
【００１２】
前方微粒子捕集フィルタ５と後方微粒子捕集フィルタ６は、それらの入口側、すなわち、入口部５ａ，６ａを対向して軸線上に直列に配設される。夫々の入口部５ａ，６ａは切換弁７により交互に開閉されるように構成されている。図１の例では、前方微粒子捕集フィルタ５の入口部５ａが閉じられ、後方微粒子捕集フィルタ６の入口部６ａが開放された状態にある。
【００１３】
切換弁７はコントローラ８の出力を受けて作動するアクチュエータ９により切換えが行われる。１０は、アクチュエータ９の圧力源となるエアタンクである。
【００１４】
１１、１２は各微粒子捕集フィルタ５、６に内蔵されたヒータであり、切換弁７により閉じられた側にある再生状態の微粒子捕集フィルタ、図１の例では、前方微粒子捕集フィルタ５のヒータ１１が通電され、捕集された微粒子を加熱し、焼却する。
【００１５】
１３は、両微粒子捕集フィルタ５、６の共通の入口側に設けられた１個の入口側圧力センサで、前方微粒子捕集フィルタ５および後方微粒子捕集フィルタ６の入口側排気圧力ＰＩを検出するものである。１４は前方微粒子捕集フィルタ５の出口側排気管１５に設けられた出口側圧力センサで、前方微粒子捕集フィルタ５の出口側排気圧力ＰＯ１を検出するものである。１６は後方微粒子捕集フィルタ６の出口側排気管１７に設けられた出口側圧力センサで、後方微粒子捕集フィルタ６の出口側排気圧力ＰＯ２を検出するものである。
【００１６】
上記構成において、前方微粒子捕集フィルタ５の出口側排気管１５の断面積Ｓ1 を後方微粒子捕集フィルタ６の出口側排気管１７の断面積Ｓ2 よりも大きく形成されている。断面積Ｓ1 は断面積Ｓ2 の１．１５〜１．６倍が最適である。
【００１７】
コントローラ８には、上記圧力センサ１３、１４、１６からの排気圧力以外に、必要に応じてエンジン１の回転数、機関負荷、排気温度を検出する回転数センサ１９、負荷センサ２０、排気温度センサ２１からの検出信号が入力される。
【００１８】
本発明の排気浄化装置の目詰り判定装置は上記のように構成されているので、エンジン１の運転状態が同一条件下では、前方微粒子捕集フィルタ５の出口側圧力センサ１４の検出する排気圧力ＰＯ１と後方微粒子捕集フィルタ６の出口側圧力センサ１６の検出する排気圧力ＰＯ２とが等しくなり、入口側圧力センサ１３の検出する排気圧力ＰＩとの圧力比ＰＯ１／ＰＩまたはＰＯ２／ＰＩで微粒子捕集フィルタ５、６の目詰り判定基準値を同一にすることができ、微粒子捕集フィルタの目詰り判定が簡潔となる。
【００１９】
本発明の排気浄化装置の目詰り判定制御は図２で示すように、圧力比ＰＯ１／ＰＩとＰＯ２／ＰＩとが同値となり、両微粒子捕集フィルタの目詰り判定基準値を同一にすることができ、目詰り判定制御が簡潔となる。
【００２０】
尚、フィルタの目詰り判定は、上述の圧力比の代わりに圧力差（ＰＩ−ＰＯ１またはＰＩ−ＰＯ２）を採用しても良い。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上述のように、ディーゼルエンジンの排気管に２個の排気微粒子を捕集するための微粒子捕集フィルタをそれらの入口側を対向させて軸線上に直列に配設して切換弁により交互に排気微粒子を捕集するように構成してなる排気浄化装置であって、各微粒子捕集フィルタの入口側排気圧力と出口側排気圧力とにより微粒子捕集フィルタの目詰り判定を行うようにした排気浄化装置の目詰り判定装置において、前方微粒子捕集フィルタと後方微粒子捕集フィルタとの対向する共通の入口側に１個の入口側圧力センサを設け、両微粒子捕集フィルタの夫々の出口側に出口側圧力センサを設け、かつ前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積を後方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積よりも大きく形成したので、前方、後方微粒子捕集フィルタの夫々の出口側圧力センサの検出する排気圧力が等しくなり、前記両微粒子捕集フィルタの目詰り判定基準値を同一にすることができ、微粒子捕集フィルタの目詰り判定が簡潔となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す全体構成図である。
【図２】本発明の目詰り判定制御フローを示す流れ図である。
【符号の説明】
１ ディーゼルエンジン
５ 前方微粒子捕集フィルタ
６ 後方微粒子捕集フィルタ
７ 切換弁
８ コントローラ
１３ 入口側圧力センサ
１４，１６ 出口側圧力センサ
１５ 前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管
１７ 後方微粒子捕集フィルタの出口側排気管
Claims (2)
- ディーゼルエンジンの排気管に２個の排気微粒子を捕集するための微粒子捕集フィルタをそれらの入口側を対向させて軸線上に直列に配設して切替弁により交互に排気微粒子を捕集するように構成してなる排気浄化装置であって、各微粒子捕集フィルタの入口側排気圧力と出口側排気圧力とにより微粒子捕集フィルタの目詰り判定を行なうようにした排気浄化装置の目詰り判定装置において、前方微粒子捕集フィルタと後方微粒子捕集フィルタとの対向する共通の入口側に１個の入口側圧力センサを設け、前方微粒子捕集フィルタ及び後方微粒子捕集フィルタにそれぞれ出口側排気管を接続し、この２本の出口側排気管が合流部で合流するよう構成し、かつ、後方微粒子フィルタの出口側排気管と比べ、前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の方が合流部までの長さが長く、断面積が大きくなっており、さらに、前記合流部の上流であって、かつ、両微粒子捕集フィルタの夫々の出口側に出口側圧力センサを設け、前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積と後方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積を、前記ディーゼルエンジンの運転状況が同一条件下の時、前記入口側圧力センサに対する２つの出口側圧力センサの夫々の圧力比又は圧力差が同値になるように設定し、前記切替弁を制御するコントローラが前記圧力比又は圧力差に基づく目詰り判定を、同一の判定基準を用いて行なうように構成されたことを特徴とする排気浄化装置の目詰り判定装置。
- 前記前方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積は前記後方微粒子捕集フィルタの出口側排気管の断面積の１．１５〜１．６倍であることを特徴とする請求項１記載の排気浄化装置の目詰り判定装置。
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| JP2002285827A JP2002285827A (ja) | 2002-10-03 |
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| CN110044662B (zh) * | 2019-05-16 | 2023-12-08 | 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 | 一种地气纳米微粒分离捕集装置及捕集方法 |
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- 2001-03-26 JP JP2001087416A patent/JP4240833B2/ja not_active Expired - Fee Related
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