JP5656280B2 - Post-treatment fuel addition equipment - Google Patents

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Description

本発明は、自動車における内燃機関の排気系を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタ(DPF)を強制再生するに際して、DPFの温度を上昇させるために排気系に燃料を添加する後処理用燃料添加装置に関する。   In the present invention, when forcibly regenerating a filter (DPF) that collects harmful particulate components in exhaust gas flowing through an exhaust system of an internal combustion engine in an automobile, fuel is added to the exhaust system in order to increase the temperature of the DPF. The present invention relates to a processing fuel addition apparatus.

係る後処理用燃料添加装置を有する内燃機関(ディーゼルエンジン)では、排気系に介装されたDPFを強制再生する際に、後処理用燃料添加装置から排気系に燃料を添加して、DPFの温度を上昇して、DPFを再生している。
ここで、後処理用燃料添加装置の配管、特に、内燃機関の排気系に連通する配管にススが固着すると、後処理用燃料添加装置の配管の流路断面積が減少する。
当該配管の流路断面積の減少は、後処理用燃料の供給を阻害して、DPFの強制再生が適正に行われなくなる。
In an internal combustion engine (diesel engine) having such an aftertreatment fuel addition device, when the DPF interposed in the exhaust system is forcibly regenerated, fuel is added from the aftertreatment fuel addition device to the exhaust system, The DPF is regenerated by increasing the temperature.
Here, when the soot adheres to the piping of the post-processing fuel addition device, particularly the piping communicating with the exhaust system of the internal combustion engine, the flow passage cross-sectional area of the piping of the post-processing fuel addition device decreases.
The reduction in the flow passage cross-sectional area of the pipe hinders the supply of post-processing fuel, and the forced regeneration of the DPF is not performed properly.

従来技術では、内燃機関が稼働中の一定間隔ごとに、所定時間、高圧エアを後処理用燃料添加装置の配管内に噴射して、配管内に堆積したススを除去している。
近年、ブレーキ性能の向上策に伴う圧縮エアの消費増大や、各種デバイスの動力源としての高圧エア需要の増大が顕著になっている。高圧エアの消費量が増加すれば、高圧エアを発生させるコンプレッサの稼動が頻繁となる。コンプレッサの稼動が頻繁となれば、内燃機関の消費馬力は増大し、その結果、燃費を悪化させ、ひいてはCO排出量も増加する。このような観点からも高圧エアの消費は極力抑制し、以って、CO排出量を減少したい。
しかし、配管内に堆積したススを除去するため、当該配管内へ頻繁に高圧エアを噴射することは、高圧エアの消費を抑制すること及びCO排出量を減少することに逆行する。
In the prior art, high-pressure air is injected into the piping of the post-processing fuel addition device for a predetermined time at regular intervals during which the internal combustion engine is operating, so that the soot accumulated in the piping is removed.
In recent years, an increase in consumption of compressed air accompanying measures for improving brake performance and an increase in demand for high-pressure air as a power source for various devices have become prominent. If the consumption of high-pressure air increases, the compressor that generates high-pressure air frequently operates. If the compressor is operated frequently, the horsepower consumed by the internal combustion engine increases, resulting in a deterioration in fuel consumption and consequently an increase in CO 2 emissions. From this point of view, it is desirable to suppress the consumption of high-pressure air as much as possible, thereby reducing CO 2 emissions.
However, in order to remove the soot accumulated in the pipe, frequently injecting the high-pressure air into the pipe goes against suppressing the consumption of the high-pressure air and reducing the CO 2 emission amount.

その他の従来技術として、排気管を流れる排気ガスがススにより詰まることを防止する技術が提案されている(特許文献1参照)。
しかし、係る従来技術(特許文献1)は、排気ガスの圧力を正確に計測することを目的としており、上述した様に、後処理用燃料添加装置の配管にススが固着することを防止するものではない。
As another conventional technique, a technique for preventing the exhaust gas flowing through the exhaust pipe from being clogged with soot has been proposed (see Patent Document 1).
However, the related art (Patent Document 1) is intended to accurately measure the pressure of the exhaust gas, and as described above, prevents soot from adhering to the piping of the post-treatment fuel addition device. is not.

特開2002−257664号公報JP 2002-257664 A

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、配管中のススの堆積量を低減することが出来て、且つ、圧縮エアの消費量を抑制することが出来る後処理用燃料添加装置の提供を目的としている。   The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and can reduce the amount of soot accumulated in the piping and can reduce the consumption of compressed air. The purpose of this is to provide a fuel addition device.

本発明の後処理用燃料添加装置(100)は、内燃機関(1)と排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタ(2)との間の内燃機関排気系(3)に空気供給系統(La)からの高圧エアと燃料供給系統(Lf)からの燃料とをノズル(5)から供給する後処理用燃料噴射機構(4)を有する後処理用燃料添加装置において、前記燃料供給系統(Lf)には燃料供給源から第1の開閉バルブ(Vf1)と第2の開閉バルブ(Vf2)とを介して空気供給系統(La)との合流点(G)に接続され、前記空気供給系統(La)には燃料供給源から第3の開閉バルブ(Va)を介して前記合流点(G)に接続され、前記合流点(G)はライン(Lg)を介して前記ノズル(5)に接続され、前記第1の開閉バルブ(Vf1)と第2の開閉バルブ(Vf2)との間の燃料供給系統(Lf)の内部の圧力(Pa)を計測する第1の計測装置(43)と、フィルタ(2)の上流側とフィルタ(2)の下流側又は大気圧との差圧を計測する第2の計測装置(6、60)と、前記第1の計測装置(43)と第2の計測装置とからの計測結果に基づいて、前記第1、第2および第3の開閉バルブ(Vf1、Vf2、Va)を開閉する制御装置(10)とを設け、前記制御装置(10)は、内燃機関排気系(3)の圧力(Pe)を計測する第2の計測装置(6、60)からの計測結果と第1の計測装置(43)の計測結果に基づいて、内燃機関排気系(3)を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタ(DPF2)を強制再生していない場合には、前記燃料供給系統(Lf)の内部圧力(Pa)が内燃機関排気系(3)の圧力(Pe)以上となる様に制御する機能を有することを特徴としている。 An aftertreatment fuel addition device (100) according to the present invention includes an air supply system in an internal combustion engine exhaust system (3) between an internal combustion engine (1) and a filter (2) that collects harmful particulate components in exhaust gas. In the post-processing fuel addition device having a post-processing fuel injection mechanism (4) for supplying high pressure air from (La) and fuel from the fuel supply system (Lf) from the nozzle (5), the fuel supply system ( Lf) is connected from the fuel supply source to the junction (G) of the air supply system (La) via the first on-off valve (Vf1) and the second on-off valve (Vf2). (La) is connected from the fuel supply source to the junction (G) via the third on-off valve (Va), and the junction (G) is connected to the nozzle (5) via the line (Lg). Connected to the first on-off valve (Vf1) and the second on-off valve. A first measuring device (43) for measuring the pressure (Pa) inside the fuel supply system (Lf) between (Vf2), the upstream side of the filter (2) and the downstream side or the large side of the filter (2) Based on the measurement results from the second measuring device (6, 60) that measures the differential pressure from the atmospheric pressure, the first measuring device (43), and the second measuring device, the first and second And a control device (10) for opening and closing the third on-off valve (Vf1, Vf2, Va). The control device (10) measures the pressure (Pe) of the internal combustion engine exhaust system (3). Filter for collecting harmful particulate components in the exhaust gas flowing through the exhaust system (3) of the internal combustion engine (3) based on the measurement results from the measurement devices (6, 60) and the measurement result of the first measurement device (43) When the DPF 2) is not forcibly regenerated, the internal pressure of the fuel supply system (Lf) (Pa) is characterized by having a function of controlling so as to be pressure (Pe) or an internal combustion engine exhaust system (3).

本発明において、前記制御装置(10)は、排気系(3)を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタ(DPF2)を強制再生していない場合には、(後処理用燃料噴射機構4の)内部圧力(Pa)が内燃機関排気系(3)の圧力(Pe)以上となる様に、第3の開閉バルブ(エア・パージ・バルブVa)をPWM制御(バルブのオン、オフ制御であって、オンとなる時間と、オフとなる時間が適宜設定される制御)する機能を有しているのが好ましい。 In the present invention, when the control device (10) does not forcibly regenerate the filter (DPF2) that collects harmful particulate components in the exhaust gas flowing through the exhaust system (3), the post-treatment fuel injection is performed. The third on- off valve (air purge valve Va) is PWM controlled (valve on / off) so that the internal pressure (Pa) of the mechanism 4 is equal to or higher than the pressure (Pe) of the internal combustion engine exhaust system (3). It is preferable to have a function of controlling the time for turning on and the time for turning off as appropriate.

本発明において、前記制御装置(10)は、内燃機関排気系(3)を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタ(DPF2)を強制再生しておらず、且つ、内燃機関排気系(3)の圧力(Pe)がしきい値よりも大きい場合には、燃料供給系統(Lf)の第2の開閉バルブ(Vf2)を閉鎖して、空気供給系統(La)の第3の開閉バルブ(エア・パージ・バルブVa)を開放状態に維持する機能を有しているのが好ましい。 In the present invention, the control device (10) does not forcibly regenerate the filter (DPF2) for collecting harmful particulate components in the exhaust gas flowing through the internal combustion engine exhaust system (3), and the internal combustion engine exhaust system. When the pressure (Pe) in (3) is larger than the threshold value, the second opening / closing valve (Vf2) of the fuel supply system (Lf) is closed, and the third opening / closing of the air supply system (La) is performed . It is preferable to have a function of keeping the valve (air purge valve Va) open.

そして本発明において、前記制御装置(10)は、排気系(3)を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタ(DPF2)を強制再生する場合には、燃料供給系統(Lf)の第1の開閉バルブ(燃料カットオフバルブVf1)及び第2の開閉バルブ(ディーゼル・ドーシング・バルブVf2)を開放して、内燃機関排気系(3)に燃料を供給する機能を有しているのが好ましい。   In the present invention, when the control device (10) forcibly regenerates the filter (DPF2) that collects harmful particulate components in the exhaust gas flowing through the exhaust system (3), the control device (10) of the fuel supply system (Lf) The first on-off valve (fuel cutoff valve Vf1) and the second on-off valve (diesel dosing valve Vf2) are opened to supply fuel to the internal combustion engine exhaust system (3). Is preferred.

さらに本発明において、前記制御装置(10)は、内燃機関(1)が停止してから所定期間(ケース・バイ・ケースで設定される)に亘って、燃料供給系統(Lf)の第1の開閉バルブ(燃料カットオフバルブVf1)及び第2の開閉バルブ(ディーゼル・ドーシング・バルブVf2)を閉鎖し、且つ、空気供給系統(La)の第3の開閉バルブ(エア・パージ・バルブVa)を開放する機能を有するのが好ましい。 Furthermore, in the present invention, the control device (10) includes a first fuel supply system (Lf) for a predetermined period (set on a case-by-case basis) after the internal combustion engine (1) is stopped. The on-off valve (fuel cutoff valve Vf1) and the second on-off valve (diesel dosing valve Vf2) are closed, and the third on- off valve (air purge valve Va) of the air supply system (La) is opened. It preferably has a function of opening.

これに加えて、本発明において、前記制御装置(10)は、異常が生じた場合には、空気供給系統(La)の第3の開閉バルブ(エア・パージ・バルブ:Va)、燃料供給系統(Lf)の第1の開閉バルブ(燃料カットオフバルブVf1)及び第2の開閉バルブ(ディーゼル・ドーシング・バルブVf2)を閉鎖する機能を有しているのが好ましい。 In addition, in the present invention, when an abnormality occurs, the control device (10) includes a third on- off valve (air purge valve: Va) of the air supply system (La), a fuel supply system. It is preferable to have a function of closing the first on-off valve (fuel cut-off valve Vf1) and the second on-off valve (diesel dosing valve Vf2) of (Lf).

本発明において、内燃機関排気系(3)の圧力を計測する計測装置は、排気系(3)を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタ(DPF2)の上流側(内燃機関側)圧力と下流側(大気側)圧力との差圧を計測する差圧センサ(6)で構成されているのが好ましい。
或いは、内燃機関排気系(3)の圧力を計測する計測装置は、排気系(3)を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタ(DPF:2)の上流側(内燃機関側)圧力と大気圧との差圧を計測する差圧センサ(60)で構成されているのが好ましい。
ここで、排気系(3)を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタ(DPF2)の上流側(内燃機関側)圧力は、後処理用燃料噴射機構(4)の内部圧力(Pa)に等しい。
In the present invention, the measuring device for measuring the pressure of the internal combustion engine exhaust system (3) is an upstream side (internal combustion engine side) of a filter (DPF2) that collects harmful particulate components in the exhaust gas flowing through the exhaust system (3). It is preferable to comprise a differential pressure sensor (6) that measures the differential pressure between the pressure and the downstream (atmosphere side) pressure.
Alternatively, the measuring device for measuring the pressure of the internal combustion engine exhaust system (3) is an upstream side (internal combustion engine side) of a filter (DPF: 2) that collects harmful particulate components in the exhaust gas flowing through the exhaust system (3). It is preferable to comprise a differential pressure sensor (60) that measures a differential pressure between the pressure and the atmospheric pressure.
Here, the upstream side (internal combustion engine side) pressure of the filter (DPF2) for collecting harmful particulate components in the exhaust gas flowing through the exhaust system (3) is the internal pressure (Pa) of the post-processing fuel injection mechanism (4). )be equivalent to.

上述する構成を具備する本発明によれば、制御装置(10)は、内燃機関排気系(3)の圧力(Pe)を計測する計測装置(6)からの計測結果と内部圧力計測装置(43)の計測結果に基づいて、排気系(3)を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタ(DPF2)を強制再生していない場合には、(燃料供給系統Lfの)内部圧力(Pa)が内燃機関排気系(3)の圧力(Pe)以上となる様に制御しているので、排気系(3)を流れるススを包含した排気は、圧力が排気系(3)以上となっている後処理用燃料噴射機構(4)の内部には侵入することが防止される。そのため、後処理用燃料噴射機構(4)の内部の配管(供給ラインLg)におけるススの堆積量が低減する。
その結果、排気系(3)を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタ(DPF:2)を強制再生する場合に、燃料供給系統(Lf)から強制再生に必要な目標量の燃料が、確実に内燃機関排気系(3)へ供給される。
According to the present invention having the above-described configuration, the control device (10) includes the measurement result from the measurement device (6) that measures the pressure (Pe) of the internal combustion engine exhaust system (3) and the internal pressure measurement device (43). ), When the filter (DPF2) for collecting harmful particulate components in the exhaust gas flowing through the exhaust system (3) is not forcibly regenerated, the internal pressure (of the fuel supply system Lf) ( Since Pa) is controlled to be equal to or higher than the pressure (Pe) of the internal combustion engine exhaust system (3), the exhaust including soot flowing through the exhaust system (3) has a pressure equal to or higher than the exhaust system (3). Intrusion into the aftertreatment fuel injection mechanism (4) is prevented. Therefore, the accumulation amount of soot in the piping (supply line Lg) inside the post-processing fuel injection mechanism (4) is reduced.
As a result, when forcibly regenerating the filter (DPF: 2) that collects harmful particulate components in the exhaust gas flowing through the exhaust system (3), the target amount of fuel required for forced regeneration from the fuel supply system (Lf) is obtained. Is reliably supplied to the internal combustion engine exhaust system (3).

ここで、(後処理用燃料添加装置100における)後処理用燃料噴射機構(4)の内部における圧力(Pa)は、内燃機関排気系(3)の圧力(Pe)以上であれば良く、内燃機関排気系(3)の圧力(Pe)に比較して、極端に高圧にする必要がない。
そのため、加圧空気が排気系(3)に漏出する量が少なく、加圧空気が浪費される恐れがない。
Here, the pressure (Pa) inside the aftertreatment fuel injection mechanism (4) (in the aftertreatment fuel addition device 100) may be equal to or higher than the pressure (Pe) of the internal combustion engine exhaust system (3). Compared to the pressure (Pe) of the engine exhaust system (3), it is not necessary to make it extremely high.
Therefore, the amount of pressurized air leaking to the exhaust system (3) is small, and there is no possibility that the pressurized air is wasted.

本発明において、前記制御装置(10)が、内燃機関排気系(3)の圧力(Pe)がしきい値以上に上昇した場合に、空気供給系統(La)の開閉バルブ(エア・パージ・バルブ:Va)を開放状態に維持する機能を有していれば、後処理用燃料噴射機構(4)の圧力(Pa)も高圧に維持される。
そのため、排気系(3)の圧力(Pe)が上昇しても、後処理用燃料噴射機構(4)の配管(特にラインLg)におけるススの堆積量が低減する状態が維持される。
In the present invention, when the pressure (Pe) of the internal combustion engine exhaust system (3) rises above a threshold value, the control device (10) opens and closes the open / close valve (air purge valve) of the air supply system (La). : If Va has a function of maintaining the open state, the pressure (Pa) of the post-processing fuel injection mechanism (4) is also maintained at a high pressure.
Therefore, even if the pressure (Pe) of the exhaust system (3) increases, the state in which the amount of accumulated soot in the piping (particularly the line Lg) of the post-processing fuel injection mechanism (4) is reduced is maintained.

また本発明において、排気系(3)を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタ(DPF2)を強制再生する場合には、燃料供給系統(Lf)の第1の開閉バルブ(燃料カットオフバルブVf1)及び第2の開閉バルブ(ディーゼル・ドーシング・バルブVf2)を開放して内燃機関排気系(3)に燃料を供給すれば、燃料が酸化触媒にて酸化し、DPF(2)の温度が上昇し、ススが燃焼する。そして、再生運転が良好に行なわれる。   In the present invention, when the filter (DPF2) for collecting harmful particulate components in the exhaust gas flowing through the exhaust system (3) is forcibly regenerated, the first open / close valve (fuel cut) of the fuel supply system (Lf) is used. If the off valve Vf1) and the second on-off valve (diesel dosing valve Vf2) are opened and fuel is supplied to the internal combustion engine exhaust system (3), the fuel is oxidized by the oxidation catalyst, and the DPF (2) The temperature rises and soot burns. Then, the regeneration operation is performed satisfactorily.

さらに本発明において、内燃機関(1)が停止してから所定期間(ケース・バイ・ケースで設定される)に亘って、燃料供給系統(Lf)の第1の開閉バルブ(燃料カットオフバルブVf1)及び第2の開閉バルブ(ディーゼル・ドーシング・バルブVf2)を閉鎖し、且つ、空気供給系統(La)の開閉バルブ(エア・パージ・バルブVa)を開放する運転を行なう様に構成すれば、空気供給系統(La)の開閉バルブ(エア・パージ・バルブVa)を開放すれば、供給系統(Lg)に堆積したススは容易に除去される。
内燃機関(1)が停止しているため排気系(3)の圧力(Pe)が低下しており、且つ、運転直後は後処理用燃料噴射機構(4)の配管(特にラインLg)も昇温して、そこに付着したススも昇温して、除去し易い状態になっているからである。
Further, in the present invention, the first on-off valve (fuel cut-off valve Vf1) of the fuel supply system (Lf) for a predetermined period (set on a case-by-case basis) after the internal combustion engine (1) is stopped. ) And the second on-off valve (diesel dosing valve Vf2), and the operation to open the on-off valve (air purge valve Va) of the air supply system (La) is performed. If the open / close valve (air purge valve Va) of the air supply system (La) is opened, the soot accumulated in the supply system (Lg) is easily removed.
Since the internal combustion engine (1) is stopped, the pressure (Pe) of the exhaust system (3) is reduced, and the pipe (particularly the line Lg) of the post-processing fuel injection mechanism (4) is also raised immediately after operation. This is because the soot that has been heated and the soot adhering thereto is also heated to be easily removed.

実施形態に係る後処理用燃料添加装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the fuel addition apparatus for post-processing which concerns on embodiment. 実施形態に係る後処理用燃料添加装置における後処理用燃料噴射機構を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the fuel injection mechanism for post-processing in the fuel addition apparatus for post-processing which concerns on embodiment. 実施形態に係る燃料添加手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the fuel addition procedure which concerns on embodiment. 実施形態の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of embodiment.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1において、全体を符号100で示す後処理用燃料添加装置は、後処理用燃料噴射機構4、ノズル5、排気系圧力センサ6、制御装置10を有している。
ここで、後処理用燃料噴射機構4は、DPFの再生の際に、排気系に燃料を噴射する機能を有する部分であり、いわゆる「インジェクタ」を構成する装置である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In FIG. 1, the post-processing fuel addition device generally indicated by reference numeral 100 includes a post-processing fuel injection mechanism 4, a nozzle 5, an exhaust system pressure sensor 6, and a control device 10.
Here, the post-processing fuel injection mechanism 4 has a function of injecting fuel into the exhaust system when the DPF is regenerated, and is a device constituting a so-called “injector”.

図示の実施形態において、後処理用燃料添加装置100は、エンジンの排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタ(以下、「DPF」と記載する)2を、排気管3に介装したディーゼルエンジン(以下、「エンジン」と記載する)1に適用されている。
排気系圧力センサ6は、排気管3におけるDPF2の前後の排気ガス圧(差圧)をライン7、ライン8によって検知している。
ノズル5は、その噴射孔5hを排気管3におけるエンジン1とDPF2との間の領域に開口しており、後処理用燃料噴射機構4から供給される空気或いは燃料を、排気管3におけるDPF2の上流側に噴射するように構成されている。
In the illustrated embodiment, the aftertreatment fuel addition apparatus 100 is a diesel engine in which an exhaust pipe 3 is provided with a filter (hereinafter referred to as “DPF”) 2 that collects harmful particulate components in engine exhaust gas. It is applied to an engine (hereinafter referred to as “engine”) 1.
The exhaust system pressure sensor 6 detects the exhaust gas pressure (differential pressure) before and after the DPF 2 in the exhaust pipe 3 by lines 7 and 8.
The nozzle 5 opens its injection hole 5 h in a region between the engine 1 and the DPF 2 in the exhaust pipe 3, and air or fuel supplied from the post-processing fuel injection mechanism 4 is supplied to the DPF 2 in the exhaust pipe 3. It is configured to inject upstream.

図2において、後処理用燃料噴射機構4は、圧縮エア供給ラインLa、燃料供給ラインLfを有している。
圧縮エア供給ラインLaは、高圧エア供給源と合流点Gとを連通して、高圧エア供給源側に開閉弁(エア・パージ・バルブ)Vaを介装し、合流点G側に逆止弁41を介装している。
合流点Gとノズル5とは、ラインLgによって接続されている。ここで、ラインLgは、後処理用燃料噴射機構4における配管の中で、最もススが堆積する配管(ライン)である。
In FIG. 2, the post-processing fuel injection mechanism 4 includes a compressed air supply line La and a fuel supply line Lf.
The compressed air supply line La communicates the high-pressure air supply source and the confluence G with an open / close valve (air purge valve) Va on the high-pressure air supply source side and a check valve on the confluence point G side. 41 is interposed.
The junction G and the nozzle 5 are connected by a line Lg. Here, the line Lg is a pipe (line) in which soot accumulates most among the pipes in the post-processing fuel injection mechanism 4.

燃料供給ラインLfは、燃料供給源と合流点Gを連通して、燃料供給源側に第1の開閉バルブ(燃料カットオフバルブ)Vf1を介装し、合流点G側に第2の開閉バルブ(ディーゼル・ドーシング・バルブ)Vf2を介装している。そして、燃料供給ラインLfにおいて、第1の開閉バルブVf1と第2の開閉バルブVf2との間の領域には、第1の開閉バルブVf1側に逆止弁42が介装され、第2の開閉バルブVf2側には圧力センサ43が設けられている。
ここで、第2の開閉バルブVf2が開放されていれば、圧力センサ43で計測された圧力が、後処理用燃料噴射機構4の内部圧力となる。
The fuel supply line Lf communicates the fuel supply source with the junction G, and includes a first opening / closing valve (fuel cutoff valve) Vf1 on the fuel supply source side, and a second opening / closing valve on the junction G side. (Diesel dosing valve) Vf2 is installed. In the fuel supply line Lf, a check valve 42 is interposed on the first opening / closing valve Vf1 side in the region between the first opening / closing valve Vf1 and the second opening / closing valve Vf2. A pressure sensor 43 is provided on the valve Vf2 side.
Here, if the second opening / closing valve Vf <b> 2 is opened, the pressure measured by the pressure sensor 43 becomes the internal pressure of the post-processing fuel injection mechanism 4.

開閉弁(エア・パージ・バルブ)Va、第1の開閉バルブ(燃料カットオフバルブ)Vf1、第2の開閉バルブ(ディーゼル・ドーシング・バルブ)Vf2は、いずれも電磁開閉弁であり、制御装置10(図1参照)と制御信号ラインLsoによって接続されている。また、圧力センサ43及び排気系圧力センサ6は、制御装置10と入力信号ラインLsiによって接続されている。   The on-off valve (air purge valve) Va, the first on-off valve (fuel cut-off valve) Vf1, and the second on-off valve (diesel dosing valve) Vf2 are all electromagnetic on-off valves. (See FIG. 1) and a control signal line Lso. Further, the pressure sensor 43 and the exhaust system pressure sensor 6 are connected to the control device 10 by an input signal line Lsi.

制御装置10は、排気系圧力センサ6の計測結果(差圧)と、後処理用燃料噴射機構4内の圧力センサ43の計測結果(Pa)に基づいて、DPF2を強制再生していない場合には、燃料供給ラインLfの第2の開閉バルブVf2を開放する。これにより、センサ43で計測した圧力を後処理用燃料噴射機構4の内部圧力と等しくせしめる。
そして、圧縮エア供給ラインLaの開閉バルブVaを制御して、後処理用燃料噴射機構4内の圧力Paが排気管3の圧力Pe(図示の実施形態では、排気管内圧力Peを直接計測するセンサは図示せず:センサ6、60で計測した差圧と他の圧力との和により、排気管3内の圧力Peを特定する)以上となる様に制御する機能を有している。後処理用燃料噴射機構4内の圧力Paを排気管3の圧力Pe以上とすることにより、排気ガスの後処理用燃料噴射機構4側への逆流を阻止して、ラインLgにススを堆積させないためである。
When the control device 10 does not forcibly regenerate the DPF 2 based on the measurement result (differential pressure) of the exhaust system pressure sensor 6 and the measurement result (Pa) of the pressure sensor 43 in the post-processing fuel injection mechanism 4. Opens the second on-off valve Vf2 of the fuel supply line Lf. Thereby, the pressure measured by the sensor 43 is made equal to the internal pressure of the post-processing fuel injection mechanism 4.
Then, the open / close valve Va of the compressed air supply line La is controlled so that the pressure Pa in the post-processing fuel injection mechanism 4 is the pressure Pe of the exhaust pipe 3 (in the illustrated embodiment, a sensor that directly measures the exhaust pipe pressure Pe). (Not shown): The pressure Pe in the exhaust pipe 3 is specified by the sum of the differential pressure measured by the sensors 6 and 60 and other pressures. By setting the pressure Pa in the aftertreatment fuel injection mechanism 4 to be equal to or higher than the pressure Pe of the exhaust pipe 3, the exhaust gas is prevented from flowing back to the aftertreatment fuel injection mechanism 4 side, and soot is not accumulated in the line Lg. Because.

DPF2を強制再生していない場合における圧縮エア供給ラインLaの開閉バルブVaの制御としては、例えば、後処理用燃料噴射機構4内の圧力(Pa)が排気管3の圧力(Pe)を僅かに上回るように、開閉バルブVaをPWM制御している。
ここで、PWM制御は、バルブのオン、オフ制御であって、オンとなる時間と、オフとなる時間が適宜設定される制御である。
開閉バルブVaをPWM制御することにより、後処理用燃料噴射機構4内の圧力Paを、必要以上に高圧力(例えば、排気管3の圧力Peよりも遥かに高圧に)してしまうことなく、後処理用燃料噴射機構4内の圧力Paが排気管圧力Peよりも僅かに上回るようにして、圧縮エアの消費を抑制するためである。
For controlling the open / close valve Va of the compressed air supply line La when the DPF 2 is not forcibly regenerated, for example, the pressure (Pa) in the post-processing fuel injection mechanism 4 slightly reduces the pressure (Pe) in the exhaust pipe 3. The open / close valve Va is PWM controlled so as to exceed this.
Here, the PWM control is on / off control of the valve, and is control in which the time for turning on and the time for turning off are appropriately set.
By performing PWM control of the on-off valve Va, the pressure Pa in the post-processing fuel injection mechanism 4 does not become higher than necessary (for example, much higher than the pressure Pe of the exhaust pipe 3). This is because the pressure Pa in the post-processing fuel injection mechanism 4 is slightly higher than the exhaust pipe pressure Pe to suppress the consumption of compressed air.

前記制御装置10は、DPF2を強制再生していない場合で、且つ、排気管3の圧力(Pe)がしきい値よりも大きい場合には、第2の開閉バルブVf2を閉鎖して、開閉バルブVaを開放状態に維持する機能を有している。
開閉バルブVaを開放状態にすることにより、後処理用燃料噴射機構4内の圧力Paを高圧に維持し、ラインLgにおけるススの体積を低減させるためである。そして、第2の開閉バルブVf2を閉鎖することにより、(開閉バルブVaを開放することによって発生した)圧縮エア供給ラインLa側の高圧が燃料供給ラインLf側に逃げてしまうことが防止される。
When the DPF 2 is not forcibly regenerated and the pressure (Pe) of the exhaust pipe 3 is larger than the threshold value, the control device 10 closes the second on-off valve Vf2 to open the on-off valve. It has a function of keeping Va open.
This is because the pressure Pa in the post-processing fuel injection mechanism 4 is maintained at a high pressure and the volume of soot in the line Lg is reduced by opening the on-off valve Va. Then, by closing the second opening / closing valve Vf2, the high pressure on the compressed air supply line La side (generated by opening the opening / closing valve Va) is prevented from escaping to the fuel supply line Lf side.

また、制御装置10は、DPF2を強制再生する場合には、燃料供給ラインLfの第1の開閉バルブVf1及び第2の開閉バルブVf2を開放して、排気管3に燃料を排気管3に供給する機能を有している。
後処理用燃料噴射機構4からDPF2の強制再生に必要な燃料を、確実に排気管3側に供給するためである。
When the DPF 2 is forcibly regenerated, the control device 10 opens the first on-off valve Vf1 and the second on-off valve Vf2 of the fuel supply line Lf, and supplies fuel to the exhaust pipe 3 to the exhaust pipe 3. It has a function to do.
This is because the fuel necessary for the forced regeneration of the DPF 2 is reliably supplied from the post-processing fuel injection mechanism 4 to the exhaust pipe 3 side.

さらに、前記制御装置10は、エンジン1が停止してから所定期間(ケース・バイ・ケースで設定される)に亘って、燃料供給ラインLfの第1の開閉バルブVf1及び第2の開閉バルブVf2を閉鎖し、且つ、圧縮エア供給ラインLaの開閉バルブVaを開放する機能を有している。
エンジン1が停止しているため排気管3の圧力Peが低下し、且つ、エンジン1の停止直後は後処理用燃料噴射機構4のラインLgも昇温しているため、そこに付着したススの温度も上昇して、当該ススを除去し易い状態になっている。その状態で圧縮エア供給ラインLaの開閉バルブVaを開放することにより、ラインLgに堆積したススを、圧縮エアによって排気管3側に排出することが出来る。
Further, the control device 10 includes the first on-off valve Vf1 and the second on-off valve Vf2 of the fuel supply line Lf for a predetermined period (set on a case-by-case basis) after the engine 1 is stopped. And the open / close valve Va of the compressed air supply line La is opened.
Since the engine 1 is stopped, the pressure Pe of the exhaust pipe 3 is reduced, and immediately after the engine 1 is stopped, the line Lg of the post-processing fuel injection mechanism 4 is also heated. The temperature also rises and it is easy to remove the soot. By opening the open / close valve Va of the compressed air supply line La in this state, the soot accumulated in the line Lg can be discharged to the exhaust pipe 3 side by the compressed air.

これに加えて、制御装置10は、何かしらの異常が生じた場合には、圧縮エア供給ラインLaの開閉バルブVa、燃料供給ラインの第1の開閉バルブVf1及び第2の開閉バルブVf2を閉鎖する機能を有している。
異常時に後処理用燃料噴射機構4内のバルブを全て閉鎖することにより、異常の連鎖を防止し、燃料供給源や圧縮空気源にまで異常が発生するという事態が生じない様にするためである。
In addition, when any abnormality occurs, the control device 10 closes the opening / closing valve Va of the compressed air supply line La, the first opening / closing valve Vf1 and the second opening / closing valve Vf2 of the fuel supply line. It has a function.
This is because by closing all the valves in the post-processing fuel injection mechanism 4 at the time of abnormality, the abnormality chain is prevented and the situation where abnormality occurs to the fuel supply source and the compressed air source does not occur. .

次に、図3のフローチャートに基づいて、実施形態における後処理用燃料添加装置100の運転手順を説明する。
図3のステップS1において、制御装置10は、キースイッチがONとなっているか否かを判断する。
キースイッチがONとなっていれば(ステップS1がYES)、ステップS2に進む。
Next, based on the flowchart of FIG. 3, the operation procedure of the post-processing fuel addition apparatus 100 in the embodiment will be described.
In step S1 of FIG. 3, the control device 10 determines whether or not the key switch is ON.
If the key switch is ON (step S1 is YES), the process proceeds to step S2.

一方、キースイッチが運転終了でOFFに切替わったのであれば(ステップS1がNO)、ステップS6まで進み、後処理用燃料噴射機構4はアフターランエアパージモードに切り替わる。そして、アフターランエアパージを行なうため、燃料供給ラインLfの第1の開閉バルブVf1及び第2の開閉バルブVf2を閉鎖し、圧縮エア供給ラインLaの開閉バルブVaを所定時間開放する(ステップS7)。
この時、エンジン1は、停止しているため、排気管3の排気圧力Peは低下している。また、運転直後は供給系統(Lg)も昇温し、ラインLgに堆積したススも昇温して、ラインLgからススが剥がれ易い状態となっている。そのため、圧縮エア供給ラインLaから圧縮エアが供給されると、ラインLgに溜まったススは容易にラインLgの管壁から剥離して、ノズル5を介して排気管3側に排出される。
ステップS7では、所定時間が経過したか否か、すなわち、所定時間だけアフターランエアパージが行なわれたか否かを判断する。所定時間だけアフターランエアパージが行なわれたならば、ステップS1に戻る。
On the other hand, if the key switch is turned OFF at the end of operation (NO in step S1), the process proceeds to step S6, and the post-processing fuel injection mechanism 4 is switched to the after-run air purge mode. In order to perform the after-run air purge, the first on-off valve Vf1 and the second on-off valve Vf2 of the fuel supply line Lf are closed, and the on-off valve Va of the compressed air supply line La is opened for a predetermined time (step S7).
At this time, since the engine 1 is stopped, the exhaust pressure Pe of the exhaust pipe 3 is decreased. Immediately after the operation, the supply system (Lg) also rises in temperature, soot accumulated in the line Lg also rises in temperature, and the soot is easily peeled off from the line Lg. Therefore, when compressed air is supplied from the compressed air supply line La, the soot accumulated in the line Lg easily peels from the tube wall of the line Lg and is discharged to the exhaust pipe 3 side through the nozzle 5.
In step S7, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed, that is, whether or not an after-run air purge has been performed for a predetermined time. If the after-run air purge is performed for a predetermined time, the process returns to step S1.

ステップS2では、制御装置10は、後処理用燃料噴射機構4による添加が行なわれるか否か、すなわち、DPF2を強制再生するか否かを判断する。
後処理用燃料噴射機構4による燃料が添加が行なわれない(非作動)のであれば、すなわちDPF2の強制再生を行なわないのでなければ(ステップS2がYES)、ステップS3に進む。
In step S2, the control device 10 determines whether or not the addition by the post-processing fuel injection mechanism 4 is performed, that is, whether or not the DPF 2 is forcibly regenerated.
If fuel is not added by the post-processing fuel injection mechanism 4 (inoperative), that is, if the DPF 2 is not forcibly regenerated (YES in step S2), the process proceeds to step S3.

一方、後処理用燃料噴射機構4により燃料を添加するのであれば(作動)、すなわちDPF2を強制再生するのであれば(ステップS2がNO)、ステップS8に進み、後処理用燃料噴射機構4による燃料添加モードを実行する。
後処理用燃料噴射機構4による燃料添加モード(ステップS8)においては、燃料供給ラインLfの第1の開閉バルブVf1、第2の開閉バルブVf2は、共に開放される(ステップS9)。第1の開閉バルブVf1、第2の開閉バルブVf2が開放されると、ノズル6から排気管3に燃料が噴射され、その燃料が酸化して、DPF2に溜まったススが燃焼する(DPF2の強制再生)。
第1の開閉バルブVf1、第2の開閉バルブVf2が所定時間だけ開放され、DPF2が必要な時間だけ強制再生されたならば、ステップS1に戻る。
ステップS9において、燃料添加中は開閉バルブVaを閉鎖し、空気の供給は行なわない。燃料添加の前後では、適宜、空気を供給する場合がある。
On the other hand, if fuel is added by the post-processing fuel injection mechanism 4 (operation), that is, if the DPF 2 is forcibly regenerated (NO in step S2), the process proceeds to step S8, where the post-processing fuel injection mechanism 4 The fuel addition mode is executed.
In the fuel addition mode (step S8) by the post-processing fuel injection mechanism 4, both the first on-off valve Vf1 and the second on-off valve Vf2 of the fuel supply line Lf are opened (step S9). When the first on-off valve Vf1 and the second on-off valve Vf2 are opened, the fuel is injected from the nozzle 6 into the exhaust pipe 3, the fuel is oxidized, and the soot accumulated in the DPF 2 is combusted (forced DPF 2) Regeneration).
If the first on-off valve Vf1 and the second on-off valve Vf2 are opened for a predetermined time and the DPF 2 is forcibly regenerated for a necessary time, the process returns to step S1.
In step S9, during fuel addition, the on-off valve Va is closed and no air is supplied. Air may be appropriately supplied before and after fuel addition.

ステップS3では、制御装置10は、排気系圧力センサ6によって計測したDPF2の差圧Peが閾値以下であるか否か、すなわち、後処理用燃料噴射機構4内の圧力に比較して、排気圧が所定値以上に高圧であるか否かを判断する。
排気圧が高圧ではなく、DPF2の差圧Peが閾値以下であれば(ステップS3がYES)、排気管3から後処理用燃料噴射機構4内へ排気ガスが逆流する危険性は高くはないと判断して、ステップS4に進む。
一方、DPF2の差圧Peが閾値を超えていれば、すなわち、排気管3の排気圧が高圧である場合(ステップS3がNO)は、排気管3内の高圧に対抗するため後処理用燃料噴射機構4を全開パージモードに切り替える(ステップS10)。これにより、以って、排気ガスが後処理用燃料噴射機構4に逆流して、排気ガス中のススが後処理用燃料噴射機構4内の配管に付着することを防止するべく、ステップS11に進む。
In step S3, the control device 10 determines whether or not the differential pressure Pe of the DPF 2 measured by the exhaust system pressure sensor 6 is equal to or lower than a threshold value, that is, compared with the pressure in the post-processing fuel injection mechanism 4. It is determined whether or not the pressure is higher than a predetermined value.
If the exhaust pressure is not high and the differential pressure Pe of the DPF 2 is equal to or less than the threshold (YES in step S3), the risk of exhaust gas flowing back from the exhaust pipe 3 into the aftertreatment fuel injection mechanism 4 is not high. Determine and proceed to step S4.
On the other hand, if the differential pressure Pe of the DPF 2 exceeds the threshold value, that is, if the exhaust pressure in the exhaust pipe 3 is high (NO in step S3), the post-processing fuel is used to counter the high pressure in the exhaust pipe 3. The injection mechanism 4 is switched to the fully open purge mode (step S10). Accordingly, in order to prevent exhaust gas from flowing back to the post-processing fuel injection mechanism 4 and soot in the exhaust gas from adhering to the piping in the post-processing fuel injection mechanism 4, the process proceeds to step S11. move on.

後処理用燃料噴射機構4を全開パージモードに切り替えるため、ステップS11では、燃料供給ラインLfの第1の開閉バルブVf1及び第2の開閉バルブVf2を閉鎖して、圧縮エア供給ラインLaの開閉バルブVaを開放する。
圧縮エア供給ラインLaの開閉バルブVaを開放することにより、後処理用燃料噴射機構4内の圧力Paは高圧となり、排気管3の圧力Peが上昇しても、排気管3内の圧力が後処理用燃料噴射機構4側に流入して、供給ラインLgにおけるススが堆積することが防止される。
また、燃料供給ラインLfの第2の開閉バルブVf2を閉鎖することにより、開閉バルブVaを開放して得た高圧が、燃料供給ラインLf側に逃げてしまうことを防止するためである。
ステップS11の後、ステップS1まで戻り、ステップS1以降を繰り返す。
In order to switch the post-processing fuel injection mechanism 4 to the fully opened purge mode, in step S11, the first on-off valve Vf1 and the second on-off valve Vf2 of the fuel supply line Lf are closed, and the on-off valve of the compressed air supply line La is closed. Va is released.
By opening the open / close valve Va of the compressed air supply line La, the pressure Pa in the post-processing fuel injection mechanism 4 becomes high, and even if the pressure Pe of the exhaust pipe 3 rises, the pressure in the exhaust pipe 3 is reduced. It is prevented that the soot accumulates in the supply line Lg by flowing into the processing fuel injection mechanism 4 side.
Further, by closing the second opening / closing valve Vf2 of the fuel supply line Lf, the high pressure obtained by opening the opening / closing valve Va is prevented from escaping to the fuel supply line Lf side.
After step S11, the process returns to step S1, and step S1 and subsequent steps are repeated.

次にステップS4、S5を説明する。ステップS4、S5ではパージ圧コントロールモードに切り替わり、後処理用燃料噴射機構4内の圧力が、排気管3内の排気圧以上に維持される。
ここで、エンジン1が稼働中には、DPF2の差圧は、排気系の圧力センサ6が計測している。一方、第2の開閉バルブVf2が開放されていれば、圧力センサ43で計測した圧力を、後処理用燃料噴射機構4の内部圧力とみなすことが出来る。
Next, steps S4 and S5 will be described. In steps S4 and S5, the mode is switched to the purge pressure control mode, and the pressure in the post-processing fuel injection mechanism 4 is maintained to be equal to or higher than the exhaust pressure in the exhaust pipe 3.
Here, while the engine 1 is operating, the differential pressure of the DPF 2 is measured by the pressure sensor 6 of the exhaust system. On the other hand, if the second opening / closing valve Vf2 is opened, the pressure measured by the pressure sensor 43 can be regarded as the internal pressure of the post-processing fuel injection mechanism 4.

ステップS5では、燃料供給ラインLfの第2の開閉バルブVf2を開放し、圧力センサ43の計測値である圧力Paが、後処理用燃料噴射機構4内の圧力とみなすことが出来る状態にしている。そして、排気管3内の排気圧は、排気系の圧力センサ6が計測した差圧を大気圧に加算することにより求められる。
そして、ステップS5では、圧力センサ43で計測した圧力Pa(後処理用燃料噴射機構4内の圧力とみなされる圧力)と、排気管3の排気圧(圧力センサ6で計測した差圧と大気圧との和)を比較して、後処理用燃料噴射機構4内の圧力とみなされる圧力Paが排気管3の排気圧(圧力センサ6で計測した差圧と大気圧との和)以上となる様に、圧縮エア供給ラインLaの開閉バルブVaをPWM制御する。
ステップS5の後、ステップS1まで戻る。
In step S5, the second open / close valve Vf2 of the fuel supply line Lf is opened so that the pressure Pa, which is a measurement value of the pressure sensor 43, can be regarded as the pressure in the post-processing fuel injection mechanism 4. . The exhaust pressure in the exhaust pipe 3 is obtained by adding the differential pressure measured by the exhaust system pressure sensor 6 to the atmospheric pressure.
In step S5, the pressure Pa measured by the pressure sensor 43 (the pressure regarded as the pressure in the post-processing fuel injection mechanism 4) and the exhaust pressure of the exhaust pipe 3 (the differential pressure and the atmospheric pressure measured by the pressure sensor 6). The pressure Pa regarded as the pressure in the post-processing fuel injection mechanism 4 is equal to or higher than the exhaust pressure of the exhaust pipe 3 (the sum of the differential pressure measured by the pressure sensor 6 and the atmospheric pressure). Similarly, the open / close valve Va of the compressed air supply line La is PWM-controlled.
After step S5, the process returns to step S1.

なお、図3のフローチャートでは示されていないが、図3のフローチャートで示す制御とは別の制御ラインを走る制御として、何らかの異常が生じた場合には、圧縮エア供給ラインLaの開閉バルブVa、燃料供給ラインLfの第1の開閉バルブ(燃料カットオフバルブ)Vf1及び第2の開閉バルブ(ディーゼル・ドーシング・バルブ)Vf2を閉鎖するように構成されている。
何らかの異常が生じた場合には、バルブVa、Vf1、Vf2を閉鎖して、燃料源や圧縮エア源に以上が伝播するような事態を防止するためである。
Although not shown in the flowchart of FIG. 3, when any abnormality occurs as a control running on a control line different from the control shown in the flowchart of FIG. 3, the open / close valve Va of the compressed air supply line La, The first open / close valve (fuel cut-off valve) Vf1 and the second open / close valve (diesel dosing valve) Vf2 of the fuel supply line Lf are closed.
This is because when any abnormality occurs, the valves Va, Vf1, and Vf2 are closed to prevent the above situation from propagating to the fuel source or the compressed air source.

図示の実施形態によれば、DPF2を強制再生していない場合には、後処理用燃料噴射機構4の内部圧力Paが排気管3の圧力Pe以上となる様に制御されている。したがって、排気管3を流れる排気は、当該排気よりも圧力が高い後処理用燃料噴射機構4内のラインLgに流入することが阻止される。そして、後処理用燃料噴射機構4のラインLgにおけるススの堆積が低減或いは防止される。
その結果、DPF2を強制再生する場合に、後処理用燃料噴射機構4から強制再生に必要な目標量の燃料が、確実に排気管3へ供給される。
According to the illustrated embodiment, when the DPF 2 is not forcibly regenerated, the internal pressure Pa of the post-processing fuel injection mechanism 4 is controlled to be equal to or higher than the pressure Pe of the exhaust pipe 3. Therefore, the exhaust flowing through the exhaust pipe 3 is prevented from flowing into the line Lg in the aftertreatment fuel injection mechanism 4 having a pressure higher than that of the exhaust. And soot accumulation in the line Lg of the post-processing fuel injection mechanism 4 is reduced or prevented.
As a result, when the DPF 2 is forcibly regenerated, the target amount of fuel necessary for forced regeneration is reliably supplied from the post-processing fuel injection mechanism 4 to the exhaust pipe 3.

ここで、後処理用燃料噴射機構4の内部における圧力Paは、排気管3の圧力Pe以上であれば良く、排気管3の圧力Peに比較して、極端に高圧にする必要がない。
そのため、圧縮エアが排気管3に排出される量が節約され、圧縮エアが浪費される恐れがなくなり、圧縮エアの発生源であるエアコンプレッサの稼働率が下がる。
エアコンプレッサの稼働率が下がることにより、補機駆動に消費される燃料が抑制され、その結果、省燃費に貢献する。
Here, the pressure Pa inside the aftertreatment fuel injection mechanism 4 only needs to be equal to or higher than the pressure Pe of the exhaust pipe 3, and does not need to be extremely high as compared with the pressure Pe of the exhaust pipe 3.
Therefore, the amount of compressed air discharged to the exhaust pipe 3 is saved, the compressed air is not wasted, and the operating rate of the air compressor that is the source of compressed air is reduced.
By reducing the operating rate of the air compressor, the fuel consumed for driving the auxiliary machinery is suppressed, and as a result, it contributes to fuel saving.

また、制御装置10は、排気管3の圧力Peがしきい値以上に上昇した場合に、圧縮エア供給ラインLaの開閉バルブVaを開放状態に維持するので、後処理用燃料噴射機構4内部の圧力Paも高圧に維持される。
そのため、排気管3の圧力Peが上昇しても、後処理用燃料噴射機構4のラインLgにおけるススの堆積量が低減する状態が維持される。
Further, the control device 10 maintains the open / close valve Va of the compressed air supply line La in an open state when the pressure Pe of the exhaust pipe 3 rises above a threshold value. The pressure Pa is also maintained at a high pressure.
Therefore, even when the pressure Pe of the exhaust pipe 3 increases, the state in which the amount of accumulated soot in the line Lg of the post-processing fuel injection mechanism 4 is reduced is maintained.

また、図示の実施形態によれば、DPF2を強制再生する場合には、燃料供給ラインLfの第1の開閉バルブVf1及び第2の開閉バルブVf2を開放して、排気管3に燃料を供給する。
これにより、供給された燃料が酸化し、DPF2の温度が上昇して、DPF2内で堆積したススが燃焼する。そして、再生運転が良好に行なわれる。
Further, according to the illustrated embodiment, when the DPF 2 is forcibly regenerated, the fuel is supplied to the exhaust pipe 3 by opening the first opening / closing valve Vf1 and the second opening / closing valve Vf2 of the fuel supply line Lf. .
As a result, the supplied fuel is oxidized, the temperature of the DPF 2 rises, and the soot accumulated in the DPF 2 is combusted. Then, the regeneration operation is performed satisfactorily.

さらに、エンジン1が停止してから所定期間に亘って、燃料供給ラインLfの第1の開閉バルブVf1及び第2の開閉バルブVf2を閉鎖し、且つ、圧縮エア供給ラインLaの開閉バルブVaを開放する運転を行なう様に構成している。
この場合、エンジン1が停止しているため、排気管3の圧力Peは低下している。そして、エンジン1停止後、時間がさほど経過していないので、後処理用燃料噴射機構4のラインLgも昇温して、ススも昇温して剥がれ易くなっている。そのような状態に圧縮エア供給ラインLaの開閉バルブVaを開放することにより、ラインLgに堆積したススは容易に除去される(排気管3側に排出される)。
Further, the first on-off valve Vf1 and the second on-off valve Vf2 of the fuel supply line Lf are closed and the on-off valve Va of the compressed air supply line La is opened for a predetermined period after the engine 1 is stopped. It is configured to perform driving.
In this case, since the engine 1 is stopped, the pressure Pe of the exhaust pipe 3 is reduced. And since the time has not passed so much after the engine 1 is stopped, the line Lg of the post-processing fuel injection mechanism 4 is also heated, soot is also heated and easily peeled off. By opening the opening / closing valve Va of the compressed air supply line La in such a state, the soot accumulated in the line Lg is easily removed (discharged to the exhaust pipe 3 side).

図4は、図1〜図3の実施形態の変形例を示している。
図1の実施形態では、排気管の圧力センサ(差圧センサ)6は、DPF2の前後の排気管3から圧力をライン7、ライン8経由で検知している。
それに対して図4の変形例では、DPFの差圧センサ60が、DPF2の入口側の排気圧力をライン7経由で検知し、大気圧をライン9経由で検知し、その差圧を求めるように構成されている。
図1において、DPF2の後方の排気管における排気抵抗は、概略大気圧に等しい。従って、図4において、大気圧をライン9経由で検知しても、図1の場合と同様に、排気管3内の圧力Peを求めることが出来る。
図4の変形例における上述した以外の構成と作用効果は、図1〜図3の実施形態と同様である。
FIG. 4 shows a modification of the embodiment of FIGS.
In the embodiment of FIG. 1, the exhaust pipe pressure sensor (differential pressure sensor) 6 detects the pressure from the exhaust pipe 3 before and after the DPF 2 via the lines 7 and 8.
On the other hand, in the modification of FIG. 4, the differential pressure sensor 60 of the DPF detects the exhaust pressure on the inlet side of the DPF 2 via the line 7 and detects the atmospheric pressure via the line 9 to obtain the differential pressure. It is configured.
In FIG. 1, the exhaust resistance in the exhaust pipe behind the DPF 2 is approximately equal to atmospheric pressure. Therefore, even if the atmospheric pressure is detected via the line 9 in FIG. 4, the pressure Pe in the exhaust pipe 3 can be obtained as in the case of FIG.
Configurations and operational effects other than those described above in the modification of FIG. 4 are the same as those of the embodiment of FIGS.

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、図示の実施形態では、後処理用燃料添加装置100の後処理用燃料噴射機構4の内部圧力Paがエンジン1の排気管3の圧力Pe以上にするために、開閉弁(エア・パージ・バルブ)VaをPWM制御しているが、ソレノイドバルブやバタフライバルブを使用して、後処理用燃料添加装置100の後処理用燃料噴射機構4の内部圧力Paがエンジン1の排気管3の圧力Pe以上にする制御を行なうことも可能である。
The illustrated embodiment is merely an example, and is not intended to limit the technical scope of the present invention.
For example, in the illustrated embodiment, the internal pressure Pa of the post-processing fuel injection mechanism 4 of the post-processing fuel addition device 100 is set to be equal to or higher than the pressure Pe of the exhaust pipe 3 of the engine 1. Valve) Va is PWM-controlled, but the internal pressure Pa of the post-processing fuel injection mechanism 4 is set to the pressure Pe of the exhaust pipe 3 of the engine 1 using a solenoid valve or a butterfly valve. It is also possible to perform the control described above.

1・・・内燃機関/ディーゼルエンジン
2・・・フィルタ/DPF
3・・・排気管
4・・・後処理用燃料噴射機構
5・・・ノズル
6・・・排気系の圧力センサ/差圧センサ
10・・・制御装置
41・・・圧縮エア供給ラインの逆止弁
42・・・燃料供給ラインの逆止弁
43・・・空気/燃料供給機構内の圧力センサ
La・・・圧縮エア供給ライン
Lf・・・燃料供給ライン
Va・・・開閉弁
Vf1・・・第1の開閉バルブ
Vf2・・・第2の開閉バルブ
1 ... Internal combustion engine / diesel engine 2 ... Filter / DPF
3 ... Exhaust pipe 4 ... Post-processing fuel injection mechanism 5 ... Nozzle 6 ... Exhaust pressure sensor / differential pressure sensor 10 ... Control device 41 ... Reverse of compressed air supply line Stop valve 42 ... Check valve 43 in the fuel supply line ... Pressure sensor La in the air / fuel supply mechanism ... Compressed air supply line Lf ... Fuel supply line Va ... On-off valve Vf1 ...・ First on-off valve Vf2 ... second on-off valve

Claims (6)

内燃機関と排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタとの間の内燃機関排気系に空気供給系統からの高圧エアと燃料供給系統からの燃料とをノズルから供給する後処理用燃料噴射機構を有する後処理用燃料添加装置において、前記燃料供給系統には燃料供給源から第1の開閉バルブと第2の開閉バルブとを介して空気供給系統との合流点に接続され、前記空気供給系統には燃料供給源から第3の開閉バルブを介して前記合流点に接続され、前記合流点はラインを介して前記ノズルに接続され、前記第1の開閉バルブと第2の開閉バルブとの間の燃料供給系統の内部の圧力を計測する第1の計測装置と、フィルタの上流側とフィルタの下流側又は大気圧との差圧を計測する第2の計測装置と、前記第1の計測装置と第2の計測装置とからの計測結果に基づいて、前記第1、第2および第3の開閉バルブを開閉する制御装置とを設け、前記制御装置は、内燃機関排気系の圧力を計測する第2の計測装置からの計測結果と第1の計測装置の計測結果に基づいて、内燃機関排気系を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタを強制再生していない場合には、前記燃料供給系統の内部圧力が内燃機関排気系の圧力以上となる様に制御する機能を有することを特徴とする後処理用燃料添加装置。 Post-processing fuel injection mechanism for supplying high-pressure air from the air supply system and fuel from the fuel supply system to the exhaust system between the internal combustion engine and a filter that collects harmful particulate components in the exhaust gas from the nozzle In the aftertreatment fuel addition apparatus having the above, the fuel supply system is connected from the fuel supply source to the junction of the air supply system via the first on-off valve and the second on-off valve, and the air supply system The fuel supply source is connected to the junction through a third on-off valve, and the junction is connected to the nozzle through a line between the first on-off valve and the second on-off valve. A first measuring device that measures the pressure inside the fuel supply system, a second measuring device that measures the differential pressure between the upstream side of the filter and the downstream side of the filter or the atmospheric pressure, and the first measuring device. And the second measuring device And a control device that opens and closes the first, second, and third on-off valves based on the measurement result, and the control device measures the measurement result from the second measurement device that measures the pressure of the exhaust system of the internal combustion engine. When the filter for collecting harmful particulate components in the exhaust gas flowing through the exhaust system of the internal combustion engine is not forcibly regenerated based on the measurement result of the first measurement device, the internal pressure of the fuel supply system An aftertreatment fuel addition device having a function of controlling the pressure to be equal to or higher than an engine exhaust system pressure. 前記制御装置は内燃機関排気系を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタを強制再生していない場合には、燃料供給系統の内部圧力が内燃機関排気系の圧力以上となる様に、第3の開閉バルブをオンとなる時間と、オフとなる時間が適宜設定される機能を有する請求項1記載の後処理用燃料添加装置。 When the control device does not forcibly regenerate the filter that collects harmful particulate components in the exhaust gas flowing through the internal combustion engine exhaust system, the internal pressure of the fuel supply system becomes equal to or higher than the pressure of the internal combustion engine exhaust system. The post-processing fuel addition device according to claim 1, having a function of appropriately setting a time for turning on and off a third on-off valve. 前記制御装置は、内燃機関排気系を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタを強制再生しておらず、且つ、内燃機関排気系の圧力がしきい値よりも大きい場合には、燃料供給系統の第2の開閉バルブを閉鎖して、空気供給系統の第3の開閉バルブを開放状態に維持する機能を有する請求項1、2のいれかに記載の後処理用燃料添加装置。 When the control device does not forcibly regenerate the filter that collects harmful particulate components in the exhaust gas flowing through the internal combustion engine exhaust system, and the pressure of the internal combustion engine exhaust system is greater than the threshold value, closes the second on-off valve of the fuel supply system, post-treatment fuel addition according to claim 1, 2 or Re without noise having the function of maintaining the third opening and closing valve of the air supply system in an open state apparatus. 前記制御装置は、内燃機関排気系を流れる排気ガス中の有害微粒子成分を捕集するフィルタを強制再生する場合には、燃料供給系統の第1の開閉バルブ及び第2の開閉バルブを開放して、内燃機関排気系に燃料を供給する機能を有する請求項3記載の後処理用燃料添加装置。 The control device opens the first on-off valve and the second on-off valve of the fuel supply system when forcibly regenerating the filter that collects harmful particulate components in the exhaust gas flowing through the exhaust system of the internal combustion engine. The post-processing fuel addition device according to claim 3, which has a function of supplying fuel to an exhaust system of an internal combustion engine. 前記制御装置は、内燃機関が停止してから所定期間に亘って、燃料供給系統の第1の開閉バルブ及び第2の開閉バルブを閉鎖し、且つ、空気供給系統の第3の開閉バルブを開放する機能を有する請求項3、4のいれかに記載の後処理用燃料添加装置。 The control device closes the first on-off valve and the second on-off valve of the fuel supply system and opens the third on-off valve of the air supply system for a predetermined period after the internal combustion engine stops. post-treatment fuel addition device according to any Re without gall claim 3, 4 having the function of. 前記制御装置は、異常が生じた場合には、空気供給系統の第3の開閉バルブ、燃料供給系統の第1の開閉バルブ及び第2の開閉バルブを閉鎖する機能を有する請求項3〜5のいれかに記載の後処理用燃料添加装置。
6. The control device according to claim 3, wherein the controller has a function of closing the third on- off valve of the air supply system, the first on-off valve of the fuel supply system, and the second on-off valve when an abnormality occurs. post-treatment fuel addition device according to any Re not have.
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