JPH056010B2 - - Google Patents

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JPH056010B2
JPH056010B2 JP12880382A JP12880382A JPH056010B2 JP H056010 B2 JPH056010 B2 JP H056010B2 JP 12880382 A JP12880382 A JP 12880382A JP 12880382 A JP12880382 A JP 12880382A JP H056010 B2 JPH056010 B2 JP H056010B2
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JP
Japan
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filter member
clogging
exhaust gas
passage
exhaust
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JP12880382A
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Yoshitaka Nomoto
Hirobumi Yamauchi
Haruhiko Sato
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Mazda Motor Corp
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Mazda Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS5918221A publication Critical patent/JPS5918221A/ja
Publication of JPH056010B2 publication Critical patent/JPH056010B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01N3/031Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start
    • F01N3/032Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start during filter regeneration only

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はデイーゼルエンジンの排気浄化装置
に関するものである。
一般にデイーゼルエンジンの排気浄化装置は、
高温の燃焼室内において燃料から分解遊離したカ
ーボン粒子等の微粒子がそのまま大気に放出され
ると大気が汚染される等の不具合があることか
ら、排気通路に設けたフイルター部材によつて排
気ガス中のカーボン粒子等を捕集して、排気ガス
を浄化しようとするものである。ところでこの排
気浄化装置において、使用時間が長くなつてカー
ボン粒子等の捕集量が多くなると、該カーボン粒
子等によつてフイルター部材に目詰まりが発生
し、フイルター部材上流側の排気ガスの圧力が上
昇してこれがエンジンの作動抵抗となるため、エ
ンジン出力が低下するという不具合が生ずる。
そこで従来の排気浄化装置では、エンジンの出
力低下を防止する観点から、走行距離が所定距離
になつたとき、あるいはフイルター部材に目詰ま
りが発生したときに、バーナー装置によつて目詰
まりしているカーボン粒子を加熱して該カーボン
粒子を燃焼させ、フイルター部材の目詰まりを解
消するようにしている(特開昭49−71315号公報
参照)。
そして本件発明者は、フイルター部材内のカー
ボン粒子等の堆積量を変えてその燃焼状態につい
て実験を行なつたところ、フイルター部材に堆積
したカーボン粒子が多い場合には、カーボン粒子
の燃焼中にフイルター部材が高温となり、このフ
イルター部材下流側の排気ガス温度が1100℃を越
えると、フイルター部材が溶損する場合があるこ
とを発見した。
このようなフイルター部材の溶損を防止する方
法としては、まず、フイルター部材が異常高温状
態になるおそれがあるときにバーナー装置の作動
を停止させることが考えられる。しかるにフイル
ター部材が異常高温状態になるのは、バーナー装
置による加熱が原因でななく、多量のカーボン粒
子が急激に燃焼するためであり、従つて上述のよ
うに単にバーナー装置を停止する方法では、多く
の場合はバーナー装置を停止しても、雰囲気温度
等のためにカーボン粒子がそのまま燃焼し続けて
しまい、確実にフイルター部材の溶損を防止する
ことが難しい。
この発明は上述のようにカーボン粒子が多い場
合にはフイルター部材が高温となつて溶損するお
それがあるという問題点に鑑みてなされたもの
で、排気通路にバーナー装置等の目詰まり解消手
段及びフイルター部材をバイパスするバイパス通
路を形成し、このバイパス通路に排気ガス量を調
節する調整弁を設け、フイルター部材に設けられ
た目詰まり検出手段の2つの電極間の抵抗値の変
化により目詰まりが検出され、目詰まり解消手段
が作動した時には所定量の排気ガスをバイパス通
路に流し、目詰まり解消手段の作動中にフイルタ
ー部材が異常高温状態になつたときにはフイルタ
ー部材に低温の排気ガスを多量に流入させること
により、フイルター部材の溶損を確実に防止でき
るようにしたデイーゼルエンジンの排気浄化装置
を提供することを目的としている。
以下本発明の一実施例を図について説明する。
第1図は本発明の一実施例によるデイーゼルエ
ンジンの排気浄化装置を示す。図において、1は
デイーゼルエンジン、2は吸気通路、3は排気通
路であり、該排気通路3の途中には排気ガス中の
カーボン粒子等微粒子を捕集するフイルター部材
4が配設されている。このフイルター部材4は内
部にハニカム状の通路4a,4bが形成され、相
隣接する通路4a,4bは一方が終端側の開口
を、他方が始端側の開口をそれぞれプラインドプ
ラグ4cによつて閉塞されている。またフイルタ
ー部材4には一対の電極5a,5bが取付けら
れ、該電極5a,5bは目詰まり検出器(目詰ま
り検出手段)6に接続されており、該目詰まり検
出器6は電極5a,5bに通電して両電極5a,
5b間の抵抗値よりフイルター部材4の目詰まり
を検出するようになつている。
また上記排気通路3のフイルター部材4上流側
にはバーナー装置(目詰まり解消手段)7が配設
されており、該バーナー装置7は点火プラグ8を
有し、該点火プラグ8と電源(図示せず)との間
には点火スイツチ9が接続されている。このバー
ナー装置7には燃料供給通路10及びエア供給通
路11が接続され、上記燃料供給通路10の途中
には燃料タンク12の燃料をバーナー装置7に圧
送する燃料ポンプ13が、上記エア供給通路11
の途中にはバーナー装置7にエアを送るエアポン
プ14がそれぞれ配設されている。また排気通路
3のフイルター部材4下流側には排気ガス温度を
検出する温度検出器(異常検出手段)15が設け
られている。
また排気通路3には上記フイルター部材4及び
バーナー装置7よりも上流側とフイルター部材4
よりも下流側とを連通するバイパス通路16が分
岐形成され、該バイパス通路16には該通路16
内を流れる排気ガス量を調節する調節弁17が配
設されており、該調節弁17はアクチユエータ1
8によつて開閉されるようになつている。また図
中、19は目詰まり検出器6の検出信号を受けて
いる間は駆動信号を発生し、バーナー装置7を作
動させるとともにアクチユエータ18を駆動して
調節弁17を開き、バーナー装置7の作動中に温
度検出器15により検出された温度が所定値、例
えば1100℃以上になつたときは上記駆動信号の発
生を停止する制御回路である。
第2図は上記排気浄化装置の回路構成を示し、
図において、6,9,13,14,15,17,
18は上述の目詰まり検出器、点火スイツチ、燃
料ポンプ、エアポンプ、温度検出器、調節弁、ア
クチユエータである。また制御回路19におい
て、20は温度検出器15の出力を基準値Eと比
較する比較器、21は通常は開いて目詰まり検出
器6の出力を通過させ、比較器21の信号“1”
の反転信号を受けている間は閉じるゲート回路、
22〜25はそれぞれゲート回路21を通過した
目詰まり検出器6の検出信号を受けて点火スイツ
チ9、燃料ポンプ13、エアポンプ14及びアク
チユエータ18に駆動信号を加える駆動回路であ
る。
次に動作について説明する。
エンジン1の作動中、バイパス通路16の調節
弁17は閉じており、燃焼室からカーボン粒子等
微粒子を含んだ排気ガスが排出されると、この排
気ガスの大部分は排気通路3を流れてフイルター
部材4に至り、該フイルター部材4において始端
側が開口した通路4aに入る。するとこれらの通
路4aは終端側開口が閉塞されていることから、
上記排気ガスは通路4aの側壁を通つて隣接する
通路4bに侵入し、該通路4bの終端側開口を通
つてフイルター部材4から排出される。その際排
気ガス中のカーボン粒子等微粒子は通路の側壁に
よつて捕集除去されることとなり、これによつて
排気ガスは浄化されて大気に放出される。
またこのようにして排気ガスの浄化を行なつて
いる際に捕集したカーボン粒子等によつてフイル
ター部材4に目詰まりが発生した場合、目詰まり
検出器6は電極5a,5b間の抵抗値が低下する
ことからこの抵抗値よりフイルター部材4が目詰
まりしていることを検出し、該検出器6の検出信
号はゲート回路21を経て駆動回路22〜25に
加えられる。すると燃料ポンプ13及びエアポン
プ14が駆動されるとともに、点火スイツチ9が
オンとなつてバーナー装置7が作動し、同時にア
クチユエータ18が調節弁17を開いて、所定量
の排気ガスがバイパス通路16を流れて、フイル
ター部材4に流れ込む排気ガス量は減少するた
め、フイルター部材4内のカーボン粒子は速やか
に加熱されて燃焼し始める。そしてある程度目詰
まりが解消されると、バイパス通路16に流れ込
んでいた排気ガスが再びフイルター部材4内に流
れ込むようになり、この排気ガスの冷却作用によ
つてフイルター部材4の温度がそれほど上昇する
ことなく、カーボン粒子は燃焼する。このように
してフイルター部材4の目詰まりは解消され、し
かもフイルター部材4の温度上昇が抑制されるの
で、耐久性も良好となる。
ところでこのようにカーボン粒子を燃焼させて
目詰まりの解消を行なつている際に、フイルター
部材4の中のカーボン粒子の堆積量の多い場合に
は上述のようにフイルター部材4が高温となつて
溶損するおそれがあるが、本装置ではこのような
場合、バーナー装置7の作動を停止させるととも
に、フイルター部材4に流入する排気ガスの流量
をコントロールすることによつてフイルター部材
4を溶損から保護するようにしている。即ち、温
度検出器15はフイルター部材4下流側の排気ガ
ス温度を検出し、比較器20は温度検出器15の
出力と基準値Eとを比較している。そしてフイル
ター部材4が高温となつて溶損するおそれがある
場合は、フイルター部材4下流側の排気ガス温度
が設定値、例えば1100℃以上となることから、温
度検出器15の出力が基準値E以上となつて比較
器20の出力は“1”となり、ゲート回路21は
閉じて、駆動回路22〜25は駆動信号の発生を
停止し、バーナー装置7は直ちに作動を停止する
とともに、アクチユエータ18は調節弁17を閉
じる。するとバイパス通路16に流れ込む排気ガ
ス量が減少して、フイルター部材4に流れ込む排
気ガス量は増大し、この排気ガスの温度はほぼ
500℃程度であることから、フイルター部材4は
冷却されることとなり、これによつてフイルター
部材4の溶損は確実に防止されることとなる。
また第3図は本発明の他の実施例を示し、この
実施例では、バイパス通路16上流端と排気通路
3との連結部に調節弁26が設けられており、こ
の調節弁26は通常は同図に実線で示すようにバ
イパス通路16を閉じ、アクチユエータ18に駆
動信号が加えられている間は同図に1点鎖線で示
すように排気通路3aを閉じるようになつてい
る。
本実施例においても上記実施例と同様に、フイ
ルター部材に流入する排気ガスの流量をコントロ
ールするという簡易な手法によつてフイルター部
材の溶損を確実に防止することができ、さらには
バーナー装置の作動中にはフイルター部材への排
気ガスの流入をカツトするようにしているので、
フイルター部材内のカーボン粒子等を加熱するバ
ーナー装置の加熱効率を向上させて、燃料を節約
できる。
なお上記実施例ではフイルター部材の目詰まり
を電気抵抗によつて検出したが、この目詰まりは
排気ガスの圧力、カーボン粒子等微粒子の堆積量
等から検出してもよい。また目詰まり解消手段は
バーナー装置ではなく、ヒーター装置であつても
よい。
以上のように本発明に係るデイーゼルエンジン
の排気浄化装置によれば、排気通路にバーナー装
置等の目詰まり解消手段及びフイルター部材をバ
イパスするバイパス通路を形成し、このバイパス
通路に排気ガス量を調節する調整弁を設け、フイ
ルター部材に設けられた目詰まり検出手段の2つ
の電極間の抵抗値の変化により目詰まりが検出さ
れ、目詰まり解消手段が作動した時には所定量の
排気ガスをバイパス通路に流し、目詰まり解消手
段の作動中にフイルター部材が異常高温状態にな
つたときにはフイルター部材に低温の排気ガスを
多量に流入させるようにしたので、簡単な手法に
よつてフイルター部材の溶損を確実に防止でき、
信頼性を向上でき、またフイルター部材に設けら
れた目詰まり検出手段への熱影響を最小限に抑
え、目詰まり検出手段の信頼性をも向上させるこ
とができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるデイーゼルエ
ンジンの排気浄化装置の構成図、第2図は上記装
置の回路構成図、第3図は本発明の他の実施例の
構成図である。 1……エンジン、3……排気通路、4……フイ
ルター部材、5a,5b……電極、6……目詰ま
り検出器(手段)、7……バーナー装置(目詰ま
り解消手段)、15……温度検出器(異常検出手
段)、16……バイパス通路、17……調節弁、
19……制御回路(制御手段)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 エンジンの排気通路に配設され排気ガス中の
    カーボン粒子等微粒子を捕集するフイルター部材
    と、該フイルター部材に設けられた電極間の抵抗
    値の変化によりフイルター部材の目詰まりを検出
    する目詰まり検出手段と、上記フイルター部材が
    目詰まりしたときに加熱することによつて該目詰
    まりを解消する目詰まり解消手段と、上記フイル
    ター部材の異常高温状態を検出する異常検出手段
    と、上記フイルター部材及び目詰まり解消手段よ
    りも上流側の排気通路と上記フイルター部材より
    も下流側の排気通路とを連通するバイパス通路
    と、該バイパス通路内を流れる排気ガス量を調整
    する調整弁と、上記目詰まり解消手段の作動時は
    上記バイパス通路に所定量の排気ガスが流れかつ
    該目詰まり解消手段の作動時で上記フイルター部
    材の異常高温状態検出時は上記バイパス通路の排
    気ガス量が減少するよう上記調整弁を駆動制御す
    る制御手段とを備えたことを特徴とするデイーゼ
    ルエンジンの排気浄化装置。
JP57128803A 1982-07-22 1982-07-22 デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置 Granted JPS5918221A (ja)

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JPS5918221A JPS5918221A (ja) 1984-01-30
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Families Citing this family (5)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61141732A (ja) * 1984-12-14 1986-06-28 Ube Ind Ltd 透明な芳香族ポリイミドおよび組成物
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58128413A (ja) * 1982-01-27 1983-08-01 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置

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