JPH07332066A - Exhaust emission control device of diesel engine - Google Patents
Exhaust emission control device of diesel engineInfo
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- JPH07332066A JPH07332066A JP6120106A JP12010694A JPH07332066A JP H07332066 A JPH07332066 A JP H07332066A JP 6120106 A JP6120106 A JP 6120106A JP 12010694 A JP12010694 A JP 12010694A JP H07332066 A JPH07332066 A JP H07332066A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関から排
出されるパーティキュレート(煤等の可燃性微粒子)を
捕集し、捕集したパーティキュレートを燃焼させること
により、ディーゼル機関から大気中へ排出されるパーテ
ィキュレートの量の低減を図るディーゼル機関の排気ガ
ス浄化装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention collects particulates (combustible fine particles such as soot) discharged from a diesel engine, and burns the collected particulates to discharge the diesel engine to the atmosphere. The present invention relates to an exhaust gas purifying device for a diesel engine that reduces the amount of particulates that are generated.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ディーゼル機関の排気ガス中に含
まれるパーティキュレートが環境保護及び健康上の理由
から規制され始めている。これに対応して、排気ガスを
浄化(又は濾過)する技術として、セラミックハニカム
フィルター(以下フィルターと称す)を排気管の途中に
取り付け、パーティキュレートを濾過する方法が知られ
ている。この方法は、ある程度(例えば、フィルターに
パーティキュレートが堆積して排気管内のガス圧が上昇
することによりディーゼル機関本体やミッション等の性
能を低下させること等がない程度をいう。)フィルター
にパーティキュレートを堆積して、これに火をつけて燃
焼させ、炭酸ガスに変えて大気中へ放出し、フィルター
をクリーンに再生し、繰り返し使用するものである。一
般に、この作業を燃焼再生(又はリジェネレーション)
と称している。尚、ディーゼル機関から排出される排気
ガスの温度はパーティキュレートが燃焼を始める温度よ
り低いので電気ヒーター加熱、バーナー加熱、マイクロ
波加熱等により火をつけている。更に、ディーゼル機関
を長時間稼働するために、排気管を途中から並行分岐
し、その分岐管にそれぞれフィルターを取り付け、一方
のフィルターでパーティキュレートを燃焼させ他方のフ
ィルターで排気ガスを浄化し、これを交互に繰り返す、
という方法が採用されている。2. Description of the Related Art In recent years, particulate matter contained in the exhaust gas of diesel engines has begun to be regulated for environmental protection and health reasons. Correspondingly, as a technique for purifying (or filtering) exhaust gas, a method is known in which a ceramic honeycomb filter (hereinafter referred to as a filter) is attached in the middle of an exhaust pipe to filter particulates. This method has a certain degree (for example, the degree to which the performance of the diesel engine body, the mission, etc. is not deteriorated due to the accumulation of particulates on the filter and the rise in the gas pressure in the exhaust pipe). Is deposited, burned by burning it, converted into carbon dioxide gas and released into the atmosphere, and the filter is cleanly regenerated and repeatedly used. Generally, this work is burned and regenerated (or regenerated).
Is called. Since the temperature of the exhaust gas discharged from the diesel engine is lower than the temperature at which the particulates start to burn, the electric heater is used for heating, burner heating, microwave heating, and the like. In addition, in order to operate the diesel engine for a long time, the exhaust pipe is branched in parallel from the middle, a filter is attached to each of the branch pipes, one filter burns the particulates, and the other filter purifies the exhaust gas. Alternately repeat,
The method is adopted.
【0003】以下に従来のディーゼル機関の排気ガス浄
化装置について、図面を参照しながら説明する。図6は
従来のディーゼル機関の排気ガス浄化装置の概略構成を
示す模式図である。1はディーゼル機関に接続された排
気管、2は排気管1から排気された排気ガスを後述する
第2の送気管3a,3bに送気するために排気管1に略
直交して側壁の所定部で連通された第1の送気管、3
a,3bは第1の送気管2から送気された排気ガスを後
述するパーティキュレート捕集部4a,4bに送気する
ために第1の送気管2の両端部にそれぞれ連通された第
2の送気管、4a,4bは第2の送気管3a,3bから
送気された排気ガスを内部に収納するフィルターにより
浄化するために第2の送気管3a,3bの端部にそれぞ
れ連接されたパーティキュレート捕集部、5a,5bは
パーティキュレート捕集部4a,4bで浄化された浄化
ガスを後述する第2の排出管6に排出するためにパーテ
ィキュレート捕集部4a,4bの下流側の端部にそれぞ
れ連通された第1の排出管、6は第1の排出管5a,5
bから排出された浄化ガスを後述する浄化ガス排気管7
に排出するために第1の排出管5a,5bの端部同士に
連通された第2の排出管、7は第2の排出管6から排出
された浄化ガスを大気中に放出するために第2の排出管
6の側壁の所定部に連通された浄化ガス排気管、8a,
8bはパーティキュレート捕集部4a,4bを燃焼再生
する際に後述する空気供給部14からパーティキュレー
ト捕集部4a,4bにパーティキュレート燃焼用の空気
を供給するために第2の送気管3a,3bの側壁の所定
部にそれぞれ連通された空気供給管、9a,9bはパー
ティキュレート捕集部4a,4bを燃焼再生する際にパ
ーティキュレート捕集部4a,4bから排出される燃焼
ガスを大気中へ放出するために第1の排出管5a,5b
の側壁の所定部にそれぞれ連通された空気排出管、10
a,10bは第1の送気管2の両端部近傍に配設された
送気弁、11a,11bは第2の排出管6の両端部近傍
に配設された排出弁、12a,12bは空気供給管8
a,8bにそれぞれ配設された空気供給弁、13a,1
3bは空気排出管9a,9bにそれぞれ配設された空気
排出弁、14は空気供給管8a,8bを介してパーティ
キュレート捕集部4a,4bに所定の空気流量を持って
空気を供給するエアポンプ等からなる空気供給部、15
a,15bはパーティキュレート捕集部4a,4bに送
気される排気ガスとパーティキュレート捕集部4a,4
bから排出された浄化ガスの差圧等の差圧情報を検出す
る差圧センサ、16a,16bはパーティキュレート捕
集部4a,4bで浄化された浄化ガスの温度等の温度情
報を検出する温度センサ、17a,17bはパーティキ
ュレートを加熱し燃焼するためにパーティキュレート捕
集部4a,4b内のフィルターの上流側に配設された電
気ヒーター,バーナー等からなる加熱部、18は加熱部
17a,17bに電流/電圧を供給するバッテリー等か
らなる電源部、19は差圧センサ15a,15bにより
検出された差圧情報や温度センサ16a,16bにより
検出された温度情報等に基づいて送気弁10a,10
b,排出弁11a,11b,空気供給弁12a,12
b,空気排出弁13a,13b,空気供給部14,電源
部18等を制御する制御部、20a,20bは電源部1
8から加熱部17a,17bに供給される電流/電圧を
オン・オフ制御する加熱部用スイッチ、21は電源部1
8から制御部19に供給される電流/電圧をオン・オフ
制御する制御部用スイッチである。尚、図示しないが送
気弁10a,10b,排出弁11a,11b,空気供給
弁12a,12b,空気排出弁13a,13b,空気供
給部14,電源部18等と制御部19とは電気的に接続
されている。An exhaust gas purifying apparatus for a conventional diesel engine will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a conventional exhaust gas purification apparatus for a diesel engine. Reference numeral 1 is an exhaust pipe connected to a diesel engine, 2 is a predetermined sidewall of the exhaust pipe 1, which is substantially orthogonal to the exhaust pipe 1 in order to supply the exhaust gas exhausted from the exhaust pipe 1 to second air supply pipes 3a and 3b described later. First flue, 3 communicating with each other
a and 3b are second passages respectively connected to both ends of the first air supply pipe 2 in order to deliver the exhaust gas sent from the first air supply pipe 2 to the particulate collection portions 4a and 4b described later. The air supply pipes 4a and 4b are connected to the ends of the second air supply pipes 3a and 3b in order to purify the exhaust gas sent from the second air supply pipes 3a and 3b by a filter that stores the exhaust gas inside. The particulate collection parts 5a, 5b are provided on the downstream side of the particulate collection parts 4a, 4b in order to discharge the purified gas purified by the particulate collection parts 4a, 4b to a second discharge pipe 6 described later. The first discharge pipes 6 respectively communicated with the end portions, 6 are the first discharge pipes 5a, 5
Purified gas exhaust pipe 7 which will be described later with the purified gas discharged from b.
To discharge the purified gas discharged from the second exhaust pipe 6 to the atmosphere. 2, a purified gas exhaust pipe communicating with a predetermined portion of the side wall of the exhaust pipe 6, 8a,
Reference numeral 8b denotes a second air supply pipe 3a, for supplying air for particulate combustion to the particulate collection units 4a, 4b from an air supply unit 14 described later when the particulate collection units 4a, 4b are burned and regenerated. The air supply pipes 9a and 9b respectively communicate with predetermined portions of the side wall of 3b, and the combustion gas discharged from the particulate traps 4a and 4b when the particulate traps 4a and 4b are regenerated by burning into the atmosphere. First discharge pipes 5a, 5b for discharging to
Air discharge pipes 10 communicated with predetermined portions of the side wall of the
a and 10b are air supply valves arranged near both ends of the first air supply pipe 2, 11a and 11b are discharge valves arranged near both ends of the second discharge pipe 6, and 12a and 12b are air. Supply pipe 8
air supply valves 13a, 1 respectively disposed on a and 8b
3b is an air exhaust valve provided in each of the air exhaust pipes 9a and 9b, and 14 is an air pump that supplies air with a predetermined air flow rate to the particulate traps 4a and 4b through the air supply pipes 8a and 8b. An air supply unit consisting of 15
a and 15b are exhaust gas sent to the particulate collection parts 4a and 4b and the particulate collection parts 4a and 4b.
a differential pressure sensor for detecting differential pressure information such as the differential pressure of the purified gas discharged from b, and 16a and 16b are temperatures for detecting temperature information such as the temperature of the purified gas purified by the particulate traps 4a and 4b. Sensors, 17a and 17b are heating units including electric heaters, burners, etc. arranged upstream of the filters in the particulate collection units 4a and 4b for heating and burning the particulates, and 18 is a heating unit 17a, A power supply unit composed of a battery or the like for supplying current / voltage to 17b, and 19 is an air supply valve 10a based on the differential pressure information detected by the differential pressure sensors 15a and 15b and the temperature information detected by the temperature sensors 16a and 16b. , 10
b, exhaust valves 11a, 11b, air supply valves 12a, 12
b, the air discharge valves 13a and 13b, the air supply unit 14, the control unit that controls the power supply unit 18, and the like, 20a and 20b are the power supply unit 1.
A heating unit switch for controlling on / off of the current / voltage supplied from 8 to the heating units 17a and 17b, and 21 is a power supply unit 1
8 is a control unit switch for controlling on / off of the current / voltage supplied from 8 to the control unit 19. Although not shown, the air supply valves 10a and 10b, the exhaust valves 11a and 11b, the air supply valves 12a and 12b, the air exhaust valves 13a and 13b, the air supply unit 14, the power supply unit 18, and the like and the control unit 19 are electrically connected. It is connected.
【0004】以上のように構成された従来のディーゼル
機関の排気ガス浄化装置について、以下その動作につい
て説明する。ここで、ディーゼル機関の先の運転停止前
においてディーゼル機関から排出された排気ガスはパー
ティキュレート捕集部4aにて浄化されており、送気弁
10aと排出弁11aは“開”とされ、送気弁10bと
排出弁11bは“閉”とされているものとする。まず、
ディーゼル機関が運転開始されると該ディーゼル機関か
ら排出された排気ガスは排気管1、第1の送気管2、第
2の送気管3aを順次介してパーティキュレート捕集部
4aに導入され、ここで排気ガス中に含有されるパーテ
ィキュレートが濾過された後、第1の排出管5a、第2
の排出管6、浄化ガス排気管7を順次介して大気中へ放
出される。次に、制御部19は、差圧センサ15aで検
出された差圧情報と予め記憶された所定の差圧情報(以
下燃焼再生開始情報と称す)を比較し、差圧センサ15
aで検出された差圧情報が燃焼再生開始情報以上になっ
たときパーティキュレート捕集部4aが燃焼再生開始時
期になったと判断する。次に、制御部19は、排気ガス
をパーティキュレート捕集部4bに導入し、またパーテ
ィキュレート捕集部4aを燃焼再生するために送気弁1
0aと排出弁11aに“閉”信号を出力するとともに送
気弁10bと排出弁11bに“開”信号を出力する。こ
れにより、送気弁10aと排出弁11aが“閉”とされ
送気弁10bと排出弁11bが“開”とされ、排気ガス
は排気管1、第1の送気管2、第2の送気管3bを順次
介してパーティキュレート捕集部4bに導入され、ここ
で排気ガス中に含有されるパーティキュレートが濾過さ
れた後、第1の排出管5b、第2の排出管6、浄化ガス
排気管7を順次介して大気中へ放出される。次に、制御
部19は、空気供給部14と加熱部用スイッチ20aに
“オン”信号を出力するとともに空気供給弁12aと空
気排出弁13aに“開”信号を出力する。これにより、
空気供給部14から空気供給管8aを介してパーティキ
ュレート捕集部4aに空気が供給され、パーティキュレ
ート捕集部4aのフィルターに堆積されたパーティキュ
レートが加熱部17aにより所定の加熱時間を持って加
熱される。パーティキュレート捕集部4aに供給された
空気は空気排出管9aを介して大気中へ放出される。そ
して、パーティキュレートは着火温度(又は燃焼温度)
に到達して燃焼を開始する。ここで、パーティキュレー
ト捕集部4aの燃焼再生に際する燃焼ガスは空気供給部
14からパーティキュレート捕集部4aに導入された空
気の流入速度を利用して第1の排出管5a、空気排出管
9aを順次介して大気中へ放出される。次に、制御部1
9は、所定の加熱時間の経過を検知して加熱部用スイッ
チ20aに“オフ”信号を出力する。ここで、パーティ
キュレートは加熱部17aによる加熱(又は燃焼)が停
止されるものの空気供給部14からの空気により燃焼を
継続する。次に、制御部19は、温度センサ16aで検
出された温度等の温度情報と予め記憶された所定の温度
情報(以下燃焼再生終了情報と称す)を比較し、温度セ
ンサ16aで検出された温度情報が燃焼再生終了情報以
下になったときパーティキュレート捕集部4aが燃焼再
生終了時期になったと判断する。次に、制御部19は、
空気供給部14に“オフ”信号を出力するとともに空気
供給弁12aと空気排出弁13aに“閉”信号を出力す
る。これによりパーティキュレート捕集部4aは捕集待
機状態とされる。次に、制御部19は、差圧センサ15
bで検出された差圧情報と燃焼再生開始情報を比較し、
差圧センサ15bで検出された差圧情報が燃焼再生開始
情報以上になったときパーティキュレート捕集部4bが
燃焼再生開始時期になったと判断する。次に、制御部1
9は、排気ガスをパーティキュレート捕集部4aに導入
しパーティキュレート捕集部4bを燃焼再生するために
送気弁10bと排出弁11bに“閉”信号を出力すると
ともに送気弁10aと排出弁11aに“開”信号を出力
する。この後、制御部19は、前述した制御を繰り返
し、ディーゼル機関が運転稼働される間、2つのパーテ
ィキュレート捕集部4a,4bで排気ガスの浄化と燃焼
再生を交互に繰り返す。The operation of the conventional exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine configured as described above will be described below. Here, the exhaust gas discharged from the diesel engine before the diesel engine is stopped is purified by the particulate trap portion 4a, and the air supply valve 10a and the discharge valve 11a are "opened". The air valve 10b and the discharge valve 11b are assumed to be "closed". First,
When the diesel engine starts operating, the exhaust gas discharged from the diesel engine is introduced into the particulate collecting section 4a through the exhaust pipe 1, the first air supply pipe 2 and the second air supply pipe 3a in order, and After the particulate matter contained in the exhaust gas is filtered by the first exhaust pipe 5a and the second exhaust pipe
Is sequentially discharged through the exhaust pipe 6 and the purified gas exhaust pipe 7 into the atmosphere. Next, the control unit 19 compares the differential pressure information detected by the differential pressure sensor 15a with the predetermined differential pressure information stored in advance (hereinafter referred to as combustion regeneration start information), and the differential pressure sensor 15
When the differential pressure information detected in a becomes equal to or higher than the combustion regeneration start information, it is determined that the particulate collection unit 4a has reached the combustion regeneration start time. Next, the control unit 19 introduces the exhaust gas into the particulate matter collecting unit 4b, and in order to burn and regenerate the particulate matter collecting unit 4a, the air feeding valve 1
0a and the exhaust valve 11a are output as "closed" signals, and the air supply valve 10b and the exhaust valve 11b are output as "open" signals. As a result, the air supply valve 10a and the exhaust valve 11a are "closed", the air supply valve 10b and the exhaust valve 11b are "open", and the exhaust gas is exhausted by the exhaust pipe 1, the first air supply pipe 2, and the second exhaust pipe. After the particulates introduced into the particulate trapping portion 4b through the trachea 3b are sequentially filtered and the particulates contained in the exhaust gas are filtered there, the first exhaust pipe 5b, the second exhaust pipe 6 and the purified gas exhaust gas are discharged. It is released into the atmosphere through the pipe 7 in sequence. Next, the control unit 19 outputs an "on" signal to the air supply unit 14 and the heating unit switch 20a, and outputs an "open" signal to the air supply valve 12a and the air discharge valve 13a. This allows
Air is supplied from the air supply unit 14 to the particulate collection unit 4a through the air supply pipe 8a, and the particulate matter accumulated on the filter of the particulate collection unit 4a is heated by the heating unit 17a for a predetermined heating time. Be heated. The air supplied to the particulate collecting portion 4a is discharged into the atmosphere through the air discharge pipe 9a. And the particulate is the ignition temperature (or combustion temperature)
And reaches the start of combustion. Here, the combustion gas in the combustion regeneration of the particulate matter trapping portion 4a uses the inflow velocity of the air introduced from the air supply portion 14 to the particulate matter trapping portion 4a to discharge the first exhaust pipe 5a and the air. It is released into the atmosphere through the pipe 9a in sequence. Next, the control unit 1
9 detects the elapse of a predetermined heating time and outputs an "OFF" signal to the heating unit switch 20a. Here, although the particulates stop heating (or combustion) by the heating unit 17a, they continue to be burned by the air from the air supply unit 14. Next, the control unit 19 compares the temperature information such as the temperature detected by the temperature sensor 16a with the predetermined temperature information stored in advance (hereinafter referred to as combustion regeneration end information), and the temperature detected by the temperature sensor 16a. When the information becomes equal to or lower than the combustion regeneration end information, the particulate collection unit 4a determines that the combustion regeneration end time has come. Next, the control unit 19
The "off" signal is output to the air supply unit 14, and the "close" signal is output to the air supply valve 12a and the air discharge valve 13a. As a result, the particulate collection unit 4a is set in a collection standby state. Next, the control unit 19 controls the differential pressure sensor 15
Comparing the differential pressure information detected in b with the combustion regeneration start information,
When the differential pressure information detected by the differential pressure sensor 15b becomes equal to or higher than the combustion regeneration start information, the particulate collection unit 4b determines that it is the combustion regeneration start time. Next, the control unit 1
Reference numeral 9 outputs a "closed" signal to the air supply valve 10b and the discharge valve 11b to introduce exhaust gas into the particulate collection unit 4a and burn and regenerate the particulate collection unit 4b, and to discharge the gas with the air supply valve 10a. It outputs an "open" signal to the valve 11a. After that, the control unit 19 repeats the above-described control, and while the diesel engine is in operation, the two particulate trapping units 4a and 4b alternately repeat purification of exhaust gas and combustion regeneration.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、パーティキュレート捕集部を燃焼再生する
際に加熱部の加熱時間が定められているために、ディー
ゼル機関を運転稼働中では、パーティキュレートに未着
火のまま加熱部がオフされるとパーティキュレート捕集
部が完全に燃焼再生されず、またパーティキュレートに
着火されても加熱部がオンされていると電力をロスする
だけでなく加熱部の熱損等を生じるので、信頼性に欠け
るという問題点を有していた。また、パーティキュレー
ト捕集部を燃焼再生中にディーゼル機関を運転停止する
場合、燃焼再生を途中中断するとディーゼル機関の再始
動時に再度燃焼再生しようとしてもパーティキュレート
に着火することが困難となるので、パーティキュレート
捕集部を燃焼再生すると燃焼再生が終了するまでディー
ゼル機関を運転停止できないので、ディーゼル機関の操
作者等は常にパーティキュレート捕集部の燃焼再生に注
意する必要があり、運転操作性に欠けるという問題点を
有していた。また、パーティキュレート捕集部を燃焼再
生する際にパーティキュレートが異常燃焼してパーティ
キュレート捕集部内が高温となり、該パーティキュレー
ト捕集部が溶損/割れ等を起こすので、安全性や信頼性
に欠けるという問題点を有していた。また、パーティキ
ュレート捕集部を燃焼再生する際に加熱温度が低いとパ
ーティキュレートの不完全燃焼を生じ、かつ燃焼再生時
間を長期化して、やはり信頼性に欠けるという問題点を
有していた。また、ディーゼル機関を運転開始する際に
始動直後に燃焼再生を開始するとパーティキュレート捕
集部が冷却しているためパーティキュレートの着火温度
まで温度上昇させるために相当の電力量を必要とし、ま
たパーティキュレート捕集部が急激な温度変化によって
サーマルストレス(又は熱衝撃)を受けて亀裂、破裂等
を生じるので、信頼性に欠けるという問題点を有してい
た。また、排気ガスを二つのパーティキュレート捕集部
で浄化するため加熱部やセンサ等の一連の制御機器を二
系統必要とするために、装置の大型化やコストの高騰化
等を免れず、また作業が煩雑化するので、経済性や生産
性に欠けるという問題点を有していた。However, in the above-mentioned conventional configuration, since the heating time of the heating part is set when the particulate collection part is burned and regenerated, the particulates are generated while the diesel engine is in operation. If the heating part is turned off while not igniting, the particulate collection part is not completely burned and regenerated, and even if the particulate is ignited, if the heating part is turned on, power is lost and the heating part is lost. However, there is a problem in that reliability is lacking. Further, when the diesel engine is stopped during combustion regeneration of the particulate collection part, if the combustion regeneration is interrupted midway, it will be difficult to ignite the particulates even if the combustion regeneration is attempted again when the diesel engine is restarted. When the particulate recovery unit is burned and regenerated, the diesel engine cannot be stopped until the combustion regeneration is completed.Therefore, the operator of the diesel engine must always pay attention to the combustion regeneration of the particulate collection unit. It had a problem of chipping. In addition, when the particulate trap is burned and regenerated, the particulate burns abnormally and the internal temperature of the particulate trap becomes high, causing the particulate trap to melt and crack, which is safe and reliable. It had a problem that it lacked. In addition, when the heating temperature is low when the particulate trap is regenerated by combustion, incomplete combustion of the particulates occurs, and the combustion regeneration time is lengthened, resulting in a lack of reliability. In addition, when combustion regeneration is started immediately after starting when starting the diesel engine, a considerable amount of electric power is required to raise the temperature to the ignition temperature of the particulates because the particulate collection part is cooled. There is a problem in that the curate trapping portion is subject to thermal stress (or thermal shock) due to a rapid temperature change, causing cracks, ruptures, and the like, which lacks reliability. In addition, since a series of control devices such as a heating unit and a sensor are required to purify the exhaust gas by the two particulate traps, it is inevitable that the device will become large and the cost will rise. Since the work becomes complicated, there is a problem in that the economy and productivity are lacking.
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、パーティキュレート捕集部に対するサーマルストレ
ス等を減じて高効率かつ安全にパーティキュレート捕集
部を燃焼再生でき、信頼性や経済性、生産性に優れたデ
ィーゼル機関の排気ガス浄化装置を提供することを目的
とする。The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art by reducing the thermal stress to the particulate trapping portion and burning the particulate trap portion with high efficiency and safety. An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification device for a diesel engine, which is excellent in productivity.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項1に記載のディーゼル機関の排気ガス
浄化装置は、ディーゼル機関の排気管の端部に側壁の所
定部で連通される第1の送気管と、前記第1の送気管の
両端部にそれぞれ連通される第2の送気管と、前記第2
の送気管の端部にそれぞれ連通されるパーティキュレー
ト捕集部と、前記パーティキュレート捕集部の端部にそ
れぞれ連通される第1の排出管と、前記第1の排出管の
端部に両端部で連通される第2の排出管と、前記第2の
排出管の側壁の所定部に連通される浄化ガス排気管と、
前記第2の送気管の側壁の所定部にそれぞれ連通される
空気供給管と、前記第1の排出管の側壁の所定部にそれ
ぞれ連通される空気排出管と、前記第1の送気管又は前
記第2の送気管の一端部又はその近傍部位,又は前記第
1の送気管と前記第2の送気管の端部同士に亘って配設
される送気弁と、前記第1の排出管又は前記第2の排出
管の一端部又はその近傍部位,又は前記第1の排出管と
前記第2の排出管の端部同士に亘って配設される排出弁
と、前記空気供給管にそれぞれ配設される空気供給弁
と、前記空気排出管にそれぞれ配設される空気排出弁
と、前記空気供給管を介して前記パーティキュレート捕
集部に空気を供給する空気供給部と、前記パーティキュ
レート捕集部内に配設される加熱部と、前記加熱部に電
流/電圧を印加する電源部と、前記パーティキュレート
捕集部に導入される排気ガスと前記パーティキュレート
捕集部で浄化された浄化ガスの差圧等を示す差圧情報を
検出する差圧センサと、前記パーティキュレート捕集部
を燃焼再生する際に前記パーティキュレート捕集部から
排出された燃焼ガスの温度等を示す温度情報を検出する
温度センサと、前記差圧センサで検出された差圧情報及
び前記温度センサで検出された温度情報により全体を制
御する制御部と、を備え、前記パーティキュレート捕集
部で排気ガスの浄化と燃焼再生とを交互に繰り返すディ
ーゼル機関の排気ガス浄化装置であって、系内に炭酸ガ
スセンサを備え、前記制御部が前記パーティキュレート
捕集部を燃焼再生する際に前記炭酸ガスセンサで検出さ
れた炭酸ガス濃度を示す濃度情報と予め記憶された所定
の濃度情報を比較して前記パーティキュレート捕集部の
パーティキュレートの燃焼開始を判断する燃焼開始判断
部を備えた構成を有している。In order to achieve this object, an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to a first aspect of the present invention is connected to an end portion of an exhaust pipe of the diesel engine at a predetermined portion of a side wall. A first air supply pipe, a second air supply pipe that communicates with both ends of the first air supply pipe, and the second air supply pipe,
And a first discharge pipe that communicates with the end of the particulate collection unit, and both ends of the first discharge pipe that communicate with the end of the air supply pipe. A second exhaust pipe that communicates with the second exhaust pipe, and a purified gas exhaust pipe that communicates with a predetermined portion of the side wall of the second exhaust pipe,
An air supply pipe that communicates with a predetermined part of the side wall of the second air supply pipe, an air discharge pipe that communicates with a predetermined part of the side wall of the first discharge pipe, the first air supply pipe or the above. An air supply valve arranged at one end of the second air supply pipe or a portion in the vicinity thereof, or across the end parts of the first air supply pipe and the second air supply pipe, the first discharge pipe, or One end of the second discharge pipe or a portion in the vicinity thereof, or a discharge valve disposed across the ends of the first discharge pipe and the second discharge pipe, and the air supply pipe, respectively. An air supply valve provided, an air discharge valve provided in each of the air discharge pipes, an air supply unit for supplying air to the particulate collection unit via the air supply pipe, and the particulate collection unit. A heating part disposed in the collecting part, and an electric current applying a current / voltage to the heating part. Section, a differential pressure sensor for detecting differential pressure information indicating the differential pressure between the exhaust gas introduced into the particulate collection section and the purified gas purified by the particulate collection section, and the particulate collection Temperature sensor for detecting the temperature information indicating the temperature of the combustion gas discharged from the particulate collection part when the part is burned and regenerated, and the differential pressure information detected by the differential pressure sensor and the temperature sensor An exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine, wherein the particulate trap collecting section alternately repeats purification and combustion regeneration of the exhaust gas. Concentration information indicating a carbon dioxide concentration detected by the carbon dioxide sensor when the control unit burns and regenerates the particulate trapping unit and a gas sensor, and Comparing the 憶 the predetermined density information was has a configuration having a combustion start determination unit that determines the start of combustion particulates of the particulate collection portion.
【0008】また請求項2に記載のディーゼル機関の排
気ガス浄化装置は、請求項1において、前記制御部が、
前記パーティキュレート捕集部を燃焼再生する際に前記
炭酸ガスセンサで検出された濃度情報と予め記憶された
所定の濃度情報を比較する濃度情報比較部と、前記濃度
情報比較部で比較された結果に基づいて前記空気供給弁
の開度及び/又は前記空気供給部の空気流量を調節する
調節部と、を備えた構成を有している。According to a second aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine, wherein:
A concentration information comparison unit that compares the concentration information detected by the carbon dioxide sensor and the predetermined concentration information stored in advance when the particulate collection unit is burned and regenerated, and the result compared by the concentration information comparison unit. Based on the opening degree of the air supply valve and / or the air flow rate of the air supply section.
【0009】また請求項3に記載のディーゼル機関の排
気ガス浄化装置は、請求項1又は2において、前記加熱
部に電流/電圧を印加する他の電源部を備え、前記制御
部が、ディーゼル機関の運転を停止する際に前記濃度情
報比較部で比較された結果に基づいて前記パーティキュ
レート捕集部の燃焼再生の継続/停止を判断する燃焼再
生継続/停止判断部と、前記燃焼再生継続/停止判断部
で前記パーティキュレート捕集部の燃焼再生を継続した
場合に前記加熱部に対して前記電源部から前記他の電源
部に切り換えて電流/電圧を印加する切換部と、を備え
た構成を有している。An exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to a third aspect is the exhaust gas purifying apparatus according to the first or second aspect, further comprising another power source section for applying a current / voltage to the heating section, and the control section is a diesel engine. And a combustion regeneration continuation / stop determination unit that determines continuation / stop of combustion regeneration of the particulate collection unit based on the result of comparison by the concentration information comparison unit when stopping the operation of And a switching unit for applying a current / voltage to the heating unit by switching from the power source unit to the other power source unit when the particulate matter trapping unit continues combustion regeneration in the stop determination unit. have.
【0010】また請求項4に記載のディーゼル機関の排
気ガス浄化装置は、請求項1乃至3の内いずれか1にお
いて、前記第2の送気管の側壁の所定部に両端部で連通
される第1の連通管と、前記第1の排出管の側壁の所定
部に両端部で連通される第2の連通管と、前記第1の連
通管の側壁の所定部から前記第2の連通管の側壁の所定
部に両端部で連通される第3の連通管と、前記第1の連
通管の一端部又はその近傍部位,又は前記第1の連通管
と前記第2の送気管に亘って配設される第1の循環弁
と、前記第2の連通管の一端部又はその近傍部位,又は
前記第2の連通管と前記第1の排出管に亘って配設され
る第2の循環弁と、を備え、前記制御部が、前記パーテ
ィキュレート捕集部を燃焼再生する際に前記温度センサ
で検出された温度情報と予め記憶された所定の温度情報
を比較する循環開始判断部と、前記循環開始判断部で比
較された結果に基づいて前記第1の循環弁及び前記第2
の循環弁を操作する循環弁操作部と、を備えた構成を有
している。An exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to a fourth aspect of the present invention is the exhaust gas purifying apparatus according to any one of the first to third aspects, in which both ends communicate with a predetermined portion of the side wall of the second air supply pipe. One communication pipe, a second communication pipe that communicates with a predetermined portion of the side wall of the first discharge pipe at both ends, and a predetermined portion of the side wall of the first communication pipe from the predetermined portion of the second communication pipe. A third communication pipe that communicates with a predetermined part of the side wall at both ends, one end of the first communication pipe or a portion in the vicinity thereof, or the first communication pipe and the second air supply pipe. A first circulation valve provided, and a second circulation valve disposed over one end of the second communication pipe or a portion in the vicinity thereof, or across the second communication pipe and the first discharge pipe. And the temperature information detected by the temperature sensor when the control unit burns and regenerates the particulate collection unit. If advance the stored circulating start determination unit for comparing the predetermined temperature information, on the basis of the result compared by circulating start determination unit of the first circulating valve and the second
And a circulation valve operating section for operating the circulation valve.
【0011】また請求項5に記載のディーゼル機関の排
気ガス浄化装置は、請求項1乃至4の内いずれか1にお
いて、前記空気供給管及び/又は前記空気排出管が前記
第1の連通管,前記第2の連通管又は前記第3の連通管
の内いずれか1の側壁の所定部に連通され、前記加熱部
が前記第1の連通管,前記第2の連通管又は前記第3の
連通管の内いずれか1内に配設され、また少なくとも前
記第1の連通管,前記第2の連通管又は前記第3の連通
管の内いずれか1内に送気部を備えた構成を有してい
る。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to any one of the first to fourth aspects, wherein the air supply pipe and / or the air discharge pipe is the first communication pipe, The heating portion is communicated with a predetermined portion of the side wall of any one of the second communication pipe and the third communication pipe, and the heating unit is connected to the first communication pipe, the second communication pipe, or the third communication pipe. A configuration is provided in which any one of the pipes is provided, and an air supply unit is provided in at least one of the first communication pipe, the second communication pipe, and the third communication pipe. is doing.
【0012】ここで、炭酸ガスセンサは、パーティキュ
レート捕集部から排出された燃焼ガス中に含有される炭
酸ガス濃度等を示す濃度情報を検出するために少なくと
もパーティキュレート捕集部の下流側の端部,第1の排
出管又は空気排出管の内いずれか1に配設されるのが好
ましい。燃焼開始判断部に予め記憶される濃度情報は空
気供給部から供給される空気中に含まれる炭酸ガス濃度
より高めとされ、燃焼ガス中の炭酸ガス濃度0.5〜2
%とされるのが好ましい。すなわち燃焼開始判断部は炭
酸ガスセンサで検出された濃度情報が0.5〜2%以上
になったとき燃焼開始と判断する。濃度情報比較部に予
め記憶される濃度情報は、燃焼ガス中の炭酸ガス濃度が
下限値0.5%〜上限値10%の範囲,好ましくは下限
値2%〜上限値8%の範囲,更に好ましくは下限値4%
〜上限値6%の範囲とされるのが好ましい。パーティキ
ュレート捕集部を燃焼再生する際にパーティキュレート
捕集部から排出される燃焼ガス中の炭酸ガス濃度が上限
値6%より高くなるにつれパーティキュレート捕集部に
対するサーマルストレスが大きくなってパーティキュレ
ート捕集部の溶損/割れ等を生じ易くなり、また燃焼ガ
ス中の炭酸ガス濃度が下限値4%より低くなるにつれパ
ーティキュレートの燃焼速度,燃焼効率が低くなりパー
ティキュレート捕集部のクリーニングが不十分となり、
いずれも好ましくない。循環開始判断部に予め記憶され
る所定の温度情報は、0℃以上,好ましくは100℃,
更に好ましくは200℃とされるのが好ましい。所定の
温度情報即ち燃焼再生を開始するパーティキュレート捕
集部の温度が200℃より高くなるにつれ電力ロス等の
傾向が現れだし、燃焼再生を開始するパーティキュレー
ト捕集部の温度が200℃より低くなるにつれパーティ
キュレート捕集部に対するサーマルストレスが大きくな
ってパーティキュレート捕集部の溶損/割れ等を生じ易
くなり、またパーティキュレート捕集部を加熱するため
に電力量が大きくなりだし、いずれも好ましくない。送
気部としては、シロッコファン,エンジンポンプ,ベー
ンポンプ等が挙げられる。Here, the carbon dioxide sensor is at least the downstream end of the particulate trap in order to detect concentration information indicating the concentration of carbon dioxide contained in the combustion gas discharged from the particulate trap. It is preferably arranged in any one of the section, the first exhaust pipe, and the air exhaust pipe. The concentration information stored in advance in the combustion start determination unit is higher than the concentration of carbon dioxide gas contained in the air supplied from the air supply unit, and the concentration of carbon dioxide gas in the combustion gas is 0.5 to 2
% Is preferred. That is, the combustion start determination unit determines that the combustion has started when the concentration information detected by the carbon dioxide sensor is 0.5 to 2% or more. The concentration information stored in advance in the concentration information comparison unit is such that the carbon dioxide concentration in the combustion gas is in the range of lower limit value 0.5% to upper limit value 10%, preferably in the range of lower limit value 2% to upper limit value 8%, Lower limit value is preferably 4%
~ It is preferable that the upper limit value is set to 6%. As the concentration of carbon dioxide gas in the combustion gas discharged from the particulate collection portion during combustion regeneration of the particulate collection portion becomes higher than the upper limit value of 6%, the thermal stress on the particulate collection portion increases and the particulate It becomes easier to cause melting loss / cracking etc. of the collecting part, and as the carbon dioxide concentration in the combustion gas becomes lower than the lower limit value of 4%, the burning rate and the burning efficiency of the particulates become low, and the cleaning of the particulate collecting part becomes difficult. Becomes insufficient,
Neither is preferable. The predetermined temperature information stored in advance in the circulation start determination unit is 0 ° C. or higher, preferably 100 ° C.,
More preferably, it is set to 200 ° C. As the predetermined temperature information, that is, the temperature of the particulate collection part that starts combustion regeneration becomes higher than 200 ° C, a tendency such as power loss appears, and the temperature of the particulate collection part that starts combustion regeneration becomes lower than 200 ° C. As a result, the thermal stress on the particulate collection part increases, and it becomes easy to cause meltdown / cracking of the particulate collection part. Moreover, the amount of electric power for heating the particulate collection part begins to increase. Not preferable. Examples of the air supply unit include a sirocco fan, an engine pump, a vane pump, and the like.
【0013】[0013]
【作用】この構成によって、系内に炭酸ガスセンサを備
え、前記制御部が前記パーティキュレート捕集部を燃焼
再生する際に前記炭酸ガスセンサで検出された炭酸ガス
濃度を示す濃度情報と予め記憶された所定の濃度情報を
比較して前記パーティキュレート捕集部のパーティキュ
レートの燃焼開始を判断する燃焼開始判断部を備えた構
成により、温度センサでは判断できなかった燃焼再生中
のパーティキュレート捕集部内のパーティキュレートの
燃焼開始(又は着火又は未着火)を検知でき、またパー
ティキュレートの燃焼終了等も検知でき、パーティキュ
レートを確実に燃焼開始できるとともに電力のロスや加
熱部の溶損等を防止することができ、効率よく燃焼再生
を行うことができる。With this configuration, a carbon dioxide gas sensor is provided in the system, and the concentration information indicating the carbon dioxide gas concentration detected by the carbon dioxide gas sensor when the control unit burns and regenerates the particulate trapping unit is stored in advance. By the configuration including a combustion start determination unit that determines the start of combustion of the particulates of the particulate collection unit by comparing predetermined concentration information, the inside of the particulate collection unit during combustion regeneration that could not be determined by the temperature sensor. Combustion start (or ignition or non-ignition) of the particulates can be detected, and the end of combustion of the particulates can also be detected, so that the particulates can be surely started to burn, and power loss and melting damage of the heating part are prevented. Therefore, combustion regeneration can be performed efficiently.
【0014】前記制御部が、前記パーティキュレート捕
集部を燃焼再生する際に前記炭酸ガスセンサで検出され
た濃度情報と予め記憶された所定の濃度情報を比較する
濃度情報比較部と、前記濃度情報比較部で比較された結
果に基づいて前記空気供給弁の開度及び/又は前記空気
供給部の空気流量を制御する調節部と、を備えた構成に
より、燃焼再生に際するパーティキュレート捕集部の異
常燃焼等を防止でき、またパーティキュレートの不完全
燃焼等を防止でき、燃焼効率が高くかつ安全に燃焼再生
を行うことができる。The concentration information comparing unit compares the concentration information detected by the carbon dioxide gas sensor with predetermined concentration information stored in advance when the control unit burns and regenerates the particulate collection unit, and the concentration information. A particulate collection unit at the time of combustion regeneration by a configuration including an adjustment unit that controls the opening degree of the air supply valve and / or the air flow rate of the air supply unit based on the result of comparison by the comparison unit. It is possible to prevent abnormal combustion and the like, and also to prevent incomplete combustion of the particulates, so that combustion efficiency is high and combustion regeneration can be performed safely.
【0015】前記加熱部に電流/電圧を印加する他の電
源部を備え、前記制御部が、ディーゼル機関の運転を停
止する際に前記濃度情報比較部で比較された結果に基づ
いて前記パーティキュレート捕集部の燃焼再生の継続/
停止を判断する燃焼再生継続/停止判断部と、前記燃焼
再生継続/停止判断部で前記パーティキュレート捕集部
の燃焼再生を継続した場合に前記加熱部に対して前記電
源部から前記他の電源部に切り換えて電流/電圧を印加
する切換部と、を備えた構成により、ディーゼル機関を
運転停止しても燃焼再生を途中中断することなく継続し
て燃焼再生することができ、ディーゼル機関を用いた自
動車等を操作する操作者がパーティキュレート捕集部の
燃焼再生等を全く意識しないで自動車等を自由に始動/
停止することができ、運転操作性を向上することができ
る。The heating unit is provided with another power source unit for applying current / voltage, and the control unit is based on the result compared by the concentration information comparing unit when the operation of the diesel engine is stopped. Continuation of combustion regeneration in the collection unit /
A combustion regeneration continuation / stop determination unit that determines a stop, and when the combustion regeneration continuation / stop determination unit continues combustion regeneration of the particulate collection unit, the heating unit supplies the other power source to the heating unit. With a configuration that includes a switching unit that switches the parts to apply current / voltage, even if the diesel engine is stopped, it is possible to continue the combustion regeneration without interrupting the combustion regeneration and use the diesel engine. An operator who operates a car, etc., can freely start the car, etc. without being aware of the combustion and regeneration of the particulate collection unit.
It can be stopped and driving operability can be improved.
【0016】前記第2の送気管の側壁の所定部に両端部
で連通される第1の連通管と、前記第1の排出管の側壁
の所定部に両端部で連通される第2の連通管と、前記第
1の連通管の側壁の所定部から前記第2の連通管の側壁
の所定部に両端部で連通される第3の連通管と、前記第
1の連通管の一端部又はその近傍部位,又は前記第1の
連通管と前記第2の送気管の端部同士に亘って配設され
る第1の循環弁と、前記第2の連通管の一端部又はその
近傍部位,又は前記第2の連通管と前記第1の排出管の
端部同士に亘って配設される第2の循環弁と、を備え、
前記制御部が、前記パーティキュレート捕集部を燃焼再
生する際に前記温度センサで検出された温度情報と予め
記憶された所定の温度情報を比較する循環開始判断部
と、前記循環開始判断部で比較された結果に基づいて前
記第1の循環弁及び前記第2の循環弁を操作する循環弁
操作部と、を備えた構成により、ディーゼル機関の再始
動に際してパーティキュレート捕集部を燃焼再生する場
合に、パーティキュレート捕集部をパーティキュレート
の燃焼開始温度近傍又はそれ以上に十分加熱した後燃焼
再生できるので、パーティキュレート捕集部に対するサ
ーマルストレス等を抑制でき、亀裂や破裂等の発生を防
止できるとともに省電力化、節電化できる。[0016] A first communication pipe that communicates at both ends with a predetermined portion of the side wall of the second air supply pipe, and a second communication that communicates at both ends with a predetermined portion of the side wall of the first discharge pipe. A pipe, a third communication pipe that communicates from a predetermined portion of the side wall of the first communication pipe to a predetermined portion of the side wall of the second communication pipe at both ends, and one end of the first communication pipe or A portion in the vicinity thereof, or a first circulation valve disposed across the ends of the first communication pipe and the second air supply pipe, and an end portion of the second communication pipe or a portion in the vicinity thereof, Or a second circulation valve disposed across the ends of the second communication pipe and the first discharge pipe,
In the circulation start determination unit, the control unit compares the temperature information detected by the temperature sensor with the predetermined temperature information stored in advance when the particulate collection unit is burned and regenerated, and the circulation start determination unit. With the configuration including the circulation valve operating unit that operates the first circulation valve and the second circulation valve based on the compared result, the particulate collection unit is burned and regenerated when the diesel engine is restarted. In this case, the particulate trap can be regenerated by burning it after heating it to a temperature near or above the burning start temperature of the particulate, so that thermal stress, etc. to the particulate trap can be suppressed, and cracks and ruptures can be prevented. As well as being able to save power and save electricity.
【0017】前記空気供給管及び/又は前記空気排出管
が前記第1の連通管,前記第2の連通管又は前記第3の
連通管の内いずれか1の側壁の所定部に連通され、前記
加熱部が前記第1の連通管,前記第2の連通管又は前記
第3の連通管の内いずれか1内に配設され、また少なく
とも前記第1の連通管,前記第2の連通管又は前記第3
の連通管の内いずれか1内に送気部を備えた構成によ
り、ディーゼル機関の再始動に際してパーティキュレー
ト捕集部を燃焼再生する場合に、パーティキュレート捕
集部の加熱を短時間で終了でき、効率よく燃焼再生でき
るとともにシステムの簡素化、軽量化、省力化を図るこ
とができる。The air supply pipe and / or the air discharge pipe is communicated with a predetermined portion of a side wall of any one of the first communication pipe, the second communication pipe and the third communication pipe, and A heating unit is disposed in any one of the first communication pipe, the second communication pipe, or the third communication pipe, and at least the first communication pipe, the second communication pipe, or The third
Due to the configuration in which any one of the communication pipes of (1) and (2) is provided with the air supply section, when the particulate collection section is burned and regenerated when the diesel engine is restarted, the heating of the particulate collection section can be completed in a short time. It is possible to efficiently regenerate the combustion, and to simplify the system, reduce the weight, and save labor.
【0018】[0018]
(実施例1)以下本発明の第1の実施例におけるディー
ゼル機関の排気ガス浄化装置について、図面を参照しな
がら説明する。図1は本発明の第1の実施例におけるデ
ィーゼル機関の排気ガス浄化装置の概略構成を示す模式
図、図2は図1における制御部の概略構成を示すブロッ
ク図である。1は排気管、2は第1の送気管、3a,3
bは第2の送気管、4a,4bはパーティキュレート捕
集部、5a,5bは第1の排出管、6は第2の排出管、
7は浄化ガス排気管、8a,8bは空気供給管、9a,
9bは空気排出管、10a,10bは送気弁、11a,
11bは排出弁、13a,13bは空気排出弁、15
a,15bは差圧センサ、16a,16bは温度セン
サ、17a,17bは加熱部、18は電源部、20a,
20bは加熱部用スイッチであり、これらは従来例と同
様なものであり同一の符号を付して説明を省略する。1
2a′,12b′は空気供給管8a,8bに配設され後
述する制御部19′に開度を調節される空気供給弁、1
4′は制御部19′に空気流量を調節される空気供給
部、19′は差圧センサ15a,15bで検出された差
圧情報,温度センサ16a,16bで検出された温度情
報及び後述する炭酸ガスセンサ22a,22bで検出さ
れた濃度情報に基づいて全体を制御する制御部、19a
はパーティキュレート捕集部4a,4bを燃焼再生する
際に炭酸ガスセンサ22a,22bで検出された濃度情
報と予め記憶された所定の濃度情報(以下燃焼開始情報
と称す)を比較してパーティキュレート捕集部4a,4
b内のフィルターに堆積されたパーティキュレートの燃
焼開始(又は着火,未着火)等を判断する燃焼開始判断
部、19bはパーティキュレート捕集部4a,4bを燃
焼再生する際に炭酸ガスセンサ22a,22bで検出さ
れた濃度情報と予め記憶された所定の濃度情報(以下所
定の上限値及び下限値と称す)を比較する濃度情報比較
部、19cは濃度情報比較部19bで比較された結果に
基づいて空気供給弁12a′,12b′の開度と空気供
給部14′の空気流量を調節する調節部、19dはディ
ーゼル機関が運転を停止する際に燃焼開始判断部19a
で比較された結果に基づいてパーティキュレート捕集部
4a,4bの燃焼再生の継続/停止を判断する燃焼再生
継続/停止判断部、19eは燃焼再生継続/停止判断部
19dでパーティキュレート捕集部4a,4bの燃焼再
生を継続した場合に加熱部17a,17bに対して電源
部18から後述する他の電源部23に切り換えて電流/
電圧を印加する切換部、19fはパーティキュレート捕
集部4a,4bを燃焼再生する際に温度センサ16a,
16bで検出された温度情報と予め記憶された所定の温
度情報(以下循環開始情報と称す)を比較する循環開始
判断部、19gは循環開始判断部19fで比較された結
果に基づいて後述する第1の循環弁28a,28bと第
2の循環弁29a,29bを操作する循環弁操作部、2
1′は制御部19′切換部19eからの出力信号に基づ
いて加熱部17a,17bに電流/電圧を供給する電源
部18と他の電源部23を切り換える切換スイッチ、2
2a,22bは燃焼再生中のパーティキュレート捕集部
4a,4bから排出される燃焼ガス中に含まれる炭酸ガ
ス濃度を示す濃度情報を検出するために空気排出管9
a,9bにそれぞれ配設された炭酸ガスセンサ、23は
加熱部17a,17bに電流/電圧を供給するバックア
ップ用バッテリー等からなる他の電源部、24a,24
bは他の電源部23から加熱部17a,17bに供給さ
れる電流/電圧をオン・オフ制御する加熱部用スイッ
チ、25は第1の排出管5a,5bの側壁の所定部に両
端部で連通された第1の連通管、26は第2の送気管3
a,3bの側壁の所定部に両端部で連通された第2の連
通管、27は第1の連通管25の側壁の所定部から第2
の連通管26の側壁の所定部に両端部で連通された第3
の連通管、28a,28bは第1の連通管25の両端部
近傍に配設された第1の循環弁、29a,29bは第2
の連通管26の両端部近傍に配設された第2の循環弁で
ある。ここで、制御部における燃焼開始判断部19a、
濃度情報比較部19b、調節部19c、燃焼再生継続/
停止判断部19d、切換部19e、循環開始判断部19
f、循環弁操作部19gについて、図面を参照しながら
説明する。図3(a)はパーティキュレート捕集部を燃
焼再生する際に空気供給部からの空気流量を一定とした
ときのパーティキュレート捕集部の燃焼再生時間とパー
ティキュレート捕集部から排出された燃焼ガス中に含有
される炭酸ガスの濃度との関係を示す特性図である。パ
ーティキュレート捕集部の燃焼再生に際してパーティキ
ュレート捕集部から排出される燃焼ガス中の炭酸ガス濃
度は、図3(a)に示すように、燃焼再生開始直後は空
気供給部から供給される空気(“閉”とされた送気弁と
排出弁により第2の送気管、パーティキュレート捕集部
及び第1の排出管内に閉じ込められた排気ガスを含む)
中の炭酸ガス濃度を示し、燃焼再生開始後約5分経過し
て図3(a)中A矢視部に示すパーティキュレート着火
後急激に炭酸ガス濃度は上昇して燃焼再生開始後約10
分経過して図3(a)中略中央部に示す燃焼最盛期を迎
えた後、序々に減少し、燃焼再生開始後約20分経過し
て図3(a)中B矢視部から再び略一定となる。本実施
例では、パーティキュレート捕集部を燃焼する際に、燃
焼開始判断部19aが炭酸ガスセンサ22a,22bで
検出された濃度情報と燃焼開始情報を比較して炭酸ガス
センサ22a,22bで検出された濃度情報が燃焼開始
情報以上になったときパーティキュレートが燃焼開始し
たと判断して加熱部用スイッチ20a,20bに“オ
フ”信号を出力するものである。また、パーティキュレ
ート捕集部4a,4bを燃焼する際に、濃度情報比較部
19bが炭酸ガスセンサ22a,22bで検出された濃
度情報と所定の上限値及び下限値とを比較し、炭酸ガス
センサ22a,22bで検出された濃度情報が所定の上
限値と下限値の範囲内に納まっていなければ、調節部1
9cがパーティキュレート捕集部4a,4bから排出さ
れる燃焼ガス中の炭酸ガス濃度を所定の範囲内に収める
べく空気供給弁12a′,12b′の開度と空気供給部
14′の空気流量を制御するものである。本実施例では
上限値を6%、下限値を4%として制御した。これを図
3(b)に示す。図3(b)はパーティキュレート捕集
部を燃焼再生する際に空気供給弁の開度及び/又は空気
供給部からの空気流量を調節(又は制御)したときのパ
ーティキュレート捕集部の燃焼再生時間とパーティキュ
レート捕集部から排出された燃焼ガス中に含有される炭
酸ガスの濃度との関係を示す特性図である。また、ディ
ーゼル機関が運転を停止する際には、燃焼再生継続/停
止判断部19dが燃焼開始判断部19aで比較された結
果に基づいて切換部19eが切換スイッチ21′に切換
信号を出力し加熱部17a,17bに他の電源部23か
ら電流/電圧を印加してパーティキュレート捕集部4
a,4bの燃焼再生を継続するものである。また、パー
ティキュレート捕集部4a,4bを燃焼再生を開始する
際には、循環開始判断部19fが温度センサ16a,1
6bで検出された温度情報と循環開始情報を比較し、温
度センサ16a,16bで検出された温度情報が循環開
始情報以下であれば、循環弁操作部19gが第1の循環
弁28a,28bと第2の循環弁29a,29bを操作
して一方のパーティキュレート捕集部4a,4bで浄化
された浄化ガスを他方のパーティキュレート捕集部4
b,4aに供給するものである。尚、図示しないが、送
気弁10a,10b、排出弁11a,11b、空気供給
弁12a′,12b′、空気排出弁13a,13b、空
気供給部14′、差圧センサ15a,15b、温度セン
サ16a,16b、電源部18、炭酸ガスセンサ22
a,22b、第1の循環弁28a,28b、第2の循環
弁29a,29bと制御部19′とは電気的に接続され
ているものとする。(Embodiment 1) Hereinafter, an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a control unit in FIG. 1 is an exhaust pipe, 2 is a first air supply pipe, 3a, 3
b is a second air supply pipe, 4a and 4b are particulate traps, 5a and 5b are first exhaust pipes, 6 is a second exhaust pipe,
7 is a purified gas exhaust pipe, 8a, 8b are air supply pipes, 9a,
9b is an air exhaust pipe, 10a, 10b are air supply valves, 11a,
11b is an exhaust valve, 13a and 13b are air exhaust valves, 15
a and 15b are differential pressure sensors, 16a and 16b are temperature sensors, 17a and 17b are heating parts, 18 is a power supply part, 20a,
Reference numeral 20b denotes a heating unit switch, which are the same as those in the conventional example and are designated by the same reference numerals and their description will be omitted. 1
2a 'and 12b' are air supply valves which are arranged in the air supply pipes 8a and 8b and whose opening degree is adjusted by a control unit 19 'which will be described later.
Reference numeral 4'denotes an air supply unit whose air flow rate is adjusted by the control unit 19 ', 19' indicates differential pressure information detected by the differential pressure sensors 15a and 15b, temperature information detected by the temperature sensors 16a and 16b, and carbon dioxide which will be described later. A control unit 19a for controlling the whole based on the concentration information detected by the gas sensors 22a and 22b.
Compares the concentration information detected by the carbon dioxide gas sensors 22a, 22b when the particulate collection units 4a, 4b are burned and regenerated with predetermined concentration information (hereinafter referred to as combustion start information) stored in advance to collect the particulates. Collecting parts 4a, 4
A combustion start determination unit that determines the start of combustion (or ignition, non-ignition) of the particulates deposited on the filter in b, 19b is a carbon dioxide gas sensor 22a, 22b when the particulate collection unit 4a, 4b is burned and regenerated. A density information comparison unit that compares the density information detected in step S with the predetermined density information (hereinafter referred to as predetermined upper limit value and lower limit value) stored in advance, 19c is based on the result compared by the density information comparison unit 19b. An adjusting unit that adjusts the opening of the air supply valves 12a 'and 12b' and the air flow rate of the air supply unit 14 ', and 19d is a combustion start determining unit 19a when the diesel engine stops operating.
The combustion regeneration continuation / stop determination unit for determining whether the combustion regeneration of the particulate collection units 4a, 4b is continued or stopped based on the result of the comparison, and 19e is the combustion regeneration continuation / stop determination unit 19d for the particulate collection unit. When the combustion regeneration of 4a, 4b is continued, the heating unit 17a, 17b is switched from the power supply unit 18 to another power supply unit 23 which will be described later and the current /
A switching unit for applying a voltage, 19f is a temperature sensor 16a, when the particulate collection units 4a, 4b are burned and regenerated.
A circulation start determination unit that compares the temperature information detected by 16b with predetermined temperature information (hereinafter, referred to as circulation start information) stored in advance, 19g is a later-described first based on the result compared by the circulation start determination unit 19f. Circulation valve operating section for operating the first circulation valve 28a, 28b and the second circulation valve 29a, 29b, 2
Reference numeral 1'is a changeover switch for switching between the power supply unit 18 for supplying current / voltage to the heating units 17a and 17b and the other power supply unit 23 based on the output signal from the control unit 19 'switching unit 19e.
2a and 22b are air discharge pipes 9 for detecting concentration information indicating the concentration of carbon dioxide gas contained in the combustion gas discharged from the particulate collection units 4a and 4b during combustion regeneration.
Carbon dioxide gas sensors disposed on a and 9b respectively, and 23 is another power supply unit composed of a backup battery or the like for supplying current / voltage to the heating units 17a and 17b, and 24a and 24.
b is a switch for a heating unit for on / off controlling the current / voltage supplied from the other power supply unit 23 to the heating units 17a, 17b, and 25 is a predetermined part on the side wall of the first discharge pipes 5a, 5b at both ends. The first communication pipe, which is communicated, 26 is the second air supply pipe 3
a second communication pipe communicated at both ends to a predetermined portion of the side walls of a and 3b, and 27 denotes a second portion from a predetermined portion of the side wall of the first communication pipe 25.
A third part connected at both ends to a predetermined part of the side wall of the communication pipe 26 of
Communication pipes, 28a, 28b are first circulation valves disposed near both ends of the first communication pipe 25, and 29a, 29b are second
2 is a second circulation valve disposed near both ends of the communication pipe 26 of FIG. Here, the combustion start determination unit 19a in the control unit,
Concentration information comparison unit 19b, adjustment unit 19c, combustion regeneration continuation /
Stop determination unit 19d, switching unit 19e, circulation start determination unit 19
f and the circulation valve operating portion 19g will be described with reference to the drawings. FIG. 3A shows the combustion regeneration time of the particulate collection portion and the combustion discharged from the particulate collection portion when the flow rate of the air from the air supply portion is constant when the particulate collection portion is burned and regenerated. It is a characteristic view which shows the relationship with the density | concentration of the carbon dioxide gas contained in gas. As shown in FIG. 3A, the concentration of carbon dioxide gas in the combustion gas discharged from the particulate collection portion during the combustion regeneration of the particulate collection portion is as shown in FIG. (Including exhaust gas trapped in the second air supply pipe, the particulate trap and the first exhaust pipe by the "closed" air supply valve and exhaust valve)
The carbon dioxide concentration in the atmosphere is shown, and about 5 minutes after the start of combustion regeneration, the carbon dioxide concentration rapidly increases after the particulate ignition shown by the arrow A in FIG.
After a lapse of minutes, the combustion peak period shown in the approximate center of FIG. 3 (a) is reached, and then gradually decreases, and about 20 minutes after the start of the combustion regeneration, the view of arrow B in FIG. It will be constant. In the present embodiment, when burning the particulate trap portion, the combustion start determination portion 19a compares the concentration information detected by the carbon dioxide gas sensors 22a and 22b with the combustion start information and detects the carbon dioxide gas sensors 22a and 22b. When the concentration information becomes equal to or higher than the combustion start information, it is determined that the particulate matter has started combustion, and an "OFF" signal is output to the heating unit switches 20a and 20b. When burning the particulate traps 4a and 4b, the concentration information comparison unit 19b compares the concentration information detected by the carbon dioxide gas sensors 22a and 22b with predetermined upper and lower limits, and the carbon dioxide gas sensors 22a and 22b. If the density information detected in 22b is not within the range of the predetermined upper limit value and lower limit value, the adjusting unit 1
9c adjusts the opening of the air supply valves 12a ', 12b' and the air flow rate of the air supply unit 14 'in order to keep the carbon dioxide concentration in the combustion gas discharged from the particulate traps 4a, 4b within a predetermined range. To control. In this example, the upper limit value was 6% and the lower limit value was 4%. This is shown in FIG. FIG. 3B is a combustion regeneration of the particulate trap portion when the opening degree of the air supply valve and / or the air flow rate from the air supply portion is adjusted (or controlled) when the particulate trap portion is burned and regenerated. FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between time and the concentration of carbon dioxide gas contained in the combustion gas discharged from the particulate matter collecting section. Further, when the diesel engine stops the operation, the switching unit 19e outputs a switching signal to the switching switch 21 'to heat the combustion regeneration continuation / stop determination unit 19d based on the result of comparison by the combustion start determination unit 19a. A current / voltage is applied to the parts 17a and 17b from another power supply part 23 to collect the particulate matter collecting part 4
The combustion regeneration of a and 4b is continued. Further, when starting the combustion regeneration of the particulate trapping units 4a, 4b, the circulation start determination unit 19f causes the temperature sensors 16a, 1b.
The temperature information detected by 6b is compared with the circulation start information, and if the temperature information detected by the temperature sensors 16a, 16b is equal to or lower than the circulation start information, the circulation valve operating unit 19g determines that the first circulation valves 28a, 28b. By operating the second circulation valves 29a, 29b, the purified gas purified by one of the particulate collection parts 4a, 4b is supplied to the other particulate collection part 4 of the other part.
b, 4a. Although not shown, the air supply valves 10a and 10b, the discharge valves 11a and 11b, the air supply valves 12a 'and 12b', the air discharge valves 13a and 13b, the air supply unit 14 ', the differential pressure sensors 15a and 15b, and the temperature sensor. 16a, 16b, power supply unit 18, carbon dioxide sensor 22
It is assumed that a, 22b, the first circulation valves 28a, 28b, the second circulation valves 29a, 29b and the control unit 19 'are electrically connected.
【0019】以上のように構成されたディーゼル機関の
排気ガス浄化装置について、以下その動作を説明する。
図4は本発明の第1の実施例におけるディーゼル機関の
排気ガス浄化装置のフローチャートである。ここで、デ
ィーゼル機関の先の運転停止前においてディーゼル機関
から排出された排気ガスは一方のパーティキュレート捕
集部4aにて浄化されており、送気弁10aと排出弁1
1aは“開”とされ、送気弁10b、排出弁11b、空
気供給弁12a′,12b′、空気排出弁13a,13
b、第1の循環弁28a,28b及び第2の循環弁29
a,29bは“閉”とされているものとする。また、デ
ィーゼル機関の先の運転停止前に他方のパーティキュレ
ート捕集部4bにて燃焼再生は開始されていなかったも
のとする。The operation of the exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine constructed as described above will be described below.
FIG. 4 is a flowchart of the exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to the first embodiment of the present invention. Here, the exhaust gas discharged from the diesel engine before the operation of the diesel engine is further purified by the one particulate collecting portion 4a, and the air supply valve 10a and the discharge valve 1
1a is "opened", and an air supply valve 10b, an exhaust valve 11b, air supply valves 12a ', 12b', and air exhaust valves 13a, 13
b, the first circulation valves 28a and 28b, and the second circulation valve 29.
It is assumed that a and 29b are "closed". In addition, it is assumed that combustion regeneration has not been started in the other particulate collection unit 4b before the operation of the diesel engine is stopped.
【0020】まず、ディーゼル機関が運転開始される
(S1)と該ディーゼル機関から排出された排気ガスは
一方のパーティキュレート捕集部4aで浄化されるべく
排気管1、第1の送気管2、第2の送気管3aを順次介
してパーティキュレート捕集部4aに導入され、ここで
排気ガス中に含有されるパーティキュレートが濾過され
た後、第1の排出管5a、第2の排出管6、浄化ガス排
気管7を順次介して大気中へ放出される(S2)。次
に、制御部19′は、他方のパーティキュレート捕集部
4bが捕集待機状態とされているか、すなわち燃焼再生
の必要があるかどうか確認する(S3)。ここで、No
であるならば、すなわちディーゼル機関の先の運転停止
前に他方のパーティキュレート捕集部4bを燃焼再生し
ようとしてこれを途中中断していればS6へジャンプ
し、Yesであるならば、すなわちパーティキュレート
捕集部4bが捕集待機状態とされ燃焼再生の必要がない
ならばS4へジャンプする。ここでは、パーティキュレ
ート捕集部4bが捕集待機状態とされているためにS4
へジャンプするものとする。次に、制御部19′は、差
圧センサ15aで検出された差圧情報と燃焼再生開始情
報を比較し、パーティキュレート捕集部4aの燃焼再生
を開始すべきかどうか判断する(S4)。ここで、No
であるならば、すなわち差圧センサ15aで検出された
差圧情報が燃焼再生開始情報以下であるならば再度S4
へジャンプし、Yesであるならば、すなわちディーゼ
ル機関の運転開始から数時間経過してパーティキュレー
ト捕集部4a内にある程度パーティキュレートが堆積し
て差圧センサ15aで検出された差圧情報が燃焼再生開
始情報以上になったならばS5へジャンプする。次に、
制御部19′は、パーティキュレート捕集部4aが燃焼
再生開始時期になったと判断して排気ガスを他方のパー
ティキュレート捕集部4bに導入し、またパーティキュ
レート捕集部4aを燃焼再生するために送気弁10aと
排出弁11aに“閉”信号を出力するとともに送気弁1
0bと排出弁11bに“開”信号を出力する(S5)。
これにより、送気弁10aと排出弁11aが“閉”とさ
れ送気弁10bと排出弁11bが“開”とされ、排気ガ
スは排気管1、第1の送気管2、第2の送気管3bを順
次介してパーティキュレート捕集部4bに導入され、こ
こで排気ガス中に含有されるパーティキュレートが濾過
された後、第1の排出管5b、第2の排出管6、浄化ガ
ス排気管7を順次介して大気中へ放出される(S2)。
次に、制御部19′は、他方のパーティキュレート捕集
部4aに燃焼再生の必要があるかどうか確認する(S
3)。ここで、制御部19′は、パーティキュレート捕
集部4aの燃焼再生を判断してS6へジャンプする。次
に、制御部19′の循環開始判断部19fは、パーティ
キュレート捕集部4aが燃焼再生を行うに適正な温度で
あるかどうか確認する(S6)。ここで、Noであるな
らば、すなわちディーゼル機関の運転開始直後のように
パーティキュレート捕集部4aが所定の温度以上暖気
(又は加熱)されていないならばS8へジャンプし、Y
esであるならば、すなわちディーゼル機関の運転開始
から数時間経過してパーティキュレート捕集部4aが所
定の温度以上に十分暖気されているならばS7へジャン
プする。ここでは、ディーゼル機関が運転開始から数時
間経過して所定の温度以上に十分加熱されているために
S7へジャンプするものとする。次に、制御部19′
は、空気供給部14′と加熱部用スイッチ20aに“オ
ン”信号を出力するとともに空気供給弁12aと空気排
出弁13aに“開”信号を出力する(S7)。これによ
り、空気供給部14′から空気供給管8aを介してパー
ティキュレート捕集部4aに空気が供給され、パーティ
キュレート捕集部4aのフィルターに堆積されたパーテ
ィキュレートが加熱部17aにより加熱される。パーテ
ィキュレート捕集部4aに供給された空気は空気排出管
9aを介して大気中へ放出される。次に、制御部19′
の燃焼開始判断部19aはパーティキュレート捕集部4
a内のパーティキュレートが着火されたかどうかを確認
する(S9)。ここで、Noであるならば再度S9へジ
ャンプし、Yesであるならば、すなわちパーティキュ
レート捕集部4a内のパーティキュレートが加熱部17
aにより加熱され着火温度に到達して燃焼開始されたな
らばS10へジャンプする。ここで、パーティキュレー
ト捕集部4aの燃焼再生に際する燃焼ガスは空気供給部
14′からパーティキュレート捕集部4aに導入された
空気の流入速度を利用して空気排出管9aを介して大気
中へ放出される。次に、制御部19′は、加熱部用スイ
ッチ20aに“オフ”信号を出力する(S10)。ここ
で、パーティキュレートは加熱部17aによる加熱(又
は燃焼)が停止されるものの空気供給部14′からの空
気により燃焼を継続する。次に、制御部19′は、パー
ティキュレート捕集部4aの燃焼再生が終了したかどう
かを判断する(S11)。ここで、Noであるならば、
すなわち温度センサ16aで検出された温度情報が燃焼
再生終了情報以上であればS12へジャンプし、Yes
であるならば、すなわち温度センサ16aで検出された
温度情報が燃焼再生終了情報以下であればS14へジャ
ンプする。ここでは、温度センサ16aで検出された温
度情報が燃焼再生終了情報以上であるために、すなわち
パーティキュレート捕集部4aの燃焼再生が終了してい
ないためにS12へジャンプするものとする。次に、制
御部19′の濃度情報比較部19bは、パーティキュレ
ート捕集部4aから排出される燃焼ガス中の炭酸ガス濃
度が所定の範囲内かどうかを確認する(S12)。ここ
で、Yesであるならば再度S11へジャンプし、No
であるならば、S13へジャンプする。ここでは、炭酸
ガスセンサ22aで検出された濃度情報が所定範囲外で
あったためにS13へジャンプするものとする。次に、
制御部19′の調節部19cは、パーティキュレート捕
集部4aから排出される燃焼ガス中の炭酸ガス濃度を所
定の範囲内に収めるために空気供給弁12a′の開度や
空気供給部14′から供給される空気供給量を調節し
(S13)、再度S12へジャンプする。次に、S12
〜S13が繰り返されてパーティキュレート捕集部4a
の燃焼再生が終了すると、制御部19′は、空気供給部
14′に“オフ”信号を出力するとともに空気供給弁1
2′aと空気排出弁13aに“閉”信号を出力する(S
14)。これによりパーティキュレート捕集部4aは捕
集待機状態とされる。また、前述のS6において、No
であるならば、すなわちディーゼル機関が運転開始され
た直後等に燃焼再生を行うパーティキュレート捕集部4
aの温度が低下しているならばS8へジャンプする。次
に、制御部19′の循環弁操作部19gは、第1の循環
弁28aと第2の循環弁29aに“開”信号を出力する
(S8)。これにより、パーティキュレート捕集部4b
で浄化された浄化ガスは第1の連通管25、第3の連通
管27、第2の連通管26を順次介してパーティキュレ
ート捕集部4aに導入され、パーティキュレート捕集部
4aはこの導入された排気ガスにより約10分間で15
0℃程度加熱される。またS10乃至S13において制
御部19′がディーゼル機関の運転停止を検知すると濃
度情報比較部19bで比較された結果に基づいて燃焼再
生継続/停止判断部19dがパーティキュレート捕集部
4a,4bの燃焼再生の継続/停止を判断し、パーティ
キュレート捕集部4a,4bのパーティキュレートが燃
焼開始されているとき燃焼再生継続/停止判断部19d
がパーティキュレート捕集部4a,4bの燃焼再生を継
続し切換部19eが切換スイッチ21′に切換信号を出
力し加熱部17a,17bに対して電源部18から他の
電源部23に切り換えて電流/電圧を印加する。First, when the operation of the diesel engine is started (S1), the exhaust gas discharged from the diesel engine is cleaned by the particulate collecting portion 4a on one side, so that the exhaust pipe 1, the first air pipe 2, After the particulates introduced into the particulate collecting portion 4a through the second air supply pipe 3a are sequentially filtered and the particulates contained in the exhaust gas are filtered, the first exhaust pipe 5a and the second exhaust pipe 6 are provided. , Through the purified gas exhaust pipe 7 to the atmosphere (S2). Next, the control unit 19 'confirms whether the other particulate collection unit 4b is in a collection standby state, that is, whether combustion regeneration is necessary (S3). Where No
If it is, that is, if the other part of the particulate collection unit 4b is being burnt and regenerated before the operation of the diesel engine is stopped and the process is interrupted midway, the process jumps to S6. If Yes, that is, the particulate If the collection unit 4b is in the collection standby state and combustion regeneration is not required, the process jumps to S4. Here, since the particulate collection unit 4b is in a collection standby state, S4
Shall jump to. Next, the control unit 19 'compares the differential pressure information detected by the differential pressure sensor 15a with the combustion regeneration start information, and determines whether or not the combustion regeneration of the particulate trapping unit 4a should be started (S4). Where No
If the differential pressure information detected by the differential pressure sensor 15a is equal to or lower than the combustion regeneration start information, S4 is again performed.
If Yes, that is, if several hours have passed from the start of operation of the diesel engine, the particulates are accumulated in the particulate collection part 4a to some extent, and the differential pressure information detected by the differential pressure sensor 15a is burned. If the reproduction start information is exceeded, the process jumps to S5. next,
The control unit 19 'determines that the particulate collection unit 4a has reached the combustion regeneration start time, introduces the exhaust gas into the other particulate collection unit 4b, and burns and regenerates the particulate collection unit 4a. Outputs a "closed" signal to the air supply valve 10a and the discharge valve 11a, and
An "open" signal is output to 0b and the discharge valve 11b (S5).
As a result, the air supply valve 10a and the exhaust valve 11a are "closed", the air supply valve 10b and the exhaust valve 11b are "open", and the exhaust gas is exhausted by the exhaust pipe 1, the first air supply pipe 2, and the second exhaust pipe. After the particulates introduced into the particulate trapping portion 4b through the trachea 3b are sequentially filtered and the particulates contained in the exhaust gas are filtered there, the first exhaust pipe 5b, the second exhaust pipe 6 and the purified gas exhaust gas are discharged. It is released into the atmosphere through the pipe 7 in sequence (S2).
Next, the control unit 19 'confirms whether the other particulate collection unit 4a needs combustion regeneration (S).
3). Here, the control unit 19 'judges the combustion regeneration of the particulate collection unit 4a and jumps to S6. Next, the circulation start determination unit 19f of the control unit 19 'confirms whether or not the particulate collection unit 4a has an appropriate temperature for performing combustion regeneration (S6). Here, if No, that is, if the particulate trap portion 4a has not been warmed up (or heated) at a predetermined temperature or higher as immediately after the start of operation of the diesel engine, the process jumps to S8 and Y
If it is es, that is, if several hours have passed from the start of operation of the diesel engine and the particulate trapping unit 4a has been sufficiently warmed up to a predetermined temperature or higher, the routine jumps to S7. Here, it is assumed that the diesel engine has jumped to S7 because it has been sufficiently heated to a predetermined temperature or more after several hours have passed since the start of operation. Next, the control unit 19 '
Outputs an "ON" signal to the air supply unit 14 'and the heating unit switch 20a, and outputs an "Open" signal to the air supply valve 12a and the air discharge valve 13a (S7). As a result, air is supplied from the air supply unit 14 'to the particulate collection unit 4a via the air supply pipe 8a, and the particulate matter deposited on the filter of the particulate collection unit 4a is heated by the heating unit 17a. . The air supplied to the particulate collecting portion 4a is discharged into the atmosphere through the air discharge pipe 9a. Next, the control unit 19 '
The combustion start determination unit 19a of the
It is confirmed whether or not the particulate in a has been ignited (S9). Here, if No, the process jumps to S9 again, and if Yes, that is, the particulate in the particulate collecting unit 4a is heated by the heating unit 17.
If it is heated by a and reaches the ignition temperature and combustion is started, the routine jumps to S10. Here, the combustion gas at the time of combustion regeneration of the particulate trapping portion 4a uses the inflow velocity of the air introduced into the particulate trapping portion 4a from the air supply portion 14 'to pass through the air exhaust pipe 9a to the atmosphere. It is released inside. Next, the control section 19 'outputs an "OFF" signal to the heating section switch 20a (S10). Here, although the particulates stop heating (or combustion) by the heating unit 17a, they continue to be burned by the air from the air supply unit 14 '. Next, the control unit 19 'determines whether or not the combustion regeneration of the particulate collection unit 4a is completed (S11). Here, if No,
That is, if the temperature information detected by the temperature sensor 16a is equal to or higher than the combustion regeneration end information, the process jumps to S12, Yes.
If the temperature information detected by the temperature sensor 16a is equal to or lower than the combustion regeneration end information, the process jumps to S14. Here, it is assumed that the temperature information detected by the temperature sensor 16a is equal to or higher than the combustion regeneration end information, that is, the combustion regeneration of the particulate trapping portion 4a is not completed, and therefore the routine jumps to S12. Next, the concentration information comparison unit 19b of the control unit 19 'confirms whether the concentration of carbon dioxide in the combustion gas discharged from the particulate collection unit 4a is within a predetermined range (S12). Here, if Yes, the process jumps to S11 again, and No.
If so, jump to S13. Here, it is assumed that the concentration information detected by the carbon dioxide sensor 22a is outside the predetermined range, and therefore the process jumps to S13. next,
The control unit 19 'of the control unit 19' controls the opening of the air supply valve 12a 'and the air supply unit 14' to keep the carbon dioxide concentration in the combustion gas discharged from the particulate trapping unit 4a within a predetermined range. The air supply amount supplied from is adjusted (S13), and the process again jumps to S12. Next, S12
~ S13 is repeated and the particulate collection unit 4a
When the combustion regeneration of the air is completed, the control unit 19 'outputs an "OFF" signal to the air supply unit 14' and the air supply valve 1
A "close" signal is output to 2'a and the air exhaust valve 13a (S
14). As a result, the particulate collection unit 4a is set in a collection standby state. Further, in S6 described above, No
If the above is true, that is, immediately after the diesel engine is started, the particulate collection unit 4 that performs combustion regeneration
If the temperature of a has fallen, it jumps to S8. Next, the circulation valve operating unit 19g of the control unit 19 'outputs an "open" signal to the first circulation valve 28a and the second circulation valve 29a (S8). As a result, the particulate collection unit 4b
The purified gas purified in (1) is introduced into the particulate collection unit 4a through the first communication pipe 25, the third communication pipe 27, and the second communication pipe 26 in this order, and the particulate collection unit 4a introduces the purified gas. 15 in about 10 minutes depending on the exhaust gas generated
It is heated to about 0 ° C. Further, when the control unit 19 'detects that the diesel engine is stopped in S10 to S13, the combustion regeneration continuation / stop determination unit 19d causes the particulate collection units 4a, 4b to burn based on the result of comparison by the concentration information comparison unit 19b. It is judged whether the regeneration is continued or stopped, and when the particulates of the particulate collection units 4a and 4b are started to burn, the combustion regeneration continuation / stop determination unit 19d.
Continues the combustion regeneration of the particulate traps 4a and 4b, and the changeover unit 19e outputs a changeover signal to the changeover switch 21 'to switch the heating units 17a and 17b from the power supply unit 18 to the other power supply unit 23 so that the current flows. / Apply voltage.
【0021】以上のように本実施例によれば、系内に炭
酸ガスセンサと、加熱部に電流/電圧を印加する他の電
源部と、第2の送気管の側壁の所定部に両端部で連通さ
れる第1の連通管と、第1の排出管の側壁の所定部に両
端部で連通される第2の連通管と、第1の連通管の側壁
の所定部から第2の連通管の側壁の所定部に両端部で連
通される第3の連通管と、第1の連通管の両端部近傍に
配設される第1の循環弁と、第2の連通管の両端部近傍
に配設される第2の循環弁と、を備え、制御部が、パー
ティキュレート捕集部を燃焼再生する際に炭酸ガスセン
サで検出された炭酸ガス濃度を示す濃度情報と予め記憶
された所定の濃度情報を比較して前記パーティキュレー
ト捕集部のパーティキュレートの燃焼開始を判断する燃
焼開始判断部と、炭酸ガスセンサで検出された濃度情報
と予め記憶された所定の濃度情報を比較する濃度情報比
較部と、濃度情報比較部で比較された結果に基づいて空
気供給弁の開度及び/又は空気供給部の空気流量を制御
する調節部と、ディーゼル機関の運転を停止する際に濃
度情報比較部で比較された結果に基づいてパーティキュ
レート捕集部の燃焼再生の継続/停止を判断する燃焼再
生継続/停止判断部と、燃焼再生継続/停止判断部でパ
ーティキュレート捕集部の燃焼再生を継続した場合に加
熱部に対して電源部から他の電源部に切り換えて電流/
電圧を印加する切換部と、備えたので、燃焼再生される
パーティキュレート捕集部のパーティキュレートの燃焼
開始を検知したとき加熱部をオフするのでパーティキュ
レートを確実に燃焼開始できかつ電力のロスや加熱部の
溶損等を防止することができ、また燃焼再生に際するパ
ーティキュレート捕集部の異常燃焼等を防止でき、効率
よくかつ安全に燃焼再生を行うことができ、ディーゼル
機関を用いた自動車等を操作する操作者がパーティキュ
レート捕集部の燃焼再生等を全く意識しないで自動車等
を自由に始動/停止することができ、また、ディーゼル
機関の再始動に際してパーティキュレート捕集部をパー
ティキュレートの着火温度付近まで加熱した後パーティ
キュレート捕集部を燃焼再生するので、パーティキュレ
ート捕集部の加熱に際する熱衝撃を抑制でき、サーマル
ストレス等による亀裂や破裂等の発生を防止できる。As described above, according to this embodiment, the carbon dioxide gas sensor in the system, the other power supply unit for applying the current / voltage to the heating unit, and the both ends of the predetermined portion of the side wall of the second air supply pipe. A first communication pipe that communicates with the second communication pipe, both ends of which communicate with a predetermined portion of the side wall of the first discharge pipe, and a second communication pipe from a predetermined portion of the side wall of the first communication pipe. A third communication pipe that communicates at both ends with a predetermined part of the side wall of the first communication valve, a first circulation valve disposed near both ends of the first communication pipe, and near both ends of the second communication pipe. A second circulation valve provided, and the control unit stores concentration information indicating a carbon dioxide concentration detected by the carbon dioxide sensor when the particulate trap is burned and regenerated, and a predetermined concentration stored in advance. A combustion start determination unit that compares information to determine the start of combustion of the particulates in the particulate collection unit; A concentration information comparison unit that compares the concentration information detected by the acid gas sensor with predetermined concentration information stored in advance, and the opening of the air supply valve and / or the air supply unit based on the result of the comparison made by the concentration information comparison unit. The control unit that controls the air flow rate of the diesel engine and the combustion regeneration continuation / judgment that determines whether the particulate trapping unit continues / stops combustion regeneration based on the result of comparison by the concentration information comparison unit when the operation of the diesel engine is stopped. When the combustion recovery of the particulate trapping part is continued by the stop determination part and the combustion recovery continuation / stop determination part, the heating part is switched from the power supply part to another power supply part to supply current / current.
Since a switching unit that applies voltage is provided, the heating unit is turned off when the start of burning of the particulates in the particulate collection unit that is burned and regenerated is detected, so that it is possible to reliably start the burning of particulates and loss of power. It is possible to prevent melting damage of the heating part, prevent abnormal combustion of the particulate collection part at the time of combustion regeneration, and perform combustion regeneration efficiently and safely. An operator who operates a car or the like can freely start / stop the car or the like without paying attention to the combustion regeneration of the particulate collect part, and when the diesel engine is restarted, the party collect part After heating to near the ignition temperature of the curate, the particulate collection part is burned and regenerated, so the particulate collection part is heated. Thermal shock can be suppressed to time, it is possible to prevent occurrence of cracks or ruptures due thermal stress and the like.
【0022】(実施例2)以下本発明の第2の実施例に
おけるディーゼル機関の排気ガス浄化装置について、図
面を参照しながら説明する。図5は本発明の第2の実施
例におけるディーゼル機関の排気ガス浄化装置の概略構
成を示す模式図である。1は排気管、2は第1の送気
管、3a,3bは第2の送気管、4a,4bはパーティ
キュレート捕集部、5a,5bは第1の排出管、6は第
2の排出管、7は浄化ガス排気管、10a,10bは送
気弁、11a,11bは排出弁、14′は空気供給部、
15a,15bは差圧センサ、16a,16bは温度セ
ンサ、18は電源部、19′は制御部、21′は切換ス
イッチ、23は他の電源部、25は第1の連通管、26
は第2の連通管、27は第3の連通管、28a,28b
は第1の循環弁、29a,29bは第2の循環弁であ
り、これらは実施例1と同様なものであり同一の符号を
付して説明を省略する。実施例1と異なるのは、第3の
連通管27の側壁の所定部ににそれぞれ空気供給管8′
と空気排出管9′を連通しまた第3の連通管27内に加
熱部17′を配設したことにより、空気供給弁12″、
空気排出弁13′、炭酸ガスセンサ22′、加熱部用ス
イッチ20′、24′をそれぞれ各一づつ配設し、更に
第3の連通管27の中途部にシロッコファン等よりなる
送気部30を配設した点である。(Second Embodiment) An exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to a second embodiment of the present invention. 1 is an exhaust pipe, 2 is a first air supply pipe, 3a and 3b are second air supply pipes, 4a and 4b are particulate traps, 5a and 5b are first exhaust pipes, and 6 is a second exhaust pipe. , 7 is a purified gas exhaust pipe, 10a and 10b are air supply valves, 11a and 11b are exhaust valves, 14 'is an air supply unit,
Reference numerals 15a and 15b are differential pressure sensors, 16a and 16b are temperature sensors, 18 is a power supply unit, 19 'is a control unit, 21' is a changeover switch, 23 is another power supply unit, 25 is a first communicating pipe, 26
Is a second communication pipe, 27 is a third communication pipe, 28a, 28b
Is the first circulation valve, and 29a and 29b are the second circulation valves, which are the same as those in the first embodiment, and are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The difference from the first embodiment is that the air supply pipes 8 ′ are respectively provided at predetermined portions of the side wall of the third communication pipe 27.
And the air discharge pipe 9'communicate with each other, and the heating portion 17 'is provided in the third communication pipe 27, so that the air supply valve 12 ",
An air exhaust valve 13 ', a carbon dioxide sensor 22', and heating unit switches 20 'and 24' are provided one by one, and an air supply unit 30 made of a sirocco fan or the like is provided in the middle of the third communication pipe 27. It is the point where it is arranged.
【0023】本実施例におけるディーゼル機関の排気ガ
ス浄化装置の動作は、図4におけるS8において制御部
19′が送気部30を駆動する以外は実施例1と同様で
あり説明を省略する。The operation of the exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine in this embodiment is the same as that of the first embodiment except that the control unit 19 'drives the air supply unit 30 in S8 of FIG.
【0024】以上のように本実施例によれば、空気供給
管及び空気排出管が第3の連通管の側壁の所定部に連通
され、また第3の連通管の内に加熱部及び送気部を配設
したので、ディーゼル機関の再始動に際するパーティキ
ュレート捕集部の暖気/予熱を短時間で終了でき、効率
よく燃焼再生でき、システムの簡素化、低廉化、省力化
を図ることができるとともにシステムの重量を軽減化で
きる。従来のディーゼル機関の排気ガス浄化装置では電
力量0.4kWhを必要としたのに対し本実施例では電
力量0.3kWhと省力化することができた。As described above, according to this embodiment, the air supply pipe and the air discharge pipe are communicated with the predetermined portion of the side wall of the third communication pipe, and the heating portion and the air supply are provided in the third communication pipe. Since the parts are installed, warming up / preheating of the particulate collection part when restarting the diesel engine can be completed in a short time, efficient combustion regeneration can be achieved, and system simplification, cost reduction, and labor saving can be achieved. In addition, the weight of the system can be reduced. In the conventional exhaust gas purifying device for a diesel engine, a power amount of 0.4 kWh was required, whereas in the present embodiment, a power amount of 0.3 kWh was able to be saved.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上のように本発明のディーゼル機関の
排気ガス浄化装置は、ディーゼル機関の排気管の端部に
側壁の所定部で連通される第1の送気管と、前記第1の
送気管の両端部にそれぞれ連通される第2の送気管と、
前記第2の送気管の端部にそれぞれ連通されるパーティ
キュレート捕集部と、前記パーティキュレート捕集部の
端部にそれぞれ連通される第1の排出管と、前記第1の
排出管の端部に両端部で連通される第2の排出管と、前
記第2の排出管の側壁の所定部に連通される浄化ガス排
気管と、前記第2の送気管の側壁の所定部にそれぞれ連
通される空気供給管と、前記第1の排出管の側壁の所定
部にそれぞれ連通される空気排出管と、前記第1の送気
管又は前記第2の送気管の一端部又はその近傍部位,又
は前記第1の送気管と前記第2の送気管の端部同士に亘
って配設される送気弁と、前記第1の排出管又は前記第
2の排出管の一端部又はその近傍部位,又は前記第1の
排出管と前記第2の排出管の端部同士に亘って配設され
る排出弁と、前記空気供給管にそれぞれ配設される空気
供給弁と、前記空気排出管にそれぞれ配設される空気排
出弁と、前記空気供給管を介して前記パーティキュレー
ト捕集部に空気を供給する空気供給部と、前記パーティ
キュレート捕集部内に配設される加熱部と、前記加熱部
に電流/電圧を印加する電源部と、前記パーティキュレ
ート捕集部に導入される排気ガスと前記パーティキュレ
ート捕集部で浄化された浄化ガスの差圧等を示す差圧情
報を検出する差圧センサと、前記パーティキュレート捕
集部を燃焼再生する際に前記パーティキュレート捕集部
から排出された燃焼ガスの温度等を示す温度情報を検出
する温度センサと、前記差圧センサで検出された差圧情
報及び前記温度センサで検出された温度情報により全体
を制御する制御部と、を備え、前記パーティキュレート
捕集部で排気ガスの浄化と燃焼再生とを交互に繰り返す
ディーゼル機関の排気ガス浄化装置であって、系内に炭
酸ガスセンサを備え、前記制御部が前記パーティキュレ
ート捕集部を燃焼再生する際に前記炭酸ガスセンサで検
出された炭酸ガス濃度を示す濃度情報と予め記憶された
所定の濃度情報を比較して前記パーティキュレート捕集
部のパーティキュレートの燃焼開始を判断する燃焼開始
判断部を備えたので、温度センサでは判断できなかった
燃焼再生中のパーティキュレート捕集部内のパーティキ
ュレートの燃焼開始(又は着火又は未着火)等を検知で
き、またパーティキュレートの燃焼終了等も検知でき、
パーティキュレートを確実にかつ電力のロスや加熱部の
溶損等なく燃焼開始でき、効率よく燃焼再生を行うこと
ができ、信頼性や安全性に優れたディーゼル機関の排気
ガス浄化装置を提供できる。As described above, in the exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine of the present invention, the first air feeding pipe communicating with the end portion of the exhaust pipe of the diesel engine at a predetermined portion of the side wall and the first air feeding pipe. A second air supply pipe which is communicated with both ends of the trachea,
Particulate traps that communicate with the ends of the second air supply pipes, first exhaust pipes that communicate with the ends of the particulate traps, and ends of the first exhaust pipes. A second exhaust pipe that communicates with both ends of the second exhaust pipe, a purified gas exhaust pipe that communicates with a predetermined portion of the side wall of the second exhaust pipe, and a predetermined portion of the side wall of the second air supply pipe that communicates with each other. An air supply pipe, an air discharge pipe communicating with a predetermined portion of the side wall of the first discharge pipe, one end of the first air supply pipe or the second air supply pipe, or a portion in the vicinity thereof, or An air supply valve disposed across the ends of the first air supply pipe and the second air supply pipe, one end of the first exhaust pipe or the second exhaust pipe, or a portion in the vicinity thereof, Or a discharge valve disposed across the ends of the first discharge pipe and the second discharge pipe; Air supply valves respectively arranged in the air supply pipes, air discharge valves respectively arranged in the air discharge pipes, and an air supply unit for supplying air to the particulate collection unit via the air supply pipes. A heating unit arranged in the particulate collection unit; a power supply unit for applying current / voltage to the heating unit; exhaust gas introduced into the particulate collection unit and the particulate collection unit. A differential pressure sensor for detecting differential pressure information indicating the differential pressure of the purified gas purified by the method, and the temperature of the combustion gas discharged from the particulate trap when the particulate trap is regenerated by combustion. A temperature sensor that detects temperature information indicating, and a control unit that controls the whole by the differential pressure information detected by the differential pressure sensor and the temperature information detected by the temperature sensor, and An exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine that alternately repeats purification and combustion regeneration of exhaust gas in a particulate trap, wherein a carbon dioxide sensor is provided in the system, and the controller burns and regenerates the particulate trap. At this time, a combustion start determination unit is provided to determine the combustion start of the particulates in the particulate collection unit by comparing the concentration information indicating the carbon dioxide concentration detected by the carbon dioxide sensor with the predetermined concentration information stored in advance. Therefore, it is possible to detect the start of combustion (or ignition or non-ignition) of the particulates in the particulate collection part during combustion regeneration that could not be judged by the temperature sensor, and it is also possible to detect the end of combustion of the particulates.
It is possible to provide a diesel engine exhaust gas purifying device that can start combustion reliably without loss of electric power or melting of a heating unit, can efficiently perform combustion regeneration, and is excellent in reliability and safety.
【0026】また前記制御部が、前記パーティキュレー
ト捕集部を燃焼再生する際に前記炭酸ガスセンサで検出
された濃度情報と予め記憶された所定の濃度情報を比較
する濃度情報比較部と、前記濃度情報比較部で比較され
た結果に基づいて前記空気供給弁の開度及び/又は前記
空気供給部の空気流量を調節する調節部と、を備えたの
で、燃焼再生に際するパーティキュレート捕集部の異常
燃焼やパーティキュレートの不完全燃焼等を防止でき、
安全かつ燃焼効率の高い燃焼再生を行うことができ、信
頼性や安全性に優れたディーゼル機関の排気ガス浄化装
置を提供できる。Further, the control unit compares the concentration information detected by the carbon dioxide gas sensor with the predetermined concentration information stored in advance when the particulate collection unit is burned and regenerated, and the concentration information comparing unit. Since the control unit adjusts the opening degree of the air supply valve and / or the air flow rate of the air supply unit based on the result compared by the information comparison unit, the particulate collection unit at the time of combustion regeneration. It is possible to prevent abnormal combustion of particles and incomplete combustion of particulates.
It is possible to provide an exhaust gas purification device for a diesel engine that can perform combustion regeneration with high safety and combustion efficiency and that is highly reliable and safe.
【0027】また前記加熱部に電流/電圧を印加する他
の電源部を備え、前記制御部が、ディーゼル機関の運転
を停止する際に前記濃度情報比較部で比較された結果に
基づいて前記パーティキュレート捕集部の燃焼再生の継
続/停止を判断する燃焼再生継続/停止判断部と、前記
燃焼再生継続/停止判断部で前記パーティキュレート捕
集部の燃焼再生を継続した場合に前記加熱部に対して前
記電源部から前記他の電源部に切り換えて電流/電圧を
印加する切換部と、を備えたので、ディーゼル機関を運
転停止しても燃焼再生を途中中断することなく継続して
燃焼再生することができ、ディーゼル機関を用いた自動
車等を操作する操作者がパーティキュレート捕集部の燃
焼再生等を全く意識しないで自動車等を自由に始動/停
止することができ、操作性を向上することができ、信頼
性や運転操作性に優れたディーゼル機関の排気ガス浄化
装置を提供できる。Further, the heating section is provided with another power source section for applying a current / voltage, and the control section is based on the result compared by the concentration information comparing section when the operation of the diesel engine is stopped. A combustion regeneration continuation / stop determination unit that determines continuation / stop of combustion regeneration of the curate collection unit, and a heating unit when the combustion regeneration continuation / stop determination unit continues combustion regeneration of the party curate collection unit On the other hand, a switching unit that switches from the power source unit to the other power source unit and applies current / voltage is provided, so that even if the diesel engine is stopped, the combustion regeneration is continuously continued without interruption. The operator, who operates a vehicle using a diesel engine, can freely start / stop the vehicle, etc., without being aware of combustion regeneration of the particulate collection unit. It is possible to improve the operability can be provided an exhaust gas purifying apparatus for reliability and driving operation excellent in the diesel engine.
【0028】また前記第2の送気管の側壁の所定部に両
端部で連通される第1の連通管と、前記第1の排出管の
側壁の所定部に両端部で連通される第2の連通管と、前
記第1の連通管の側壁の所定部から前記第2の連通管の
側壁の所定部に両端部で連通される第3の連通管と、前
記第1の連通管の一端部又はその近傍部位,又は前記第
1の連通管と前記第2の送気管の端部同士に亘って配設
される第1の循環弁と、前記第2の連通管の一端部又は
その近傍部位,又は前記第2の連通管と前記第1の排出
管の端部同士に亘って配設される第2の循環弁と、を備
え、前記制御部が、前記パーティキュレート捕集部を燃
焼再生する際に前記温度センサで検出された温度情報と
予め記憶された所定の温度情報を比較する循環開始判断
部と、前記循環開始判断部で比較された結果に基づいて
前記第1の循環弁及び前記第2の循環弁を操作する循環
弁操作部と、を備えたので、ディーゼル機関の再始動に
際してパーティキュレート捕集部を燃焼再生する場合に
パーティキュレート捕集部をパーティキュレートの燃焼
開始温度近傍又はそれ以上に十分加熱した後燃焼再生す
るので、パーティキュレート捕集部に対するサーマルス
トレス等を抑制でき、亀裂や破裂等の発生を防止できる
とともに省電力化、節電化でき、経済性や運転操作性に
優れたディーゼル機関の排気ガス浄化装置を提供でき
る。Further, a first communicating pipe communicating at both ends with a predetermined portion of the side wall of the second air supply pipe and a second communicating pipe having both ends with a predetermined portion of the side wall of the first discharge pipe. A communication pipe, a third communication pipe that communicates from a predetermined portion of the side wall of the first communication pipe to a predetermined portion of the side wall of the second communication pipe at both ends, and one end of the first communication pipe. Or a portion in the vicinity thereof, or a first circulation valve disposed across the end portions of the first communication pipe and the second air supply pipe, and one end portion of the second communication pipe or a portion in the vicinity thereof Or a second circulation valve disposed across the ends of the second communication pipe and the first discharge pipe, the control unit burning and regenerating the particulate trapping unit. And a circulation start determination unit that compares the temperature information detected by the temperature sensor with predetermined temperature information stored in advance, and the circulation opening determination unit. Since the circulation valve operation unit that operates the first circulation valve and the second circulation valve based on the result compared by the determination unit, the particulate collection unit is burned when the diesel engine is restarted. When regenerating, the particulate collection part is heated and heated sufficiently near or above the combustion start temperature of the particulates, and then regenerated by combustion, so that thermal stress, etc. to the particulate collection part can be suppressed, and cracks and ruptures can be prevented. It is possible to provide an exhaust gas purifying device for a diesel engine, which can be prevented, can save power and can save power, and is excellent in economical efficiency and driving operability.
【0029】また前記空気供給管及び/又は前記空気排
出管が前記第1の連通管,前記第2の連通管又は前記第
3の連通管の内いずれか1の側壁の所定部に連通され、
前記加熱部が前記第1の連通管,前記第2の連通管又は
前記第3の連通管の内いずれか1内に配設され、また少
なくとも前記第1の連通管,前記第2の連通管又は前記
第3の連通管の内いずれか1内に送気部を備えたので、
ディーゼル機関の再始動に際してパーティキュレート捕
集部を燃焼再生する場合に、パーティキュレート捕集部
の加熱を短時間で終了でき、効率よく燃焼再生できると
ともにシステムの簡素化、軽量化、省力化を図ることが
でき、生産性,経済性,信頼性に優れたディーゼル機関
の排気ガス浄化装置を提供できる。Further, the air supply pipe and / or the air discharge pipe is communicated with a predetermined portion of a side wall of any one of the first communication pipe, the second communication pipe or the third communication pipe,
The heating unit is disposed in any one of the first communication pipe, the second communication pipe, and the third communication pipe, and at least the first communication pipe and the second communication pipe. Or, since the air supply unit is provided in any one of the third communication pipes,
When the particulate collection part is burned and regenerated when the diesel engine is restarted, the heating of the particulate collection part can be completed in a short time, efficient combustion and regeneration can be achieved, and the system can be simplified, lightweight, and labor-saving. Therefore, it is possible to provide an exhaust gas purification device for a diesel engine, which is excellent in productivity, economy, and reliability.
【図1】本発明の第1の実施例におけるディーゼル機関
の排気ガス浄化装置の概略構成を示す模式図FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1における制御部の概略構成を示すブロック
図FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a control unit in FIG.
【図3】(a)パーティキュレート捕集部を燃焼再生す
る際に空気供給部からの空気流量を一定としたときのパ
ーティキュレート捕集部の燃焼再生時間とパーティキュ
レート捕集部から排出された燃焼ガス中に含有される炭
酸ガスの濃度との関係を示す特性図 (b)パーティキュレート捕集部を燃焼再生する際に空
気供給弁の開度及び/又は空気供給部からの空気流量を
調節(又は制御)したときのパーティキュレート捕集部
の燃焼再生時間とパーティキュレート捕集部から排出さ
れた燃焼ガス中に含有される炭酸ガスの濃度との関係を
示す特性図FIG. 3 (a): Combustion regeneration time of the particulate collection unit and discharge from the particulate collection unit when the air flow rate from the air supply unit is constant when the particulate collection unit is burned and regenerated. Characteristic diagram showing the relationship with the concentration of carbon dioxide gas contained in the combustion gas. (B) Adjusting the opening of the air supply valve and / or the air flow rate from the air supply part when the particulate collection part is regenerated by combustion. A characteristic diagram showing the relationship between the combustion regeneration time of the particulate matter collecting section when (or controlled) and the concentration of carbon dioxide gas contained in the combustion gas discharged from the particulate matter collecting section.
【図4】本発明の第1の実施例におけるディーゼル機関
の排気ガス浄化装置のフローチャートFIG. 4 is a flowchart of an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施例におけるディーゼル機関
の排気ガス浄化装置の概略構成を示す模式図FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to a second embodiment of the present invention.
【図6】従来のディーゼル機関の排気ガス浄化装置の概
略構成を示す模式図FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a conventional diesel engine exhaust gas purification device.
1 排気管 2 第1の送気管 3a,3b 第2の送気管 4a,4b パーティキュレート捕集部 5a,5b 第1の排出管 6 第2の排出管 7 浄化ガス排気管 8a,8b,8′ 空気供給管 9a,9b,9′ 空気排出管 10a,10b 送気弁 11a,11b 排出弁 12a,12b,12a′,12b′,12″ 空気供
給弁 13a,13b,13a′ 空気排出弁 14,14′ 空気供給部 15a,15b 差圧センサ 16a,16b 温度センサ 17a,17b,17′ 加熱部 18 電源部 19,19′ 制御部 19a 燃焼開始判断部 19b 濃度情報比較部 19c 調節部 19d 燃焼再生継続/停止判断部 19e 切換部 19f 循環開始判断部 19g 循環弁操作部 20a,20b,20′,24a,24b,24′ 加
熱部用スイッチ 21 制御部用スイッチ 21′ 切換スイッチ 22a,22b,22′ 炭酸ガスセンサ 23 他の電源部 25 第1の連通管 26 第2の連通管 27 第3の連通管 28a,28b 第1の循環弁 29a,29b 第2の循環弁 30 送気部1 Exhaust Pipe 2 First Air Pipe 3a, 3b Second Air Pipe 4a, 4b Particulate Collection 5a, 5b First Exhaust Pipe 6 Second Exhaust Pipe 7 Purified Gas Exhaust Pipe 8a, 8b, 8 ' Air supply pipe 9a, 9b, 9'Air discharge pipe 10a, 10b Air supply valve 11a, 11b Discharge valve 12a, 12b, 12a ', 12b', 12 "Air supply valve 13a, 13b, 13a 'Air discharge valve 14, 14 ′ Air supply part 15a, 15b Differential pressure sensor 16a, 16b Temperature sensor 17a, 17b, 17 ′ Heating part 18 Power supply part 19, 19 ′ Control part 19a Combustion start determination part 19b Concentration information comparison part 19c Control part 19d Combustion regeneration continuation / Stop determination unit 19e Switching unit 19f Circulation start determination unit 19g Circulation valve operation unit 20a, 20b, 20 ', 24a, 24b, 24' Heating unit switch 2 Control unit switch 21 'Changeover switch 22a, 22b, 22' Carbon dioxide sensor 23 Other power supply unit 25 First communication pipe 26 Second communication pipe 27 Third communication pipe 28a, 28b First circulation valve 29a, 29b Second circulation valve 30 Air supply unit
Claims (5)
定部で連通される第1の送気管と、前記第1の送気管の
両端部にそれぞれ連通される第2の送気管と、前記第2
の送気管の端部にそれぞれ連通されるパーティキュレー
ト捕集部と、前記パーティキュレート捕集部の端部にそ
れぞれ連通される第1の排出管と、前記第1の排出管の
端部に両端部で連通される第2の排出管と、前記第2の
排出管の側壁の所定部に連通される浄化ガス排気管と、
前記第2の送気管の側壁の所定部にそれぞれ連通される
空気供給管と、前記第1の排出管の側壁の所定部にそれ
ぞれ連通される空気排出管と、前記第1の送気管又は前
記第2の送気管の一端部又はその近傍部位,又は前記第
1の送気管と前記第2の送気管の端部同士に亘って配設
される送気弁と、前記第1の排出管又は前記第2の排出
管の一端部又はその近傍部位,又は前記第1の排出管と
前記第2の排出管の端部同士に亘って配設される排出弁
と、前記空気供給管にそれぞれ配設される空気供給弁
と、前記空気排出管にそれぞれ配設される空気排出弁
と、前記空気供給管を介して前記パーティキュレート捕
集部に空気を供給する空気供給部と、前記パーティキュ
レート捕集部内に配設される加熱部と、前記加熱部に電
流/電圧を印加する電源部と、前記パーティキュレート
捕集部に導入される排気ガスと前記パーティキュレート
捕集部で浄化された浄化ガスの差圧等を示す差圧情報を
検出する差圧センサと、前記パーティキュレート捕集部
を燃焼再生する際に前記パーティキュレート捕集部から
排出された燃焼ガスの温度等を示す温度情報を検出する
温度センサと、前記差圧センサで検出された差圧情報及
び前記温度センサで検出された温度情報により全体を制
御する制御部と、を備え、前記パーティキュレート捕集
部で排気ガスの浄化と燃焼再生とを交互に繰り返すディ
ーゼル機関の排気ガス浄化装置であって、系内に炭酸ガ
スセンサを備え、前記制御部が前記パーティキュレート
捕集部を燃焼再生する際に前記炭酸ガスセンサで検出さ
れた炭酸ガス濃度等を示す濃度情報と予め記憶された所
定の濃度情報を比較して前記パーティキュレート捕集部
のパーティキュレートの燃焼開始を判断する燃焼開始判
断部を備えたことを特徴とするディーゼル機関の排気ガ
ス浄化装置。1. A first air supply pipe communicating with an end of an exhaust pipe of a diesel engine at a predetermined portion of a side wall, and a second air supply pipe communicating with both ends of the first air supply pipe, respectively. The second
And a first discharge pipe that communicates with the end of the particulate collection unit, and both ends of the first discharge pipe that communicate with the end of the air supply pipe. A second exhaust pipe that communicates with the second exhaust pipe, and a purified gas exhaust pipe that communicates with a predetermined portion of the side wall of the second exhaust pipe,
An air supply pipe that communicates with a predetermined part of the side wall of the second air supply pipe, an air discharge pipe that communicates with a predetermined part of the side wall of the first discharge pipe, the first air supply pipe or the above. An air supply valve arranged at one end of the second air supply pipe or a portion in the vicinity thereof, or across the end parts of the first air supply pipe and the second air supply pipe, the first discharge pipe, or One end of the second discharge pipe or a portion in the vicinity thereof, or a discharge valve disposed across the ends of the first discharge pipe and the second discharge pipe, and the air supply pipe, respectively. An air supply valve provided, an air discharge valve provided in each of the air discharge pipes, an air supply unit for supplying air to the particulate collection unit via the air supply pipe, and the particulate collection unit. A heating part disposed in the collecting part, and an electric current applying a current / voltage to the heating part. Section, a differential pressure sensor for detecting differential pressure information indicating the differential pressure between the exhaust gas introduced into the particulate collection section and the purified gas purified by the particulate collection section, and the particulate collection Temperature sensor for detecting the temperature information indicating the temperature of the combustion gas discharged from the particulate collection part when the part is burned and regenerated, and the differential pressure information detected by the differential pressure sensor and the temperature sensor An exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine, wherein the particulate trap collecting section alternately repeats purification and combustion regeneration of the exhaust gas. A gas sensor is provided, and when the control unit burns and regenerates the particulate trapping unit, concentration information indicating the concentration of carbon dioxide gas detected by the carbon dioxide gas sensor and the like, and a preliminary information. Exhaust gas purifying device for a diesel engine by comparing the stored predetermined density information has been characterized by comprising a combustion start determination unit that determines the start of combustion particulates of the particulate collection portion.
集部を燃焼再生する際に前記炭酸ガスセンサで検出され
た濃度情報と予め記憶された所定の濃度情報を比較する
濃度情報比較部と、前記濃度情報比較部で比較された結
果に基づいて前記空気供給弁の開度及び/又は前記空気
供給部の空気流量を調節する調節部と、を備えた請求項
1に記載のディーゼル機関の排気ガス浄化装置。2. A concentration information comparison unit, wherein the control unit compares the concentration information detected by the carbon dioxide gas sensor with a predetermined concentration information stored in advance when the particulate collection unit is burned and regenerated, and The exhaust gas of a diesel engine according to claim 1, further comprising: an adjusting unit that adjusts an opening degree of the air supply valve and / or an air flow rate of the air supply unit based on a result of comparison by the concentration information comparing unit. Purification device.
源部を備え、前記制御部が、ディーゼル機関の運転を停
止する際に前記濃度情報比較部で比較された結果に基づ
いて前記パーティキュレート捕集部の燃焼再生の継続/
停止を判断する燃焼再生継続/停止判断部と、前記燃焼
再生継続/停止判断部で前記パーティキュレート捕集部
の燃焼再生を継続した場合に前記加熱部に対して前記電
源部から前記他の電源部に切り換えて電流/電圧を印加
する切換部と、を備えた請求項1又は2に記載のディー
ゼル機関の排気ガス浄化装置。3. The heating unit further comprises another power supply unit for applying a current / voltage, wherein the control unit is based on a result compared by the concentration information comparison unit when the operation of the diesel engine is stopped. Continuation of combustion regeneration of the particulate collection unit /
A combustion regeneration continuation / stop determination unit that determines a stop, and when the combustion regeneration continuation / stop determination unit continues combustion regeneration of the particulate collection unit, the heating unit supplies the other power source to the heating unit. An exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to claim 1 or 2, further comprising: a switching unit that switches the unit to apply a current / voltage.
で連通される第1の連通管と、前記第1の排出管の側壁
の所定部に両端部で連通される第2の連通管と、前記第
1の連通管の側壁の所定部から前記第2の連通管の側壁
の所定部に両端部で連通される第3の連通管と、前記第
1の連通管の一端部又はその近傍部位,又は前記第1の
連通管と前記第2の送気管に亘って配設される第1の循
環弁と、前記第2の連通管の一端部又はその近傍部位,
又は前記第2の連通管と前記第1の排出管に亘って配設
される第2の循環弁と、を備え、前記制御部が、前記パ
ーティキュレート捕集部を燃焼再生する際に前記温度セ
ンサで検出された温度情報と予め記憶された所定の温度
情報を比較する循環開始判断部と、前記循環開始判断部
で比較された結果に基づいて前記第1の循環弁及び前記
第2の循環弁を操作する循環弁操作部と、を備えた請求
項1乃至3の内いずれか1に記載のディーゼル機関の排
気ガス浄化装置。4. A first communication pipe communicating at both ends with a predetermined portion of a side wall of the second air supply pipe, and a second communication pipe having both ends communicating with a predetermined portion of a side wall of the first discharge pipe. Communication pipe, a third communication pipe communicated from a predetermined portion of the side wall of the first communication pipe to a predetermined portion of the side wall of the second communication pipe at both ends, and one end of the first communication pipe. Part or a portion in the vicinity thereof, or a first circulation valve disposed over the first communication pipe and the second air supply pipe, and one end of the second communication pipe or a portion in the vicinity thereof,
Alternatively, the second communication pipe and a second circulation valve disposed across the first discharge pipe may be provided, and the temperature may be adjusted when the control unit burns and regenerates the particulate trapping unit. A circulation start determination unit for comparing the temperature information detected by the sensor with predetermined temperature information stored in advance, and the first circulation valve and the second circulation based on the result of comparison by the circulation start determination unit. An exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a circulation valve operating section that operates a valve.
が前記第1の連通管,前記第2の連通管又は前記第3の
連通管の内いずれか1の側壁の所定部に連通され、前記
加熱部が前記第1の連通管,前記第2の連通管又は前記
第3の連通管の内いずれか1内に配設され、また少なく
とも前記第1の連通管,前記第2の連通管又は前記第3
の連通管の内いずれか1内に送気部を備えた請求項1乃
至4の内いずれか1に記載のディーゼル機関の排気ガス
浄化装置。5. The air supply pipe and / or the air discharge pipe is communicated with a predetermined portion of a side wall of any one of the first communication pipe, the second communication pipe and the third communication pipe. The heating unit is disposed in any one of the first communication pipe, the second communication pipe, and the third communication pipe, and at least the first communication pipe and the second communication pipe. Tube or the third
The exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to any one of claims 1 to 4, wherein an air supply unit is provided in any one of the communication pipes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6120106A JPH07332066A (en) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | Exhaust emission control device of diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6120106A JPH07332066A (en) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | Exhaust emission control device of diesel engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07332066A true JPH07332066A (en) | 1995-12-19 |
Family
ID=14778080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6120106A Pending JPH07332066A (en) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | Exhaust emission control device of diesel engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07332066A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1099465A3 (en) * | 1999-10-07 | 2002-01-23 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Process and apparatus for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine |
DE102011007096B4 (en) | 2010-05-12 | 2023-03-02 | Ford Global Technologies, Llc | Diesel particulate filter control |
KR102639997B1 (en) * | 2023-09-21 | 2024-02-23 | 주식회사 용호기계기술 | Film plating device |
-
1994
- 1994-06-01 JP JP6120106A patent/JPH07332066A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1099465A3 (en) * | 1999-10-07 | 2002-01-23 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Process and apparatus for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine |
DE102011007096B4 (en) | 2010-05-12 | 2023-03-02 | Ford Global Technologies, Llc | Diesel particulate filter control |
KR102639997B1 (en) * | 2023-09-21 | 2024-02-23 | 주식회사 용호기계기술 | Film plating device |
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