JPH09256837A - 内燃機関のフィルタの粒子捕集状態検知装置および粒子捕集状態検知装置付きフィルタ - Google Patents
内燃機関のフィルタの粒子捕集状態検知装置および粒子捕集状態検知装置付きフィルタInfo
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- JPH09256837A JPH09256837A JP8063231A JP6323196A JPH09256837A JP H09256837 A JPH09256837 A JP H09256837A JP 8063231 A JP8063231 A JP 8063231A JP 6323196 A JP6323196 A JP 6323196A JP H09256837 A JPH09256837 A JP H09256837A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で排気系フィルタ内の微粒子の目
詰まり状態を検知することができる内燃機関のフィルタ
の粒子捕集状態検知装置を得る。 【解決手段】 この発明の内燃機関のフィルタの粒子捕
集状態検知装置は、内部に基準圧室２５を有するケース
２４と、このケース２４の内部に設けられ基準圧室２５
と内燃機関本体に通じる通気部２６とを画成するととも
に基準圧室２５内の圧力と通気部２６内の圧力との差圧
を検出する半導体圧力検出素子１１とを備え、半導体圧
力検出素子１１の検出値からフ排気系フィルタの粒子捕
集状態を検知するようになっているものである。
詰まり状態を検知することができる内燃機関のフィルタ
の粒子捕集状態検知装置を得る。 【解決手段】 この発明の内燃機関のフィルタの粒子捕
集状態検知装置は、内部に基準圧室２５を有するケース
２４と、このケース２４の内部に設けられ基準圧室２５
と内燃機関本体に通じる通気部２６とを画成するととも
に基準圧室２５内の圧力と通気部２６内の圧力との差圧
を検出する半導体圧力検出素子１１とを備え、半導体圧
力検出素子１１の検出値からフ排気系フィルタの粒子捕
集状態を検知するようになっているものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関のフィ
ルタの粒子捕集状態を検知する内燃機関のフィルタの粒
子捕集状態検知装置（以下、粒子捕集検知装置と略称す
る。）、およびその装置がフィルタに接続された粒子捕
集状態検知装置付きフィルタに関するものである。
ルタの粒子捕集状態を検知する内燃機関のフィルタの粒
子捕集状態検知装置（以下、粒子捕集検知装置と略称す
る。）、およびその装置がフィルタに接続された粒子捕
集状態検知装置付きフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のディーゼル内燃機関の構成
図であり、図において、内燃機関本体１は吸気配管２を
介して吸気系フィルタ３と接続されている。内燃機関本
体１の下部には、内燃機関本体１から排出された排気ガ
スを集めるイグゾーストマニホールド５が設けられてい
る。イグゾーストマニホールド５は排気配管６を介して
触媒を内蔵した触媒付きの排気系フィルタ７と接続され
ている。排気系フィルタ７には排気系フィルタ７の内部
の触媒の温度を検知する温度センサ８が設けられてい
る。
図であり、図において、内燃機関本体１は吸気配管２を
介して吸気系フィルタ３と接続されている。内燃機関本
体１の下部には、内燃機関本体１から排出された排気ガ
スを集めるイグゾーストマニホールド５が設けられてい
る。イグゾーストマニホールド５は排気配管６を介して
触媒を内蔵した触媒付きの排気系フィルタ７と接続され
ている。排気系フィルタ７には排気系フィルタ７の内部
の触媒の温度を検知する温度センサ８が設けられてい
る。
【０００３】また、内部にフィルタ要素７ａを有する排
気系フィルタ７には排気系フィルタ７の粒子捕集状態を
検知する粒子捕集検知装置９が設けられている。粒子捕
集検知装置９は、ケース１０と、このケース１０内を上
流室１０ａと下流室１０ｂとを画成するとともに上流室
１０ａ内の圧力と下流室１０ｂ内の圧力との差圧を検出
する半導体圧力検出素子１１と、上流室１０ａとフィル
タ要素７ａの上流側とを連通する上流側ホース１２と、
下流室１０ｂとフィルタ要素７ａの下流側とを連通する
下流側ホース１３とを備えている。
気系フィルタ７には排気系フィルタ７の粒子捕集状態を
検知する粒子捕集検知装置９が設けられている。粒子捕
集検知装置９は、ケース１０と、このケース１０内を上
流室１０ａと下流室１０ｂとを画成するとともに上流室
１０ａ内の圧力と下流室１０ｂ内の圧力との差圧を検出
する半導体圧力検出素子１１と、上流室１０ａとフィル
タ要素７ａの上流側とを連通する上流側ホース１２と、
下流室１０ｂとフィルタ要素７ａの下流側とを連通する
下流側ホース１３とを備えている。
【０００４】図６（ａ）は半導体圧力検出素子１１の平
面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の側面図、図６（ｃ）は
ゲージ抵抗の電気回路図である。半導体圧力検出素子１
１は、シリコンチップの一面をエッチングして薄肉のダ
イヤフラム部１７が形成され、シリコンチップの他面に
はイオン注入して４個のゲージ抵抗１８ａ〜１８ｄが形
成されている。このゲージ抵抗１８ａ〜１８ｄは半導体
圧力検出素子１１に歪みが無いときには同じ抵抗値Ｒを
示す。
面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の側面図、図６（ｃ）は
ゲージ抵抗の電気回路図である。半導体圧力検出素子１
１は、シリコンチップの一面をエッチングして薄肉のダ
イヤフラム部１７が形成され、シリコンチップの他面に
はイオン注入して４個のゲージ抵抗１８ａ〜１８ｄが形
成されている。このゲージ抵抗１８ａ〜１８ｄは半導体
圧力検出素子１１に歪みが無いときには同じ抵抗値Ｒを
示す。
【０００５】この半導体圧力検出素子１１は、例えば矢
印の方向に歪み変形したときには、ゲージ抵抗１８ａ、
１８ｃの抵抗値が増加し、ゲージ抵抗１８ｂ、１８ｄの
抵抗値が減少し、圧力による抵抗値の変化量の絶対値△
Ｒは等しくなっている。従って、各ゲージ抵抗１８ａ〜
１８ｄをブリッジ回路に組み込み、一定の電圧Ｅを加え
ることにより、抵抗変化を信号電圧Ｖ0（Ｖ0＝（△Ｒ／
Ｒ）×Ｅ）に変換することができ、電圧Ｖ0の計測で圧
力を知ることができる。
印の方向に歪み変形したときには、ゲージ抵抗１８ａ、
１８ｃの抵抗値が増加し、ゲージ抵抗１８ｂ、１８ｄの
抵抗値が減少し、圧力による抵抗値の変化量の絶対値△
Ｒは等しくなっている。従って、各ゲージ抵抗１８ａ〜
１８ｄをブリッジ回路に組み込み、一定の電圧Ｅを加え
ることにより、抵抗変化を信号電圧Ｖ0（Ｖ0＝（△Ｒ／
Ｒ）×Ｅ）に変換することができ、電圧Ｖ0の計測で圧
力を知ることができる。
【０００６】次に、上記構成の内燃機関の動作について
説明する。吸気系フィルタ３からの空気と、コントロー
ルユニット１４からの指示によりインジェクター１６か
ら噴射された燃料とは燃焼室内に入り、空気と燃料とは
燃焼室内で混合され、加圧されて爆発し、内燃機関の動
力となる。この際に発生する排気ガスは、イグゾースト
マニホールド５から排気配管６を通り、排気系フィルタ
７を通過する。この排気系フィルタ７のフィルタ要素７
ａでは排気ガス中の微粒子が捕集される。
説明する。吸気系フィルタ３からの空気と、コントロー
ルユニット１４からの指示によりインジェクター１６か
ら噴射された燃料とは燃焼室内に入り、空気と燃料とは
燃焼室内で混合され、加圧されて爆発し、内燃機関の動
力となる。この際に発生する排気ガスは、イグゾースト
マニホールド５から排気配管６を通り、排気系フィルタ
７を通過する。この排気系フィルタ７のフィルタ要素７
ａでは排気ガス中の微粒子が捕集される。
【０００７】また、排気系フィルタ７に微粒子の捕集が
進むと、フィルタ要素７ａの上流側の圧力が下流側の圧
力と比較して大きくなり、そのため上流室１０ａと下流
室１０ｂとの間で圧力差が生じる。この圧力差により半
導体圧力検出素子１１が撓み変形して、各ゲージ抵抗１
８ａ〜１８ｄが抵抗変化する。その抵抗変化値△Ｒは、
粒子捕集検知装置１１内にある制御回路部（図示せず）
で信号電圧Ｖ0に変換され、その信号電圧Ｖ0がコントロ
ールユニット１４に伝達される。このコントロールユニ
ット１４では信号電圧Ｖ0を圧力値に変換し、排気系フ
ィルタ７の微粒子の捕集程度、言い換えればフィルタ要
素７ａの詰まり具合いを判定することができ、この判定
結果は図示しない表示部に表示される。
進むと、フィルタ要素７ａの上流側の圧力が下流側の圧
力と比較して大きくなり、そのため上流室１０ａと下流
室１０ｂとの間で圧力差が生じる。この圧力差により半
導体圧力検出素子１１が撓み変形して、各ゲージ抵抗１
８ａ〜１８ｄが抵抗変化する。その抵抗変化値△Ｒは、
粒子捕集検知装置１１内にある制御回路部（図示せず）
で信号電圧Ｖ0に変換され、その信号電圧Ｖ0がコントロ
ールユニット１４に伝達される。このコントロールユニ
ット１４では信号電圧Ｖ0を圧力値に変換し、排気系フ
ィルタ７の微粒子の捕集程度、言い換えればフィルタ要
素７ａの詰まり具合いを判定することができ、この判定
結果は図示しない表示部に表示される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関のフィ
ルタの粒子捕集状態検知装置は、排気系フィルタ７のフ
ィルタ要素７ａの詰まり具合を検知するのに、半導体圧
力検出素子１１を用いているが、排気系フィルタ７のフ
ィルタ要素７ａで捕捉されなかった微粒子が下流側ホー
ス１３を通じて、半導体圧力検出素子１１の表面に設け
られたゲージ抵抗１８ａ〜１８ｄに達し、ゲージ抵抗１
８ａ〜１８ｄが微粒子による影響で半導体圧力検出素子
１１の信頼性が低下するという問題点があった。また、
排気系フィルタ７の上流側と下流側との差圧を検出する
ために上流側ホース１２、下流側ホース１３を揃えなけ
ればならず、部品点数が多くなるとともに、それだけ設
置スペースを有することになるという問題点もあった。
ルタの粒子捕集状態検知装置は、排気系フィルタ７のフ
ィルタ要素７ａの詰まり具合を検知するのに、半導体圧
力検出素子１１を用いているが、排気系フィルタ７のフ
ィルタ要素７ａで捕捉されなかった微粒子が下流側ホー
ス１３を通じて、半導体圧力検出素子１１の表面に設け
られたゲージ抵抗１８ａ〜１８ｄに達し、ゲージ抵抗１
８ａ〜１８ｄが微粒子による影響で半導体圧力検出素子
１１の信頼性が低下するという問題点があった。また、
排気系フィルタ７の上流側と下流側との差圧を検出する
ために上流側ホース１２、下流側ホース１３を揃えなけ
ればならず、部品点数が多くなるとともに、それだけ設
置スペースを有することになるという問題点もあった。
【０００９】この発明は、かかる問題点を解決すること
を課題とするものであって、フィルタの粒子捕集状態を
粒子の影響を受けることなく正確に検知することができ
る内燃機関のフィルタの粒子捕集状態検知装置、および
粒子捕集状態検知装置付きフィルタを得るものである。
を課題とするものであって、フィルタの粒子捕集状態を
粒子の影響を受けることなく正確に検知することができ
る内燃機関のフィルタの粒子捕集状態検知装置、および
粒子捕集状態検知装置付きフィルタを得るものである。
【００１０】また、コンパクトで設置スペースが小さく
てよい内燃機関のフィルタの粒子捕集状態検知装置、お
よび粒子捕集状態検知装置付きフィルタを得るものであ
る。
てよい内燃機関のフィルタの粒子捕集状態検知装置、お
よび粒子捕集状態検知装置付きフィルタを得るものであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明の内燃機関のフ
ィルタの粒子捕集状態検知装置は、内燃機関本体とフィ
ルタとの間に接続される内燃機関のフィルタの粒子捕集
状態検知装置であって、内部に基準圧室を有するケース
と、このケースの内部に設けられ基準圧室と内燃機関本
体に通じる通気部とを画成するとともに基準圧室内の圧
力と通気部内の圧力との差圧を検出する圧力検出部とを
備えたものである。
ィルタの粒子捕集状態検知装置は、内燃機関本体とフィ
ルタとの間に接続される内燃機関のフィルタの粒子捕集
状態検知装置であって、内部に基準圧室を有するケース
と、このケースの内部に設けられ基準圧室と内燃機関本
体に通じる通気部とを画成するとともに基準圧室内の圧
力と通気部内の圧力との差圧を検出する圧力検出部とを
備えたものである。
【００１２】また、この発明の粒子捕集状態検知装置付
きフィルタは、フィルタと、このフィルタに接続され、
内部に基準圧室を有するケースとこのケースの内部に設
けられ基準圧室と内燃機関本体に通じる通気部とを画成
するとともに基準圧室内の圧力と前記通気部内の圧力と
の差圧を検出する圧力検出部とを有する粒子捕集状態検
知装置とを備えたものである。
きフィルタは、フィルタと、このフィルタに接続され、
内部に基準圧室を有するケースとこのケースの内部に設
けられ基準圧室と内燃機関本体に通じる通気部とを画成
するとともに基準圧室内の圧力と前記通気部内の圧力と
の差圧を検出する圧力検出部とを有する粒子捕集状態検
知装置とを備えたものである。
【００１３】また、基準圧室内を真空とするものであ
る。
る。
【００１４】また、通気部が大気に通じているものであ
る。
る。
【００１５】また、圧力検出部は、ダイヤフラム部を有
しているとともに、ゲージ抵抗が形成された半導体圧力
検出素子であり、そのゲージ抵抗は基準圧室側に面して
いるものである。
しているとともに、ゲージ抵抗が形成された半導体圧力
検出素子であり、そのゲージ抵抗は基準圧室側に面して
いるものである。
【００１６】
実施の形態１．以下、この発明の実施の形態例を図につ
いて説明する。図１はこの発明の一実施の形態を示すデ
ィーゼル内燃機関の構成図、図２は図１中の粒子捕集検
知装置の一部を構成する圧力センサの断面図であり、図
５、図６と同一または相当部分は同一符号を付し、その
説明は省略する。粒子捕集検知装置２１は、排気系フィ
ルタ３７のフィルタ要素３７ａの上流側にホース３２を
介して接続されている。粒子捕集検知装置２１は、圧力
センサ３３と、圧力センサ３３の抵抗変化値△Ｒを信号
電圧Ｖ0に信号変換する制御回路部４０とを備えてい
る。
いて説明する。図１はこの発明の一実施の形態を示すデ
ィーゼル内燃機関の構成図、図２は図１中の粒子捕集検
知装置の一部を構成する圧力センサの断面図であり、図
５、図６と同一または相当部分は同一符号を付し、その
説明は省略する。粒子捕集検知装置２１は、排気系フィ
ルタ３７のフィルタ要素３７ａの上流側にホース３２を
介して接続されている。粒子捕集検知装置２１は、圧力
センサ３３と、圧力センサ３３の抵抗変化値△Ｒを信号
電圧Ｖ0に信号変換する制御回路部４０とを備えてい
る。
【００１７】圧力センサ３３は、ベース２２とカバー２
３とからなるとともに内部に真空の基準圧室２５を形成
するケース２４と、シリコンチップの一面をエッチング
して薄肉のダイヤフラム部１７が形成され、他面にイオ
ン注入して４個のゲージ抵抗１８ａ〜１８ｄが形成され
ている半導体圧力検出素子１１と、通気部２６を有する
台座２７と、ベース２２を貫通したリードピン２８と、
ゲージ抵抗１８ａ〜１８ｄとリードピン２８とを電気的
に接続するワイヤ２９とを備えている。なお、ベース２
２とリードピン２８との間にはシール部３０が設けら
れ、またベース２２には通気部２６に連通するとともに
ホース３２と接続されるパイプ３１が固着されている。
３とからなるとともに内部に真空の基準圧室２５を形成
するケース２４と、シリコンチップの一面をエッチング
して薄肉のダイヤフラム部１７が形成され、他面にイオ
ン注入して４個のゲージ抵抗１８ａ〜１８ｄが形成され
ている半導体圧力検出素子１１と、通気部２６を有する
台座２７と、ベース２２を貫通したリードピン２８と、
ゲージ抵抗１８ａ〜１８ｄとリードピン２８とを電気的
に接続するワイヤ２９とを備えている。なお、ベース２
２とリードピン２８との間にはシール部３０が設けら
れ、またベース２２には通気部２６に連通するとともに
ホース３２と接続されるパイプ３１が固着されている。
【００１８】次に、上記構成の内燃機関の動作について
説明する。吸気系フィルタ３からの空気と、コントロー
ルユニット１４からの指示によりインジェクター１６か
ら噴射された燃料とは燃焼室内に入り、空気と燃料とは
燃焼室内で混合され、加圧されて爆発し、内燃機関の動
力となる。この際に発生する排気ガスは、イグゾースト
マニホールド５から排気配管６を通り、排気系フィルタ
３７を通過する。この排気系フィルタ３７では排気ガス
中の微粒子がフィルタ要素３７ａで捕集される。
説明する。吸気系フィルタ３からの空気と、コントロー
ルユニット１４からの指示によりインジェクター１６か
ら噴射された燃料とは燃焼室内に入り、空気と燃料とは
燃焼室内で混合され、加圧されて爆発し、内燃機関の動
力となる。この際に発生する排気ガスは、イグゾースト
マニホールド５から排気配管６を通り、排気系フィルタ
３７を通過する。この排気系フィルタ３７では排気ガス
中の微粒子がフィルタ要素３７ａで捕集される。
【００１９】一方、フィルタ要素３７ａの目詰まりが大
きくなると、フィルタ要素３７ａの上流側と下流側との
間では圧力差が生じ、上流側は下流側と比較して大きな
圧力値を示す。フィルタ要素３７ａの下流側は大気に通
じているので、排気ガスに流れが無いときには下流側の
圧力は大気圧を示す。従って、大気圧とフィルタ要素３
７ａの上流側の圧力との圧力差を観察しておけば排気系
フィルタ３７におけるフィルタ要素３７ａの捕集程度を
知ることができる。
きくなると、フィルタ要素３７ａの上流側と下流側との
間では圧力差が生じ、上流側は下流側と比較して大きな
圧力値を示す。フィルタ要素３７ａの下流側は大気に通
じているので、排気ガスに流れが無いときには下流側の
圧力は大気圧を示す。従って、大気圧とフィルタ要素３
７ａの上流側の圧力との圧力差を観察しておけば排気系
フィルタ３７におけるフィルタ要素３７ａの捕集程度を
知ることができる。
【００２０】フィルタ要素３７ａの上流側の圧力は、粒
子捕集検知装置２１により知ることができる。即ち、フ
ィルタ要素３７ａの上流側と通気部２６とはホース３
２、パイプ３１を介して通じており、フィルタ要素３７
ａの上流側の圧力は通気部２６に伝わる。その結果、通
気部２６と基準圧室２５との差圧で圧力センサ３３の半
導体圧力検出素子１１は歪変形し、その各ゲージ抵抗１
８ａ〜１８ｄが抵抗変化し、その抵抗変化値△Ｒは、制
御回路部４０で信号電圧Ｖ0に変換され、その信号電圧
Ｖ0がコントロールユニット１４に伝達される。このコ
ントロールユニット１４では信号電圧Ｖ0を圧力値に変
換され、フィルタ要素３７ａの上流側の圧力を知ること
ができる。なお、基準圧室２５内の圧力は、絶対圧力が
１０-6ｍｍＨｇと実質的にゼロの絶対真空になっている
ので、粒子捕集検知装置２１で検知された差圧はフィル
タ要素３７ａの上流側の絶対圧力の値を実質的に示して
いる。また、この圧力検出の応答時間は１m秒以下と大
変短く、測定に要する時間は極めて短い。
子捕集検知装置２１により知ることができる。即ち、フ
ィルタ要素３７ａの上流側と通気部２６とはホース３
２、パイプ３１を介して通じており、フィルタ要素３７
ａの上流側の圧力は通気部２６に伝わる。その結果、通
気部２６と基準圧室２５との差圧で圧力センサ３３の半
導体圧力検出素子１１は歪変形し、その各ゲージ抵抗１
８ａ〜１８ｄが抵抗変化し、その抵抗変化値△Ｒは、制
御回路部４０で信号電圧Ｖ0に変換され、その信号電圧
Ｖ0がコントロールユニット１４に伝達される。このコ
ントロールユニット１４では信号電圧Ｖ0を圧力値に変
換され、フィルタ要素３７ａの上流側の圧力を知ること
ができる。なお、基準圧室２５内の圧力は、絶対圧力が
１０-6ｍｍＨｇと実質的にゼロの絶対真空になっている
ので、粒子捕集検知装置２１で検知された差圧はフィル
タ要素３７ａの上流側の絶対圧力の値を実質的に示して
いる。また、この圧力検出の応答時間は１m秒以下と大
変短く、測定に要する時間は極めて短い。
【００２１】また、大気圧も粒子捕集検知装置２１によ
り知ることができる。即ち、粒子捕集検知装置２１の通
気部２６は、パイプ３１、ホース３２、フィルタ要素３
７ａを介して排気系フィルタ３７の下流側にも通じてお
り、また排気系フィルタ３７の下流側は大気に通じてい
るので、排気系フィルタ３７内に排気ガスの流れがない
ときには、粒子捕集検知装置２１により大気圧を検知す
ることができる。
り知ることができる。即ち、粒子捕集検知装置２１の通
気部２６は、パイプ３１、ホース３２、フィルタ要素３
７ａを介して排気系フィルタ３７の下流側にも通じてお
り、また排気系フィルタ３７の下流側は大気に通じてい
るので、排気系フィルタ３７内に排気ガスの流れがない
ときには、粒子捕集検知装置２１により大気圧を検知す
ることができる。
【００２２】このように、粒子捕集検知装置２１によ
り、大気圧とフィルタ要素３７ａの上流側の圧力とが検
出され、コントロールユニット１４では、大気圧とフィ
ルタ要素３７ａの上流側の圧力との圧力差から排気系フ
ィルタ３７の微粒子の捕集程度、言い換えればフィルタ
要素３７ａの詰まり具合いを判定し、この判定結果は図
示しない表示部に表示される。
り、大気圧とフィルタ要素３７ａの上流側の圧力とが検
出され、コントロールユニット１４では、大気圧とフィ
ルタ要素３７ａの上流側の圧力との圧力差から排気系フ
ィルタ３７の微粒子の捕集程度、言い換えればフィルタ
要素３７ａの詰まり具合いを判定し、この判定結果は図
示しない表示部に表示される。
【００２３】図３（ａ）は内燃機関の始動時における粒
子捕集検知装置２１の信号電圧Ｖ0の時間変化を示した
実測データであり、始動時においては、キースイッチが
ＯＮの時から内燃機関の燃焼室内の爆発開始に至るまで
には、短くても０.１〜０.２secの時間がかかるが、圧
力の測定に要する時間は１msec程度であるので、燃焼室
内の爆発開始に至るまでの排気ガスの流れのないとき
に、粒子捕集検知装置２１により大気圧を検知すること
ができ、図３（ａ）の実測データでは７４５ｍｍＨｇの
大気圧の値を示している。図３（ｂ）は内燃機関の停止
時における粒子捕集検知装置２１の信号電圧Ｖ0の時間
変化を示した実測データであり、内燃機関の停止時にお
いても、燃焼室内の爆発工程の完了後に粒子捕集検知装
置２１により大気圧が検知される。
子捕集検知装置２１の信号電圧Ｖ0の時間変化を示した
実測データであり、始動時においては、キースイッチが
ＯＮの時から内燃機関の燃焼室内の爆発開始に至るまで
には、短くても０.１〜０.２secの時間がかかるが、圧
力の測定に要する時間は１msec程度であるので、燃焼室
内の爆発開始に至るまでの排気ガスの流れのないとき
に、粒子捕集検知装置２１により大気圧を検知すること
ができ、図３（ａ）の実測データでは７４５ｍｍＨｇの
大気圧の値を示している。図３（ｂ）は内燃機関の停止
時における粒子捕集検知装置２１の信号電圧Ｖ0の時間
変化を示した実測データであり、内燃機関の停止時にお
いても、燃焼室内の爆発工程の完了後に粒子捕集検知装
置２１により大気圧が検知される。
【００２４】そこで、内燃機関の一定運転状態、即ち排
気ガスの流量が一定のときの粒子捕集検知装置２１の出
力値と、例えば内燃機関の始動時に既に読み込んでいる
大気圧での粒子捕集検知装置２１の出力値との差から、
フィルタ要素３７ａでの微粒子の捕集程度を知ることが
できる。
気ガスの流量が一定のときの粒子捕集検知装置２１の出
力値と、例えば内燃機関の始動時に既に読み込んでいる
大気圧での粒子捕集検知装置２１の出力値との差から、
フィルタ要素３７ａでの微粒子の捕集程度を知ることが
できる。
【００２５】なお、移動範囲が限定されるフォークリフ
トや重機等においては、連続運転中の大気圧変動は通常
極めて小さいことより、大気圧を粒子捕集検知装置２１
により何度も検知することなく一度だけ測定しておけ
ば、後はフィルタ要素３７ａの上流側の圧力を逐次圧力
センサ３３により検知することにより、排気系フィルタ
３７における粒子の捕集程度を逐次知ることができる。
トや重機等においては、連続運転中の大気圧変動は通常
極めて小さいことより、大気圧を粒子捕集検知装置２１
により何度も検知することなく一度だけ測定しておけ
ば、後はフィルタ要素３７ａの上流側の圧力を逐次圧力
センサ３３により検知することにより、排気系フィルタ
３７における粒子の捕集程度を逐次知ることができる。
【００２６】なお、粒子捕集検出装置２１から得られた
大気圧の信号電圧Ｖ0はインジェクター１６から燃焼室
内に噴射する燃料量を決めるコントロールユニット１４
の大気圧補正演算ファクタとしても使用できる。また、
粒子捕集検知装置２１を排気配管６に取り付けてもよ
い。
大気圧の信号電圧Ｖ0はインジェクター１６から燃焼室
内に噴射する燃料量を決めるコントロールユニット１４
の大気圧補正演算ファクタとしても使用できる。また、
粒子捕集検知装置２１を排気配管６に取り付けてもよ
い。
【００２７】実施の形態２．図４はこの発明の他の実施
の形態を示す構成図であり、吸気系フィルタ３の下流側
の吸気配管２にホース３２を介して粒子捕集検知装置２
１が接続されている点が実施の形態１と異なる。
の形態を示す構成図であり、吸気系フィルタ３の下流側
の吸気配管２にホース３２を介して粒子捕集検知装置２
１が接続されている点が実施の形態１と異なる。
【００２８】この実施の形態では、吸気系フィルタ３で
の微粒子の捕集程度を粒子捕集検知装置２１を用いて知
ることができる。
の微粒子の捕集程度を粒子捕集検知装置２１を用いて知
ることができる。
【００２９】なお、上記の各実施の形態では、ダイヤフ
ラム部を有し基準圧室側にゲージ抵抗が形成されたピエ
ゾ効果を有する半導体圧力検出素子を圧力検出部として
用いたが、圧力に応じて対向したプレート間の距離が変
動し、その変動を静電容量の変動として捉えた静電容量
式の圧力検出部であってもよい。また、基準圧室内に例
えば不活性ガスであるアルゴンガスを所定の圧力で封入
してあってもよい。さらに、各実施の形態では粒子捕集
検知装置をディーゼル内燃機関に適用したが、例えばガ
ソリン内燃機関にも適用することができる。
ラム部を有し基準圧室側にゲージ抵抗が形成されたピエ
ゾ効果を有する半導体圧力検出素子を圧力検出部として
用いたが、圧力に応じて対向したプレート間の距離が変
動し、その変動を静電容量の変動として捉えた静電容量
式の圧力検出部であってもよい。また、基準圧室内に例
えば不活性ガスであるアルゴンガスを所定の圧力で封入
してあってもよい。さらに、各実施の形態では粒子捕集
検知装置をディーゼル内燃機関に適用したが、例えばガ
ソリン内燃機関にも適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の内燃機
関のフィルタの粒子捕集状態検知装置によれば、内部に
基準圧室を有するケースと、このケースの内部に設けら
れ基準圧室と内燃機関本体に通じる通気部とを画成する
とともに基準圧室内の圧力と通気部内の圧力との差圧を
検出する圧力検出部とを備えたので、簡単な構造でフィ
ルタの粒子捕集状態を簡単に検知することができるとと
もに、小型化できる効果がる。
関のフィルタの粒子捕集状態検知装置によれば、内部に
基準圧室を有するケースと、このケースの内部に設けら
れ基準圧室と内燃機関本体に通じる通気部とを画成する
とともに基準圧室内の圧力と通気部内の圧力との差圧を
検出する圧力検出部とを備えたので、簡単な構造でフィ
ルタの粒子捕集状態を簡単に検知することができるとと
もに、小型化できる効果がる。
【００３１】また、この発明の粒子捕集状態検知装置付
きフィルタによれば、フィルタと、このフィルタに接続
され、内部に基準圧室を有するケースとこのケースの内
部に設けられ基準圧室と内燃機関本体に通じる通気部と
を画成するとともに基準圧室内の圧力と通気部内の圧力
との差圧を検出する圧力検出部とを有する粒子捕集状態
検知装置とを備えたので、簡単な構造でフィルタの粒子
捕集状態を簡単に検知することができるとともに、小型
化できる効果がる。
きフィルタによれば、フィルタと、このフィルタに接続
され、内部に基準圧室を有するケースとこのケースの内
部に設けられ基準圧室と内燃機関本体に通じる通気部と
を画成するとともに基準圧室内の圧力と通気部内の圧力
との差圧を検出する圧力検出部とを有する粒子捕集状態
検知装置とを備えたので、簡単な構造でフィルタの粒子
捕集状態を簡単に検知することができるとともに、小型
化できる効果がる。
【００３２】また、基準圧室内を真空としたとき、特に
実質的に絶対真空にしたときには、温度の変動に対する
基準圧室内の圧力変動はなく、より正確にフィルタの粒
子捕集状態を検知することができる。
実質的に絶対真空にしたときには、温度の変動に対する
基準圧室内の圧力変動はなく、より正確にフィルタの粒
子捕集状態を検知することができる。
【００３３】また、通気部は大気にも通じているときに
は、例えば内燃機関の始動時、停止時に大気圧を簡単に
検知することができる。
は、例えば内燃機関の始動時、停止時に大気圧を簡単に
検知することができる。
【００３４】また、圧力検出部として、一部にダイヤフ
ラム部を有し、ゲージ抵抗が形成された半導体圧力検出
素子を用い、そのゲージ抵抗を基準圧室側に面している
ときには、ゲージ抵抗が例えば排気ガスに晒されること
がなく、長期にわたって信頼性を維持することができ
る。
ラム部を有し、ゲージ抵抗が形成された半導体圧力検出
素子を用い、そのゲージ抵抗を基準圧室側に面している
ときには、ゲージ抵抗が例えば排気ガスに晒されること
がなく、長期にわたって信頼性を維持することができ
る。
【図１】 この発明の実施の形態１を示す内燃機関の構
成図である。
成図である。
【図２】 図１の粒子捕集検知装置に組み込まれた圧力
センサの断面図である。
センサの断面図である。
【図３】 （ａ）は内燃機関の始動時における圧力セン
サの信号電圧Ｖ0の時間変化を示した実測データであ
り、（ｂ）は内燃機関の停止時における圧力センサの信
号電圧Ｖ0の時間変化を示した実測データである。
サの信号電圧Ｖ0の時間変化を示した実測データであ
り、（ｂ）は内燃機関の停止時における圧力センサの信
号電圧Ｖ0の時間変化を示した実測データである。
【図４】 この発明の実施の形態２を示す内燃機関の構
成図である。
成図である。
【図５】 従来のディーゼル内燃機関の構成図である。
【図６】 （ａ）は半導体圧力検出素子の平面図、
（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）はゲージ抵抗の電気回
路図である。
（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）はゲージ抵抗の電気回
路図である。
１ 内燃機関本体、２ 吸気配管、３ 吸気系フィル
タ、１１ 半導体圧力検出素子（圧力検出部）、１４
コントロールユニット、１７ ダイヤフラム部、１８ａ
〜１８ｄ ゲージ抵抗、２１ 粒子捕集検知装置、２３
ケース、２５基準圧室、２６ 通気部、３３ 圧力セ
ンサ、３７ 排気系フィルタ、３７ａフィルタ要素。
タ、１１ 半導体圧力検出素子（圧力検出部）、１４
コントロールユニット、１７ ダイヤフラム部、１８ａ
〜１８ｄ ゲージ抵抗、２１ 粒子捕集検知装置、２３
ケース、２５基準圧室、２６ 通気部、３３ 圧力セ
ンサ、３７ 排気系フィルタ、３７ａフィルタ要素。
Claims (5)
- 【請求項１】 内燃機関本体とフィルタとの間に接続さ
れる内燃機関のフィルタの粒子捕集状態検知装置であっ
て、 内部に基準圧室を有するケースと、 このケースの内部に設けられ前記基準圧室と前記内燃機
関本体に通じる通気部とを画成するとともに基準圧室内
の圧力と前記通気部内の圧力との差圧を検出する圧力検
出部とを備えた内燃機関のフィルタの粒子捕集状態検知
装置。 - 【請求項２】 フィルタと、 このフィルタに接続され、内部に基準圧室を有するケー
スと、このケースの内部に設けられ前記基準圧室と内燃
機関本体に通じる通気部とを画成するとともに基準圧室
内の圧力と前記通気部内の圧力との差圧を検出する圧力
検出部とを有する粒子捕集状態検知装置とを備えた粒子
捕集状態検知装置付きフィルタ。 - 【請求項３】 基準圧室内は真空である請求項１または
請求項２記載の内燃機関のフィルタの粒子捕集状態検知
装置。 - 【請求項４】 通気部は大気にも通じている請求項１な
いし請求項３の何れかに記載の内燃機関のフィルタの粒
子捕集状態検知装置。 - 【請求項５】 圧力検出部は、ダイヤフラム部を有し、
ゲージ抵抗が形成された半導体圧力検出素子であり、そ
のゲージ抵抗は基準圧室側に面している請求項１ないし
請求項４の何れかに記載の内燃機関のフィルタの粒子捕
集状態検知装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8063231A JPH09256837A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 内燃機関のフィルタの粒子捕集状態検知装置および粒子捕集状態検知装置付きフィルタ |
| CH00650/97A CH691829A5 (fr) | 1996-03-19 | 1997-03-18 | Capteur de l'état d'accumulation de particules pour un dispositif filtrant d'un moteur à combustion interne. |
| DE19711491A DE19711491C5 (de) | 1996-03-19 | 1997-03-19 | Teilchenansammlungszustandssensor und Brennkraftmaschine mit einem derartigen Sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8063231A JPH09256837A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 内燃機関のフィルタの粒子捕集状態検知装置および粒子捕集状態検知装置付きフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09256837A true JPH09256837A (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=13223244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8063231A Pending JPH09256837A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 内燃機関のフィルタの粒子捕集状態検知装置および粒子捕集状態検知装置付きフィルタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09256837A (ja) |
| CH (1) | CH691829A5 (ja) |
| DE (1) | DE19711491C5 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1936139A1 (en) | 2006-12-12 | 2008-06-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Differential pressure calculating device and method for calculating differential pressure between the upstream section and the downstream section of filter, and deposition amount estimating device and method for estimating deposition amount of particulate matter on the filter |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2884862B1 (fr) * | 2005-04-22 | 2007-06-22 | Renault Sas | Procede et dispositif le diagnostic de l'etat de fonctionnement d'une ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5672213A (en) * | 1979-11-19 | 1981-06-16 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas filter for internal combustion engine |
| JPS59100917U (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-07 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気微粒子処理装置 |
| DE4008092A1 (de) * | 1990-03-14 | 1991-09-19 | Gillet Heinrich Gmbh | Russfilter fuer dieselmotoren und verfahren zu dessen regenerierung |
| US5186055A (en) * | 1991-06-03 | 1993-02-16 | Eaton Corporation | Hermetic mounting system for a pressure transducer |
| DE4303625B4 (de) * | 1993-02-09 | 2005-02-10 | Deutz Ag | Verfahren zur Regeneration von Partikelfiltersystemen |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP8063231A patent/JPH09256837A/ja active Pending
-
1997
- 1997-03-18 CH CH00650/97A patent/CH691829A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1997-03-19 DE DE19711491A patent/DE19711491C5/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1936139A1 (en) | 2006-12-12 | 2008-06-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Differential pressure calculating device and method for calculating differential pressure between the upstream section and the downstream section of filter, and deposition amount estimating device and method for estimating deposition amount of particulate matter on the filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19711491A1 (de) | 1997-11-06 |
| DE19711491C5 (de) | 2008-11-13 |
| DE19711491C2 (de) | 2000-01-27 |
| CH691829A5 (fr) | 2001-10-31 |
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