JPS5872611A - Exhaust gas purifier of diesel engine - Google Patents

Exhaust gas purifier of diesel engine

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JPS5872611A
JPS5872611A JP56171768A JP17176881A JPS5872611A JP S5872611 A JPS5872611 A JP S5872611A JP 56171768 A JP56171768 A JP 56171768A JP 17176881 A JP17176881 A JP 17176881A JP S5872611 A JPS5872611 A JP S5872611A
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burner
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松岡 孟
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust

Abstract

PURPOSE:To completely burn a collected component in a filter member further prevent deterioration of an exhaust system part, caused from excessively unnecessary consumption of burner fuel, by variably supplying a fuel quantity to a burner device. CONSTITUTION:A control circuit 23, in which the higher the speed of an engine, the larger the flow of exhaust is decided to change an opening signal S3 of a fuel regulating valve 20 to the direction of larger valve opening, further the lwoer the exhaust temperature, to the larger opening direction the valve opening signal S3 is changed by an exhaust temperature signal S4 from a temperature sensor 25, is provided. Then a fuel quantity, supplied to a burner device 8, is constituted variable. For instance, if an opening of the regulating valve 20 is increased, a level of negative pressure, applied to chambers 16c, 17c in a diaphragm device 16, is increased, and needles 16b, 17b are more retracted. As a result, opening area of orifices 14, 15 is increased, then quantities of fuel air and fuel can be increased.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ディーゼルエンジンの排気中のカーボン粒子
等の微粒子成分を捕集するフィルタ一部材を排気通路に
設けたディーゼルエンジンの排気浄化装置に関し、さら
に詳細には、捕集された成分をパーナル装置を用いて燃
焼させることによって、フィルタ一部材の目詰まpt解
消するようにした。排気浄化装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an exhaust purification device for a diesel engine in which an exhaust passage is provided with a filter member that collects particulate components such as carbon particles in the exhaust gas of a diesel engine. By burning the collected components using a Parnall device, the clogging of the filter member was eliminated. This invention relates to an exhaust gas purification device.

ディーゼルエンジンの排気中には、カーボン粒子等の微
粒子成分が多く含まれ、テイーゼルエンジンの排気浄化
を実施するにあたっては、この微粒子成分全除去するこ
とが不可欠とされてきた。従来、そのための排気浄化装
置としては、例えば特開昭49−71315 号公報に
示されているように、排気通路内に上記微粒子成分を捕
集するフィルタ一部材金配し、捕集成分は該フィルタ一
部材よりも上流側に配したバーナ装置によって適宜燃焼
させて、フィルタ一部材の目詰まシラ解消するようにし
たものが知られている。
The exhaust gas of a diesel engine contains many particulate components such as carbon particles, and it has been considered essential to completely remove these particulate components when purifying the exhaust gas of a tasel engine. Conventionally, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 49-71315, an exhaust gas purification device for this purpose has a metal filter disposed in the exhaust passage to collect the above-mentioned particulate components, and the collected components are It is known that a burner device disposed upstream of the filter member burns the fuel as appropriate to eliminate clogging of the filter member.

上記のような排気浄化装置においては、定期的に、もし
くは目詰まシ検出手段によってフィルタ一部材の目詰ま
りが検知されたとき適宜バーナ装置が作動されるように
なっている。上記捕集成分は一般に、580〜600℃
程度まで加熱されると数十秒程度の短時間で燃え尽き、
フィルタ一部材の目詰まシが解消される。
In the exhaust purification device as described above, the burner device is operated periodically or as appropriate when clogging of the filter member is detected by the clogging detection means. The above-mentioned scavenging component is generally heated at 580 to 600°C.
When heated to a certain degree, it burns out in a short period of about tens of seconds,
Clogging of the filter member is eliminated.

捕・集成分の加熱温度は当然、バーナ装置の燃焼の強さ
、すなわちバーナ装置に供給される燃料量によるが、従
来の装置にあってはこの燃料量は一定に固定されていた
ため、燃料量の設定が低いような場合には、排気温度が
低い、あるいは排気流量が多いときにバーナ装置が作動
すると、捕集成分が十分に加熱されず、したがって完全
に燃え尽きないことが起こり得る。反対に排気温度が高
い、あるいは排気流量が少ないときにバーナ装置が作動
すると捕集成分が必要以上に高熱化するとともある。フ
ィルタ一部材の目詰まり解消の見地からは、捕集成分が
必要以上に加熱されても不都合はないが、そのためにバ
ーナ燃料は必要以上に消費されることになるので極めて
不経済であるとともにフィルタ一部材等の排気系部品が
高温化して劣化することもある。
The heating temperature of the scavenging and collecting components naturally depends on the intensity of combustion in the burner device, that is, the amount of fuel supplied to the burner device, but in conventional devices, this amount of fuel was fixed, so the amount of fuel If the burner device is activated when the exhaust gas temperature is low or the exhaust gas flow rate is high, the captured components may not be sufficiently heated and therefore not completely burnt out. On the other hand, if the burner device is operated when the exhaust gas temperature is high or the exhaust gas flow rate is low, the collected components may become hotter than necessary. From the standpoint of eliminating clogging of the filter components, there is no problem if the collected components are heated more than necessary, but this causes burner fuel to be consumed more than necessary, which is extremely uneconomical and also prevents the filter from clogging. Exhaust system parts such as certain parts may become hot and deteriorate.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、フィル
タ一部材の捕集成分全完全に燃−え尽くし、しかもバー
ナ燃料を必要以上に消費して排気系部品の劣化を招くよ
うなことのないディーゼルエンジンの排気浄化装置全提
供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to completely burn out all of the collected components of the filter member, and also to prevent the burner fuel from being consumed more than necessary and causing deterioration of the exhaust system parts. The purpose is to provide a complete exhaust purification device for diesel engines.

本発明のディーゼルエンジンの排気浄化装置は、前述の
排気浄化装置、すなわち、排気中のカーボン粒子等微粒
子全捕集するフィルタ一部材が排気通路に配設されると
ともに、該フィルタ一部材の上流の排気通路にフィルタ
一部材の目詰まりを解消するバーナ装置が設ケラれたデ
ィーゼルエンジンの排気浄化装置において、排気流量に
対応した出力全発生”する排気流量検出装置と、排気温
度を検出する排気温度センサと、バーナ用燃料量を制御
するアクチュ、エータと、該バーナ用燃料量に応じ心安
なバーナ燃焼用空気を供給するバーナ燃焼空気供給装置
と、前記排気流量検出装置と排気温度センサとからの出
力によりバーナー[心安燃料量を演算して前記アクチュ
エー゛夕を作動制御する制御装置とを設けたことt%徴
とするものである。
The exhaust purification device for a diesel engine according to the present invention includes the above-mentioned exhaust purification device, that is, a filter member for collecting all fine particles such as carbon particles in the exhaust gas, which is disposed in the exhaust passage, and a filter member upstream of the filter member. In an exhaust purification system for a diesel engine that is equipped with a burner device in the exhaust passage to eliminate clogging of filter components, there is an exhaust flow rate detection device that generates a full output corresponding to the exhaust flow rate, and an exhaust temperature detection device that detects the exhaust temperature. A sensor, an actuator and an eater that control the amount of fuel for the burner, a burner combustion air supply device that supplies safe burner combustion air according to the amount of fuel for the burner, and the exhaust flow rate detection device and the exhaust temperature sensor. According to the output, the burner [and a control device that calculates a safe fuel amount and controls the operation of the actuator are provided.

上記構造の本発明のディーゼルエンジンの排気浄化装置
においては、/トナ装置には排気温度、排気流量も考慮
して、捕集成分金所安温度まで加熱し、完全に燃焼させ
るために必蟹最少限のバーナ燃料が供給され得るように
なるから、捕集成分が燃え残ることがなく、しかも余分
なバーナ燃料の消費も抑えられるようになる。
In the diesel engine exhaust purification device of the present invention having the above structure, the toner device heats the collected components to the lowest temperature, taking into account the exhaust temperature and exhaust flow rate, and removes the minimum amount necessary for complete combustion. Since a limited amount of burner fuel can be supplied, the collected components will not remain unburned, and consumption of excess burner fuel can also be suppressed.

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の1実施例によるディーゼルエンジンの
排気浄化装置を示すものである。
FIG. 1 shows an exhaust purification device for a diesel engine according to one embodiment of the present invention.

ス0ットルハルフヲ持たないディーゼルエンジン1の排
気通路2にはハニカム状の非導電性フィルタ一部材3が
配設されている。フィルタ一部材3ば多孔質の隔壁3a
によって多数の細孔3bが形成されてなる。細孔3bは
1つおきに端部全変えて各々の一端部がブラインドプラ
グ3cで閉塞されており、上流側端部が開いた細孔3b
内に流入した排気は、多孔質の隔壁3ai通過して、下
流側端部が開いた細孔3bに流出する。排気が隔壁3a
全通過する際に、この排気中に含まれていたカーボン粒
子等の微粒子が該隔壁3aに捕集される。フィルタ一部
材3Vcは、その軸心と直交する方向に1対の電極4,
5が挿入されている。これら電極4,5は、それぞれ絶
縁部材6,7を介してフィルタ一部材30周壁に固定さ
れ、各隔壁38に対しては密に、すなわち隔壁3aとの
間に間隙を形成しないように挿入されている。フィルタ
一部材3よりも上流側の排気通路2内には、バーす8が
配設されている。このバーナ8ば1次エアノズル8aと
2次エアノズル8b、それに燃料ノズル8cおよび着火
ヒータ8dからなる。1次エアノズル8aおよび2次エ
アノズル8bはともに、燃焼用空気を供給するエアポン
プ9の吐LPJOから引かれたエア配管1oに接続され
ている。一方、燃料ノズル8cは、燃料ポンプ11が介
設された燃料配管12によって、燃料Fを貯える燃料タ
ンク13と接続されている。上記エア配管1oと燃料配
管12中にはそれぞれオリフィス14.15が設けられ
、これらオリフィス14.15中には各々ダイヤフラム
装置16.17のダイヤフラム16a、17aに固定さ
れた略円錐状のニー)”ル16b、17bが挿通される
ようになっている。そしてこれらダイヤフラム装置16
.17のダイヤフラム室16c、17cは、配管18a
、18bと、これら配管が合流された制御エア配管18
を介して予−ジタンク19に接続されている。制御エア
配管18中には開度が調節され得る調節バルブ20が配
設され、またサージタンク19にはノ(キュームボンプ
21の吸込側が接続されている。
A honeycomb-shaped non-conductive filter member 3 is disposed in an exhaust passage 2 of a diesel engine 1 without a throttle half. Filter member 3, porous partition wall 3a
A large number of pores 3b are formed by this. The ends of every other pore 3b are changed, and one end of each is closed with a blind plug 3c, and the upstream end is open.
The exhaust gas flowing into the chamber passes through the porous partition wall 3ai and flows out into the pore 3b having an open downstream end. Exhaust is from partition wall 3a
During the entire passage, fine particles such as carbon particles contained in the exhaust gas are collected by the partition wall 3a. The filter member 3Vc has a pair of electrodes 4,
5 has been inserted. These electrodes 4 and 5 are fixed to the peripheral wall of the filter member 30 via insulating members 6 and 7, respectively, and are inserted into each partition wall 38 tightly, that is, without forming a gap between them and the partition wall 3a. ing. A bar 8 is disposed in the exhaust passage 2 upstream of the filter member 3. This burner 8 consists of a primary air nozzle 8a, a secondary air nozzle 8b, a fuel nozzle 8c, and an ignition heater 8d. Both the primary air nozzle 8a and the secondary air nozzle 8b are connected to an air pipe 1o drawn from the discharge LPJO of an air pump 9 that supplies combustion air. On the other hand, the fuel nozzle 8c is connected to a fuel tank 13 that stores fuel F through a fuel pipe 12 in which a fuel pump 11 is installed. An orifice 14.15 is provided in each of the air pipe 1o and fuel pipe 12, and each orifice 14.15 has a substantially conical knee fixed to a diaphragm 16a, 17a of a diaphragm device 16.17, respectively. The diaphragm devices 16b and 17b are inserted through the diaphragm devices 16b and 17b.
.. The 17 diaphragm chambers 16c and 17c are connected to the piping 18a.
, 18b, and the control air piping 18 where these pipings are merged.
It is connected to the reserve tank 19 via. A control valve 20 whose opening degree can be adjusted is provided in the control air pipe 18, and the suction side of a vacuum pump 21 is connected to the surge tank 19.

前述した電極4.5は目詰まり検出回路22に接続され
、この目詰まり検出回路22の出力は制御回路23に入
力されるようにな−ってイル。またディーゼルエンジン
1には、例えばパルス発生式の回転センサ24が、そし
て排気通路2内には温度センサ25が設けられ、これら
回転セッサ24、温度セ/す25の出力も上記制御回路
に入力されるようになっている。
The aforementioned electrode 4.5 is connected to a clogging detection circuit 22, and the output of this clogging detection circuit 22 is input to a control circuit 23. Further, the diesel engine 1 is provided with, for example, a pulse generation type rotation sensor 24 and a temperature sensor 25 in the exhaust passage 2, and the outputs of these rotation sensor 24 and temperature sensor 25 are also input to the control circuit. It has become so.

以下、上記構造を有する本実施例の排気浄化装置の作動
について説明する。
The operation of the exhaust gas purification device of this embodiment having the above structure will be explained below.

前述した1対の電極4.5間の電気抵抗は、フィルタ一
部材3の隔壁3aにカーボン粒子等の微粒子が付着する
と、付着したその微粒子の量の増大に応じて減少する特
性を有する。
The electrical resistance between the pair of electrodes 4.5 described above has a characteristic that when fine particles such as carbon particles adhere to the partition wall 3a of the filter member 3, the electric resistance decreases as the amount of the adhered fine particles increases.

したがって例えば一方の電極4(5)を抵抗を介してバ
ッテリの陽極に接続する一方、該バッテリの陰極をアー
スに接続し、他方の電極5(4)をアースに接続すると
、上記抵抗の両端の電圧差は、隔壁3aに付着した微粒
子の量の増大に応じて増大するようになる。したがって
ここで、バーナ8を燃焼させてフィルタ一部材3の目詰
まりを解消することが必要である程度に微粒子が付着し
たときの上記電圧差と同じ基準電圧を発生する基準電圧
発生回路を設け、この基準電圧と上記電圧差を比較して
上記電圧差が基準電圧を上回ったときに電気信号を発す
るようにすれば、この電気信号を用いてバーナ作動を自
動的に開始させることができる。前記目詰まり検出回路
22はこのように構成されたものであシ、バーナ作動が
必要な程にフィルタ一部材30目詰まりが進行すると、
目詰まり検出信号S1  を制御回路23に送る。
Therefore, for example, if one electrode 4 (5) is connected to the anode of a battery through a resistor, while the cathode of the battery is connected to ground, and the other electrode 5 (4) is connected to ground, both ends of the resistor The voltage difference increases as the amount of particles attached to the partition wall 3a increases. Therefore, here, a reference voltage generation circuit is provided which generates the same reference voltage as the voltage difference mentioned above when fine particles are attached to the extent necessary to unclog the filter member 3 by burning the burner 8. If the reference voltage and the voltage difference are compared and an electric signal is generated when the voltage difference exceeds the reference voltage, the burner operation can be automatically started using this electric signal. The clogging detection circuit 22 is configured as described above, and when the filter member 30 becomes clogged to the extent that burner operation is required,
A clogging detection signal S1 is sent to the control circuit 23.

上記目詰まり検出信号S1  が入力されると制御回路
23は、電気ヒータからなる着火ヒ−夕8dに通電する
着火信号S2を出力し、次いで調節パルプ20を開くパ
ルプ開信号S3を出力゛する。パルプ開信号S3 によ
り調節パルプ20が開かれると、ダイヤフラム装置16
.17のダイヤフラム室16c、17cは、バキューム
ポンプ21によって負圧に保たれたサージタンク19と
連通されるようになり、各ダイヤフラム16a、17a
はリターンバネ16d、17dに抗して図中右方に引か
れる。したがってこれらダイヤフラム16a117aに
固定されているニードル16 b 、17bは、それま
で嵌合していたオリフィス14.15から右方に退出し
て、それぞれエア配管10、燃料配管12を開き、バー
ナ8に各々燃焼用の空気と燃料Fを供給させる。
When the clogging detection signal S1 is input, the control circuit 23 outputs an ignition signal S2 that energizes the ignition heater 8d, which is an electric heater, and then outputs a pulp opening signal S3 that opens the regulating pulp 20. When the regulating pulp 20 is opened by the pulp opening signal S3, the diaphragm device 16
.. The 17 diaphragm chambers 16c and 17c are communicated with the surge tank 19 maintained at negative pressure by the vacuum pump 21, and the diaphragm chambers 16a and 17a are
is pulled to the right in the figure against the return springs 16d and 17d. Therefore, the needles 16 b and 17 b fixed to the diaphragms 16 a and 117 a exit to the right from the orifices 14.15 in which they had been fitted, open the air pipe 10 and the fuel pipe 12, respectively, and supply the burners 8 with the needles 16 b and 17 b, respectively. Supply air and fuel F for combustion.

ここで上述のパルプ開信号S3  は一定信号ではなく
、温度センサ25からの排気温度信号S4  と、回転
センサ24からの回転数信号S5と1によって変動きれ
るようになっている。
Here, the above-mentioned pulp opening signal S3 is not a constant signal, but can be varied depending on the exhaust temperature signal S4 from the temperature sensor 25 and the rotation speed signals S5 and 1 from the rotation sensor 24.

本実施例のディーゼルエンジン1は、スロットルバルブ
を持たないので、エンジン1の回転数は排気流量に対応
する。したがって制御回路23はこの回転数信号S5 
 を排気流量を表わす信号として用い、エンジン回転数
が高いほど排気流量大と判断して上記パルプ開信号S3
をバルブ開度大方向に変化させる。またこの制御回路2
3は、温度センサ25からの排気温度信号S4  によ
り、排気温度が低いほどパルプ開信号S3をパルプ開度
大方向に変化させる。調節パルプ20の開度が大である
ほどダイヤフラム室16c、17cにかか、る負圧量が
大きくなり、ニードル16b、−17bの退出量が大き
くなる。したがってオリフィス14.1.5の開口面積
が増大し、燃焼空気量、燃料量が増量されり。
Since the diesel engine 1 of this embodiment does not have a throttle valve, the rotation speed of the engine 1 corresponds to the exhaust flow rate. Therefore, the control circuit 23 uses this rotational speed signal S5.
is used as a signal representing the exhaust flow rate, and it is determined that the higher the engine speed is, the larger the exhaust flow rate is, and the pulp opening signal S3 is
is changed in the direction of larger valve opening. Also, this control circuit 2
3 changes the pulp opening signal S3 toward a larger pulp opening degree as the exhaust gas temperature becomes lower, based on the exhaust gas temperature signal S4 from the temperature sensor 25. The greater the opening degree of the regulating pulp 20, the greater the amount of negative pressure applied to the diaphragm chambers 16c, 17c, and the greater the withdrawal amount of the needles 16b, -17b. Therefore, the opening area of the orifice 14.1.5 is increased, and the amount of combustion air and fuel are increased.

ここでエアポンプ9、ダイヤフラム装置16等の空気供
給系と、燃料ポンプ11、ダイヤフラム装置17等の燃
料供給系は、燃焼空気量が燃料量に対して重量比で1.
2〜2.5倍程度となるように設定されている。このよ
うに設定することにより、燃焼空気不足による未燃ガス
の発生あるいは燃焼空気過多による未着火を防止できる
。そして燃料量は、与えられた排気温度、排気流量下で
バーナ8が、フィルタ一部材3に捕集されている微粒子
を、完全に燃え尽きる所定温度、例えば600°Cよで
加熱し、完全に燃焼するの:で必要でかつ最小限程度の
熱量を発生するように設定される。したがって排気温度
、排気流量がいかに変動しようとも捕集された微粒子は
完全に燃し尽くされ、またバーナが辛要以上の熱量を発
生する程に燃料が浪費されることもない。
Here, in the air supply system such as the air pump 9 and the diaphragm device 16, and the fuel supply system such as the fuel pump 11 and the diaphragm device 17, the amount of combustion air is 1.5% by weight relative to the amount of fuel.
It is set to be about 2 to 2.5 times. By setting in this way, it is possible to prevent generation of unburned gas due to insufficient combustion air or non-ignition due to excess combustion air. The amount of fuel is determined by the burner 8 heating the particulates collected in the filter member 3 to a predetermined temperature, e.g. 600°C, at a given exhaust temperature and exhaust flow rate to ensure complete combustion. What to do: Set to generate the minimum amount of heat necessary. Therefore, no matter how the exhaust temperature and exhaust flow rate fluctuate, the collected particulates will be completely burned out, and the fuel will not be wasted to the extent that the burner generates more heat than it needs.

なお前述したパルプ開信号S3  は、着火信号S2が
着火ヒータ8dに送られた後、着火ヒータ8dが燃料F
の点火に十分なだけ、例えば900°C程度に加熱され
たことを検知してから発せられるようにすれば、バーナ
8からの未燃焼ガス放出による2次汚染を防止できる。
The above-mentioned pulp open signal S3 is generated after the ignition signal S2 is sent to the ignition heater 8d.
If the burner 8 is emitted after detecting that it has been heated to a temperature sufficient to ignite, for example, about 900° C., secondary contamination due to unburned gas released from the burner 8 can be prevented.

またバーナ8の作動停止時も、パルプ゛−−−〜・−A
−l・−仁コS−−フ^Cノー−」し、イふ細しに+j
cす1ツlミi燃料の供給が断たれてから、着火信号8
2f断つようにすれば同様の2次汚染が防止される。
Also, when the burner 8 stops operating, the pulp
-l・-Jinko S--fu^C no-" and then, +j
After the fuel supply is cut off, the ignition signal 8
By cutting off 2f, similar secondary contamination can be prevented.

また、バーナ8による目詰まり解消は、目詰まり検出回
路22によって目詰まシが検知された後、特に火急的に
行なわれなくてもよいので、回転センサ24によシアイ
ドリンク状態を検出し、アイドリンク下でバーナ8を作
動させることが好ましい。アイドリンク下では排気流量
が安定するので、バーナ制御がし易いという利点がある
。また、フィルタ一部材30目詰まり検出は、前述のよ
うな電極間抵抗の変化から検出する方法以外の方法、例
えばフィルタ一部材3の上流側と下流側の圧力差の変化
から検出する方法等によって行なわれてもよい。
Further, since the burner 8 does not need to be removed immediately after the clogging detection circuit 22 detects the clogging, the rotation sensor 24 detects the shear link state and Preferably, the burner 8 is activated under the drink. Since the exhaust flow rate is stable under idle link, there is an advantage that burner control is easy. Furthermore, clogging of the filter member 30 can be detected by a method other than the method of detecting from the change in inter-electrode resistance as described above, such as a method of detecting from a change in the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the filter member 3. It may be done.

上記説明の実施例においては、ディーゼルエンジンにス
ロットルバルブが設けられていないので、エンジンの回
転数信号が排気流量ヲ表わす信号としてそのまま使用さ
れているが、例えばEGRy行なう等のためにスロツト
ルバルブが設けられるディーゼルエンジュ/においては
、第2図に示すように制御回路31にスロツ、トルパル
プ開度検知手段32からスロットル開度信号S6f入力
し、バルブ開信号S3’l  S3” kスロットル開
度によって補正すればよい。またこの第2図に示すよう
に、燃料Fあるいは燃焼用空気の流量制御は、第1図の
実施例のダイヤフラム装置17i用いずに、調節バルブ
2σによって直接性なってもよい。この調節バルブ20
’あるいは第1図の実施例の調節バルブ20は開度全調
節して流量を制御するものであってもよいし、開時間全
変化させて流量を制御するものであってもよい。なおこ
の第2図においては、第1図の装置における構成と同じ
構成は−・部省略し、図示した構成においても第1図の
ものと同等の部品、信号には第1図における番号、符号
と同じものを付し、重複しfc説明を省く。
In the embodiment described above, since the diesel engine is not provided with a throttle valve, the engine rotational speed signal is used as it is as a signal representing the exhaust flow rate. As shown in FIG. 2, in the installed diesel engine, the throttle opening signal S6f is inputted from the throttle opening detection means 32 to the control circuit 31, and the valve opening signal S3'l S3''k is corrected by the throttle opening. Further, as shown in FIG. 2, the flow rate control of the fuel F or combustion air may be directly controlled by the control valve 2σ without using the diaphragm device 17i of the embodiment shown in FIG. This control valve 20
Alternatively, the control valve 20 of the embodiment shown in FIG. 1 may control the flow rate by fully adjusting the opening degree, or may control the flow rate by fully changing the opening time. In this Figure 2, the same components as those in the device in Figure 1 are omitted, and even in the illustrated configuration, the numbers and symbols in Figure 1 are used for parts and signals that are equivalent to those in Figure 1. The same thing as ``fc'' is attached, and the redundant fc explanation is omitted.

なお、排気中にはエンジンにおいて燃焼のために使用さ
れなかった酸素が残存しており、この残存酸素はバーナ
が燃焼された時にはこのバーナ燃焼に使用され得る。し
たがって、燃料量と燃焼空気量との比を厳密に制御する
必要がある場合には、この残存酸素をも考慮した制御を
行なうことが好ましい。第3図に示す実施例は、そのよ
うに排気中の残存酸素量も考慮して燃焼空気の供給量を
制御するように4した排気浄化装置の一例金示すもので
あり、第4図はその排気浄化装置全コンピュータ制御す
る場合の信号の流れ?示すフローチャートである。この
第3図においても、既に説明した構成と同じ構成は一部
省略し、さらに第1図あるいは第2図における部品、信
号と同等のものには同番号、同符号を付し、重複した説
明を省く。バーナ8よりも上流側の排気通路2内には、
排気ガス中の酸素濃度全計測する例えばαセンサ40が
設けられている。
Note that oxygen that has not been used for combustion in the engine remains in the exhaust gas, and this residual oxygen can be used for burner combustion when the burner is combusted. Therefore, when it is necessary to strictly control the ratio between the amount of fuel and the amount of combustion air, it is preferable to perform control that also takes this residual oxygen into consideration. The embodiment shown in Fig. 3 is an example of an exhaust purification device that controls the supply amount of combustion air by taking into consideration the amount of residual oxygen in the exhaust gas. What is the signal flow when controlling the entire exhaust purification system by computer? FIG. In this Fig. 3, some of the same configurations as those already explained are omitted, and parts and signals equivalent to those in Fig. 1 or 2 are given the same numbers and symbols, and explanations are redundant. Omit. In the exhaust passage 2 upstream of the burner 8,
For example, an α sensor 40 is provided to measure the total oxygen concentration in the exhaust gas.

そしてこの04セジサ40からの酸素濃度信号S7は、
制御回路41の燃焼空気制御部42に人力される。制御
回路41はこの燃焼空気制御部42の他、燃料制御部4
3、ヒータ制御部44からなる。目詰まり検出回路22
からの目詰まシ検出信号S1は、上記ヒータ制御部44
に入力され、このヒータ制御部44から着火信号S2が
出力される。燃料制御部43は上記目詰まシ検出信号S
xi受けて、燃料配管12中の調節バルブ2σを開<ノ
;ルフ′開信号S3’i出力するが、この燃料制御部4
3は回転センサ24からの回転数信号S5と、温度セン
サ25からの排気温度信号S4とから必要燃料量を演算
し、この必要燃料量が得られるように上記バルブ開信号
83’ f決定する。燃料量を決定するバルブ開信号8
3′は燃焼空気制御部42にも入力され、この燃焼空気
制御部42からは、最適量の燃焼空気が/(−す8に供
給されるように調節)くルブ20を操作するバルブ開信
号33+ 1が出力される。ここで前述の通りこの燃焼
空気制御部42には上記ノζルブ開信号S31の他、0
2センサ40からの酸素濃度信号S7が入力され、バル
ブ開信号5311は、燃料量から直接算定される心安空
気量を上記酸素濃度によって補正した補正空気量全バー
ナ8に供給する値に設定される。すなわち排気中に残存
酸素が含まれるときには、この残存酸素はバーナ8の燃
焼に使用されるから、エアポンプ9によりバーナ8に供
給する燃焼空気の量は、燃料量から算定される心安空気
量よりも少なくて済むのである。勿論、排気中の残存酸
素濃度が高いほど、エアポンプ9からバーナ8に送られ
る燃焼空気は少なくて済むから燃焼空気制御部42にお
いてはそのように、残存酸素濃度に対応させてバルブ開
信号5311の補正量が変えられるようになっている。
The oxygen concentration signal S7 from this 04 segisa 40 is
The combustion air control section 42 of the control circuit 41 is operated manually. In addition to this combustion air control section 42, the control circuit 41 also includes a fuel control section 4.
3. Consists of a heater control section 44. Clogging detection circuit 22
The clogging detection signal S1 from the heater control section 44
The heater control section 44 outputs an ignition signal S2. The fuel control unit 43 receives the clogging detection signal S.
xi, the control valve 2σ in the fuel pipe 12 is opened and the fuel control unit 4 outputs an open signal S3'i.
3 calculates the required amount of fuel from the rotation speed signal S5 from the rotation sensor 24 and the exhaust temperature signal S4 from the temperature sensor 25, and determines the valve opening signal 83'f so that this required amount of fuel is obtained. Valve opening signal 8 that determines the amount of fuel
3' is also input to the combustion air control section 42, and from this combustion air control section 42, a valve opening signal is sent to operate the valve 20 so that the optimum amount of combustion air is supplied to the valve 20. 33+1 is output. Here, as mentioned above, this combustion air control section 42 has the above-mentioned no.
The oxygen concentration signal S7 from the second sensor 40 is input, and the valve open signal 5311 is set to a value that is supplied to all burners 8 with a corrected air amount obtained by correcting the safe air amount directly calculated from the fuel amount using the oxygen concentration. . In other words, when residual oxygen is contained in the exhaust gas, this residual oxygen is used for combustion in the burner 8, so the amount of combustion air supplied to the burner 8 by the air pump 9 is lower than the safe air amount calculated from the amount of fuel. Less is enough. Of course, the higher the residual oxygen concentration in the exhaust gas, the less combustion air is sent from the air pump 9 to the burner 8. Therefore, the combustion air control section 42 adjusts the valve opening signal 5311 in accordance with the residual oxygen concentration. The amount of correction can be changed.

さらに本発明の排気浄化装置は、過給が行なわれるディ
ーゼルエンジンにおいても、過給機から過給状態を示す
信号を取り出し、この信号によってバルブ開信号全適当
に補正することによって、実際の排気流量に即した正確
なバーナ燃料量制御を行なうことが可能である。また、
上記実施例では、バーナに対して空気と燃料を各々独自
に供給する構成を示したが気化器方式のように混合気の
量全排気流量と排気温度に応じて制御する構成としても
よい。
Furthermore, the exhaust purification device of the present invention extracts a signal indicating the supercharging state from the supercharger even in a diesel engine where supercharging is performed, and uses this signal to appropriately correct the valve opening signal, thereby adjusting the actual exhaust flow rate. It is possible to perform accurate burner fuel amount control according to the Also,
In the above embodiment, a configuration is shown in which air and fuel are each supplied independently to the burner, but a configuration may be adopted in which the amount of air-fuel mixture is controlled according to the total exhaust flow rate and exhaust temperature, such as in a carburetor system.

以上詳細に説明した通り本発明のディーゼルエンジンの
排気浄化装置においては、フィルタ一部材に捕集された
微粒子をバーナ装置によって燃焼させる際ζバーナ装置
は常に排気温度、排気流量全考慮して必要最小限の熱量
を発生するように制御され得るから、バーナ燃料の無駄
な消費が抑えられて極めて経済的であり、また高温化に
よる排気系部品の劣化を招くこともなく、その一方、微
粒子が燃え残ることもなく、その実m的価値は甚大であ
る。
As explained in detail above, in the diesel engine exhaust purification device of the present invention, when the burner device burns the particulates collected on the filter member, the Since it can be controlled to generate a limited amount of heat, wasteful consumption of burner fuel is suppressed and it is extremely economical.It also does not cause deterioration of exhaust system parts due to high temperatures, and at the same time prevents particulates from burning. There will be no leftovers, and its actual value is enormous.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の1実施例を示す系統図、第2図は本発
明の異なった実施例を示す系統図、 第3図は本発明のさらに異なる実施例を示す系統図、 第4図は第3図の実施例における制御の流れを示すフロ
ーチャートである。 l・・・・ディーゼルエンジン    2・・・・・・
排 気 通 路3・・・・・・フィルタ一部材    
8・・・・・・バ  −  す10・・・・・エア配管
 12・・・・燃料配管14、15  ・・・オリ フ
イス  16.17  ・・・ダイヤフラム装置20.
20’・・・調節バルブ 23,31.41・・・制御
回路24・・・・回転センサ  25・・・・温度セン
サSa、S′3’、 83”・・・・・・バルブ開信号
F・・・・・・燃     料           
    ′−−−□−−−」 へ寸あ N(J 〜
Fig. 1 is a system diagram showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a system diagram showing a different embodiment of the invention, Fig. 3 is a system diagram showing still another embodiment of the invention, Fig. 4 3 is a flowchart showing the flow of control in the embodiment of FIG. 3. FIG. l...Diesel engine 2...
Exhaust passage 3...Filter part
8...Bass 10...Air piping 12...Fuel piping 14, 15...Orifice 16.17...Diaphragm device 20.
20'...Adjustment valve 23, 31.41...Control circuit 24...Rotation sensor 25...Temperature sensor Sa, S'3', 83''...Valve open signal F・・・・・・Fuel
′−−−□−−−” Hesuna N(J ~

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)排気中のカーボン粒子等微粒子を捕集するフィルタ
一部材が排気通路に配設されるとともに、該フィルタ一
部材−の上流の排気通路にフィルタ一部材−の目詰まり
を解消するバーナ□装置が設けられたディーゼルエンジ
ンの排気浄化装置において、排気流量に対応した出力を
発生する排気流量検出装置と、排気温度を検出する排気
温度センサと。 バーナ用燃料量を制御するアクチュエータと、該バーナ
用燃料量に応じ必要なバーナ燃焼用空気を供給するバー
ナ燃焼空気供給装置と、前記排気流量検出装置と排気温
度センサとからの出力によりバーナ装置の必要燃料f1
を演算して前記アクチュエータを作動制御する制御装置
と1を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの排
気浄化装置。 2)前記排気流量検出装置が、エンジンの回転数を検出
する回転センサから構成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のディーゼルエンジンの排気浄
化装置。
[Claims] 1) A filter member that collects fine particles such as carbon particles in the exhaust gas is disposed in the exhaust passage, and the filter member is installed in the exhaust passage upstream of the filter member to prevent clogging of the filter member. An exhaust gas purification device for a diesel engine equipped with a burner □ device that eliminates the problem, includes an exhaust flow rate detection device that generates an output corresponding to the exhaust flow rate, and an exhaust temperature sensor that detects the exhaust temperature. An actuator that controls the amount of fuel for the burner, a burner combustion air supply device that supplies necessary burner combustion air according to the amount of fuel for the burner, and an output from the exhaust flow rate detection device and the exhaust temperature sensor to control the burner device. Required fuel f1
1. An exhaust purification device for a diesel engine, comprising: a control device that calculates and controls the operation of the actuator; 2) The exhaust gas purification device for a diesel engine according to claim 1, wherein the exhaust flow rate detection device includes a rotation sensor that detects the rotation speed of the engine.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6127912U (en) * 1984-07-25 1986-02-19 日産ディーゼル工業株式会社 Part-time filter regeneration device
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