JPS5925025A - Exhaust gas purging device of diesel engine - Google Patents

Exhaust gas purging device of diesel engine

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JPS5925025A
JPS5925025A JP57134319A JP13431982A JPS5925025A JP S5925025 A JPS5925025 A JP S5925025A JP 57134319 A JP57134319 A JP 57134319A JP 13431982 A JP13431982 A JP 13431982A JP S5925025 A JPS5925025 A JP S5925025A
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JP
Japan
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fuel
air
burner device
amount
pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP57134319A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Nomura
広 野村
Yoshio Hotsuta
堀田 賀雄
Haruhiko Sato
佐藤 東彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Toyo Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp, Toyo Kogyo Co Ltd filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPS5925025A publication Critical patent/JPS5925025A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust

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Abstract

PURPOSE:To keep a proper air-fuel ratio and perform complete combustion of the fuel even if the fuel supply decreases as a result of the delivery port of a fuel feed nozzle being narrowed, by installing a means for detecting a change in fuel supply amount and a means for controlling air supply amount to a burner device. CONSTITUTION:In operation of a burner device 4, a fuel pressure on the downstream side from an orifice 31 of a fuel supply passage 14 is detected by a pressure detector 32, the result is inputted to a solenoid valve control circuit 37 of a controller 26 to compare it with the set pressure of a reference value memory circuit 38 by means of a comparator 39, and the result is fed to the burner device 4 to detect a change in an actual fuel amount. When a nozzle is brought to narrowed condition and a fuel amount is decreased, below the set value, the fuel pressure exceeds the reference value, and a difference is produced between two pressure signals inputted to the comparator 39. Thereby, an H-level signal is outputted from said comparator 39 to change a solenoid valve 33 into operating condition (in that an air feed passage 16 is throttled), and the air amount for combustion fed to the burner device 4 is decreased for correction corresponding to the fuel amount to keep the air-fuel ratio in a proper range.

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浄化装置に関し、
特に、排気系に排気中の微粒子を捕集するフィルタ部材
と該フィルタ部材の目詰まりを解−1− 消するバーナ装置とが設けられたものにおいてバーナ装
置の燃料供給ノズルの狭窄による2次大気汚染防止対策
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an exhaust purification device for a diesel engine,
In particular, in exhaust systems equipped with a filter member that collects particulates in the exhaust gas and a burner device that eliminates clogging of the filter member, secondary atmosphere due to constriction of the fuel supply nozzle of the burner device Concerning pollution prevention measures.

従来よシ、ディーゼルエンジンにおいて、排気中に多量
に含まれるカーボン粒子等の微粒子(パティキュレート
)がそのまま大気中に放出されるのを防止するために、
エンジンの排気通路にハニカム状等の多孔質フィルタ部
材を配設し、該フィルタ部材によって排気中の微粒子を
捕集するようにした排気浄化装置はよく知られている。
Traditionally, in diesel engines, in order to prevent particulates such as carbon particles contained in large quantities in the exhaust from being released into the atmosphere,
2. Description of the Related Art Exhaust purification devices are well known in which a porous filter member, such as a honeycomb-shaped porous filter member, is disposed in the exhaust passage of an engine, and particulates in the exhaust gas are collected by the filter member.

しかし、このものでは、エンジンの長期運転に伴って上
記フィルタ部材が微粒子堆積により目詰まりし、エンジ
ンの排圧が上昇してその出力低下を招くという問題があ
る。
However, this method has a problem in that the filter member becomes clogged due to the accumulation of particulates as the engine is operated for a long period of time, causing an increase in the exhaust pressure of the engine and a decrease in its output.

そのため、従来、例えば特開昭49−’71315号公
報等に開示されているように、上記したフィルタ部材よ
り上流側の排気通路に、燃料を吐出供給する燃料供給ノ
ズルと燃焼用エアを供給するエア供給通路と点火プラグ
とを備え、燃料供給ノズルからの燃料をエア供給通路か
らのエアのもとて点−2− 火プラグの放電点火により着火燃焼せしめて高温の燃焼
ガスを生成するようにしたバーナ装置を設け、定期的に
、あるいはフィルタ部材に目詰まりが生じると、該バー
ナ装置を作動させてその燃焼ガスでフィルタ部材に堆積
した微粒子を加熱燃焼させるようにすることにより、フ
ィルタ部材の目詰まりを解消するようにしたものが提案
されている。
Therefore, conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 49-'71315, a fuel supply nozzle that discharges and supplies fuel and a combustion air are supplied to the exhaust passage upstream of the above-mentioned filter member. It is equipped with an air supply passage and a spark plug, and the fuel from the fuel supply nozzle is brought into contact with the air from the air supply passage. A burner device is provided, and the burner device is operated periodically or when the filter member becomes clogged, and the combustion gas is used to heat and burn the particulates accumulated on the filter member, thereby cleaning the filter member. A device designed to eliminate clogging has been proposed.

ところで、この提案のものでは、バーナ装置の燃料供給
ノズルから頻繁に燃料を吐出供給する関係上、該ノズル
の吐出口は常に開放されておシ、このことにより、バー
ナ装置の作動終了時(フィルタ部材の目詰まり解消時)
該ノズル内に燃料が残留してその縁切りが悪く、そのた
め、この残留燃料が高温になったノズルの熱によって炭
化してノズルのノ・ノル孔およびその先端部の吐出口を
狭窄することがある。また、バーナ装置の不作動時、排
気通路を流れる排気中の微粒子が上記開放されたノズル
吐出口に侵入付着して該吐出口を狭めることもある。そ
して、このようにノズルの吐出口が狭められてその通路
面積が減少すると、ノズルから吐出供給される燃料が減
少し、該燃料と正常に供給されている燃焼用エアとの比
が変化して適正空燃比からずれ、その結果、燃料が完全
燃焼せずに未燃成分(HC)が多量に発生して2次大気
汚染を招くという恐れがあった。
By the way, in this proposal, since fuel is frequently discharged and supplied from the fuel supply nozzle of the burner device, the discharge port of the nozzle is always open. (When clearing clogging of parts)
Fuel remains in the nozzle and its edges are poorly cut, and as a result, this residual fuel may carbonize due to the heat of the high-temperature nozzle, narrowing the nozzle nozzle hole and the discharge port at its tip. . Furthermore, when the burner device is not in operation, fine particles in the exhaust gas flowing through the exhaust passage may enter and adhere to the open nozzle outlet, narrowing the outlet. When the discharge port of the nozzle is narrowed and its passage area is reduced in this way, the amount of fuel discharged and supplied from the nozzle decreases, and the ratio between the fuel and the normally supplied combustion air changes. There was a fear that the air-fuel ratio would deviate from the proper air-fuel ratio, and as a result, the fuel would not be completely combusted and a large amount of unburned components (HC) would be generated, leading to secondary air pollution.

そこで、本発明はかかる点に鑑み、上記したバーナ装置
の作動時、該バーナ装置に実際に供給されている燃料量
の変化(減少)を検出して、バーナ装置に供給する燃焼
用エアの量を該実際の燃料供給量に対する比が適正範囲
になるように補正制御することにより、燃料供給ノズル
のノズル孔および吐出口が狭窄されても吐出供給された
燃料を確実に完全燃焼させ得るようにし、よってバーナ
作動による2次大気汚染を長期間に亘って確実に防止せ
んとすることを目的とするものである。
In view of this, the present invention detects a change (reduction) in the amount of fuel actually supplied to the burner device when the burner device is operated, and the amount of combustion air to be supplied to the burner device. By correcting and controlling the ratio of the amount of fuel to the actual fuel supply amount to be within an appropriate range, it is possible to ensure complete combustion of the discharged fuel even if the nozzle hole and discharge port of the fuel supply nozzle are narrowed. Therefore, the purpose is to reliably prevent secondary air pollution caused by burner operation over a long period of time.

この目的の達成のため、本発明の構成は、排気通路に排
気中のカーボン粒子等微粒子を捕集するフィルタ部材が
配設され、該フィルタ部材より上流側の排気通路にフィ
ルタ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、上記バー
ナ装置に供給されている燃料量の変化を検出する燃料供
給量変化検出手段と、該燃料供給量変化検出手段の出力
に応じてバーナ装置に供給する燃焼用エア量を燃料とエ
アとの比が適正範囲になるように制御するエア供給量制
御手段とを設けることにより、バーナ装置の燃料供給ノ
ズルの吐出口等が狭窄されて供給燃料が減少しても空燃
比を常に適正空燃比に保って燃料を完全燃焼させるよう
にしたものである。
To achieve this object, the present invention has a configuration in which a filter member for collecting fine particles such as carbon particles in the exhaust gas is disposed in the exhaust passage, and the filter member is prevented from clogging in the exhaust passage upstream of the filter member. In a diesel engine exhaust gas purification device equipped with a burner device that eliminates the problem, the fuel supply amount change detection means detects a change in the amount of fuel supplied to the burner device, and the fuel supply amount change detection means responds to an output of the fuel supply amount change detection means. By providing an air supply amount control means for controlling the amount of combustion air supplied to the burner device so that the ratio of fuel and air is within an appropriate range, the discharge port of the fuel supply nozzle of the burner device is narrowed. Even if the supplied fuel decreases, the air-fuel ratio is always maintained at an appropriate air-fuel ratio to ensure complete combustion of the fuel.

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

第1図ないし第4図は第1実施例を示し、1はディーゼ
ルエンジン、2はエンジン1からの排気を排出するだめ
の排気通路であって、該排気通路2の途中には、排気通
路2を流れる排気中のカーボン粒子等の微粒子を捕集す
るノ・ニカム状の多孔質フィルタ部材6が配設されてい
る。
1 to 4 show a first embodiment, 1 is a diesel engine, 2 is an exhaust passage for discharging exhaust from the engine 1, and an exhaust passage 2 is provided in the middle of the exhaust passage 2. A porous filter member 6 in the form of a comb is disposed to collect fine particles such as carbon particles in the exhaust gas flowing through the exhaust gas.

また、上記フィルタ部材6よシ上流側の排気通路2には
微粒子堆積によるフィルタ部材5の目詰まりを解消する
バーナ装置4が配設されている。
Further, a burner device 4 is disposed in the exhaust passage 2 on the upstream side of the filter member 6 to eliminate clogging of the filter member 5 due to accumulation of particulates.

該バーナ装置4は、第2図に拡大詳示するように、筒状
のケーシング5と、該ケーシング5内に一定の間隙6を
あけて嵌装され、内部に排気通路2に連通ずる燃焼室7
を有するとともに、壁部に上記間隙6と燃焼室7とを連
通せしめるエア供給孔8゜8、・・が形成された燃焼筒
9と、先端部が上記燃焼室7に臨むようにケーシング5
に設けられ、内部に軸方向に貫通するノズル孔10aが
形成された燃料供給ノズル10と、ケーシング5および
燃焼筒9に貫通支持され、各先端部が上記燃料供給ノズ
ル10のノズル孔10a下流端の吐出口11前方で所定
間隔をあけて対向するように配設された一対の電極12
a、12aを有する点火プラグ12とを備えている。そ
して、上記燃料供給ノズル10のノズル孔10aは燃料
ポンプ1!1を介設した燃料供給通路14を介して燃料
タンク15に接続され、また上記ケーシング5と燃焼筒
9との間の間隙6はエア供給通路16を介してエアポン
=   6   = ブ17に接続され、さらに上記点火プラグ12は点火ス
イッチ18を介してバッテリ19に接続されており、燃
料ポンプ15によって燃料タンク15内の燃料を燃料供
給ノズル10の吐出口11から燃焼筒9内(燃焼室7)
に吐出させて、エアポンプ17によりエア供給孔8,8
.・・から吹き出されたエアとミキシングさせ、その混
合気を点火スイッチ18の作動による点火プラグ12の
放電点火により着火燃焼せしめて高温の燃焼ガスを生成
し、該燃焼ガスを下流側のフィルタ部材6に流通させて
該フィルタ部材5に堆積した微粒子を加熱燃焼させるこ
とにより、フィルタ部材5の目詰まりを解消させるよう
にしている。尚、20は燃料ホンダ15の吐出圧を一定
に保つだめのチェック弁、21はエアポンプ17の吐出
圧を一定に保つためのチェック弁である。また、第2図
中、22は燃焼筒9の内周に燃焼室7に突出せしめて取
り付けられたリング状の絞りで、エア供給孔8゜8、・
・から燃焼室7に吹き出されるエアの流速を高めて燃料
とのミキシング効率を向上させるためのものである。2
5は燃料供給ノズル10内にノズル孔10aを取り囲む
ように形成された補助空気通路で、その上流端はケーシ
ング5と燃焼筒9との間の間隙6に、下流端はノズル1
0先端の吐出口11にそれぞれ開口しており、吐出口1
1からエアを吹き出させることにより、燃料を霧化させ
るとともにノズル孔10a内の燃料を冷却してその炭化
を防いでノズル10の目詰まりを防止するだめのもので
ある。
As shown in enlarged detail in FIG. 2, the burner device 4 includes a cylindrical casing 5 and a combustion chamber that is fitted into the casing 5 with a certain gap 6 therebetween and that communicates with the exhaust passage 2. 7
and a combustion cylinder 9 in which air supply holes 8°8, .
The fuel supply nozzle 10 is provided in the fuel supply nozzle 10 and has a nozzle hole 10a that penetrates in the axial direction. A pair of electrodes 12 are arranged to face each other with a predetermined interval in front of the discharge port 11.
The spark plug 12 has spark plugs 12a and 12a. The nozzle hole 10a of the fuel supply nozzle 10 is connected to a fuel tank 15 via a fuel supply passage 14 with a fuel pump 1!1 interposed therebetween, and the gap 6 between the casing 5 and the combustion tube 9 is The spark plug 12 is connected to an air pump 17 via an air supply passage 16, and further connected to a battery 19 via an ignition switch 18, and is supplied with fuel in the fuel tank 15 by a fuel pump 15. From the discharge port 11 of the nozzle 10 to the inside of the combustion tube 9 (combustion chamber 7)
The air pump 17 discharges the air into the air supply holes 8, 8.
.. The mixture is mixed with air blown out from the ignition switch 18 and ignited by discharge ignition of the spark plug 12 to generate high-temperature combustion gas, and the combustion gas is passed to the downstream filter member 6. The filter member 5 is unclogged by heating and burning the particulates deposited on the filter member 5 by passing through the filter member 5. Note that 20 is a check valve for keeping the discharge pressure of the fuel cylinder 15 constant, and 21 is a check valve for keeping the discharge pressure of the air pump 17 constant. Further, in FIG. 2, reference numeral 22 denotes a ring-shaped throttle attached to the inner circumference of the combustion tube 9 so as to protrude into the combustion chamber 7, and has air supply holes 8°8, .
- This is to increase the flow velocity of air blown into the combustion chamber 7 from the combustion chamber 7 to improve mixing efficiency with fuel. 2
5 is an auxiliary air passage formed in the fuel supply nozzle 10 so as to surround the nozzle hole 10a, the upstream end of which is in the gap 6 between the casing 5 and the combustion cylinder 9, and the downstream end in the nozzle 1.
0 are opened at the discharge ports 11 at the tip, respectively, and the discharge ports 1
By blowing out air from the nozzle hole 10a, the fuel is atomized and the fuel in the nozzle hole 10a is cooled to prevent its carbonization, thereby preventing the nozzle 10 from clogging.

一方、上記フィルタ部材6の内部にはその軸方向(排気
流通方向)に一定間隔をあけて対向する一対の電極24
.24が埋設され、該各電極24は、フィルタ部材6に
堆積した微粒子(カーボン粒子)による電極24.24
間抵抗値の減少変化によりフィルタ部材6の目詰まり状
態を検出して検出時Hレベル信号(作動信号)を出力す
る目詰まり検出器25に接続されている。該目詰まり検
出器25の出力は、制御装置26に内蔵され上記バーナ
装置4を作動制御するバーナ装置制御回路27に入力さ
れている。該バーナ装置制御回路27は、第4図に詳示
するように、目詰まり検出器25の出力を受けて上記エ
アポンプ17を駆動制御するエアポンプ駆動回路28と
、同じく目詰まり検出器25の出力を受けて上記燃料ポ
ンプ15を駆動制御する燃料ポンプ駆動回路29と、同
じく目詰まり検出器25の出力を受けて上記点火スイッ
チ18を駆動制御する点火スイッチ駆動回路′50とか
らなり、目詰ま9検出器25がHレベル信号を出力する
とエアポンプ17、点火スイッチ18および燃料ポンプ
16を作動させてバーナ装置4を作動させるように制御
するものである。
On the other hand, inside the filter member 6, there is a pair of electrodes 24 facing each other at a constant interval in the axial direction (exhaust flow direction).
.. 24 is buried, and each electrode 24 is made of fine particles (carbon particles) deposited on the filter member 6.
The filter member 6 is connected to a clogging detector 25 which detects the clogging state of the filter member 6 based on a decrease in the resistance value and outputs an H level signal (actuation signal) upon detection. The output of the clogging detector 25 is input to a burner device control circuit 27 that is built into a control device 26 and controls the operation of the burner device 4 . As shown in detail in FIG. 4, the burner device control circuit 27 includes an air pump drive circuit 28 that receives the output of the clogging detector 25 to drive and control the air pump 17, and also controls the output of the clogging detector 25. The fuel pump drive circuit 29 receives the output and controls the fuel pump 15, and the ignition switch drive circuit '50 receives the output from the clogging detector 25 and controls the ignition switch 18. When the device 25 outputs an H level signal, the air pump 17, the ignition switch 18, and the fuel pump 16 are operated to operate the burner device 4.

さらに、第3図に詳示するように、上記燃料ポンプ15
とバーナ装置4の燃料供給ノズル10との間の燃料供給
通路14にはオリフィス51が形成され、該オリフィス
61より下流側(ノズル10側)の燃料供給通路14に
は該燃料供給通路14内の燃料圧力を検出する圧力検出
器52が配設されている。
Furthermore, as shown in detail in FIG. 3, the fuel pump 15
An orifice 51 is formed in the fuel supply passage 14 between the fuel supply nozzle 10 of the burner device 4 and the fuel supply passage 14 downstream of the orifice 61 (on the nozzle 10 side). A pressure detector 52 is provided to detect fuel pressure.

また、上記エア供給通路16の途中にはエア供給通路1
6を絞り開閉する常時開のソレノイド弁−9− 65が配設されている。該ソレノイド弁56は、エア供
給通路16に設けた弁座54の開口面積を増減制御する
円錐状の弁体55と、該弁体55に連結されたソレノイ
ドよりなるアクチュエータ66とからなり、該アクチュ
エータ′5乙に入力される電力信号に応じて弁体!+5
を移動させてエア供給通路16を絞り、該通路16を流
れるエア量を減少させるように制御するものである。
Further, an air supply passage 1 is provided in the middle of the air supply passage 16.
A normally open solenoid valve 9-65 that throttles and closes the valve 6 is provided. The solenoid valve 56 includes a conical valve body 55 that controls the increase or decrease of the opening area of the valve seat 54 provided in the air supply passage 16, and an actuator 66 made of a solenoid connected to the valve body 55. '5 Valve body according to the power signal input to B! +5
The air supply passage 16 is narrowed by moving the air supply passage 16, and the amount of air flowing through the passage 16 is controlled to be reduced.

そして、上記圧力検出器52の出力は、上記制御装置2
6に内蔵され上記ソレノイド弁55をアクチュエータ6
6を介して駆動制御するソレノイド弁制御回路!+7に
入力されている。該ソレノイド弁制御回路57は、第4
図に詳示するように、−ヒ記チェック弁20で設定され
る燃料ポンプ15とオリフィス51との間の燃料供給通
路14内の燃料圧力より所定値小さい値を記憶する基準
値記憶回路68と、該基準値記憶回路58からの基準圧
力信号と上記圧力検出器′52からの圧力信号とを比較
する比較器59と、該比較器59の出力を受けて上記ソ
レノイド弁′5′5アクチュエータ56を駆動制御する
ソレノイド弁駆動回路40とからなり、圧力検出器′5
2からの圧力信号が基準値記憶回路68からの基準圧力
信号よりも大きいときに比較器69からHレベル信号を
出力させてソレノイド弁5′5を、エア供給通路16を
絞りその通路面積を小さくするように2段階に作動制御
するものである。− なお、ここで、基準値記憶回路58の基準値は、初期の
状態す々わち燃料供給ノズル10に目詰まりが発生して
いない正常な状態におけるオリフィス51下流の燃料供
給通路14内の圧力に等しい値のものである。
Then, the output of the pressure detector 52 is transmitted to the control device 2.
6, the solenoid valve 55 is connected to the actuator 6.
Solenoid valve control circuit that controls the drive via 6! +7 is input. The solenoid valve control circuit 57 has a fourth
As shown in detail in the figure, - a reference value storage circuit 68 that stores a value that is a predetermined value smaller than the fuel pressure in the fuel supply passage 14 between the fuel pump 15 and the orifice 51 set by the check valve 20; , a comparator 59 for comparing the reference pressure signal from the reference value storage circuit 58 and the pressure signal from the pressure detector '52, and an actuator 56 for the solenoid valve '5'5 in response to the output of the comparator 59 and a solenoid valve drive circuit 40 for driving and controlling the pressure detector '5.
When the pressure signal from 2 is larger than the reference pressure signal from the reference value storage circuit 68, the comparator 69 outputs an H level signal to throttle the solenoid valve 5'5 and the air supply passage 16 to reduce its passage area. The operation is controlled in two stages so that the - Here, the reference value of the reference value storage circuit 58 is the pressure in the fuel supply passage 14 downstream of the orifice 51 in an initial state, that is, a normal state in which the fuel supply nozzle 10 is not clogged. is of value equal to .

しかして、上記オリフィス61、圧力検出器62ならび
にソレノイド弁制御回路′57の基準値記憶回路58お
よび比較器59により、上記バーナ装置4に供給されて
いる実際の燃料量の変化を検出するようにした燃料供給
量変化検出手段41が構成され、また、ソレノイド弁制
御回路′57の駆動回路40および上記ソレノイド弁6
!Iによす上記燃料供給量変化検出手段41の出力に応
じてバー  11 − 一す装置4に供給する燃焼用エアをエアと燃料との比が
適正範囲(例えば燃料が軽油の場合では1′7〜35)
になるように減少方向に制御するようにしたエア供給量
制御手段42が構成されている。
Therefore, the orifice 61, the pressure detector 62, the reference value storage circuit 58 of the solenoid valve control circuit '57, and the comparator 59 detect changes in the actual amount of fuel being supplied to the burner device 4. A fuel supply amount change detecting means 41 is constructed, and also includes a drive circuit 40 of the solenoid valve control circuit '57 and the solenoid valve 6.
! Depending on the output of the fuel supply amount change detection means 41 according to 7-35)
The air supply amount control means 42 is configured to control the amount of air supplied in a decreasing direction so that the amount of air supplied is reduced.

次に、上記実施例の作動について説明するに、エンジン
1の運転に伴って排気通路2を流れる排気中のカーボン
粒子等微粒子がフィルタ部材乙によって捕集され、排気
は浄化されて大気中に放出される。
Next, to explain the operation of the above embodiment, fine particles such as carbon particles in the exhaust gas flowing through the exhaust passage 2 as the engine 1 operates are collected by the filter member B, and the exhaust gas is purified and released into the atmosphere. be done.

そして、一定期間経過後、上記フィルタ部材6が微粒子
の堆積により目詰まシ状態になるとそのことを目詰まり
検出器25が検出して作動信号を出力し、この作動信号
により制御装置26のバーナ装置制御回路27が作動し
てエアポンプ17、点火スイッチ18および燃料ポンプ
15を作動させ、このことによってバーナ装置4に燃料
供給通路14を介して燃料が、またエア供給通路16を
介して燃焼用エアがそれぞれ供給されて該バーナ装置4
が作動する。このバーナ装置4の作動によりその燃焼筒
9内(燃焼室7)で生成された高温−12− の燃焼ガスが下流側のフィルタ部材6に流通して該フィ
ルタ部材5に堆積した微粒子を加熱燃焼させ、よってフ
ィルタ部材6の目詰まり解消が行われる。
After a certain period of time has elapsed, when the filter member 6 becomes clogged due to the accumulation of fine particles, the clogging detector 25 detects this and outputs an activation signal. The control circuit 27 operates to operate the air pump 17, ignition switch 18, and fuel pump 15, thereby supplying fuel to the burner device 4 through the fuel supply passage 14 and combustion air through the air supply passage 16. respectively supplied with said burner device 4
is activated. Due to the operation of the burner device 4, high-temperature combustion gas generated in the combustion tube 9 (combustion chamber 7) flows to the filter member 6 on the downstream side, heating and burning the particulates deposited on the filter member 5. Thus, the filter member 6 is unclogged.

その場合、上記燃料供給通路14のオリフィス51下流
側の燃料圧力が圧力検出器′52によって検出され、こ
の圧力信号は制御装置26のソレノイド弁制御回路57
に入力されてその比較器69で基準値記憶回路58から
の基準燃料圧力すなわちオリフィス61下流側の燃料供
給通路14内の設定圧力と比較され、このことによって
バーナ装置4に供給されている実際の燃料量の変化が検
出される。す彦わち、バーナ装置4の燃料供給ノズル1
0のノズル孔10aや吐出口11が全く目詰まりしてお
らず、燃料が当初の設定通りに該ノズル10から燃焼室
7に吐出供給されているときには、上記燃料供給通路1
4のオリフィス51下流側の燃料圧力は基準値記憶回路
68の基準値に等しいので、比較器!+9からはLレベ
ル信号が出力されてソレノイド弁!I!1が不作動状態
(全開状態)に保たれる。その結果、バーナ装置4に供
給されるエア量は上記燃料供給量と対応した適正値(空
燃比17〜35に対応する量)に維持される。
In that case, the fuel pressure downstream of the orifice 51 of the fuel supply passage 14 is detected by the pressure detector '52, and this pressure signal is transmitted to the solenoid valve control circuit 57 of the control device 26.
The comparator 69 compares the reference fuel pressure from the reference value storage circuit 58 with the set pressure in the fuel supply passage 14 downstream of the orifice 61, thereby reducing the actual pressure being supplied to the burner device 4. A change in fuel amount is detected. That is, the fuel supply nozzle 1 of the burner device 4
When the nozzle hole 10a and the discharge port 11 of No. 0 are not clogged at all and fuel is being discharged and supplied from the nozzle 10 to the combustion chamber 7 as originally set, the fuel supply passage 1
Since the fuel pressure on the downstream side of the orifice 51 of No. 4 is equal to the reference value of the reference value storage circuit 68, the comparator! An L level signal is output from +9 and the solenoid valve! I! 1 is kept inactive (fully open). As a result, the amount of air supplied to the burner device 4 is maintained at an appropriate value corresponding to the above fuel supply amount (an amount corresponding to an air-fuel ratio of 17 to 35).

一方、バーナ装置4の長期使用により、その作動停止時
に燃料供給ノズル10内に残留した燃料が高温のノズル
熱により炭化したり、あるいはバーナ不作動時に排気中
の微粒子がノズル10の吐出口11内に侵入したシする
ことによってノズル10のノズル孔10aや吐出口11
が狭窄状態になり、ノズル10から吐出される燃料量が
設定値より減少しているときには、上記燃料供給通路1
4のオリフィス51下流側の燃料圧力は上記基準値より
も高くなシ、上記比較器39に入力される測圧力信号に
差異が生じるので、該比較器59からHレベル信号が出
力されてソレノイド弁55が作動状態(エア供給通路1
6を絞った状態)に変化する。その結果、バーナ装置4
に供給される燃焼用エア量は上記減少した燃料量に対応
して減少補正され、このことによって空燃比は依然適正
範囲(17〜35)に保たれることになる。
On the other hand, due to long-term use of the burner device 4, the fuel remaining in the fuel supply nozzle 10 when the burner device 4 is not in operation may be carbonized by the high temperature nozzle heat, or the particulates in the exhaust gas may enter the discharge port 11 of the nozzle 10 when the burner device 4 is not in operation. The nozzle hole 10a of the nozzle 10 and the discharge port 11 may be
When the fuel supply passage 1 is in a constricted state and the amount of fuel discharged from the nozzle 10 is less than the set value, the fuel supply passage 1
The fuel pressure on the downstream side of the orifice 51 of No. 4 is higher than the reference value, and a difference occurs in the measured pressure signal input to the comparator 39, so an H level signal is output from the comparator 59 and the solenoid valve 55 is in operation (air supply passage 1
6). As a result, burner device 4
The amount of combustion air supplied to the engine is corrected to decrease in accordance with the reduced amount of fuel, thereby still maintaining the air-fuel ratio within the appropriate range (17 to 35).

したがって、このように、バーナ装置4の燃料供給ノズ
ル10が狭窄状態になって燃料吐出量が減少しても、常
に空燃比を適正範囲に保って吐出燃料を完全燃焼させる
ことができ、よってバーナ作動によるICの発生を抑制
してその2次大気汚染を長期間に亘って防止することが
できる。
Therefore, even if the fuel supply nozzle 10 of the burner device 4 becomes constricted and the amount of fuel discharged decreases, the air-fuel ratio can always be maintained within an appropriate range and the discharged fuel can be completely combusted, so that the burner By suppressing the generation of IC due to operation, secondary air pollution can be prevented for a long period of time.

なお、上記バーナ装置4の作動径所定時間経過して上記
フィルタ部材6の目詰まりが解消されると、目詰まり検
出器25の作動停止によりバーナ装置制御回路27が作
動停止して燃料ポンプ16、点火スイッチ18およびエ
アポンプ17が作動停止し、このことによってバーナ装
置4が作動停止して目詰まり解消作動が完了する。
Note that when the clogging of the filter member 6 is cleared after a predetermined period of time has elapsed from the operating diameter of the burner device 4, the clogging detector 25 stops operating and the burner device control circuit 27 stops operating, and the fuel pump 16, The ignition switch 18 and the air pump 17 are deactivated, thereby deactivating the burner device 4 and completing the clogging removal operation.

尚、上記実施例では、ソレノイド弁6′5を、全開状態
とエア供給通路16を絞った状態との2段階のみに作動
制御するようにしたが、圧力検出器からの圧力信号の増
大(バーナ装置への燃料供給量の減少)に応じてエア供
給量が比例的に減少するように連続的に作動制御するよ
うにしてもよく、空燃比をよシ一層正確にコントロール
することができる利点を有する。
In the above embodiment, the solenoid valve 6'5 is operated in only two stages: fully open and the air supply passage 16 is closed. The operation may be controlled continuously so that the amount of air supplied is proportionally reduced in response to a decrease in the amount of fuel supplied to the device (reduction in the amount of fuel supplied to the device), which has the advantage that the air-fuel ratio can be controlled more precisely. have

第5図は第2実施例を示しく尚、第1図ないし第3図と
同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は
省略する)、バーナ装置への燃焼用エア供給量の制御を
、上記第1実施例の如く電気的に行うのではなくて機械
的に行うようにしたものである。
FIG. 5 shows a second embodiment (the same parts as in FIGS. 1 to 3 are given the same reference numerals and detailed explanation thereof is omitted). Control is not performed electrically as in the first embodiment, but mechanically.

すなわち、第5図において、45はエアポンプ17の吐
出側と吸入側とを連通してエアポンプ17からの吐出エ
アの一部をリリーフするリリーフ通路であって、該リリ
ーフ通路45の途中にはリリーフ通路4′5を開閉制御
するリリーフ弁44が介設されている。該リリーフ弁4
4は、リリーフ通路45を開閉する弁体45と、該弁体
45にロッド46を介して連結されたダイアフラム47
と、該ダイアフラム47によって画成された圧力室48
および大気圧室49と、該大気圧室49に縮装され弁体
45を閉弁方向に付勢するスプリング50とを備え、上
記圧力室48は連通路51を介して燃料供給通路14の
オリフィス51下流側に連通されており、燃料供給通路
14のオリフィス61下流側の圧力が上昇した際、この
圧力によりダイアフラム47をスプリング50の付勢力
に抗して図で左方に偏倚させて弁体45を開作動させ、
リリーフ通路45を開くように構成されている。
That is, in FIG. 5, reference numeral 45 denotes a relief passage that communicates the discharge side and suction side of the air pump 17 to relieve a portion of the air discharged from the air pump 17, and there is a relief passage in the middle of the relief passage 45. A relief valve 44 is provided to control the opening and closing of the valve 4'5. The relief valve 4
4 is a valve body 45 that opens and closes the relief passage 45, and a diaphragm 47 connected to the valve body 45 via a rod 46.
and a pressure chamber 48 defined by the diaphragm 47.
and an atmospheric pressure chamber 49, and a spring 50 compressed into the atmospheric pressure chamber 49 and urging the valve body 45 in the valve closing direction. When the pressure on the downstream side of the orifice 61 of the fuel supply passage 14 increases, this pressure biases the diaphragm 47 to the left in the figure against the biasing force of the spring 50, and the valve body 45 is opened,
It is configured to open the relief passage 45.

したがって、本実施例では、バーナ装置4の燃料供給ノ
ズル10が狭窄状態になってその燃料吐出量が減少する
と、燃料供給通路14のオリフィス51下流側の圧力が
上昇し、この圧力上昇によりリリーフ弁44が開作動し
てリリーフ通路4′5が開かれエアIJ IJ−フが行
われる。その結果、このエアIJ IJ一部分だけバー
ナ装置4へのエア供給量が減少補正される。このことに
よってバーナ装置4に供給されるエアと燃料との比すな
わち空燃比は適正範囲(17〜35)に保たれ、よって
燃料を完全燃焼させてバーナ作動による2次大気汚染を
長期間に亘って防止することができる。
Therefore, in this embodiment, when the fuel supply nozzle 10 of the burner device 4 becomes constricted and its fuel discharge amount decreases, the pressure downstream of the orifice 51 of the fuel supply passage 14 increases, and this pressure increase causes the relief valve to open. 44 is opened, the relief passage 4'5 is opened, and air IJ-F is performed. As a result, the amount of air supplied to the burner device 4 is corrected to be reduced by a portion of the air IJ. As a result, the ratio of air and fuel supplied to the burner device 4, that is, the air-fuel ratio, is maintained within an appropriate range (17 to 35), thereby completely burning the fuel and preventing secondary air pollution caused by burner operation for a long period of time. can be prevented.

尚、上記各実施例では、フィルタ部材6の目詰まりを目
詰まり検出器25で検出してバーナ装置4を作動させる
ようKしたが、エンジンの運転時−17− 間や自動車の走行距離が一定値に達すると定期的にバー
ナ装置を作動させるようにしてもよく、上記実施例と同
様の作用効果を奏することができる。
In each of the above embodiments, the clogging of the filter member 6 is detected by the clogging detector 25 and the burner device 4 is activated. The burner device may be operated periodically when the value is reached, and the same effects as in the above embodiment can be achieved.

以上説明したように、本発明によれば、排気通路を流れ
る排気中の微粒子を捕集するフィルタ部材と、該フィル
タ部材の目詰まりを解消するバーナ装置とを備えたディ
ーゼルエンジンの排気浄化装置において、上記バーナ装
置に実際に供給されている燃料量の変化を検出し、該検
出した燃料供給量の変化に対応してバーナ装置へのエア
供給量をエアと燃料との比が適正範囲になるように補正
制御するようにしたことにより、バーナ装置の燃料供給
ノズルが残留燃料の炭化や排気中の微粒子の侵入によっ
て狭窄状態になってもノズルから吐出される燃料と燃焼
用エアとの比を常に適正に保って該燃料を確実に完全燃
焼させることができるので、バーナ作動による2次大気
汚染を長期間に亘って安定して防止することができるも
のである。
As explained above, according to the present invention, there is provided an exhaust purification device for a diesel engine that includes a filter member that collects particulates in exhaust gas flowing through an exhaust passage, and a burner device that eliminates clogging of the filter member. , detecting a change in the amount of fuel actually supplied to the burner device, and adjusting the amount of air supplied to the burner device in response to the detected change in the amount of fuel supplied so that the ratio of air to fuel is within an appropriate range. By performing correction control in this manner, even if the fuel supply nozzle of the burner device becomes constricted due to carbonization of residual fuel or intrusion of particulates in exhaust gas, the ratio of fuel discharged from the nozzle to combustion air can be maintained. Since the fuel can be kept properly at all times and the fuel can be reliably completely combusted, secondary air pollution caused by burner operation can be stably prevented over a long period of time.

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

図面は本発明の実施例を示すもので、第1図表いし第4
図は第1実施例を示し、第1図は全体概略説明図、第2
図はバーナ装置の拡大縦断面図、第3図は要部説明図、
第4図は制御システムを示す説明図、第5図は第2実施
例を示す全体概略説明図である。 1・・エンジン、2・・排気通路、6・・フィルタ部材
、4・・バーナ装置、10・・燃料供給ノズル、10a
・・ノズル孔、11・・吐出口、13・・燃料ポンプ、
14・・燃料供給通路、16・・エア供給通路、17・
・エアポンプ、18・・点火スイッチ、20°・・チェ
ック弁、25・・目詰まり検出器、26.26’・・制
御装置、27・・バーナ装置制御回路1.51・・、l
−IJフイス、52・・圧力検出器、′5′5・・ソレ
ノイド弁、67・・ソレノイド弁制御回路、41.41
’・・燃料供給量変化検出手段、42.42’・・エア
供給量制御手段、44・・+7 リーフ弁。 =  19 −
The drawings show embodiments of the present invention, and are shown in Figure 1 to Figure 4.
The figure shows the first embodiment.
The figure is an enlarged vertical sectional view of the burner device, and Figure 3 is an explanatory diagram of the main parts.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the control system, and FIG. 5 is an overall schematic explanatory diagram showing the second embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Engine, 2... Exhaust passage, 6... Filter member, 4... Burner device, 10... Fuel supply nozzle, 10a
...Nozzle hole, 11..Discharge port, 13..Fuel pump,
14... Fuel supply passage, 16... Air supply passage, 17...
・Air pump, 18...Ignition switch, 20°...Check valve, 25...Clogging detector, 26.26'...Control device, 27...Burner device control circuit 1.51..., l
-IJ filter, 52...Pressure detector, '5'5...Solenoid valve, 67...Solenoid valve control circuit, 41.41
'...Fuel supply amount change detection means, 42.42'...Air supply amount control means, 44...+7 Leaf valve. = 19 −

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] +1)  排気通路に排気中のカーボン粒子等微粒子を
捕集するフィルタ部材が配設され、該フィルタ部材より
上流側の排気通路にフィルタ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、上記バーナ装置に供給されている燃料量
の変化を検出する燃料供給量変化検出手段と、該燃料供
給量変化検出手段の出力に応じてバーナ装置に供給する
燃焼用エア量を燃料とエアとの比が適正範囲になるよう
に制御するエア供給量制御手段とを設けたことを特徴と
するディーゼルエンジンの排気浄化装置。
+1) A diesel engine in which a filter member for collecting fine particles such as carbon particles in the exhaust gas is disposed in the exhaust passage, and a burner device for eliminating clogging of the filter member is disposed in the exhaust passage upstream of the filter member. In the exhaust purification device, there is provided a fuel supply amount change detection means for detecting a change in the amount of fuel supplied to the burner device, and an amount of combustion air to be supplied to the burner device according to an output of the fuel supply amount change detection means. 1. An exhaust gas purification device for a diesel engine, comprising air supply amount control means for controlling the ratio of fuel and air to a proper range.
JP57134319A 1982-07-31 1982-07-31 Exhaust gas purging device of diesel engine Pending JPS5925025A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6082245A (en) * 1983-10-05 1985-05-10 Kubota Ltd Production of dehydrating roll for paper making
JPS6333520A (en) * 1986-07-25 1988-02-13 Japan Steel Works Ltd:The Production of roll made of forging steel for sugar mill

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JPS6333520A (en) * 1986-07-25 1988-02-13 Japan Steel Works Ltd:The Production of roll made of forging steel for sugar mill
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