JPH0598941A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH0598941A JPH0598941A JP3262422A JP26242291A JPH0598941A JP H0598941 A JPH0598941 A JP H0598941A JP 3262422 A JP3262422 A JP 3262422A JP 26242291 A JP26242291 A JP 26242291A JP H0598941 A JPH0598941 A JP H0598941A
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- light
- exhaust
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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- F01N2560/12—Other sensor principles, e.g. using electro conductivity of substrate or radio frequency
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フィルタに生じる亀裂を迅速かつ的確に自動
検出することで、フィルタの信頼性を向上するようにし
た内燃機関の排気浄化装置を提供する。 【構成】 排気浄化装置1は、内燃機関本体とマフラー
の間の排気管4にケース5を有し、このケース5内に多
孔質セラミックからなるフィルタ6を収納している。フ
ィルタ6の下流側には、フィルタ下流側端面6bに対向
して光反射率計12が設けられる。光反射率計12は、
端面6bに向けて光を放射する光源と端面6bからの反
射光を受光する光度計とを有し、端面6bの全面の反射
率を測定可能にする。この光反射率計12は、端面6b
に対し所定の間隔Lをおいて例えば同心円上に等間隔に
複数個配置される。光反射率計12の発生する信号を入
力する制御装置(ECU)14は、この入力信号を演算
処理した結果、光反射率の変化量が所定値以上になった
ことが判別されると、異常ランプ、ブザー等に警告信号
を出力する。
検出することで、フィルタの信頼性を向上するようにし
た内燃機関の排気浄化装置を提供する。 【構成】 排気浄化装置1は、内燃機関本体とマフラー
の間の排気管4にケース5を有し、このケース5内に多
孔質セラミックからなるフィルタ6を収納している。フ
ィルタ6の下流側には、フィルタ下流側端面6bに対向
して光反射率計12が設けられる。光反射率計12は、
端面6bに向けて光を放射する光源と端面6bからの反
射光を受光する光度計とを有し、端面6bの全面の反射
率を測定可能にする。この光反射率計12は、端面6b
に対し所定の間隔Lをおいて例えば同心円上に等間隔に
複数個配置される。光反射率計12の発生する信号を入
力する制御装置(ECU)14は、この入力信号を演算
処理した結果、光反射率の変化量が所定値以上になった
ことが判別されると、異常ランプ、ブザー等に警告信号
を出力する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関に用い
られる排気浄化装置に関するもので、詳しくは、排ガス
を浄化するフィルタのクラック発生検出装置に関する。
られる排気浄化装置に関するもので、詳しくは、排ガス
を浄化するフィルタのクラック発生検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼル機関の排気浄化装置として
は、排気通路の途中に多孔質セラミックからなるフィル
タを設けて排ガス中に含まれる炭素等からなる微粒子成
分(パティキュレート)を捕集するものが知られてい
る。この種のフィルタは、微粒子成分の捕集量が所定値
に達すると、フィルタの目詰まりを抑えるため、電熱ヒ
ータ等によって微粒子成分を燃焼させてフィルタを再生
させる。しかしながら、フィルタに付着する微粒子成分
の付着量が不均一であると、再生時、フィルタの温度が
局部的に過昇することによりフィルタに亀裂を生じやす
く、この場合、亀裂から洩れる排ガスは、微粒子成分を
多量に含有する黒煙となりやすい。
は、排気通路の途中に多孔質セラミックからなるフィル
タを設けて排ガス中に含まれる炭素等からなる微粒子成
分(パティキュレート)を捕集するものが知られてい
る。この種のフィルタは、微粒子成分の捕集量が所定値
に達すると、フィルタの目詰まりを抑えるため、電熱ヒ
ータ等によって微粒子成分を燃焼させてフィルタを再生
させる。しかしながら、フィルタに付着する微粒子成分
の付着量が不均一であると、再生時、フィルタの温度が
局部的に過昇することによりフィルタに亀裂を生じやす
く、この場合、亀裂から洩れる排ガスは、微粒子成分を
多量に含有する黒煙となりやすい。
【0003】従来より、このようなフィルタの亀裂を検
知可能なクラック検出装置はほとんど知られていない。
このため、フィルタの亀裂を検知する場合、排気浄化装
置を分解して直接フィルタの亀裂を調査するか、また
は、フィルタ下流側の排ガスの色などを目視により観察
するという作業を要するので、フィルタの交換時期が遅
れる等の弊害を招きやすいという問題があった。
知可能なクラック検出装置はほとんど知られていない。
このため、フィルタの亀裂を検知する場合、排気浄化装
置を分解して直接フィルタの亀裂を調査するか、また
は、フィルタ下流側の排ガスの色などを目視により観察
するという作業を要するので、フィルタの交換時期が遅
れる等の弊害を招きやすいという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解決するためになされたもので、フィルタに生
じる亀裂を迅速かつ的確に自動検出することで、フィル
タの信頼性を向上するようにした内燃機関の排気浄化装
置を提供することを目的とする。
問題点を解決するためになされたもので、フィルタに生
じる亀裂を迅速かつ的確に自動検出することで、フィル
タの信頼性を向上するようにした内燃機関の排気浄化装
置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の第1発明による内燃機関の排気浄化装置は、
内燃機関の排気通路に排ガスを浄化可能な多孔質セラミ
ックからなるフィルタを備えた排気浄化装置であって、
前記排気通路の前記フィルタ下流側に設けられる投光部
と、排ガスに接触可能でかつ前記投光部から発生された
光が照射される壁体と、前記壁体からの反射光を受光す
る受光部と、前記受光部で検出される信号を入力し、こ
の入力信号に基づいて前記フィルタの亀裂を検知する光
反射率処理装置とを有することを特徴とする。
の本発明の第1発明による内燃機関の排気浄化装置は、
内燃機関の排気通路に排ガスを浄化可能な多孔質セラミ
ックからなるフィルタを備えた排気浄化装置であって、
前記排気通路の前記フィルタ下流側に設けられる投光部
と、排ガスに接触可能でかつ前記投光部から発生された
光が照射される壁体と、前記壁体からの反射光を受光す
る受光部と、前記受光部で検出される信号を入力し、こ
の入力信号に基づいて前記フィルタの亀裂を検知する光
反射率処理装置とを有することを特徴とする。
【0006】本発明の第2発明による内燃機関の排気浄
化装置は、内燃機関の排気通路に排ガスを浄化可能な多
孔質セラミックからなるフィルタを備えた排気浄化装置
であって、前記排気通路の前記フィルタ下流側に設けら
れ、前記フィルタ下流側の排ガスの光透過率を検出する
光透過率計と、前記光透過率計で検出される検出信号に
基づいて前記フィルタの亀裂を検知する光透過率処理装
置とを有することを特徴とする。
化装置は、内燃機関の排気通路に排ガスを浄化可能な多
孔質セラミックからなるフィルタを備えた排気浄化装置
であって、前記排気通路の前記フィルタ下流側に設けら
れ、前記フィルタ下流側の排ガスの光透過率を検出する
光透過率計と、前記光透過率計で検出される検出信号に
基づいて前記フィルタの亀裂を検知する光透過率処理装
置とを有することを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明の第1発明による排気浄化装置による
と、フィルタに亀裂が発生した場合、フィルタの下流側
の排気通路内の壁体に排ガス含有の微粒子成分等が付着
するため、この壁面の光反射率が低下し、この光反射率
を検知することでフィルタの亀裂が検出される。また、
第2発明による排気浄化装置によると、フィルタの亀裂
からフィルタ下流側に排ガスが洩れると、フィルタ上流
側の排気通路に比べフィルタ下流側の排気通路内の光透
過率が低下するため、光透過率を検知することでフィル
タの異常が検出される。
と、フィルタに亀裂が発生した場合、フィルタの下流側
の排気通路内の壁体に排ガス含有の微粒子成分等が付着
するため、この壁面の光反射率が低下し、この光反射率
を検知することでフィルタの亀裂が検出される。また、
第2発明による排気浄化装置によると、フィルタの亀裂
からフィルタ下流側に排ガスが洩れると、フィルタ上流
側の排気通路に比べフィルタ下流側の排気通路内の光透
過率が低下するため、光透過率を検知することでフィル
タの異常が検出される。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の第1実施例による排気浄化装置を図1〜
図3に示す。図2に示すように、排気浄化装置1は、内
燃機関本体2とマフラー3の間の排気管4に排気管4の
口径より大口径のケース5を有し、このケース5内にハ
ニカム状のフィルタ6を収納している。排気管4には、
排気管4の分岐部4aからマフラー3へフィルタ6を迂
回するバイパス管7が設けられ、排気切替弁8によって
内燃機関本体2の排ガスを排気管4またはバイパス管7
に切替え可能になっている。フィルタ6は、コージェラ
イト、アルミナ等の多孔質セラミックから形成されるウ
ォールフローモノリス型のもので、フィルタ6の排ガス
流れ方向に延びる多孔質の隔壁により排ガス中の微粒子
成分を捕集するようになっている。
する。本発明の第1実施例による排気浄化装置を図1〜
図3に示す。図2に示すように、排気浄化装置1は、内
燃機関本体2とマフラー3の間の排気管4に排気管4の
口径より大口径のケース5を有し、このケース5内にハ
ニカム状のフィルタ6を収納している。排気管4には、
排気管4の分岐部4aからマフラー3へフィルタ6を迂
回するバイパス管7が設けられ、排気切替弁8によって
内燃機関本体2の排ガスを排気管4またはバイパス管7
に切替え可能になっている。フィルタ6は、コージェラ
イト、アルミナ等の多孔質セラミックから形成されるウ
ォールフローモノリス型のもので、フィルタ6の排ガス
流れ方向に延びる多孔質の隔壁により排ガス中の微粒子
成分を捕集するようになっている。
【0009】フィルタ6の上流側端面6aには、ニクロ
ム材またはカンタル材等からなる電熱ヒータ10が設け
られる。これにより、フィルタ6に捕集される微粒子成
分が所定量に達したとき、排気切替弁8を図2破線に示
す位置に移動し、電熱ヒータ10を通電することにより
フィルタ6を再生する。図1に示すように、フィルタ6
の下流側には、フィルタ下流側端面6bに対向して光反
射率計12が設けられる。光反射率計12は、端面6b
の全面の反射率を測定可能にするため、端面6bに対し
所定の間隔Lをおいて例えば同心円上に等間隔に複数個
配置される。隣合う各光反射率計12は、排気の流路を
妨げないような間隔に保たれる。光反射率計12の発生
する信号を入力する制御装置(ECU)14は、この入
力信号を演算処理し、処理の結果、光反射率の変化量が
所定値以上になったことが判別されると、異常ランプ、
ブザー等に警告信号を出力する。光反射率計12による
反射率検出時期については、常時行なってもよいし、所
定時間毎に行なってもよい。
ム材またはカンタル材等からなる電熱ヒータ10が設け
られる。これにより、フィルタ6に捕集される微粒子成
分が所定量に達したとき、排気切替弁8を図2破線に示
す位置に移動し、電熱ヒータ10を通電することにより
フィルタ6を再生する。図1に示すように、フィルタ6
の下流側には、フィルタ下流側端面6bに対向して光反
射率計12が設けられる。光反射率計12は、端面6b
の全面の反射率を測定可能にするため、端面6bに対し
所定の間隔Lをおいて例えば同心円上に等間隔に複数個
配置される。隣合う各光反射率計12は、排気の流路を
妨げないような間隔に保たれる。光反射率計12の発生
する信号を入力する制御装置(ECU)14は、この入
力信号を演算処理し、処理の結果、光反射率の変化量が
所定値以上になったことが判別されると、異常ランプ、
ブザー等に警告信号を出力する。光反射率計12による
反射率検出時期については、常時行なってもよいし、所
定時間毎に行なってもよい。
【0010】光反射率計12は、例えば図3に示すよう
に、有底円筒状のケース15内にケース内壁に沿うよう
な凹面形状をもつミラー16が収納され、このミラー1
6の凹部16aに光源17が取付けられる。ミラー16
の開口部16bには、反射光が入力される光度計18、
および光度計18の受光部に反射光を集中させる凸レン
ズ19が固定されている。光源17および光度計18
は、配線20によりECU14に電気的に接続される。
に、有底円筒状のケース15内にケース内壁に沿うよう
な凹面形状をもつミラー16が収納され、このミラー1
6の凹部16aに光源17が取付けられる。ミラー16
の開口部16bには、反射光が入力される光度計18、
および光度計18の受光部に反射光を集中させる凸レン
ズ19が固定されている。光源17および光度計18
は、配線20によりECU14に電気的に接続される。
【0011】フィルタ6に亀裂が発生した場合、フィル
タ端面6bの亀裂から洩れた排ガスによって亀裂周辺の
部分が黒色に変化し、また、光反射率計12に付着する
微粒子成分により光源17の照射量が低下する。する
と、光反射率計12が検出する亀裂周辺の光反射率が低
下するので、ECU14によりフィルタの異常が検知さ
れる。このとき、ECU14は、車内に取付けられた異
常ランプ、警報ブザー等により運転者にフィルタの異常
を知らせるため、亀裂を生じたフィルタ6を迅速に交換
することが可能になる。
タ端面6bの亀裂から洩れた排ガスによって亀裂周辺の
部分が黒色に変化し、また、光反射率計12に付着する
微粒子成分により光源17の照射量が低下する。する
と、光反射率計12が検出する亀裂周辺の光反射率が低
下するので、ECU14によりフィルタの異常が検知さ
れる。このとき、ECU14は、車内に取付けられた異
常ランプ、警報ブザー等により運転者にフィルタの異常
を知らせるため、亀裂を生じたフィルタ6を迅速に交換
することが可能になる。
【0012】本発明の第2実施例による排気浄化装置を
図4に示す。第2実施例による排気浄化装置30は、フ
ィルタ6の下流側に形成される空洞部31の中央にフィ
ルタ6の亀裂から漏れた排ガス中の微粒子成分を捕集可
能な反射板33を設けたものである。反射板33には、
捕集される微粒子成分を燃焼除去するための電熱ヒータ
34が内蔵される。光反射率計12は、図3に示す構成
と同様のもので、光度計18の受光部を反射面33aに
向けてケース5に固定されている。
図4に示す。第2実施例による排気浄化装置30は、フ
ィルタ6の下流側に形成される空洞部31の中央にフィ
ルタ6の亀裂から漏れた排ガス中の微粒子成分を捕集可
能な反射板33を設けたものである。反射板33には、
捕集される微粒子成分を燃焼除去するための電熱ヒータ
34が内蔵される。光反射率計12は、図3に示す構成
と同様のもので、光度計18の受光部を反射面33aに
向けてケース5に固定されている。
【0013】フィルタ端面6aの亀裂から洩れた排ガス
が空洞部31内を通過すると、この排ガス中の微粒子成
分の一部が反射板33に捕集される。これにより、反射
板33の反射面33aが黒色に変化するため、反射板3
3の光反射率が低下し、ECU14によりフィルタ6の
異常が検知される。その後、電熱ヒータ34により反射
板33を加熱し、微粒子成分を除去することにより、反
射板33の反射率が初期の値に戻るので、光反射計12
による亀裂の再検出が可能になる。反射板33の再生時
期については、フィルタの異常検知時だけでなく、反射
板33への付着物が過度に堆積するのを防止するため
に、所定時間経過毎に定期的に行なうようにしてもよ
い。
が空洞部31内を通過すると、この排ガス中の微粒子成
分の一部が反射板33に捕集される。これにより、反射
板33の反射面33aが黒色に変化するため、反射板3
3の光反射率が低下し、ECU14によりフィルタ6の
異常が検知される。その後、電熱ヒータ34により反射
板33を加熱し、微粒子成分を除去することにより、反
射板33の反射率が初期の値に戻るので、光反射計12
による亀裂の再検出が可能になる。反射板33の再生時
期については、フィルタの異常検知時だけでなく、反射
板33への付着物が過度に堆積するのを防止するため
に、所定時間経過毎に定期的に行なうようにしてもよ
い。
【0014】本発明の第3実施例による排気浄化装置を
図5および図6に示す。排気浄化装置40は、フィルタ
6の上流側および下流側の排気管4b、4cに光透過率
計41、42を設けたものである。光透過率計41、4
2は、図6に示すように、発光体43を有する投光部4
4と、光度計45を有する受光部46とから構成され、
発光体43からの放射光を光度計45により受光するよ
うになっている。そして、光透過率計41、42は、そ
の光軸が排ガスの流れ方向に直交するように排気管4
b、4cに固定されている。排気管4b、4cには、排
ガスの乱流により透過率の測定誤差を生じないように、
光透過率計41、42の直上流に整流板47、48が取
付られている。光透過率計41、42が発生する信号を
入力するECU14は、各入力信号を比較し、比較演算
した結果に基づいてフィルタ6の浄化率を算出する。
図5および図6に示す。排気浄化装置40は、フィルタ
6の上流側および下流側の排気管4b、4cに光透過率
計41、42を設けたものである。光透過率計41、4
2は、図6に示すように、発光体43を有する投光部4
4と、光度計45を有する受光部46とから構成され、
発光体43からの放射光を光度計45により受光するよ
うになっている。そして、光透過率計41、42は、そ
の光軸が排ガスの流れ方向に直交するように排気管4
b、4cに固定されている。排気管4b、4cには、排
ガスの乱流により透過率の測定誤差を生じないように、
光透過率計41、42の直上流に整流板47、48が取
付られている。光透過率計41、42が発生する信号を
入力するECU14は、各入力信号を比較し、比較演算
した結果に基づいてフィルタ6の浄化率を算出する。
【0015】フィルタ6の亀裂から黒色の排ガスがフィ
ルタ6の下流側に排出されると、光透過率計41で検知
される光透過率と光透過率計42で検知される光透過率
の差値が減少し、ECU14により算出されるフィルタ
6の浄化率が低下する。このため、ECU14は、フィ
ルタの亀裂の発生等の異常を検知することができる。前
記第3実施例では、フィルタ6の上流および下流側にそ
れぞれ光透過率計41、42を設けたが、フィルタ6の
下流側にのみに光透過率計を設け、光透過率が所定値以
上の値になったときにフィルタ6に亀裂が生じたと判断
するようにしてもよい。
ルタ6の下流側に排出されると、光透過率計41で検知
される光透過率と光透過率計42で検知される光透過率
の差値が減少し、ECU14により算出されるフィルタ
6の浄化率が低下する。このため、ECU14は、フィ
ルタの亀裂の発生等の異常を検知することができる。前
記第3実施例では、フィルタ6の上流および下流側にそ
れぞれ光透過率計41、42を設けたが、フィルタ6の
下流側にのみに光透過率計を設け、光透過率が所定値以
上の値になったときにフィルタ6に亀裂が生じたと判断
するようにしてもよい。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の内燃機関
の排気浄化装置によれば、排ガスが流通するフィルタの
上流側および下流側に設けた光反射率計または光透過率
計により検出される電気信号に基づいてフィルタの異常
を検出するようにしたため、フィルタの亀裂発生を迅速
かつ確実に検知することができるという効果がある。
の排気浄化装置によれば、排ガスが流通するフィルタの
上流側および下流側に設けた光反射率計または光透過率
計により検出される電気信号に基づいてフィルタの異常
を検出するようにしたため、フィルタの亀裂発生を迅速
かつ確実に検知することができるという効果がある。
【図1】本発明の第1実施例による排気浄化装置を示す
部分模式図である。
部分模式図である。
【図2】本発明の第1実施例による排気浄化装置を示す
模式図である。
模式図である。
【図3】本発明の第1実施例による反射率計を示す模式
図である。
図である。
【図4】本発明の第2実施例による排気浄化装置を示す
部分模式図である。
部分模式図である。
【図5】本発明の第3実施例による排気浄化装置を示す
部分模式図である。
部分模式図である。
【図6】本発明の第3実施例による光透過率計を示す模
式図である。
式図である。
1 排気浄化装置 4 排気管(排気通路) 6 フィルタ 6a フィルタ端面(壁体) 12 光反射率計 14 ECU(光反射率処理装置、光透過率処理装
置) 33 反射板(反射壁) 41、42 光透過率計
置) 33 反射板(反射壁) 41、42 光透過率計
Claims (2)
- 【請求項1】 内燃機関の排気通路に排ガスを浄化可能
な多孔質セラミックからなるフィルタを備えた排気浄化
装置であって、 前記排気通路の前記フィルタ下流側に設けられる投光部
と、排ガスに接触可能でかつ前記投光部から発生された
光が照射される壁体と、 前記壁体からの反射光を受光する受光部と、 前記受光部で検出される信号を入力し、この入力信号に
基づいて前記フィルタの亀裂を検知する光反射率処理装
置とを有することを特徴とする内燃機関の排気浄化装
置。 - 【請求項2】 内燃機関の排気通路に排ガスを浄化可能
な多孔質セラミックからなるフィルタを備えた排気浄化
装置であって、 前記排気通路の前記フィルタ下流側に設けられ、前記フ
ィルタ下流側の排ガスの光透過率を検出する光透過率計
と、 前記光透過率計で検出される検出信号に基づいて前記フ
ィルタの亀裂を検知する光透過率処理装置とを有するこ
とを特徴とする排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3262422A JPH0598941A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3262422A JPH0598941A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598941A true JPH0598941A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17375567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3262422A Pending JPH0598941A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0598941A (ja) |
Cited By (6)
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1991
- 1991-10-09 JP JP3262422A patent/JPH0598941A/ja active Pending
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