JPS5820919A - デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置 - Google Patents

デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置

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JPS5820919A
JPS5820919A JP56119940A JP11994081A JPS5820919A JP S5820919 A JPS5820919 A JP S5820919A JP 56119940 A JP56119940 A JP 56119940A JP 11994081 A JP11994081 A JP 11994081A JP S5820919 A JPS5820919 A JP S5820919A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ために排気通路に設けたフィ
ルタ一部材の目詰りを簡単、確実に検出し得るようにし
たディーゼルエンジンの排気浄化装置に関するものであ
る。
従来、ディーゼルエンジンの排気浄化装置としては、排
気通路中のフィルタ一部材よりも上流側の排圧を排圧検
出手段によシ検出し、前記排圧の上昇により、前記フィ
ルタ一部材の目詰りを検出して、フィルタ一部材よりも
上流側に設けたバーナを作動させて目詰シを解消させる
ようにしたものが知られている。
しかしながら、前記の如く排圧を利用して目詰りを検出
するようにした排気浄化装置は、前記排圧がフィルタ一
部材の目詰りのみ々らず、エンジンの回転数、負荷等の
運転状態によっても変化し、たとえば排圧は高負荷運転
時には高くなり、アイドリング時には低くなるために、
運転状態に応じて予め設定した排圧マツプと前記検出手
段により検出した排圧とを比較して、フィルタ一部材の
目詰りを検出するようにしなければならず、そのため回
路構成が複雑になるという欠点がある。
また、ディーゼルエンジンの排気浄化装置としテハ、排
気ガス中のカーボン粒子をサイクローンによって、捕集
客器内に堆積せしめると共に、該容器内の一定レベルに
2本の電極を配設して、容器内のカーボンの堆積レベル
が一定高さ以上になると、前記電極間をカーボンによっ
て導通せしめて、カーボンの堆積量を検出するようにし
たものも知られている。
しかしながら、前記の如きサイクローン方式では、構造
が複雑になると共に、極く小さい微粒子成分については
充分捕集できず、また、堆積した容器内のカーボンを定
期的に排除する必要がある。
このため、本出願人は、工、ンジンの排気通路中に設け
たライlレタ一部材に、2つの電極を配設するとともに
、該電極間に所定電圧を印加して、前に 記フィルタ一部材上付着するカーボン粒子の量に△ 応じて変化する電極間の抵抗変化を検出する検出回路を
設け、該検出回路の出力信号によってフィルタ一部材の
目詰シを直接検出するようにしたディーゼルエンジンの
排くC浄化装置を提案した(実願昭56−88681号
明細書)。
常時、2つの電極間に所定電圧を印加しているため、第
10図に示すように、カーボン15が堆積して、電極4
.5間の抵抗値が低下し、多量の電流が流れると、電極
部が発熱してカーボン15aが燃焼する。そして、電極
周囲のカーボンが燃焼すると、電極と残り堆積カーボン
か絶縁され、カーボンが所定量堆積しているのにもかか
わらず、検出しないという不具合が生じることが判明し
た。
本発明は前記不具合を解決するためになされたもので、
前記電極間に印加する電圧をパルス状の電圧として、電
極への通電時間を少なくして電極の発熱を抑えることに
より堆積カーボンの燃焼を防止して、フィルタ一部材の
目詰シを、簡単、安価な構成で正確に検出し得るように
したディーゼルエンジンの排気浄化装置を提供すること
を目的とする。
つぎに1本発明を一実施例である図面にしたがって説明
する。
第1図において、1はディーゼルエンジンの排気管2内
の排気通路、3は排気通路1内に配設したハニカム状の
非導電性フィルタ一部材で、各細孔バ一つおきに、その
端部がブラインドプラグ8aで閉塞されており、一方の
細孔から流入した排気は、多孔質の隔壁3bを通って他
方に流出する構成になっている。4,5は夫々絶縁部材
6.7を介して排気管2の周壁に固定されて、フィルタ
一部材3内に該フィルタ一部材3の軸心と直交する方向
に隔壁8bに対して密に挿入された互いに一定間隔を有
する一対の電極、8はフィルタ一部材3よりも上流側の
排気管2に設けたバーナであって、@記バーナ8は燃焼
ガスを噴出してフィルタ一部材3上に付着したカーボン
粒子等を燃焼させるようになっている。
前記一対の電極4.5間の電気抵抗は、フィルタ一部材
8の隔壁8bにカーボン粒子15が第2図に示すように
付着すると、その付着したカーボン粒子15の量の増大
に応じて第3図に示す如く減少する特性を有する。
前記一方の電極4には、パルス電圧印加回路である発振
器9が接続され、他方の電極5には抵抗16、ピークホ
ールド回路17、基準値設定装置(基準電圧)19、比
較器18からなる目詰シ検出回路15が接続されている
したがって、発振器9からのパルス電圧にもとすき電極
4.5へ流れる電流値は、フィルタ一部材3上のカーボ
ン粒子15の量の増大に応じて減少する電極5.4間の
電電抵抗により決定されるようになっている。したがっ
て、前記抵抗16の両端の電圧の差は、付着したカーボ
ン粒子15の量の増大に応じて第4図中の曲線ビ)に示
すように増大するようになっている。
一方、ピークホールド回路17には抵抗16の両端の電
圧を入力して、該抵抗16の両端の電圧の差を検出させ
る。前記ピークホールド回路17は前記電圧の、差を表
わす信号を比較器18に出力する。また、基準値設定装
置19には、バーナ8を作動すべきカーボンの基準付着
量を表わす基準値を設定して、基準値信号を比較器18
に出力させる。
前記比較器18は、前記電圧の差を表わす信号と基準値
信号とを比較して、前記電圧の差を表わす信号が基準値
信号よりも大きければ、つまりカーボン付着量が基準付
着量よりも大きければ、ハイレベル信号を第5図に示す
判断回路21に出力する。
前記判断回路21は、アンドゲートからなり、一定条件
のもとでのみバーナ8を作動させるだめのものである。
前記判断回路21には、減速を検出するアクセルスイッ
チ23および車速スイッチ24からの出力信号を入力し
て、アイドリング時か否かの判断をさせ、かつ、前記フ
ィルタ一部材8よりも下流側に設けた排気温度センサー
25からの出力信号を入力して、該排気温度センサー2
5の検出温度がたとえば700°C以下であるか否か全
判断させ、かつ、イグニッションスイッチ26を介して
バッテリBに接続して、アイドリング時で、比較器18
からの出力信号がハイレベルで、かつ前記排気温度セン
サ25の検出温度が700°C以下である場合のみに、
該判断回路21からバ動指令信号としてのノ・イレペル
信号を出力させるようにしている。
このように、排気ボリウムが少なくて、かつ安定した状
態であるアイドリング時のみに、ノ(−す8を作動させ
るようにして、その)(−す8の燃料およびエアの制御
を容易にする。また、前記排気温度センサー25の検出
温度が700°C以下の場合のみに、バーナ8を作動さ
せ、つまり検出温度が700’C以上の場合にはバーナ
8の作動を停止させるようにして、過熱からフィルタ一
部材3を保護スる。また、イグニッションスイッチ26
のオフの際ニハ、該イグニッションスイッチ26のオフ
によりエンジンの停止を検出して、判断回路21からの
バーナ制御装置22を作動させるだめの信号の出力を停
止して、バッテリBを保護する。
前記バーナ制御装置22は、判断回路21から作動指令
信号が入力されると、まずバーナ8の着火ヒータ81を
加熱する信号を出力し、次いで、前記着火ヒータ31の
温度が900℃以上になつたことを着火ヒータ温度セン
サ32からの出力信号で検出すると、燃料ポンプ33お
よびエアポンプ84を駆動する信号を出力して、前記バ
ーナ8から良好な燃焼ガスを排気通路lに噴出させるよ
うになっている。このように、着火ヒータ31が一定温
度以上になると、初めて、燃料およびエアをバーナ8に
供給する)ようにして、完全燃焼を行なわせ、バーナ8
からの未燃焼ガス放出による2次汚染を防止するように
している。また、バーナ8の作動を停止する際には、逆
に燃料ポンプ33およびエアポンプ34の駆動を停止し
た後に、着火ヒータに対する加熱を停止するようにして
、完全燃焼を行なわせ、作動時と同様2次汚染を防止す
るようにしている。
前記構成のディーゼルエンジンの排気浄化装置は下記の
如く、フィルタ一部材8上のカーボン付着量を検出して
、バーナ8を作動させる。
いま、このディーゼルエンジンがアイドリング運転をし
ており、排気温度センサ25の検出温度が700°C以
下であり、そしてフィルタ一部材3上に基準量以上のカ
ーボン粒子15が付着したとする。
そうすると、電極4と5との間の電気抵抗は、カーボン
粒子15の付着量に応じて小さくなる。
そのため、抵抗16、電極4および5を流れる電流値は
犬きくなって、ピークホールド回路17が検出する抵抗
16の両端の電圧の差は、第4図中の直線(ロ)で示す
基準付着量を表わす基準電圧よりも大きくなる。このた
め、比較器18はノ・イレベル信号を判断回路21に出
力する。
前記判断回路21は、アクセルスイッチ23と車速スイ
ッチ24から入力されるアイドリング検出用の両信号、
排気温度センサーから入力される信号および比較器18
から入力される・・イレベlし信号によって、エンジン
がアイドリング運転状態テアッて、フィルタ一部材8よ
りも下流側の排気温度が700°C以下であり、かつフ
ィルタ一部材3上のカーボン粒子の付着量が基準量以上
であって、バーナ8を作動すべき状態にあると判断して
、バーナ制御装置8に作動指令信号を出力する。
前記作動指令信号により、バーナ制御装置22は、まず
、着火ヒータ31を加熱するための信号を出力し、次い
で、着火ヒータ31が900°C以上に加熱されたこと
を着火ヒータ温度センサー32から入力される信号で検
出すると、燃料ポンプ3Bおよびエアポンプ34を作動
させる信号を出力して、バーナ8に燃料およびエアを供
給し、燃焼ガスをバーナ8から噴出させる。前記燃焼ガ
スは、バーナ8がフィルタ一部材3よりも上流側に設け
られているために、排気ガスと共にフィルタ一部材8に
吹き付けられ、フィルタ一部材3上に付着したカーボン
粒子を燃焼させ、フィルタ一部材3の目詰りを回復させ
る。
一方、フィルタ一部材3に付着したカーボン粒子の量が
基準量以下であって、比較器18がローレベルの信号を
出力する場合、またはアクセルス、・、′: イツチ23と車速スイッチ24からの信号により検出さ
れるアイドリング状態でない場合、または排気温度セン
サー25からの出力信号により検出される排気温度が7
00°C以上の場合には、判断回路21は作動指令信号
を出力せず、バーナ8の作動を停止して、エネルギーの
損失やフィルタ一部材8の過熱を防止する。
前記実施例では、アイドリング運転時にバーナ8を作動
させるようにしたが、高負荷運転時にバーナ8を作動さ
せるようにしてもよい。また、目詰り検出回路も前記実
施例のものに限るものでなく、たとえば、電極4,5を
流れる電流値を直接検出する検出回路15aとしてもよ
い。さらに、フィルタ一部材3に配設される電極4.5
も、たとえば第9図に示すように、フィルタ一部材3の
一方のブラインドプラグ41に電極5を貫通して固定ス
る一方、他方のブラインドプラグ42にステンレスや金
や白金等の導電性物質43をカーボン粒子15と接触す
るように蒸着や焼付は等により固着させて、前記導電性
物質48を電極としてもよい。           
               1゜以上の説明で明ら
かな如く、本発明によれば、エンジンの排気通路中のフ
ィルタ一部材に2つの電極を配設するとともに、該電極
間に所定のパルス電圧を印加して、前記フィルタ一部材
上に付着するカーボン粒子の量に応じて変化する電極間
の抵抗変化を検出する検出回路を設けて、フィルタ一部
材の目詰りを検出するため、第7図、第8図から明らか
なように、常時一定電圧を印加する従来のものに比べて
電極の発熱量は極めて少なく、しかもその後は冷却期間
に入るため、電極周囲の堆積カーボンは燃焼せず、フィ
ルタ一部材の目詰りを、簡単、安価な構成で正確に検出
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すディーゼルエンジンの
排気浄化装置の要部の概略図、第2図は第1図の■−■
線断面図、第3図はカーボン量と電極間の抵抗との関係
を示すグラフ、第4図はカーボン量と抵抗の両端の電圧
の差との関係を示すグラフ、第5図は第1図に示すディ
ー上lレニンジンの排気浄化装置の全体構成を示す概略
図、第6図はパルス電圧印加回路と目詰り検出回路との
詳細図、第7図はパルス電圧図、第8図は第7図のパル
スと電極発熱量との関係を示す図、第9図は電極の変形
例を示す断面図で、第10図はカーボンの燃焼状態を示
す説明図である。 1・・排気通路、8・・・フィルタ一部材、4.5・・
・電極、9・・・パルス電圧印加回路(発信器)、15
・・・目詰り検出回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジンの排気通路に、排気中のカーボン粒子等
    を捕集するフィルタ一部材を配設してなるディーゼルエ
    ンジンにおいて、前記フィルタ一部材に所定の間隔を有
    して配設される2つの電極と、該電極間にパルス状の電
    圧を印加するパルス電圧印加回路と、該パルス電圧印加
    回路により前記電極間に電圧を印加した時、前記フィル
    タ一部材上に付着するカーボン粒子の量に応じて変化す
    る電極間の抵抗変化を検出する検出回路とを設けて、前
    記フィルタ一部材の目詰りを検出する構成としたことを
    特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装置。
JP56119940A 1981-07-30 1981-07-30 デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置 Granted JPS5820919A (ja)

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JPS616245B2 JPS616245B2 (ja) 1986-02-25

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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