JP2011157824A - Exhaust emission control device - Google Patents

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Tatsuoki Igarashi
龍起 五十嵐
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Hino Motors Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable exhaust emission control device having a simple structure. <P>SOLUTION: In this exhaust emission control device, a light oil burner 2 having a fuel nozzle 5 and a particulate filter 3 having a filter body 10 collecting diesel particulate are incorporated in the exhaust path 1 of a diesel engine 14 equipped with a common rail type fuel injection device 15. Fuel delivered by a fuel supply pump 21 as the component of the common rail type fuel injection device 15 is introduced to the fuel nozzle 5 of the light oil burner 2 through a pressure reducing valve 28, a fuel forcibly feeding pipe 27 and a metering valve 29. Therefore, air pressure for fuel injection is no more required. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は排気浄化装置に関するものである。   The present invention relates to an exhaust purification device.

ディーゼルエンジンの排気には、主に煤、燃え残った軽油燃料や潤滑油の成分、同軽油燃料中の硫黄から生成される成分、その他の固形物などのＰＭ（Partticulate Matter：粒子状物質）が含まれている。そこで、ディーゼルエンジンの排気経路にＰＭ捕集手段であるパティキュレートフィルタを介装してＰＭが大気中に放出されることを抑え、更に、捕集したＰＭを種々の方法により除去して、パティキュレートフィルタを再生することが行われている（例えば、特許文献１参照）。   Diesel engine exhaust mainly contains soot, unburned components of diesel fuel and lubricating oil, components generated from sulfur in the diesel fuel, and other solid matter such as particulate matter (PM). include. Therefore, a particulate filter, which is a PM trapping means, is interposed in the exhaust path of the diesel engine to prevent the PM from being released into the atmosphere, and the collected PM is removed by various methods. Regenerating the curate filter is performed (for example, refer to Patent Document 1).

図４は従来の排気浄化装置の一例を示すものであり、ディーゼルエンジンの排気経路１に、軽油バーナ２とパティキュレートフィルタ３とを排気Ｇの流通方向上流側から下流側へ向けて直列に組み込んでいる。   FIG. 4 shows an example of a conventional exhaust purification device. A light oil burner 2 and a particulate filter 3 are incorporated in series in an exhaust path 1 of a diesel engine from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the exhaust G. It is out.

軽油バーナ２は、一端が機器の取付座に充てられ且つ他端が開口した筒状のハウジング４と、該ハウジング４の一端に取り付けた燃料ノズル５、点火プラグ６、及び空気供給管７とを有している。空気供給管７は、ディーゼルエンジンの吸気経路（ターボチャージャのコンプレッサ出口側）から分配弁により空気を抽出してハウジング４へ送り込む役割を担っている。ハウジング４の一端部側面には、ディーゼルエンジンから送出される排気Ｇを当該ハウジング４内へ導くための排気管８が接続されている。   The light oil burner 2 includes a cylindrical housing 4 whose one end is used for a mounting seat of an apparatus and the other end is open, and a fuel nozzle 5, a spark plug 6 and an air supply pipe 7 which are attached to one end of the housing 4. Have. The air supply pipe 7 has a role of extracting air from the intake passage (the compressor outlet side of the turbocharger) of the diesel engine and feeding the air into the housing 4. An exhaust pipe 8 for guiding the exhaust G sent from the diesel engine into the housing 4 is connected to one side surface of the housing 4.

パティキュレートフィルタ３は、排気Ｇ流通方向上流端、及び下流端の双方が開口した筒状のハウジング９と、該ハウジング９に内装されたフィルタ本体１０とを有している。ハウジング９の排気Ｇ流通方向上流端は、前述した軽油バーナ２のハウジング４の他端に接続され、ハウジング９の排気Ｇ流通方向下流端には、マフラに連なる排気管１１が接続されている。   The particulate filter 3 includes a cylindrical housing 9 that is open at both the upstream end and the downstream end in the exhaust gas distribution direction, and a filter body 10 that is housed in the housing 9. The upstream end of the housing 9 in the exhaust G distribution direction is connected to the other end of the housing 4 of the light oil burner 2 described above, and the exhaust pipe 11 connected to the muffler is connected to the downstream end of the housing 9 in the exhaust G distribution direction.

フィルタ本体１０は、セラミックからなる多孔質のハニカム構造であり、格子状に区画された各流路の入口（排気Ｇの流通方向上流端）が交互に塞がれ、入口が塞がれていない流路は、その出口（排気Ｇの流通方向下流端）が塞がれている。つまり、排気Ｇ流通方向上流端が開口し且つ下流端が塞がれた入口側流路と、排気Ｇ流通方向下流端が開口し且つ上流端が塞がれた出口側流路とが、多孔質薄壁を隔てて並んでおり、排気Ｇが入口側流路から多孔質薄壁を経て出口側流路へ移行する際に、前記ＰＭは多孔質薄壁に捕えられる。   The filter main body 10 has a porous honeycomb structure made of ceramic, and the inlets (upstream ends in the flow direction of the exhaust gas G) of the flow paths partitioned in a lattice pattern are alternately closed, and the inlets are not closed. The outlet of the flow path (the downstream end in the flow direction of the exhaust G) is closed. In other words, the inlet-side flow path whose upstream end in the exhaust G circulation direction is open and the downstream end is closed, and the outlet-side flow path whose downstream end in the exhaust G flow direction is open and whose upstream end is blocked are porous. The PM is trapped by the porous thin wall when the exhaust G moves from the inlet-side flow path to the outlet-side flow path through the porous thin wall.

更に、前述した軽油バーナ２の燃料ノズル５には、燃料タンクから軽油を吸引する燃料調量ポンプ１２と、該燃料調量ポンプ１２が吐出する軽油を空気圧式ブレーキ装置のエアタンクから得た圧縮空気に混合させて燃料ノズル５へ送給するための燃料霧化器１３とが付帯している。   Further, the fuel nozzle 5 of the light oil burner 2 described above includes a fuel metering pump 12 for sucking light oil from the fuel tank, and compressed air obtained from the air tank of the pneumatic brake device by the light oil discharged from the fuel metering pump 12. A fuel atomizer 13 for mixing and feeding to the fuel nozzle 5 is attached.

パティキュレートフィルタ３を再生するときには、ディーゼルエンジンの吸気経路から抽出した空気を空気供給管７を介して軽油バーナ２のハウジング４内へ送給する。また、点火プラグ６と燃料調量ポンプ１２とを作動させ、前記エアタンクに貯留されている圧縮空気を燃料霧化器１３に送り込み、燃料調量ポンプ１２が吐出する軽油を圧縮空気に混合させて燃料ノズル５へ送給すると、該燃料ノズル５から軽油バーナ２のハウジング４内に軽油が噴霧される。   When the particulate filter 3 is regenerated, air extracted from the intake path of the diesel engine is fed into the housing 4 of the light oil burner 2 through the air supply pipe 7. Further, the spark plug 6 and the fuel metering pump 12 are operated, the compressed air stored in the air tank is sent to the fuel atomizer 13, and the light oil discharged from the fuel metering pump 12 is mixed with the compressed air. When fed to the fuel nozzle 5, the light oil is sprayed from the fuel nozzle 5 into the housing 4 of the light oil burner 2.

ハウジング４内においては、燃料ノズル５から噴霧される軽油が点火プラグ６が発した火花により着火燃焼し、ハウジング４下流側に位置しているパティキュレートフィルタ３のハウジング９内の温度が上昇するので、フィルタ本体１０に捕集されているＰＭが酸化して取り除かれ、パティキュレートフィルタ３の再生が達成されることになる。   In the housing 4, the light oil sprayed from the fuel nozzle 5 is ignited and combusted by the spark emitted from the spark plug 6, and the temperature inside the housing 9 of the particulate filter 3 located on the downstream side of the housing 4 rises. Then, PM collected in the filter body 10 is oxidized and removed, and regeneration of the particulate filter 3 is achieved.

パティキュレートフィルタ３の再生が完了したならば、ディーゼルエンジンの吸気経路から軽油バーナ２のハウジング４内への空気の送給を取り止め、点火プラグ６と燃料調量ポンプ１２との作動を中断し、パティキュレートフィルタ３のハウジング９内が昇温されないようにする。   When regeneration of the particulate filter 3 is completed, the supply of air from the intake passage of the diesel engine into the housing 4 of the light oil burner 2 is stopped, and the operation of the spark plug 6 and the fuel metering pump 12 is interrupted. The inside of the housing 9 of the particulate filter 3 is prevented from being heated.

特開２００９−１５０２７９号公報JP 2009-150279 A

しかしながら、図４に示す排気浄化装置では、軽油バーナ２の燃料ノズル５に燃料調量ポンプ１２や燃料霧化器１３が付帯しているので装置の構成が複雑で価格も高く、これら機器の保守点検も容易ではない。   However, in the exhaust purification device shown in FIG. 4, the fuel metering pump 12 and the fuel atomizer 13 are attached to the fuel nozzle 5 of the light oil burner 2, so that the configuration of the device is complicated and expensive, and maintenance of these devices is required. Inspection is not easy.

更に、軽油バーナ２の燃料ノズル５から軽油を噴霧するための圧力源として、空気圧式ブレーキ装置の圧縮空気を利用しているため、軽油噴霧に使われる圧縮空気量によっては空気圧式ブレーキ装置のコンプレッサの容量を増大させなければならない。   Furthermore, since the compressed air of the pneumatic brake device is used as a pressure source for spraying light oil from the fuel nozzle 5 of the light oil burner 2, depending on the amount of compressed air used for the light oil spray, the compressor of the pneumatic brake device is used. The capacity of the must be increased.

また、空気圧式ブレーキ装置が装備されていない車両（液圧式ブレーキ装置を装備している車両）に適用するのには、コンプレッサやエアタンクを新設する必要があり、現実的ではない。   Further, to apply to a vehicle not equipped with a pneumatic brake device (a vehicle equipped with a hydraulic brake device), it is necessary to newly install a compressor and an air tank, which is not practical.

本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、簡略な構造で信頼性が高い排気浄化装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an exhaust purification device having a simple structure and high reliability.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、コモンレール式燃料噴射装置を装備したディーゼルエンジンの排気経路に、燃料噴霧用のノズル、点火プラグ、及び空気供給管を有するバーナと、ディーゼルパティキュレートを捕集し得るフィルタ本体を有するパティキュレートフィルタとを、排気流通方向上流側から下流側へ向けて直列に組み込んだ排気浄化装置において、上流端が減圧弁を介してコモンレール式燃料噴射装置の構成要素である燃料供給ポンプの吐出口に接続され且つ下流端が調量弁を介して前記燃料ノズルに接続された燃料圧送管を備えている。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a burner having a nozzle for fuel spraying, a spark plug, and an air supply pipe in an exhaust path of a diesel engine equipped with a common rail fuel injection device, and a diesel engine. A common rail fuel injection device having an upstream end via a pressure reducing valve in an exhaust purification device in which a particulate filter having a filter body capable of collecting particulates is incorporated in series from the upstream side to the downstream side in the exhaust flow direction The fuel pressure feed pipe is connected to the discharge port of the fuel supply pump, which is a constituent element, and the downstream end is connected to the fuel nozzle via a metering valve.

請求項２に記載の発明は、コモンレール式燃料噴射装置を装備したディーゼルエンジンの排気経路に、燃料噴霧用のノズル、点火プラグ、及び空気供給管を有するバーナと、ディーゼルパティキュレートを捕集し得るフィルタ本体を有するパティキュレートフィルタとを、排気流通方向上流側から下流側へ向けて直列に組み込んだ排気浄化装置において、上流端が減圧弁を介してコモンレール式燃料噴射装置の構成要素であるコモンレールに接続され且つ下流端が調量弁を介して前記燃料ノズルに接続された燃料圧送管を備えている。   According to the second aspect of the present invention, a burner having a nozzle for fuel spraying, a spark plug, and an air supply pipe and diesel particulates can be collected in the exhaust path of a diesel engine equipped with a common rail fuel injection device. In an exhaust purification device in which a particulate filter having a filter body is incorporated in series from the upstream side to the downstream side in the exhaust flow direction, the upstream end is connected to a common rail that is a component of the common rail type fuel injection device via a pressure reducing valve. A fuel pressure feed pipe connected and connected to the fuel nozzle through a metering valve at the downstream end is provided.

請求項３に記載の発明は、コモンレール式燃料噴射装置を装備したディーゼルエンジンの排気経路に、燃料噴霧用のノズル、点火プラグ、及び空気供給管を有するバーナと、ディーゼルパティキュレートを捕集し得るフィルタ本体を有するパティキュレートフィルタとを、排気流通方向上流側から下流側へ向けて直列に組み込んだ排気浄化装置において、上流端が減圧弁を介してコモンレール式燃料噴射装置の構成要素である燃料供給ポンプの吐出口とコモンレールとの間の燃料管路に接続され且つ下流端が調量弁を介して前記燃料ノズルに接続された燃料圧送管を備えている。   According to the third aspect of the present invention, a burner having a fuel spray nozzle, a spark plug, and an air supply pipe in the exhaust path of a diesel engine equipped with a common rail fuel injection device, and diesel particulates can be collected. In an exhaust purification device in which a particulate filter having a filter body is incorporated in series from the upstream side to the downstream side in the exhaust flow direction, the fuel supply that is an upstream end component of the common rail fuel injection device via a pressure reducing valve A fuel pressure feed pipe is connected to the fuel line between the discharge port of the pump and the common rail, and the downstream end is connected to the fuel nozzle via a metering valve.

請求項４に記載の発明は、コモンレールに設けた燃料圧力検知用の圧力センサと、該圧力センサの検出値に基づき前記燃料ノズルに接続された調量弁へ指令信号を送信する制御ユニットとを備えている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pressure sensor for detecting fuel pressure provided on a common rail, and a control unit for transmitting a command signal to a metering valve connected to the fuel nozzle based on a detection value of the pressure sensor. I have.

本発明の排気浄化装置によれば、下記のような優れた作用効果を奏し得る。   According to the exhaust emission control device of the present invention, the following excellent effects can be obtained.

（１）請求項１に記載の発明においては、燃料供給ポンプが吐出する燃料を、減圧弁、燃料圧送管、及び調量弁を介してバーナの燃料ノズルへ導き、パティキュレートフィルタの上流側に噴射させるので、燃料噴射のための空気圧が不要となり、排気浄化装置の構造が簡略になり、保守点検上、高い信頼性が得られる。   (1) In the first aspect of the present invention, the fuel discharged from the fuel supply pump is guided to the fuel nozzle of the burner via the pressure reducing valve, the fuel pressure feeding pipe, and the metering valve, and upstream of the particulate filter. Since the fuel is injected, the air pressure for fuel injection is not required, the structure of the exhaust gas purification device is simplified, and high reliability is obtained for maintenance and inspection.

（２）請求項２に記載の発明においては、コモンレールに蓄圧された燃料を、減圧弁、燃料圧送管、及び調量弁を介してバーナの燃料ノズルへ導き、パティキュレートフィルタの上流側に噴射させるので、燃料噴射のための空気圧が不要となり、排気浄化装置の構造が簡略になり、保守点検上、高い信頼性が得られる。   (2) In the invention according to claim 2, the fuel accumulated in the common rail is guided to the fuel nozzle of the burner via the pressure reducing valve, the fuel pressure feed pipe, and the metering valve, and injected to the upstream side of the particulate filter. Therefore, air pressure for fuel injection is not required, the structure of the exhaust gas purification device is simplified, and high reliability can be obtained in maintenance and inspection.

（３）請求項３に記載の発明においては、燃料供給ポンプとコモンレールとの間の燃料管路から燃料を、減圧弁、燃料圧送管、及び調量弁を介してバーナの燃料ノズルへ導き、パティキュレートフィルタの上流側に噴射させるので、燃料噴射のための空気圧が不要となり、排気浄化装置の構造が簡略になり、保守点検上、高い信頼性が得られる。   (3) In the invention according to claim 3, the fuel is led from the fuel pipe between the fuel supply pump and the common rail to the fuel nozzle of the burner via the pressure reducing valve, the fuel pressure feeding pipe, and the metering valve. Since injection is performed on the upstream side of the particulate filter, air pressure for fuel injection is not required, the structure of the exhaust gas purification device is simplified, and high reliability can be obtained for maintenance and inspection.

（４）請求項４に記載の発明においては、コモンレールに設けた圧力センサの検出値に基づき、燃料ノズルに接続された調量弁へ指令信号を送信するので、パティキュレートフィルタ再生時に、該パティキュレートフィルタが最適な温度に保たれ、過昇温することなく短時間で再生を完了できる。   (4) In the invention described in claim 4, since the command signal is transmitted to the metering valve connected to the fuel nozzle based on the detection value of the pressure sensor provided on the common rail, the particulate filter is regenerated when the particulate filter is regenerated. The curated filter is maintained at an optimum temperature, and regeneration can be completed in a short time without excessive temperature rise.

本発明の排気浄化装置の第１の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 1st example of the exhaust gas purification apparatus of this invention. 本発明の排気浄化装置の第２の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 2nd example of the exhaust gas purification apparatus of this invention. 本発明の排気浄化装置の第３の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 3rd example of the exhaust gas purification apparatus of this invention. 従来の排気浄化装置の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the conventional exhaust gas purification apparatus.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の排気浄化装置の第１の例を示すものであり、ディーゼルエンジン１４の排気経路１に、軽油バーナ２とパティキュレートフィルタ３とを排気Ｇの流通方向上流側から下流側へ向けて直列に組み込んでいる。ディーゼルエンジン１４は、コモンレール式燃料噴射装置１５を装備している。   FIG. 1 shows a first example of an exhaust emission control device according to the present invention. A light oil burner 2 and a particulate filter 3 are placed in an exhaust path 1 of a diesel engine 14 from the upstream side in the flow direction of the exhaust G to the downstream side. It is incorporated in series. The diesel engine 14 is equipped with a common rail fuel injection device 15.

軽油バーナ２は、図４に示すものと同等であって、ハウジング４、燃料ノズル５、点火プラグ６、及び空気供給管７を有している。空気供給管７は、ディーゼルエンジン１４の吸気経路１６に組み込まれているターボチャージャ１７のコンプレッサ１８吐出口側から分配弁１９により空気を抽出してハウジング４へ送り込む役割を担っている。ハウジング４の一端部側面には、ディーゼルエンジン１４から送出され且つターボチャージャ１７のタービン２０を経た排気Ｇを当該ハウジング４内へ導くための排気管８が接続されている。   The light oil burner 2 is the same as that shown in FIG. 4 and includes a housing 4, a fuel nozzle 5, a spark plug 6, and an air supply pipe 7. The air supply pipe 7 has a role of extracting air from the discharge port side of the compressor 18 of the turbocharger 17 incorporated in the intake passage 16 of the diesel engine 14 and feeding it into the housing 4. An exhaust pipe 8 is connected to one side of the housing 4 to guide the exhaust G delivered from the diesel engine 14 and passed through the turbine 20 of the turbocharger 17 into the housing 4.

パティキュレートフィルタ３も、図４に示すものと同等であって、ハウジング９、及びフィルタ本体１０を有している。ハウジング９の排気Ｇ流通方向上流端は、前述した軽油バーナ２のハウジング４の他端に接続され、ハウジング９の排気Ｇ流通方向下流端には、マフラに連なる排気管１１が接続されている。   The particulate filter 3 is also equivalent to that shown in FIG. 4 and has a housing 9 and a filter body 10. The upstream end of the housing 9 in the exhaust G distribution direction is connected to the other end of the housing 4 of the light oil burner 2 described above, and the exhaust pipe 11 connected to the muffler is connected to the downstream end of the housing 9 in the exhaust G distribution direction.

コモンレール式燃料噴射装置１５は、ディーゼルエンジン１４により駆動され且つ燃料タンクから軽油を吸引して加圧吐出する燃料供給ポンプ２１と、ディーゼルエンジン１４のシリンダごとに装着したインジェクタ２２と、前記燃料供給ポンプ２１より吐出される軽油を蓄圧してインジェクタ２２に分配するコモンレール２３と、制御ユニット２４とを主な構成要素とした公知のものである。   The common rail type fuel injection device 15 is driven by a diesel engine 14 and sucks light oil from a fuel tank and pressurizes and discharges it, an injector 22 attached to each cylinder of the diesel engine 14, and the fuel supply pump The common rail 23 which accumulates the light oil discharged from 21 and distributes it to the injector 22 and a control unit 24 are the main components.

燃料供給ポンプ２１は、制御ユニット２４からの指令信号２５に応じて軽油吐出量が変化するように構成されており、吐出口２６を経た軽油はコモンレール２３へ送給される。燃料供給ポンプ２１の内部には、オン・オフ切換えの時間比によって燃料吐出量を無段階制御し得るリリーフバルブが設けられており、燃料吐出圧が設定範囲よりも低い場合には、リリーフバルブが閉じた高負荷状態で燃料供給ポンプ２１が運転され、燃料吐出圧が設定範囲よりも高い場合には、リリーフバルブが開いた空回し状態で燃料供給ポンプ２１が運転される。インジェクタ２２は、制御ユニット２４からの作動信号に応じて個別に作動し、前記コモンレール２３に蓄圧されている軽油を各シリンダ内に噴射する。実際の燃料噴射装置にあっては、車載のエンジン制御ユニットを制御ユニット２４として利用することになる。   The fuel supply pump 21 is configured such that the light oil discharge amount changes in accordance with a command signal 25 from the control unit 24, and the light oil that has passed through the discharge port 26 is supplied to the common rail 23. The fuel supply pump 21 is provided with a relief valve capable of controlling the fuel discharge amount steplessly according to the on / off switching time ratio. When the fuel discharge pressure is lower than the set range, the relief valve is When the fuel supply pump 21 is operated in the closed high load state and the fuel discharge pressure is higher than the set range, the fuel supply pump 21 is operated in the idling state with the relief valve opened. The injector 22 operates individually according to an operation signal from the control unit 24 and injects light oil accumulated in the common rail 23 into each cylinder. In an actual fuel injection device, an in-vehicle engine control unit is used as the control unit 24.

図１に示す排気浄化装置の特徴部分は、燃料圧送管２７の上流端を減圧弁２８を介して燃料供給ポンプ２１の吐出口２６に接続したうえ、当該燃料圧送管２７の下流端を調量弁２９を介して前記軽油バーナ２の燃料ノズル５に接続し、コモンレール２３に燃料圧力検知用の圧力センサ３０を設け、該圧力センサ３０の検出信号３１に基づいて燃料供給ポンプ２１に指令信号２５を送信する機能、及び前記パティキュレートフィルタ３の再生時に分配弁１９、調量弁２９を開閉させる指令信号３２，３３を送信する機能を制御ユニット２４に具備させた点にある。   The exhaust gas purifying apparatus shown in FIG. 1 is characterized in that the upstream end of the fuel pressure feed pipe 27 is connected to the discharge port 26 of the fuel supply pump 21 via the pressure reducing valve 28 and the downstream end of the fuel pressure feed pipe 27 is metered. The pressure sensor 30 for detecting the fuel pressure is provided on the common rail 23 through the valve 29 and connected to the fuel nozzle 5 of the light oil burner 2. And a function of transmitting command signals 32 and 33 for opening and closing the distribution valve 19 and the metering valve 29 during regeneration of the particulate filter 3 are provided in the control unit 24.

減圧弁２８は、コモンレール２３に蓄圧された軽油の圧力を下げて、燃料ノズル５から噴霧させるのに適した値にする役割を担っている。調量弁２９は、燃料ノズル５への燃料の供給及び遮断を行う役割を担っている。   The pressure reducing valve 28 plays a role of reducing the pressure of the light oil accumulated in the common rail 23 to a value suitable for spraying from the fuel nozzle 5. The metering valve 29 plays a role of supplying and shutting off fuel to the fuel nozzle 5.

更に、図１中、３４は、コンプレッサ１８吸引口側に装着したエアクリーナ、３５は、吸気経路１６に設けたインタクーラ、３６は、ＥＧＲクーラ３７とＥＧＲバルブ３８とを有してディーゼルエンジン１４の排気マニホールドから前記吸気経路１６のインタクーラ３５下流側へ排気Ｇを還流させるためのＥＧＲ管路を表している。   Further, in FIG. 1, 34 is an air cleaner mounted on the suction port side of the compressor 18, 35 is an intercooler provided in the intake passage 16, and 36 has an EGR cooler 37 and an EGR valve 38. An EGR pipe for recirculating the exhaust gas G from the manifold to the downstream side of the intercooler 35 of the intake passage 16 is shown.

パティキュレートフィルタ３を再生するきには、制御ユニット２４から分配弁１９及び調量弁２９に対してこれらを開放する指令信号３２，３３を送信し、点火プラグ６を作動させる。分配弁１９が開くと、ディーゼルエンジン１４の吸気経路１６から抽出した空気が空気供給管７を介して軽油バーナ２のハウジング４内へ送給される。また、調量弁２９が開くと、燃料供給ポンプ２１が吐出する軽油の一部が、減圧弁２８によって減圧されたうえ、燃料圧送管２７、調量弁２９を経て燃料ノズル５から軽油バーナ２のハウジング４内へ噴霧される。   In order to regenerate the particulate filter 3, command signals 32 and 33 for opening them are transmitted from the control unit 24 to the distribution valve 19 and the metering valve 29 to activate the spark plug 6. When the distribution valve 19 is opened, the air extracted from the intake passage 16 of the diesel engine 14 is fed into the housing 4 of the light oil burner 2 through the air supply pipe 7. When the metering valve 29 is opened, a part of the light oil discharged from the fuel supply pump 21 is decompressed by the pressure reducing valve 28, and the fuel oil feed pipe 27 and the metering valve 29 are passed through the fuel nozzle 5 to the light oil burner 2. Sprayed into the housing 4.

ハウジング４内においては、燃料ノズル５から噴霧される軽油が点火プラグ６が発した火花により着火燃焼し、ハウジング４下流側に位置しているパティキュレートフィルタ３のハウジング９内の温度が上昇するので、フィルタ本体１０に捕集されているＰＭが酸化して取り除かれ、パティキュレートフィルタ３の再生が達成されることになる。   In the housing 4, the light oil sprayed from the fuel nozzle 5 is ignited and combusted by the spark emitted from the spark plug 6, and the temperature inside the housing 9 of the particulate filter 3 located on the downstream side of the housing 4 rises. Then, PM collected in the filter body 10 is oxidized and removed, and regeneration of the particulate filter 3 is achieved.

パティキュレートフィルタ３の再生中、ディーゼルエンジン１４の運転条件に応じてコモンレール２３における燃料圧力は刻々と変化する。このとき、制御ユニット２４は、圧力センサ３０の検出信号に基づいて、ディーゼルエンジン１４のアイドリング時などのようにコモンレール２３における燃料圧力が低いときには、調量弁２９の開度が大きくなるように指令信号３３を補正し、ディーゼルエンジン１４の高速運転時などのようにコモンレール２３における燃料圧力が高いときには、調量弁２９の開度が小さくなるように指令信号３３を補正して、軽油バーナ２の燃料噴射量を最適な量にする。よって、パティキュレートフィルタ３の再生時に、該パティキュレートフィルタ３が最適な温度に保たれ、過昇温することなく短時間で再生を完了できる。   During regeneration of the particulate filter 3, the fuel pressure in the common rail 23 changes every moment according to the operating conditions of the diesel engine 14. At this time, based on the detection signal of the pressure sensor 30, the control unit 24 commands the opening of the metering valve 29 to be increased when the fuel pressure in the common rail 23 is low, such as when the diesel engine 14 is idling. The signal 33 is corrected, and when the fuel pressure in the common rail 23 is high, such as during high-speed operation of the diesel engine 14, the command signal 33 is corrected so that the opening of the metering valve 29 becomes small. Make the fuel injection amount optimal. Therefore, at the time of regeneration of the particulate filter 3, the particulate filter 3 is maintained at an optimum temperature, and regeneration can be completed in a short time without excessive temperature rise.

パティキュレートフィルタ３の再生が完了したならば、制御ユニット２４から分配弁１９及び調量弁２９に対してこれらを閉止する指令信号３２，３３を送信し、点火プラグ６の作動を中断する。分配弁１９が閉じると、ディーゼルエンジン１４の吸気経路１６から軽油バーナ２のハウジング４内への空気の送給が止まり、調量弁２９が閉じると、燃料供給ポンプ２１から軽油バーナ２の燃料ノズル５への軽油の送給が止まるので、パティキュレートフィルタ３のハウジング９内が昇温されないようになる。   When regeneration of the particulate filter 3 is completed, command signals 32 and 33 for closing them are transmitted from the control unit 24 to the distribution valve 19 and the metering valve 29, and the operation of the spark plug 6 is interrupted. When the distribution valve 19 is closed, the supply of air from the intake passage 16 of the diesel engine 14 into the housing 4 of the light oil burner 2 is stopped, and when the metering valve 29 is closed, the fuel nozzle of the light oil burner 2 is supplied from the fuel supply pump 21. Since the supply of the light oil to 5 stops, the inside of the housing 9 of the particulate filter 3 is not heated.

図１に示す排気浄化装置では、コモンレール式燃料噴射装置１５の燃料供給ポンプ２１が吐出する軽油を、減圧弁２８、燃料圧送管２７、及び調量弁２９を介して軽油バーナ２の燃料ノズル５へ導き、パティキュレートフィルタ３の上流側に向けて噴射させるので、燃料噴射のための空気圧が不要となり、排気浄化装置の構造が簡略になり、保守点検上、高い信頼性が得られる。   In the exhaust emission control device shown in FIG. 1, the light oil discharged from the fuel supply pump 21 of the common rail fuel injection device 15 is supplied to the fuel nozzle 5 of the light oil burner 2 through the pressure reducing valve 28, the fuel pressure feeding pipe 27, and the metering valve 29. Since the air is injected toward the upstream side of the particulate filter 3, the air pressure for fuel injection becomes unnecessary, the structure of the exhaust gas purification device is simplified, and high reliability is obtained for maintenance and inspection.

図２は本発明の排気浄化装置の第２の例を示すものであり、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。先述した図１の排気浄化装置では、燃料圧送管２７の上流端を減圧弁２８を介して燃料供給ポンプ２１の吐出口２６に接続したが、この図２の排気浄化装置は、燃料圧送管２７の上流端を減圧弁２８を介してコモンレール２３に接続したもので、図１の排気浄化装置と同様な作用効果を奏し得る。   FIG. 2 shows a second example of the exhaust emission control device of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts. In the exhaust purification device of FIG. 1 described above, the upstream end of the fuel pressure feed pipe 27 is connected to the discharge port 26 of the fuel supply pump 21 via the pressure reducing valve 28. The exhaust purification device of FIG. 1 is connected to the common rail 23 via the pressure reducing valve 28, and the same operational effects as the exhaust purification device of FIG. 1 can be obtained.

図３は本発明の排気浄化装置の第３の例を示すものであり、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図３の排気浄化装置は、燃料供給ポンプ２１の吐出口２６とコモンレール２３との間の燃料管路３９に、燃料圧送管２７の上流端を減圧弁２８を介して接続したもので、図１の排気浄化装置と同様な作用効果を奏し得る。   FIG. 3 shows a third example of the exhaust emission control device of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts. The exhaust purification device of FIG. 3 has an upstream end of a fuel pressure feed pipe 27 connected to a fuel line 39 between a discharge port 26 of a fuel supply pump 21 and a common rail 23 via a pressure reducing valve 28. It is possible to achieve the same operation and effect as those of the exhaust gas purification apparatus.

なお、本発明の排気浄化装置は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。   It should be noted that the exhaust emission control device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that changes can be made without departing from the gist of the present invention.

１ 排気経路
２ 軽油バーナ
３ パティキュレートフィルタ
５ 燃料ノズル
６ 点火プラグ
７ 空気供給管
１０ フィルタ本体
１４ ディーゼルエンジン
１５ コモンレール式燃料噴射装置
２１ 燃料供給ポンプ
２３ コモンレール
２４ 制御ユニット
２５ 開度調整信号
２６ 吐出量調整弁
２７ 燃料圧送管
２８ 減圧弁
２９ 調量弁
３０ 圧力センサ
３１ 検出信号
３９ 燃料管路
Ｇ 排気 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust path 2 Light oil burner 3 Particulate filter 5 Fuel nozzle 6 Spark plug 7 Air supply pipe 10 Filter main body 14 Diesel engine 15 Common rail type fuel injection device 21 Fuel supply pump 23 Common rail 24 Control unit 25 Opening adjustment signal 26 Discharge amount adjustment Valve 27 Fuel pressure feeding pipe 28 Pressure reducing valve 29 Metering valve 30 Pressure sensor 31 Detection signal 39 Fuel line G Exhaust

Claims (4)

コモンレール式燃料噴射装置を装備したディーゼルエンジンの排気経路に、燃料噴霧用のノズル、点火プラグ、及び空気供給管を有するバーナと、ディーゼルパティキュレートを捕集し得るフィルタ本体を有するパティキュレートフィルタとを、排気流通方向上流側から下流側へ向けて直列に組み込んだ排気浄化装置において、
上流端が減圧弁を介してコモンレール式燃料噴射装置の構成要素である燃料供給ポンプの吐出口に接続され且つ下流端が調量弁を介して前記燃料ノズルに接続された燃料圧送管を備えたことを特徴とする排気浄化装置。 A burner having a nozzle for spraying fuel, a spark plug, and an air supply pipe in an exhaust path of a diesel engine equipped with a common rail fuel injection device, and a particulate filter having a filter body capable of collecting diesel particulates. In the exhaust gas purification device incorporated in series from the upstream side to the downstream side in the exhaust flow direction,
A fuel pressure feed pipe having an upstream end connected to a discharge port of a fuel supply pump that is a component of a common rail type fuel injection device via a pressure reducing valve and a downstream end connected to the fuel nozzle via a metering valve An exhaust purification device characterized by that. コモンレール式燃料噴射装置を装備したディーゼルエンジンの排気経路に、燃料噴霧用のノズル、点火プラグ、及び空気供給管を有するバーナと、ディーゼルパティキュレートを捕集し得るフィルタ本体を有するパティキュレートフィルタとを、排気流通方向上流側から下流側へ向けて直列に組み込んだ排気浄化装置において、
上流端が減圧弁を介してコモンレール式燃料噴射装置の構成要素であるコモンレールに接続され且つ下流端が調量弁を介して前記燃料ノズルに接続された燃料圧送管を備えたことを特徴とする排気浄化装置。 A burner having a nozzle for spraying fuel, a spark plug, and an air supply pipe in an exhaust path of a diesel engine equipped with a common rail fuel injection device, and a particulate filter having a filter body capable of collecting diesel particulates. In the exhaust gas purification device incorporated in series from the upstream side to the downstream side in the exhaust flow direction,
A fuel pressure feed pipe having an upstream end connected to a common rail as a component of a common rail type fuel injection device via a pressure reducing valve and a downstream end connected to the fuel nozzle via a metering valve is provided. Exhaust purification device. コモンレール式燃料噴射装置を装備したディーゼルエンジンの排気経路に、燃料噴霧用のノズル、点火プラグ、及び空気供給管を有するバーナと、ディーゼルパティキュレートを捕集し得るフィルタ本体を有するパティキュレートフィルタとを、排気流通方向上流側から下流側へ向けて直列に組み込んだ排気浄化装置において、
上流端が減圧弁を介してコモンレール式燃料噴射装置の構成要素である燃料供給ポンプの吐出口とコモンレールとの間の燃料管路に接続され且つ下流端が調量弁を介して前記燃料ノズルに接続された燃料圧送管を備えたことを特徴とする排気浄化装置。 A burner having a nozzle for spraying fuel, a spark plug, and an air supply pipe in an exhaust path of a diesel engine equipped with a common rail fuel injection device, and a particulate filter having a filter body capable of collecting diesel particulates. In the exhaust gas purification device incorporated in series from the upstream side to the downstream side in the exhaust flow direction,
The upstream end is connected to the fuel line between the discharge port of the fuel supply pump, which is a component of the common rail type fuel injection device, and the common rail via the pressure reducing valve, and the downstream end is connected to the fuel nozzle via the metering valve. An exhaust purification device comprising a connected fuel pressure feed pipe. コモンレールに設けた燃料圧力検知用の圧力センサと、該圧力センサの検出値に基づき前記燃料ノズルに接続された調量弁へ指令信号を送信する制御ユニットとを備えた請求項１または請求項２に記載の排気浄化装置。   3. A pressure sensor for detecting fuel pressure provided on a common rail, and a control unit for transmitting a command signal to a metering valve connected to the fuel nozzle based on a detection value of the pressure sensor. Exhaust gas purification device described in 1.
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