JP2531654Y2 - ディーゼルパーティキュレート触媒の活性装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は排気ガスを清浄化するた
めのディーゼルパーティキュレート触媒の活性化を図る
に好適なディーゼルパーティキュレート触媒の活性装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンが搭載されたエンジ
ンの排気系にはディーゼルパーティキュレート触媒が設
けられる場合が考えられる。即ちエンジンから排出され
る排気ガス中には未燃オイル、未燃軽油成分が含まれて
いるため、これらの成分を除去するために、排気系には
パーティキュレート触媒を使用することがある。

【０００３】排気系に触媒を設ければ、排気ガス中に含
まれる有害物質が触媒によって酸化清浄化されるため、
排気系に酸化触媒を装着することは有効である。触媒は
排気温度が低い場合はディーゼルパーティキュレート中
のＳＯＦ成分を吸着し、高温（触媒の活性化温度以上）
になって排気ガス中のＳＯＦを酸化浄化すると共に先に
吸着したＳＯＦも酸化する機能を有している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、触媒に
ＳＯＦの吸着量が多くなると、触媒の表面がＳＯＦで覆
われるため、触媒をそのままの状態に保ったのでは酸化
浄化の機能が低下し排気ガスを清浄化できなくなる。本
考案の目的は、触媒の浄化機能を常に一定の状態に維持
することができるディーゼルパーティキュレート触媒の
活性装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は、ディーゼルエ
ンジンに接続された排気本管と、排気本管から分岐した
２つの排気分管と、各排気分管途中にそれぞれ配置され
て排気ガス中の有害成分を除去する２つの酸化触媒と、
各排気分管途中に各酸化触媒の上流に位置してそれぞれ
配置され、各排気分管をそれぞれ開閉する２つの排気シ
ャッタと、排気本管の途中に位置して配置されて、ディ
ーゼルエンジンから排出される排気ガスの温度を検出す
る基準温度センサと、各排気分管の途中にそれぞれ配置
されて、各酸化触媒に導入される排気ガスの温度をそれ
ぞれ検出する２つの触媒用温度センサと、入力側に基準
温度センサ，触媒用温度センサが接続されたコントロー
ラと、コントローラの出力側に接続されたシャッタ駆動
バルブとを備え、コントローラは、基準温度センサと各
触媒用温度センサの検出出力をそれぞれ比較する２つの
比較回路と、２つの比較回路に接続され、２つの比較回
路の各比較結果から、基準温度センサの検出温度と２つ
の触媒用温度センサの一方の検出温度の比較と、基準温
度センサの検出温度と２つの触媒用温度センサの他方の
検出温度の比較とを異なるタイミングで行なう判断回路
と、判断回路による基準温度センサの検出温度と２つの
触媒用温度センサの一方の検出温度との比較結果を受け
て一方の酸化触媒を一定時間活性化する指令と、判断回
路による基準温度センサの検出温度と２つの触媒用温度
センサの他方の検出温度との比較結果を受けて他方の酸
化触媒を一定時間活性化する指令を交互に、シャッタ駆
動バルブに送るシャッタ駆動回路とで構成されているこ
とを特徴とする。

【０００６】

【作用】本考案においては、基準温度センサにより排気
本管における排気ガスの温度が検出される。 ２つの触媒
用温度センサにより、各酸化触媒に導入される排気ガス
の温度がそれぞれ検出される。 ２つの比較回路におい
て、基準温度センサと各触媒用温度センサの検出出力が
それぞれ比較される。 判断回路において、２つの比較回
路の各比較結果から、基準温度センサの検出温度と２つ
の触媒用温度センサの一方の検出温度の比較と、基準温
度センサの検出温度と２つの触媒用温度センサの他方の
検出温度の比較とが異なるタイミングで行なわれる。 そ
して、シャッタ駆動バルブにより、判断回路による基準
温度センサの検出温度と２つの触媒用温度センサの一方
の検出温度との比較結果を受けて一方の酸化触媒が一定
時間活性化され、続いて、判断回路による基準温度セン
サの検出温度と２つの触媒用温度センサの他方の検出温
度との比較結果を受けて他方の酸化触媒が一定時間活性
化される。かかる動作が繰り返される。

【０００７】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図に基づいて説明
する。図１において、符号１０はディーゼルエンジン１
０で、ディーゼルエンジン１０には排気本管１０Ａが接
続されている。 排気本管１０Ａから２つの排気分管１
１，１２が分岐している。 一方の排気分管１１の途中に
は、一方の排気シャッタ１３，一方の酸化触媒１４が配
設されており、一方の排気シャッタ１３は一方の酸化触
媒１４の上流に配置され、一方の排気分管１１を開閉す
るようになっている。 他方の排気分管１２の途中には他
方の排気シャッタ１６、他方の酸化触媒１７が配設され
ている。他方の排気シャッタ１６は他方の酸化触媒１４
の上流に配置され、他方の排気分管１２を開閉するよう
になっている。 一方の排気分管１１と他方の排気分管１
２は合流部１１Ａを介して後管１１Ｂに接続され、後管
１１Ｂの途中には、マフラ１５が配設されている。 そし
て、排気本管１０Ａの途中に位置して基準温度センサ１
８が配置されている。基準温度センサ１８はディーゼル
エンジン１０から排出される排気本管１０Ａにおける排
気ガスの温度を検出するものである。 各排気分管１１，
１２の途中にそれぞれ触媒用温度センサ１９，２０が配
置されている。触媒用温度センサ１９，２０は各酸化触
媒１４，１７に導入される排気ガスの温度をそれぞれ検
出するようになっている。

【０００８】そして、基準温度センサ１８，触媒用温度
センサ１９，２０はコントローラ２１の入力側に接続さ
れている。コントローラ２１の出力側にはシャッタ駆動
バルブ２３が接続されている。排気シャッタ１３，１６
はそれぞれパイプ２２によりシャッタ駆動バルブ２３を
介してエアーリザーバ２４に接続されており、シャッタ
駆動バルブ２３の作動に応じて一方の排気分管１１，他
方の排気分管１２を開閉するように構成されている。シ
ャッタ駆動バルブ２３はコントローラ２１からの指令に
より、排気シャッタ１３，１６のうち一方のシャッタを
開き他方のシャッタを閉じるように構成されている。

【０００９】コントローラ２１は、図２に示されるよう
に、信号処理回路２４，２５，２６、比較回路２７，２
８、クロック２９、判断回路３０、バルブ駆動回路３１
を備えて構成されている。信号処理回路２４に基準温度
センサ１８が接続されている。信号処理回路２５に触媒
用温度センサ１９が接続されている。信号処理回路２６
に触媒用温度センサ２０が接続されている。各信号処理
回路２４，２５，２６は基準温度センサ１８，触媒用温
度センサ１９，２０からの信号を波形整形し、波形整形
した信号をそれぞれ比較回路２７，２８へ出力するよう
になっている。

【００１０】比較回路２７は基準温度センサ１８と一方
の触媒用温度センサ１９の検出出力を比較し、比較回路
２８は基準温度センサ１８と他方の触媒用温度センサ２
０の検出出力を比較し、それぞれ比較結果を判断回路３
０へ出力するようになっている。判断回路３０は、クロ
ック２９からのクロックパルスに同期して各比較回路２
７，２８からの信号を判断し、２つの比較回路２７の各
比較結果から、基準温度センサ１８の検出温度と一方の
触媒用温度センサ１９の検出温度の比較と、基準温度セ
ンサ１８の検出温度と他方の触媒用温度センサ２０の検
出温度の比較とを異なるタイミングで行なうものであ
る。 判断回路３０にはバルブ駆動回路３１を介してシャ
ッタ駆動バルブ２３が接続されている。シャッタ駆動回
路３１は、判断回路３０に接続され、シャッタ駆動バル
ブ２３を次の指令により駆動するものである。シャッタ
駆動回路３１の指令は、判断回路３０による基準温度セ
ンサ１８の検出温度と一方の触媒用温度センサ１９の検
出温度との比較結果を受けて一方の酸化触媒１４を一定
時間活性化する指令と、判断回路３０による基準温度セ
ンサ１８の検出温度と他方の触媒用温度センサ１７の検
出温度との比較結果を受けて他方の酸化触媒１７を一定
時間活性化する指令を交互に送るものである。

【００１１】次に、本実施例の作用を、図３乃至図５に
基づいて説明する。先ず、基準温度センサ１８により排
気本管１０における排気ガスの温度が検出され、その信
号は、２つの比較回路２７，２８に送られる。 ２つの触
媒用温度センサ１９，２０により、各酸化触媒１４，１
７に導入される排気ガスの温度がそれぞれ検出される。
２つの比較回路２７，２８において、基準温度センサ１
８と各触媒用温度センサ１９，２０の検出出力が比較さ
れ、図３に示す手順が実行される。 図３において、ステ
ップ１００，ステップ１０１は一方の触媒１４の活性化
を対象としている。ステップ１００の内容は図４に示さ
れている。ステップ１００が終わると、ステップ１０１
に進む。ステップ１０１において、所定の時間が経過し
ているか否かが判断され、所定の時間が経過している場
合（ＹＥＳ）、ステップ１０２に進む。 ステップ１０
２，ステップ１０３は他方の触媒１７の活性化を対象と
している。ステップ１０２の内容は図５に示されてい
る。ステップ１０２が終わると、ステップ１０３に進
む。ステップ１０３において、所定の時間が経過してい
るか否かが判断され、所定の時間が経過している場合
（ＹＥＳ）、ステップ１００に戻る。このように、図４
の内容の実行→図５の内容の実行→図４の内容の実行→
図５の内容の実行→・・・・・・と、図４の内容の実行
と図５の内容の実行を繰り返す。 従って、２つの比較回
路２７，２８の各比較結果から、基準温度センサ１８の
検出温度と一方の触媒用温度センサ１９の検出温度の比
較と、基準温度センサ１８の検出温度と他方の触媒用温
度センサ２０の検出温度の比較とが異なるタイミングで
行なわれる。

【００１２】次に、図４を説明する。 図４は、基準温度
センサ１８により検出された排気本管１０における排気
ガスの温度と、一方の触媒用温度センサ１９により検出
された一方の酸化触媒１４の入口における排気ガスの温
度とを比較して、シャッタ駆動バルブ２３を制御し、一
方の酸化触媒１４を活性化する内容を示している。図４
に示されるように、基準温度センサ１８と一方の触媒用
温度センサ１９の検出温度が取り込まれ（ステップ２０
１，２０２）、基準温度センサ１８の検出温度が温度セ
ンサ１９の検出温度よりも高いか否かの判断が行なわれ
る（ステップ２０３）。このステップで肯定の判断結果
が得られたときには、シャッタ駆動バルブ２３をＯＦＦ
とし、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスを一方の
排気シャッタ１３を介して一方の酸化触媒１４に導入す
る（ステップ２０４）。従って、このとき、一方の排気
シャッタ１３は開き、他方の排気シャッタ１６は閉じて
いる。一方、ステップ２０３で否定の判断結果が得られ
たときには、シャッタ駆動バルブ２３をＯＮとし、一方
の排気シャッタ１３を閉じて他方の排気シャッタ１６を
開き、排気ガスを他方の酸化触媒１７に導入する（ステ
ップ２０５）。

【００１３】次に、図５を説明する。 図５は、基準温度
センサ１８により検出された排気本管１０における排気
ガスの温度と、他方の触媒用温度センサ２０により検出
された他方の酸化触媒１７の入口における排気ガスの温
度とを比較して、シャッタ駆動バルブ２３を制御し、他
方の酸化触媒１７を活性化する内容を示している。図５
に示されるように、基準温度センサ１８と他方の触媒用
温度センサ２０の検出温度を取り込み（ステップ３０
１，３０２）、基準温度センサ１８の検出温度が他方の
触媒用温度センサ２０の検出温度よりも高いか否かの判
断を行う（ステップ３０３）。このステップで肯定の判
断結果が得られたときにはシャッタ駆動バルブ２３をＯ
Ｎとし、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスを排気
シャッタ１６を介して他方の酸化触媒１７に導入する
（ステップ３０４）。従って、このとき、一方の排気シ
ャッタ１３は閉じ、他方の排気シャッタ１６は開いてい
る。

【００１４】一方、ステップ３０３で否定の判断結果が
得られたときにはシャッタ駆動バルブ２３をＯＦＦと
し、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスを排気シャ
ッタ１３を介して一方の酸化触媒１４へ導入する（ステ
ップ３０５）。従って、このとき、一方の排気シャッタ
１３は開き、他方の排気シャッタ１６は閉じている。 上
述のように、図４の内容の実行（一方の酸化触媒１４の
一定時間に亘る活性化）と図５の内容の実行（他方の酸
化触媒１７の一定時間に亘る活性化）を交互に繰り返す
ことにより、一方の酸化触媒１４の一定時間に亘る活性
化によるＳＯＦの浄化離脱と、他方の酸化触媒１７の一
定時間に亘る活性化によるＳＯＦの浄化離脱を繰り返
し、各酸化触媒１４，１７に吸着されたＳＯＦを交互に
浄化離脱させることができる。

【００１５】このため酸化触媒１４，１７に多量のＳＯ
Ｆが付着しても、各酸化触媒１４，１７に付着したＳＯ
Ｆが交互に浄化され、各酸化触媒１４，１７に付着され
たＳＯＦを浄化する機能を向上させることができる。

【００１６】

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、排
気系を２系統に分け、各排気系にそれぞれ酸化触媒を設
け、各酸化触媒１４，１７を一定時間に亘って交互に活
性化し、各酸化触媒１４，１７に吸着されたＳＯＦを交
互に浄化離脱させることができる。従って、酸化触媒の
浄化性能の向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す構成図である。

【図２】コントローラの構成説明図である。

【図３】本考案に係る装置の制御フローを示すフローチ
ャートである。

【図４】酸化触媒１４の活性化処理を示すフローチャー
トである。

【図５】酸化触媒１７の活性化処理を含むフローチャー
トである。

【符号の説明】

１０ ディーゼルエンジン１０Ａ 排気本管 １１ 排気分管 １２ 排気分管 １３ 一方の排気シャッタ １４ 一方の酸化触媒 １６ 他方の排気シャッタ １７ 他方の酸化触媒 １８ 基準温度センサ １９ 一方の触媒用温度センサ ２０ 他方の触媒用温度センサ ２１ コントローラ ２３ シャッタ駆動バルブ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディーゼルエンジンに接続された排気本
   管と、 排気本管 から分岐した２つの排気分管と、 各排気分管途中にそれぞれ配置 されて排気ガス中の有害
   成分を除去する２つの酸化触媒と、各排気分管途中に各酸化触媒の上流に位置してそれぞれ
   配置され、各排気分管をそれぞれ開閉する２つの 排気シ
   ャッタと、排気本管の途中に位置して配置されて、ディーゼルエン
   ジン から排出される排気ガスの温度を検出する基準温度
   センサと、各排気分管の途中にそれぞれ配置されて、 各酸化触媒に
   導入される排気ガスの温度をそれぞれ検出する２つの触
   媒用温度センサと、入力側に基準温度センサ，触媒用温度センサが接続され
   たコントローラと、 コントローラの出力側に接続されたシャッタ駆動バルブ
   とを備え、 コントローラは、 基準温度センサと各 触媒用温度センサの検出出力をそれ
   ぞれ比較する２つの比較回路と、２つの 比較回路に接続され、２つの比較回路の各比較結
   果から、基準温度センサの検出温度と２つの触媒用温度
   センサの一方の検出温度の比較と、基準温度センサの検
   出温度と２つの触媒用温度センサの他方の検出温度の比
   較とを異なるタイミングで行なう判断回路と、判断回路による基準温度センサの検出温度と２つの触媒
   用温度センサの一方の検出温度との比較結果を受けて一
   方の酸化触媒を一定時間活性化する指令と、判断回路に
   よる基準温度センサの検出温度と２つの触媒用温度セン
   サの他方の検出温度との比較結果を受けて他方の酸化触
   媒を一定時間活性化する指令を交互に、シャッタ駆動バ
   ルブに送るシャッタ駆動回路と で構成されている ことを特徴とするディーゼルパーティ
   キュレート触媒の活性装置。