JPH0233852B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0233852B2
JPH0233852B2 JP58237090A JP23709083A JPH0233852B2 JP H0233852 B2 JPH0233852 B2 JP H0233852B2 JP 58237090 A JP58237090 A JP 58237090A JP 23709083 A JP23709083 A JP 23709083A JP H0233852 B2 JPH0233852 B2 JP H0233852B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
exhaust
heat storage
storage material
collection member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58237090A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60128920A (ja
Inventor
Shigeki Hamada
Shigeru Sakurai
Yoshitaka Nomoto
Takumi Nishida
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP58237090A priority Critical patent/JPS60128920A/ja
Publication of JPS60128920A publication Critical patent/JPS60128920A/ja
Publication of JPH0233852B2 publication Critical patent/JPH0233852B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • 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
    • 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
    • F01N3/031Exhaust 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 having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start
    • 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
    • F01N2270/00Mixing air with exhaust gases
    • F01N2270/04Mixing air with exhaust gases for afterburning
    • 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
    • F01N3/027Exhaust 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 electric or magnetic heating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、デイーゼルエンジンの排気中に含ま
れる未燃カーボン等の微粒子成分(パテイキユレ
ート)を排気通路に設けた触媒付捕集部材により
捕集するようにしたデイーゼルエンジンの排気浄
化装置に関し、特に触媒付捕集部材を再生する対
策に関する。
(従来の技術) 従来より、この種の、排気通路に微粒子成分捕
集用の捕集部材(フイルタ部材)を配置せしめた
デイーゼルエンジンの排気浄化装置はよく知られ
ているが、このものでは長期間経過すると捕集さ
れた微粒子成分の堆積により捕集部材に目詰まり
が生じてエンジン出力が低下する等の問題があ
り、この問題に対処するために定期的に上記捕集
部材の目詰まりを解消してその再生を行う必要が
ある。
そして、このような捕集部材の再生を行う方式
の一例として、従来、例えば特開昭56−56921号
公報等に開示されているように、排気通路に配設
する捕集部材を、排気中の未燃ガスを酸化燃焼さ
せる触媒作用を併有する触媒付のものとするとと
もに、該触媒付捕集部材よりも上流側の排気通路
に排気ガスを加熱する電気発熱体(電気ヒータ)
等の加熱手段を設け、該加熱手段により加熱され
た排気ガスを再生ガスとして触媒付捕集部材に導
いて該触媒付捕集部材での酸化反応によりさらに
高温にし、この高温になつた排気ガスによつて捕
集部材に捕集されている微粒子成分を燃焼除去す
るようにしたものが提案されている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、この提案のものでは、触媒付捕集部
材での排気ガスの再燃焼による発熱を利用して微
粒子成分を加熱燃焼させるため、加熱手段の発熱
体容量、バツテリ容量等をある程度は小さくする
ことができるが、微粒子成分を効果的に燃焼除去
するには約600℃以上の高温度への加熱が必要で
あることを考慮した場合、上記加熱手段の発熱体
容量、バツテリ容量をあまりに小さく設定するこ
とはできないものである。
そこで、本発明の目的は、上記の触媒付捕集部
材を加熱再生するための再生ガスを、基本的に電
気発熱体と該電気発熱体からの熱エネルギーを蓄
熱する蓄熱材との組合せによつて加熱するように
することにより、触媒付捕集部材を効果的に再生
しながら電気発熱体やバツテリの容量を従来のも
のよりもさらに小さく設定できるようにすること
にある。
(課題を解決するたもの手段) 上記目的を達成するために、本発明の解決手段
は、排気通路に微粒子成分を捕集する触媒付捕集
部材を設けたデイーゼルエンジンの排気浄化装置
において、上記捕集部材の上流側に捕集部材に捕
集された微粒子成分を燃焼除去させるための再生
ガスを供給する再生ガス供給装置を配設し、該再
生ガス供給装置には電気発熱体と、該電気発熱体
の熱エネルギーを蓄熱するとともに放熱により上
記再生ガスを加熱する蓄熱材とを具備させる。
そして、上記触媒付捕集部材の上流側排気通路
に少なくとも上記蓄熱材を配置したバイパス通路
を設けるとともに、エンジンから排出された排気
の温度を検出する排気温度検出器と、蓄熱材の温
度を検出する蓄熱材温度検出器と、上記バイパス
通路への排気流入を実質的にON/OFFする制御
弁と、上記両温度検出器の出力を入力し、蓄熱材
温度に対して排気温度が高いときにはバイパス通
路へ排気が流入され、排気温度が低いときにはバ
イパス通路への排気流入が阻止されるよう上記制
御弁を制御する制御手段とを設けたものである。
(作用) 上記の構成により、本発明では、基本的には、
電気発熱体からの熱エネルギーが蓄熱材に蓄えら
れ、この蓄熱材に蓄熱された熱エネルギーを捕集
部材の再生時には該蓄熱材から放出させて再生ガ
スを加熱昇温させ、その昇温した再生ガスによつ
て捕集部材を加熱再生させることができる。
その場合、排気温度検出器により検出された排
気温度と蓄熱材温度検出器により検出された蓄熱
材温度とが比較され、排気温度が蓄熱材温度より
も高いときには、制御弁により排気ガスが実質的
にバイパス通路に流され、この高温の排気ガスに
より蓄熱材が加熱されてその熱エネルギーが蓄熱
材に蓄えられる。一方、逆に、蓄熱材温度の方が
排気温度よりも高いときには、実質的に排気ガス
はバイパス通路に流れず、そのため、蓄熱材が排
気ガスにより冷却されて温度降下することはな
く、それまで蓄えた熱エネルギーを無駄に放出す
ることがない。従つて、こうして捕集部材の再生
前の段階で、排気温度と蓄熱材温度とを比較し
て、排気温度の低いときに蓄熱材の蓄熱エネルギ
ーの放出を抑えつつ、排気温度が高いときのその
熱エネルギーを比較的長い時間をかけて徐々に蓄
熱材に蓄えるので、その排気ガスからの熱エネル
ギーの分だけ、本来の電気発熱体の消費電力が軽
減され、その容量及び電源としてのバツテリの容
量を小さくできることとなるのである。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
第1図は本発明の第1実施例に係るデイーゼル
エンジンの排気浄化装置の全体構成を示し、1は
デイーゼルエンジン、2は該エンジン1に吸気を
供給するための吸気通路、3はエンジン1からの
排気ガスを外部に排出するための排気通路であつ
て、該排気通路3の途中には排気ガス中のカーボ
ン粒子等の微粒子成分を捕集する触媒付捕集部材
4が配設されている。該触媒付捕集部材4は、セ
ラミツク等の多孔質材料によりハニカム状に形成
され、そのハニカム孔の開口端はハニカム体の両
端部で交互に閉塞され、かつ排気ガスに接触する
表面には貴金属あるいは卑金属による酸化触媒が
コーテイングされており、一端部のハニカム孔開
口端から流入した排気ガスが通気性を持つ多孔質
隔壁を通つて他端部のハニカム孔開口部から流出
する間に上記多孔質隔壁によつて排気ガス中の微
粒子成分を捕集するとともに、酸化触媒によつて
排気ガス中の未燃ガスを酸化反応させるものであ
る。
上記触媒付捕集部材4よりも上流側の排気通路
3には再生ガス供給装置5の下流端が開口され、
該再生ガス供給通路5の上流端はエアポンプ6に
連通され、再生ガス供給装置5の途中部は連通路
7を介して排気通路3の再生ガス供給装置5下流
端との接続部よりも上流側に連通されている。ま
た、排気通路3の再生ガス供給装置5下流端との
接続部と、連通路7との接続部との間には排気バ
イパス通路8の上流端が開口され、該排気バイパ
ス通路8の下流端は上記捕集部材4よりも下流側
の排気通路3に開口されている。
また、上記排気通路3の連通路7との接続部に
は開度調整可能な常時閉の電磁式の第1開閉弁9
が配設され、該第1開閉弁9は、閉じた状態では
連通路7の排気通路3との連通を遮断するととも
に第1開閉弁9上下流側の排気通路3,3同士を
連通させ、図で仮想線にて示すように開くと連通
路7を第1開閉弁9上流側の排気通路3に連通さ
せるとともに該第1開閉弁9上下流側の排気通路
3,3同士の連通を遮断するように開閉する。ま
た、上記排気通路3の排気バイパス通路8上流端
との接続部には開度調整可能な常時閉の電磁式の
第2開閉弁10が配設され、該第2開閉弁10
は、閉じた状態では排気バイパス通路8の排気通
路3との連通を遮断するとともに第2開閉弁10
上下流側の排気通路3,3同士を連通させ、図で
仮想線にて示すように開くと排気バイパス通路8
を第2開閉弁10上流側の排気通路3に連通させ
るとともに該第2開閉弁10上下流側の排気通路
3,3同士の連通を遮断するように開閉する。さ
らに、上記再生ガス供給装置5の連通路7との接
続部よりも下流側には該再生ガス供給通路5を開
閉する常時閉の電磁式の第3開閉弁11が配設さ
れており、第1開閉弁9を閉じかつ第2及び第3
開閉弁10,11を開いた状態でエアポンプ6を
作動させることにより、該エアポンプ6から吐出
されたエアを、触媒付捕集部材4に捕集された微
粒子成分を燃焼除去させるための再生ガスとし
て、再生ガス供給装置5及び排気通路3の一部を
通して捕集部材4に供給するようにした再生ガス
供給装置12が構成されている。
さらに、上記再生ガス供給装置5の連通路7と
の接続部と第3開閉弁11との間には、通電によ
り発熱する電気発熱体13(ヒータ)と、該電気
発熱体13を埋め込んで密封形成された蓄熱材1
4とが配設されている。上記蓄熱材14は、例え
ば融点が200〜300℃内外のリン酸塩や硝酸カリウ
ムと亜硝酸ナトリウムとの混合塩等の溶融塩、あ
るいは融点が200℃程度のテフロン系プラスチツ
ク、ウツドメタル(低融点合金)等からなり、電
気発熱体13で発生した熱エネルギーを蓄熱する
とともに放熱により上記再生ガス(エアポンプ6
からの吐出エア)を加熱するように設けられてい
る。
一方、15は上記エアポンプ6、第1〜第3開
閉弁9〜11のアクチユエータ及び電気発熱体1
3に電力を供給するバツテリ、16はエアポンプ
6をON−OFF制御するエアポンプ用電磁スイツ
チ、17は同じくエアポンプ6への通電電圧を変
えてエアポンプ6の回転数すなわちそのエア吐出
量を増減制御する変圧装置である。また、18は
上記第1開閉弁9を開閉制御する第1開閉弁用電
磁スイツチ、19は第2開閉弁10を開閉制御す
る第2開閉弁用電磁スイツチ、20は第3開閉弁
11を開閉制御する第3開閉弁用電磁スイツチ、
21は上記電気発熱体13を作動制御する発熱体
用電磁スイツチであつて、以上の各電磁スイツチ
18〜21は常時はOFF状態のものである。
また、22は上記触媒付捕集部材4の直上流側
の排気通路3に臨設された、エンジン1からの排
気温度TEを検出する排気温度検出器、23は上
記蓄熱材14内に埋設された、蓄熱材温度TR
検出する蓄熱材温度検出器、24は捕集された微
粒子成分の堆積によつて捕集部材4が目詰まり状
態になつたことを検出する目詰まり検出器であつ
て、該目詰まり検出器24は、捕集部材4にその
軸方向に所定の間隔をあけて埋設された2本の電
極25,25間の電気抵抗値を測定して、該電気
抵抗値が微粒子成分の捕集部材4への堆積に伴つ
てその主成分たるカーボン粒子の電気伝導度の上
昇により所定以下に減少変化したことを判定する
ことによつて目詰まり状態を検出するものであ
る。
さらに、26は上記排気温度検出器22、蓄熱
材温度検出器23及び目詰まり検出器24からの
出力を受けて上記変圧装置17及び各電磁スイツ
チ18〜21を制御する制御回路であつて、該制
御回路26はマイクロコンピユータを内蔵してお
り、各検出器22〜24からの出力信号をマイク
ロコンピユータで処理して変圧装置17及び電磁
スイツチ18〜21に所定の制御指令信号を出力
するものである。
次に、上記実施例の作動について第2図に示す
制御フローチヤートを参考に説明する。
制御フローのスタート後、先ず、ステツプS1
おいて排気温度検出器22で検出した排気温度
TEが蓄熱材温度検出器23で検出した蓄熱材温
度TRよりも高いか否かの判定を行う。この判定
がTE≦TRであるNOのときにはステツプS2に移
り、第1〜第3開閉弁9〜11を全て閉状態に保
つことによりエンジン1からの排気ガスを排気通
路3のみを通して触媒付捕集部材4に流通させ
る。一方、上記ステツプS1での判定がTE>TR
あるYESのときにはステツプS3に移り、第1及
び第3開閉弁9,11を開くとともに第2開閉弁
10を閉じることにより排気ガスを連通路7及び
再生ガス供給装置5を通して捕集部材4に流通さ
せる。以上の状態では、排気ガス中のカーボン等
の微粒子成分が捕集部材4に捕集され、かつ未燃
ガスが捕集部材4の触媒によつて酸化されること
により、排気ガスが浄化される。また、排気温度
TEが蓄熱材温度TRよりも高いときのみに排気ガ
スが蓄熱材14側に流れるため、該排気ガスの熱
エネルギーによつて蓄熱材14を加熱昇温させて
その熱エネルギーを蓄えることができる。
この後、ステツプS4において捕集部材4の再生
インターバルが設定インターバルに達したか否
か、すなわち捕集部材4に捕集された微粒子成分
により電極25,25間の電気抵抗値が所定値以
下に減少して目詰まり検出器24から捕集部材4
の目詰まりを示す目詰まり信号が出力されている
か否かの判定を行う。この判定がNOであるとき
にはステツプS1に戻つて制御フローを繰り返し、
判定がYESであるときには再生準備行程に入る。
上記再生準備行程では、先ずステツプS5におい
て電気発熱体13を通電により発熱させて蓄熱材
14を加熱し、発熱体13で発生した熱エネルギ
ーを蓄熱材14に蓄熱する。この後、ステツプS6
で排気温度TEが蓄熱材温度TRよりも高いか否か
の判定を行い、この判定がTE≦TRであるNOの
ときにはステツプS7に移り、上記第1〜第3開閉
弁9〜11を全て閉状態に保つことにより排気ガ
スを排気通路3を通して捕集部材4に流す。判定
がTE>TRであるYESのときにはステツプS8に移
り、第1及び第3開閉弁9,11を開くとともに
第2開閉弁10を閉じることにより排気ガスを連
通路7及び再生ガス供給通路5を通して捕集部材
4に流入させる。このことにより、蓄熱材14は
その温度TRよりも低温の排気ガスによつて冷却
されるのが阻止され、蓄熱材14の蓄熱効率を高
めることができる。
次いで、ステツプS9において上記蓄熱材温度
TRが所定温度以上に達したか否かを判定する。
この判定がNOであるときには上記ステツプS6
戻つてそれ以降のステツプS7,S8を繰り返す。蓄
熱材温度TRが所定温度以上に達して判定がYES
になると再生工程に入る。
この再生工程では、先ずステツプS10において、
エアポンプ6を作動させるとともに、第1及び第
2開閉弁9,10を閉じて第3開閉弁11のみを
開く。このことにより、エアポンプ6から吐出さ
れたエアは再生ガス供給通路5を通つて触媒付捕
集部材4に流入し、上記再生ガス供給通路5を通
る間にその途中の蓄熱状態にある蓄熱材14との
熱交換作用により捕集部材4を再生できる高温の
再生温度T0(T0≧600℃)まで加熱されて再生ガ
スとなる。この高温の再生ガス(エア)の捕集部
材4への流入により該捕集部材4に捕集されてい
た微粒子成分は加熱されてその燃焼が始まる。
尚、この間、エンジン1からの排気ガスは排気バ
イパス通路8を通つて外部に排出される。
次いで、ステツプS11に移つて変圧装置17に
よりエアポンプ6のエア吐出量を時間の経過に伴
つて減少させるように制御する。このことによ
り、上記微粒子成分がその燃焼の進行により減少
してもそれに対して再生ガスが過剰に供給される
ことはなくなり、その分エアポンプ6での消費エ
ネルギーを低減することができる。
そして、一定時間経過後に上記捕集部材4の目
詰まり状態が解消されて電極25,25間の電気
抵抗値がもとの大きさに戻ると、最後のステツプ
S12で電気発熱体13及びエアポンプ6への通電
を停止する。以上により制御フローの1サイクル
が完了して、以後は上記と同様の制御フローが繰
り返される。
したがつて、この場合、触媒付捕集部材4に対
する再生準備行程で電気発熱体13からの熱エネ
ルギー及び排気ガスの熱エネルギーを蓄熱材14
に徐々に蓄熱しておき、再生時にはこの蓄熱材1
4で蓄熱された熱エネルギーによつてエアポンプ
6からの吐出エア(再生ガス)を再生温度T0
で加熱昇温させるため、再生時に単に電気発熱体
のみで再生ガスを加熱する加熱システムに比べて
電気発熱体13にて賄う熱エネルギーが少なくて
済み、よつて電気発熱体13の発熱容量及びバツ
テリ15の電気容量を小さく設定することができ
る。
第3図及び第4図は第2実施例を示し(尚、第
1図及び第2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を省略する)、捕集部材4
を再生するための再生ガスに排気ガスを利用した
ものである。
すなわち、本実施例では、第3図に示すよう
に、触媒付捕集部材4の直下流側の排気通路3に
は排気ガス中の酸化濃度を検出する酸化濃度検出
器27が臨設されている。また、制御回路26′
はその入力信号の1つに上記酸化濃度検出器27
からの出力信号を付加して変圧装置17及び各電
磁スイツチ18〜21を制御するように設けられ
ており、その他は上記第1実施例と同様に構成さ
れている。
この第2実施例の作動について第4図に示す制
御ブローチヤートに沿つて説明すると、ステツプ
S1からステツプS9までの通常工程及び再生準備行
程は上記第1実施例と同じ動作でもつて行われ
る。そして、ステツプS9での判定、すなわち蓄熱
材温度TRが所定温度以上に達したか否かの判定
がYESになつて再生工程に入る、先ずステツプ
S10においてエンジン1の排気温度TEが捕集部材
4に対する再生温度TOよりも高い状態にあるか
否かの判定を行い、この判定がTE≦TOのNOで
あるときには、ステツプS11においてさらに排気
温度TEが上記再生温度TOよりも低温の所定温度
以上にあるか否かの判定を行い、この判定がNO
であるときにはステツプS10に戻つて排気温度TE
が所定温度以上になるのを待つ。上記ステツプ
S11での判定がYESになると、第2開閉弁10を
閉じかつ第3開閉弁11を開くとともに第1開閉
弁9の開度を調整することにより、排気ガスの一
部を再生ガス供給通路5に流して該再生ガス供給
通路5の蓄熱材14により再生温度TOに上昇す
るまで加熱したのち再び排気通路3の排気ガスに
戻し、排気ガス全体を再生温度TOに加熱昇温さ
せる。この再生温度TOまで加熱昇温された排気
ガスは再生ガスとなつて捕集部材4に流入して該
捕集部材4に捕集されている微粒子成分を加熱燃
焼させる。
一方、上記ステツプS10での判定がTE>TOであ
るYESのときには、ステツプS13において第1〜
第3開閉弁9〜11を全て閉じることにより、該
高温の排気ガスをそのまま再生ガスとして排気通
路3を通して捕集部材4に流入させる。このこと
により、上記と同様に、捕集部材4に捕集されて
いた微粒子成分が加熱されて燃焼除去される。
そして、上記ステツプS12又はステツプS13の後
はステツプS14において、酸化濃度検出器27に
よつて検出された排気ガス中の酸化濃度が設定値
以下にあるか否かの判定を行う。この判定がNO
であるとき、すなわち排気ガス中の酸素が捕集部
材4の再生状態で微粒子成分の燃焼に費やされた
後でも設定濃度よりも多く残存しているときに
は、エンジン1から排出された排気ガス中に微粒
子成分の燃焼のための酸素が充足している状態と
みてステツプS10に戻り、その後の制御フローを
繰り返す。一方、ステツプS14での判定がYESで
あるとき、すなわち捕集部材4通過後の排気ガス
中の酸素濃度が設定濃度以下であるときには、エ
ンジン1からの排気ガス中に微粒子成分を十分に
燃焼させるだけの酸素が不足している状態とみ
て、次のステツプS15において排気ガス中の酸素
不足を補充してその濃度を設定値に収めるべく第
1開閉弁9を閉じかつ第3開閉弁11を開くとと
もに、エアポンプ6を作動させてそのエア吐出量
及び第2開閉弁10の開度を調整する。このこと
により、捕集部材4に捕集されている微粒子成分
を十分な量の酸素(エア)のもとで確実に燃焼さ
せて除去することができる。
この後、捕集部材4の再生が終了すると最後の
ステツプS16で電気発熱体13及びエアポンプ6
を作動停止させたのち制御フローの1サイクルが
完了する。
したがつて、本実施例でも上記第1実施例と同
様の作用効果を奏することができることに加え
て、高温の排気ガスを再生ガスとして利用するた
め、再生ガスの再生温度TOまでの昇温が容易と
なり、捕集部材4を効率良く再生できるとともに
エアポンプ6での消費エネルギーをより一層低減
できる利点がある。
また、第5図及び第6図は第3実施例を示し
(第1図〜第4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を省略する)、過給機付
デイーゼルエンジンに適用したものである。
すなわち、本実施例では、連通路7との接続部
と第2開閉弁10との間の排気通路3にはタービ
ン28が配設され、かつ吸気通路2の途中には上
記タービン28と回転軸29を介して駆動連結さ
れたブロワ30が配設されており、排気ガス流に
よつてタービン28を回転し、それに伴つてブロ
ワ30を回転駆動して該ブロワ30によつてエン
ジン1への吸気を過給するようにした過給機31
が構成されている。また、上記連通路7の途中に
は過給機31のタービン28に加わる排気圧が所
定以上に上昇するとスプリング32の付勢力に抗
して開弁して連通路7を開くウエストゲートバル
ブ33が配設されており、上記実施例における排
気温度検出器22、第1開閉弁9及び第1開閉弁
用電磁スイツチ18は省略されている。その他は
上記第2実施例と同様に構成されている。
そして、本実施例での作動は第6図に示すフロ
ーチヤートに沿つて行われる。すなわち、スター
ト時にウエストゲートバルブ33が開いている状
態、つまりエンジン1が高回転高負荷領域にあつ
て該エンジン1からの排気ガスの温度TE及び圧
力が高まつている状態で、ステツプS1において捕
集部材4の再生インターバルが設定インターバル
に達したか否かの判定を行い、この判定がNOで
あるときには同じステツプS1を繰り返す。ステツ
プS1での判定がYESとなると、ステツプS2にて
電気発熱体13への通電により蓄熱材14を加熱
して発熱体13の熱エネルギーを蓄熱材14に蓄
熱する。この後、ステツプS3において上記蓄熱材
14の温度TRが所定温度以上に上昇したか否か
の判定を行い、判定がNOであるときには同じス
テツプS3を繰り返す。蓄熱材温度TRの所定温度
以上への昇温により上記ステツプS3での判定が
YESになると、捕集部材4の再生を行いつつス
テツプS4において排気ガス中の酸素濃度が設定値
以下か否かを判定し、判定がNOであるときには
同じステツプS4を繰り返す。一方、上記ステツプ
S4での判定がYESになると、次のステツプS5
おいて排気ガス中の酸素濃度を設定値に収めるべ
く第3開閉弁11を開き、かつエアポンプ6を作
動させてそのエア吐出量及び第2開閉弁10の開
度を調整しながら捕集部材4の再生を続行する。
そして該捕集部材4の再生が終了すると次のステ
ツプS6にて電気発熱体13及びエアポンプ6を作
動停止させたのち制御フローの1サイクルが完了
する。
したがつて、本実施例でも上記各実施例と同様
の作用効果を奏することができることに加えて、
過給機付デイーゼルエンジンの特長を利用して排
気ガスの温度TEが高温となつてウエストゲート
バルブ33が開くときのみに該高温の排気ガスを
蓄熱材14側に流すため、排気温度検出器22、
第1開閉弁9等が不要になり、装置構成及び制御
システムを簡略化できる利点がある。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形例をも包含するものであり、例
えば上記実施例では、電気発熱体13の発熱量を
不変としたが、再生時には蓄熱時(再生準備時)
よりも増大変化させるように制御してよい。これ
は、例えば発熱体13を複数配置しておいてその
うち再生時に作動する発熱体13を蓄熱時よりも
増やしたり、発熱体13への通電電圧を再生時に
増大変化させたり、あるいは再生時に蓄熱材14
の外表面を電気発熱体13によつて加熱すること
等により達成される。そして、このように発熱体
13の発熱量を可変制御することにより、再生ガ
スが蓄熱材14のみならず発熱体13によつても
強力に加熱されるので、捕集部材4の再生をより
一層効率良く行うことができる。
また、再生時には蓄熱材14に適宜の燃料やオ
イルを供給することにより、排気温度TEの上昇
及び未燃ガスの増量による触媒付捕集部材4での
酸化反応の促進等を狙つて上記の効果を得るよう
にしてもよい。
さらに、再生時に捕集部材4を通過した後の高
温の排気ガス(微粒子成分の燃焼により発生する
ガス)を蓄熱材14側に還流させて蓄熱材14を
加熱するようにしてもよい。
(発明の効果) 以上の如く、本発明によれば、電気発熱体で発
生した熱エネルギーを排気ガスの熱エネルギーと
共に予め蓄熱材に蓄熱保持しておき、触媒付捕集
部材の再生時にはその蓄熱された熱エネルギーに
よつて再生ガスを加熱して捕集部材を加熱再生す
るため、触媒付捕集部材を効果的に再生しなが
ら、排気ガスによる熱エネルギーの蓄熱分だけ電
気発熱体及びバツテリの容量を従来のものよりも
さらに小さく設定でき、ひいてはデイーゼルエン
ジンの排気浄化装置のコンパクト化を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は
第1実施例を示す全体構成図、第2図は同制御シ
ステムのフローチヤート図、第3図は第2実施例
を示す全体構成図、第4図は同制御システムのフ
ローチヤート図、第5図は第3実施例を示す全体
構成図、第6図は同制御システムのフローチヤー
ト図である。 1…エンジン、3…排気通路、4…触媒付捕集
部材、6…エアポンプ、9…第1開閉弁、10…
第2開閉弁、11…第3開閉弁、12,12′,
12″…再生ガス供給装置、13…電気発熱体、
14…蓄熱材、22…排気温度検出器、23…蓄
熱材温度検出器、24…目詰まり検出器、26,
26′,26″…制御回路、27…酸素濃度検出
器、31…過給機、33…ウエストゲートバル
ブ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 排気通路にカーボン粒子等の微粒子成分を捕
    集する触媒付捕集部材を設けたデイーゼルエンジ
    ンの排気浄化装置において、上記触媒付捕集部材
    の上流側に触媒付捕集部材に捕集された微粒子成
    分を燃焼除去させるための再生ガスを供給する再
    生ガス供給装置を配設し、該再生ガス供給装置
    に、電気発熱体と、該電気発熱体の熱エネルギー
    を蓄熱するとともに放熱により上記再生ガスを加
    熱する蓄熱材とを設け、上記触媒付捕集部材の上
    流側排気通路に少なくとも上記蓄熱材を配置した
    バイパス通路を設けるとともに、エンジンから排
    出された排気の温度を検出する排気温度検出器
    と、蓄熱材の温度を検出する蓄熱材温度検出器
    と、上記バイパス通路への排気流入を実質的に
    ON/OFFする制御弁と、上記両温度検出器の出
    力を入力し、蓄熱材温度に対して排気温度が高い
    ときにはバイパス通路へ排気が流入され、排気温
    度が低いときにはバイパス通路への排気流入が阻
    止されるよう上記制御弁を制御する制御手段とを
    設けたことを特徴とするデイーゼルエンジンの排
    気浄化装置。
JP58237090A 1983-12-14 1983-12-14 デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置 Granted JPS60128920A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58237090A JPS60128920A (ja) 1983-12-14 1983-12-14 デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58237090A JPS60128920A (ja) 1983-12-14 1983-12-14 デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60128920A JPS60128920A (ja) 1985-07-10
JPH0233852B2 true JPH0233852B2 (ja) 1990-07-31

Family

ID=17010257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58237090A Granted JPS60128920A (ja) 1983-12-14 1983-12-14 デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60128920A (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991013242A1 (en) * 1990-02-21 1991-09-05 Southwest Research Institute Device and method for regeneration of an internal combustion exhaust particulate trap
DE4008092A1 (de) * 1990-03-14 1991-09-19 Gillet Heinrich Gmbh Russfilter fuer dieselmotoren und verfahren zu dessen regenerierung
FR2778118B1 (fr) * 1998-04-29 2000-06-02 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif de regeneration locale et controlee d'un filtre a particules
FR2877039A1 (fr) * 2004-10-21 2006-04-28 Renault Sas Procede et systeme de regeneration d'un filtre a particules
CN100383367C (zh) * 2006-07-10 2008-04-23 北京工业大学 一种汽车冷起动排放吸附装置
US10300435B2 (en) 2015-02-26 2019-05-28 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ammonia generation apparatus and ammonia generation control apparatus
JP6529280B2 (ja) * 2015-02-26 2019-06-12 日本特殊陶業株式会社 排気ガス温度制御装置および排気ガスの温度調整装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5818013B2 (ja) * 1976-05-21 1983-04-11 クラリオン株式会社 複数帯域押釦同調器の切換誤動作防止機構
JPS59162316A (ja) * 1983-01-07 1984-09-13 カミンズ・エンジン・カンパニー・インコーポレイテッド 内燃エンジンからの粒状放出物を減少させるための方法および装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5818013U (ja) * 1981-07-28 1983-02-03 日産自動車株式会社 排気浄化装置
JPS58166826U (ja) * 1982-04-30 1983-11-07 株式会社土屋製作所 微粒子分離用排気フイルタ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5818013B2 (ja) * 1976-05-21 1983-04-11 クラリオン株式会社 複数帯域押釦同調器の切換誤動作防止機構
JPS59162316A (ja) * 1983-01-07 1984-09-13 カミンズ・エンジン・カンパニー・インコーポレイテッド 内燃エンジンからの粒状放出物を減少させるための方法および装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60128920A (ja) 1985-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004176571A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
WO2005028824A1 (ja) 排気浄化装置
WO2007010985A1 (ja) 排気浄化装置
JPH0233852B2 (ja)
JP2001280121A (ja) 連続再生型パティキュレートフィルタ装置
JPH0128255Y2 (ja)
JPH0128256Y2 (ja)
JPH0232450B2 (ja)
KR100773268B1 (ko) 디젤 배출가스 정화 장치 및 그 제어방법
JPH0771226A (ja) 排気微粒子浄化装置
JPH10266826A (ja) ディーゼルエンジンの排気ガス処理装置
JP3114357B2 (ja) 排気フィルタの再生装置
JPH03233125A (ja) 内燃機関の排気処理装置
JPH10274030A (ja) 排気ガス浄化装置
JPH06323130A (ja) ディーゼル機関の排気微粒子除去装置
JP3580563B2 (ja) 内燃機関の排気ガス微粒子浄化装置
JP3073375B2 (ja) 排気ガス浄化装置
JP2516113Y2 (ja) 排出ガス後処理装置
JPH01182517A (ja) ディーゼルエンジンの排気浄化装置
JP2000310110A (ja) 排気ガス浄化装置の再生システム
JPH05288035A (ja) 内燃機関の排気処理装置
JP3385820B2 (ja) パティキュレートトラップ装置
JP3826661B2 (ja) ディーゼルパティキュレートフィルター
JP3724368B2 (ja) Dpfシステムの再生制御方法
JPH0432211B2 (ja)