JPH037010B2 - - Google Patents

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JPH037010B2
JPH037010B2 JP18587582A JP18587582A JPH037010B2 JP H037010 B2 JPH037010 B2 JP H037010B2 JP 18587582 A JP18587582 A JP 18587582A JP 18587582 A JP18587582 A JP 18587582A JP H037010 B2 JPH037010 B2 JP H037010B2
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exhaust
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reactor
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JP18587582A
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Okifumi Kageyama
Kenji Ookubo
Shigeru Sakurai
Takeshi Matsuoka
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Mazda Motor Corp
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Mazda Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デイーゼルエンジンにおける排気ガ
ス浄化装置の改良に関するものである。
従来より、デイーゼルエンジンにおいて、例え
ば特開昭56−124619号公報に示されるように、排
気ガス中のカーボン粒子等の微粒子成分の大気放
出を阻止するために、この微粒子成分を捕集する
フイルター部材を排気通路に配設するとともに、
該フイルター部材の上流側にヒータを設け、さら
に、吸気通路に絞弁を設けスロツトリングを行つ
て排気温度を上昇し、上記フイルター部材を予熱
してからフイルター部材に捕集した微粒子成分を
ヒータによつて燃焼除去するようにしたデイーゼ
ルエンジンの排気ガス浄化装置が提案されてい
る。
しかして、上記提案構造では、微粒子成分の燃
焼温度以上にフイルター部材をヒータによつて加
熱しなければならず、微粒子成分の燃焼除去まで
に大きな電力、もしくはバーナ装置による場合に
は燃料を消費することにより、燃費性を低下する
不具合を有する。
一方、微粒子成分を捕集するフイルター部材に
酸化触媒を付設した排気ガス浄化装置が公知であ
り、これは微粒子成分の燃焼開始温度が低下する
利点を有し、ヒータ等の熱源を使用することなく
排気温度と酸化触媒の反応熱とにより微粒子成分
の燃焼が可能であるが、元来デイーゼルエンジン
においては排気ガス温度が低いものであつて、た
とえ酸化触媒を付設したものでも、そのままでは
フイルター部材が燃焼開始温度に達するようなエ
ンジンの運転状態は限られており、目詰り解消が
確実にできない恐れがあり、信頼性の低いもので
ある。
本発明はかかる点に鑑み、排気ガス中の微粒子
成分を捕集するフイルター部材と、該フイルター
部材と一体的もしくはフイルター部材上流に設け
られた酸化触媒とを備えた反応器を排気通路に設
けたものにおいて、特定気筒もしくは全気筒の吸
気通路に排気ガスの一部を還流する排気還流通路
と、該排気還流通路を開閉する還流制御弁と、フ
イルター部材の目詰り時もしくは所定間隔ごと
に、上記還流制御弁を開き排気ガスを上記吸気通
路に還流する制御装置とを設けてなるデイーゼル
エンジンの排気ガス浄化装置を提供し、ヒータ等
の熱源を有することなくフイルター部材の温度を
有効に上昇して確実にフイルター部材の目詰りを
解消せんとするものである。
以下、本発明の実施例を図面に沿つて説明す
る。図面において、1は多気筒(4気筒)のデイ
ーゼルエンジン、2は該エンジン1の各気筒1A
〜1Dに空気を供給する吸気通路、3は該エンジ
ン1の各気筒1A〜1Dからの排気ガスを導出す
る排気通路である。上記排気通路3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フ
イルター部材5に酸化触媒がコーテイングされて
なる反応器4が配設されている。
上記反応器4のフイルター部材5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、
排気の流れに沿う各細孔は一つおきにその端部が
閉塞されており、一端部の開口細孔から流入した
排気ガスは通気性の多孔質隔壁を通つて他端部の
開口細孔から流出するものであつて、隔壁通過時
に排気ガス中のカーボン粒子等の微粒子を捕集す
るよう構成され、このフイルター部材5の表面に
は貴金属あるいは卑金属による酸化触媒がコーテ
イングされている。
上記排気通路3は、反応器4の上流側部分が、
特定気筒1A(第1気筒)の排気ガスを常時反応
器4に導く第1排気通路3aと、残気筒1B〜1
D(第2〜4気筒)の排気ガスを反応器4に導く
第2排気通路3bとにより構成され、第1および
第2排気通路3a,3bは反応器4の上流で合流
している。
また、6は上記第2排気通路3bから分岐し前
記反応器4をバイパスして形成されたバイパス通
路で、この第2排気通路3bとバイパス通路6と
の分岐部には該バイパス通路6を開閉する開閉弁
7が配設されている。
一方、9は、第2排気通路3bの開閉弁7上流
からの排気ガスを上記吸気通路2における特定気
筒1Aに対する分岐吸気通路2aに還流する排気
還流通路で、この排気還流通路9の途中には該排
気還流通路9を開閉する還流制御弁10が介設さ
れている。
さらに、11は開閉弁7および還流制御弁10
の作動を制御する制御装置であり、該制御装置1
1には、入力信号として、反応器4より上流の排
気通路3の排気圧力を検出する排圧センサー12
の検出信号、および反応器4のフイルター温度を
検出する温度センサー13の検出信号がそれぞれ
入力され、上記検出信号に応じて制御を行うもの
である。
上記制御装置11は、排圧センサー12および
温度センサー13の検出信号を入力し、排圧が所
定値より高くなつた状態を目詰り発生時と判断
し、しかも、反応器4のフイルター温度が所定値
以上のときに、反応器4において微粒子成分の燃
焼を行うべく反応器4の温度を上昇させるもので
ある。
上記制御装置11は、目詰り時であつてフイル
ター温度が所定値以上の時に、開閉弁7を作動さ
せて第2排気通路3bの第1排気通路3aへの排
気ガスの流れを閉じる一方バイパス通路6を開い
て残気筒1B〜1Dの排気ガスをバイパス通路6
に導き、反応器4には第1排気通路3aの排気ガ
スのみを導入するとともに、排気還流通路9の還
流制御弁10を開いて、排気ガスの一部を分岐吸
気通路2aに還流するように、各弁7,10のア
クチユエータに駆動信号を出力するように構成さ
れている。
上記実施例の作用を説明すれば、反応器4のフ
イルター部材5の目詰り発生時においては、この
目詰りを排圧センサー12により検出し、かつ、
温度センサー13による検出温度が所定値より高
いときに、制御装置11は、開閉弁7の作動によ
り特定気筒1aの排気ガスのみを反応器4に導く
とともに、還流制御弁10の開作動により特定気
筒1Aに排気ガスを還流する。その結果、特定気
筒1Aからの排気ガス温度が昇すると同時に、燃
焼性の低下によりHC、CO等の未燃焼成分の排出
量が増大する。
よつて、反応器4においては、排気温度の上昇
によりフイルター部材5が昇温し、酸化触媒の反
応開始時期が早くなるとともに、未燃焼成分の増
大により触媒の酸化反応が高まり、その反応熱に
よつてさらにフイルター部材5の温度が上昇し、
該フイルター部材5に付着している微粒子成分の
燃焼除去を行う。
その際、残気筒1B〜1Dの排気ガスをバイパ
スしていることにより、反応器4を流れる排気ガ
ス流量は少なく、フイルター部材5の温度上昇が
有効に行われる。
このようにしてフイルター部材5の目詰りがな
くなり、排圧が低下すると、還流制御弁10を閉
じて排気ガスの環流を停止するとともに、開閉弁
7がバイパス通路6を閉じるとともに第1排気通
路3aと第2排気通路3bとを連通して残気筒1
B〜1Dの排気ガスを反応器4に導入し、再び、
微粒子成分の捕集を行い、目詰り状態となつたら
前記と同様に目詰り解消を行う。
本発明は上記実施例の構造に限定されるもので
はなく種々の変形例を包含している。すなわち、
反応器4のフイルター部材5としては、多孔質セ
ラミツクに代えて金属ワイヤメツシユを用いても
よく、また、触媒としてはフイルター部材5に一
体的にコーテイングしたもののほか、フイルター
部材5の上流側に金属線状に形成した触媒を配設
するようにしてもよい。
また、目詰に状態の検出は上記排圧センサー1
2によるもののほか、フイルター部材5に電極を
設けたカーボン粒子等の付着に起因する低抗値変
化から検出するようにしてもよい。さらに、実際
のフイルター部材5の目詰り状態を検出すること
なく、運転時間もしく走行距離の積算により所定
間隔ごとに、目詰り解消動作を行うようにしても
よい。
一方、温度センサー13は反応器4のフイルタ
ー温度を検出するほか、排出温度を検出するよう
にしてもよく、また、この温度センサー13は必
須のものでなく、例えば、始動時、冷間時等を別
の検出信号によつて検出し、このような運転時に
は目詰り解消作動を行わないようにしてもよい。
また、上記目詰り解消時には特定気筒1Aに排
気ガスを還流するため、出力低下を来すが、これ
に対応して例えば燃料噴射量の増加、噴射タイミ
ングのアドバンス等を行つて出力回復を行つても
よく、また、トルク変動による振動発生に対して
は、公知の自動フライホイールによりフライホイ
ール質量を増大して、振動制御を行うようにして
もよい。
さらに、上記実施例では、排気ガスの還流を特
定気筒1Aに対してのみ行うようにしているが、
これは全気筒1A〜1Dに対して排気ガスの還流
を行うようにしてもよい。その場合、排気通路3
を第1および第2排気通路3a,3bに分岐する
必要もなく、しかもバイパス通路6、開閉弁7を
形成する必要もなく、構造が簡単になるが、目詰
り解消作動時の出力低下が大きく、出力向上機能
を付設する必要がある。
以上説明したように、本発明によれば、フイル
ター部材の目詰り時もしくは所定間隔ごとに、特
定気筒もしくは全気筒に排気ガスを還流して排気
温度が上昇しかつ未燃焼成分の増大した排気ガス
を反応器に導入するようにしたことにより、有効
に反応器の温度を上昇し、微粒子成分を確実に燃
焼除去することができ、燃費性も低下させること
なく長期間にわたつて良好な微粒子成分の排出を
抑制することができる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例における排気ガス浄化
装置を有するデイーゼルエンジンの概略構成図で
ある。 1……デイーゼルエンジン、2……吸気通路、
3……排気通路、4……反応器、5……フイルタ
ー部材、9……排気還流通路、10……還流制御
弁、11……制御装置、12……排圧センサー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 排気ガス中の微粒子成分を捕集するフイルタ
    ー部材と、該フイルター部材と一体的もしくはフ
    イルター部材上流に設けられた酸化触媒とを備え
    た反応器を排気通路に設けたデイーゼルエンジン
    の排気ガス浄化装置において、特定気筒もしくは
    全気筒の吸気通路に排気ガスの一部を還流する排
    気還流通路と、該排気還流通路を開閉する還流制
    御弁と、フイルター部材の目詰り時もしくは所定
    間隔ごとに、上記還流制御弁を開き排気ガスを上
    記吸気通路に還流する制御装置とを設けたことを
    特徴とするデイーゼルエンジンの排気ガス浄化装
    置。
JP57185875A 1982-10-21 1982-10-21 デイ−ゼルエンジンの排気ガス浄化装置 Granted JPS5974319A (ja)

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JP57185875A JPS5974319A (ja) 1982-10-21 1982-10-21 デイ−ゼルエンジンの排気ガス浄化装置

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JPH037010B2 true JPH037010B2 (ja) 1991-01-31

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