JPH04140410A - ディーゼル・エンジンに使用される排ガス浄化装置 - Google Patents

ディーゼル・エンジンに使用される排ガス浄化装置

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JPH04140410A
JPH04140410A JP2262247A JP26224790A JPH04140410A JP H04140410 A JPH04140410 A JP H04140410A JP 2262247 A JP2262247 A JP 2262247A JP 26224790 A JP26224790 A JP 26224790A JP H04140410 A JPH04140410 A JP H04140410A
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JP
Japan
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exhaust gas
diesel engine
honeycomb catalyst
catalyst
engine
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JP2262247A
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Masatoshi Shimoda
正敏 下田
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Hino Motors Ltd
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Hino Motors Ltd
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Publication date
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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】 産業上の利用分野 この発明はディーゼル・エンジンに使用される排ガス浄
化装置、特に、触媒を担持する排ガス浄化装置の改良に
関する。
背景技術 最近、ディーゼル・エンジンを搭載したトラックやバス
には、排ガスを浄化するセラミック・ハニカム型触媒が
開発されてきている。
そのセラミック・ハニカム型触媒では、通常、触媒が担
持されてその排ガスに含まれて有害ガス成分を酸化ある
いは還元させて取り除いてきている。
そして、その触媒の機能は、温度が、通常、約200°
C以上で発揮されるので、ディーゼル・エンジンでは、
始動は、排気ガスが200°C以上に温度上昇されるの
に時間がかかり、その結果、触媒の機能が非常に低くな
った。
発明の目的・課題 この発明の目的・課題は、機関の通常運転時に加えて、
その機関の始動時にも触媒機能を発揮し、排ガスに含ま
れるすす、および、有害ガス成分を低減するところのデ
ィーゼル・エンジンに使用される排ガス浄化装置の提供
にある。
目的・課題に係る発明の開示: 請求する発明の内容 上述の目的・課題に関連して、この発明のディーゼル・
エンジンに使用される排ガス浄化装置は、排気管の途中
に配置される常用セラミック・ハニカム触媒と、その常
用セラミック・ハニカム触媒の上流側において、その排
気管にバイパス接続される補助管と、その補助管の途中
に配置され、そして、電気的に加熱される始動用フロー
・スルー型金属ハニカム触媒と、その常用セラミック・
ハニカム触媒の上流側において、その排気管に配置され
て機関の運転に応じて開閉される切換え弁とを含み、デ
ィーゼル・エンジンの始動時には、その金属ハニカム触
媒が電気的に加熱されているので、その切換え弁を閉じ
、その補助管を経てその金属ハニカム触媒に排ガスを流
し、そこで、未燃焼の低級炭化水素(HC)を反応させ
、その後、その排ガスをその常用セラミック・ハニカム
触媒に通過させてその常用セラミック・ハニカム触媒を
温度上昇させ、そのディーゼル・エンジンが通常運転さ
れると、その切換え弁を閉じ、排ガスをその常用セラミ
ック・ハニカム触媒に通してその排ガスに含まれる有害
ガス成分を反応させて低減するところにある。
具体例の説明 以下、この発明のディーゼル・エンジンに使用される排
ガス浄化装置の特定された具体例について、図面を参照
して説明する。
図は、トラックのディーゼル・エンジン30に適用され
たこの発明のディーゼル・エンジンに使用される排ガス
浄化装置の具体例10を概説的に示している。
この排ガス浄化装置10は、そのディーゼル・エンジン
30の排気マニホルド31に接続された排気管32に配
置されて使用された。
その排ガス浄化装置10は、その排気管32の途中にフ
ランジ結合された主ケーシング11内に組み込まれた常
用セラミック・ハニカム触媒12と、その主ケーシング
11の上流側において、その排気管32にバイパス接続
された補助管13と、その補助管13の途中にフランジ
結合された補助ケーシング14内に組み込まれ、そして
、電気ヒータ16で加熱される。始動用フロー・スルー
型金属ハニカム触媒15と、その主ケーシング11の上
流側になるところのその補助管13の上流側および下流
側接続箇所間のその排気管32に配置された切換え弁1
7と、その切換え弁17にバルブ切り換え動作させる電
動モータ18と、スタータ・スイッチ20、エンジン回
転センサ21およびラック・ポジション・センサ22の
信号に応じてその電気ヒータ16および電動モータ18
に流れる電流を制御するマイクロ・コンピュータ19と
を含んで組み立てられた。
その常用セラミック・ハニカム触媒12は、多数のセル
からなるハニカム構造で、セラミック粉末から成形され
、乾燥された後に焼成され、そして、触媒が担持されて
製造され、シール23.23を介在させてその主ケーシ
ング11内に組み込まれた。
その始動用フロー・スルー型金属ハニカム触媒15は、
金属製のハニカム型フロー・スルー・キャリアに触媒を
担持させ、そして、まわりにその電気ヒータ16を巻き
付けた構造に製造され、そして、シール24.24を介
在させてその補助ケーシング14内に組み込まれた。
その電気ヒータ16は、そのマイクロ・コンピュータ1
9およびトラックのバッテリ33に電気的に接続され、
そのディーゼル・エンジン30の始動時に、そのマイク
ロ・コンピュータ19によって電流がそのバッテリ33
から流され、そのフロー・スルー・キャリアを電気的に
加熱して触媒の反応温度にそのフロー・スルー・キャリ
アを保たせる。
その切換え弁17は、バタフライ・バルブが使用され、
そのディーゼル・エンジン30の始動時には、閉じられ
て排ガスをその金属ハニカム触媒15に流し、また、そ
のディーゼル・エンジン30の通常運転時には、開かれ
て、その排ガスをその常用セラミック・ハニカム触媒1
2に直接的に流すところにバルブ切り換えされる。
そして、そのバタフライ・バルブ17は、バルブ・シャ
フト25がその電動モータ18のモータ・シャフト26
に直結された。
そのマイクロ・コンピュータ19は、入力回路をそのス
タータ・スイッチ20、エンジン回転センサ21、およ
び、ラック・ポジション・センサ22に、出力回路をそ
の電気ヒータ16および電動モータ18にそれぞれ電気
的に接続され、そのスタータ・スイッチ20、エンジン
回転センサ21、および、ラック・ポジション・センサ
22の信号に応じて、そのディーゼル・エンジン30が
始動状態にあるのか、通常運転にあるのかを判定し、ま
た、排ガスの温度を温度センサ27で検知し、排ガスの
温度が低い場合には、その電気ヒータ16および電動モ
ータ18に電流を流し、その電気ヒータ16には発熱さ
せるか否かさせ、同時に、その電動モータ18には、正
転あるいは逆転させる。
そのスタータ・スイッチ20は、そのトラックの運転室
に配置され、また、そのエンジン回転センサ21および
ラック・ポジション・センサ22はそのディーゼル・エ
ンジン30に配置された。
次に、そのディーゼル・エンジン30の排ガスに含まれ
るすすおよび有害ガス成分を取り除く際のその排ガス浄
化装置10の動作について、説明する。
今、そのスタータ・スイッチ20が入れられ、そのディ
ーゼル・エンジン30が始動されると、そのマイクロ・
コンピュータ19は、そのスタータ・スイッチの閉路、
およびそのエンジン回転センサ21およびラック・ポジ
ション・センサ22の信号でそのディーゼル・エンジン
30が始動されたことを判定し、また、排ガスの温度を
その温度センサ27で検知し、排ガス温度が低い時は、
その電気ヒータ16および電動モータ18に電流を流し
、その電気ヒータ16に発熱させてその金属ハニカム触
媒15を200°C以上に加熱し、同時に、その電動モ
ータ18を逆転させてその切換え弁17を閉じさせる。
そのようにして、その補助管13の上流側および下流側
接続箇所間でその排気管32がその切換え弁17で閉じ
られるので、始動持のそのディーゼル・エンジン30の
排ガスはその排気管32からその補助管13に流れてそ
の金属ハニカム触媒15に流れ、そこでその排ガスに含
まれている炭化水素(HC)が触媒で反応されてその排
ガスは浄化され、そして、その炭化水素(HC)が低減
されたその排ガスは、その補助管13および排気管を経
てその常用セラミック・ハニカム触媒12に流れる。
その排ガスは、その金属ハニカム触媒15を通過する際
に、その未燃焼の炭化水素(HC)の反応で熱が発生さ
れるので、その常用セラミック・ハニカム触媒12は、
その排ガスで加熱され、その触媒に機能を発揮させる状
態にその常用セラミック・ハニカム触媒12を温度上昇
させ、そのディーゼル・エンジン30の通常運転に備え
させる。
勿論、その排ガスは、その常用セラミック・ハニカム触
媒12を通過する際、その排ガスに含まれるすすがその
常用セラミック・ハニカム触媒12に捕集されて大気中
に放出された。
引き続いて、そのディーゼル・エンジン30が通常運転
に移行されるか、排ガスの温度が十分に上昇すると、そ
のマイクロ・コンピュータ19は、そのエンジン回転セ
ンサ21およびラック・ポジション・センサ22の信号
で、そのディーゼル・エンジン30が始動状態から通常
運転に移行されたことを判定し、その電動モータ18に
電流を流し、その電動モータ18を正転させてその切換
え弁17を開かせ、同時に、その電動モータ16に流れ
ている電流を切る。
そのようにして、その補助管13の上流側および下流側
接続箇所間でその排気管32が、その切換え弁17で開
かれるので、通常運転時のそのディーゼル・エンジン3
0の排ガスは、その排気管32を経てその常用セラミッ
ク・ハニカム触媒12に流れ、そこで、その排ガスに含
まれている有害ガス成分が触媒で反応されてその排ガス
は浄化され、そして、その排気管32を経て大気中に放
出された。
発明の利便・利益 上述から理解されるように、この発明のディーゼル・エ
ンジンに使用される排ガス浄化装置は、排気管の途中に
配置される常用セラミック・ハニカム触媒と、その常用
セラミック・ハニカム触媒の上流側において、その排気
管にバイパス接続される補助管と、その補助管の途中に
配置され、そして、電気的に加熱される始動用フロー・
スルー型金属ハニカム触媒と、その常用セラミック・ハ
ニカム触媒の上流側において、その排気管に配置されて
機関の運転に応じて開閉される切換え弁とを含むところ
にあるので、この発明のディーゼルエンジンに使用され
る排ガス浄化装置では、始動時には、ディーゼル・エン
ジンの排ガスが、電気的に加熱される始動用フロー・ス
ルー型金属フィルタで処理され、始動直後の触媒の反応
効率が改善され、そして、その際、その触媒による有害
ガス成分の反応熱がその常用セラミック・フィルタの加
熱に利用可能になり、そのディーゼル・エンジンが、始
動から通常運転に移行される際、その常用セラミツクリ
しカム触媒に担持された触媒の反応効率が改善され、そ
のようにして、そのディーゼル・エンジンの始動から通
常運転において、触媒の反応効率が総合的に向上され、
その結果、そのディーゼル・エンジンの排ガスに含まれ
る有害ガス成分が低減され、ディーゼル・エンジンにと
って非常に有用で実用的である。
発明と具体例との関係 先のように、図面を参照しながら説明されたこの発明の
具体例からして、この発明の属する技術の分野における
通常の知識を有する者にとって、種々の設計的修正や変
更は容易に行われることであり、さらには、この発明の
内容が、その発明の課題を遂行ならしめる発明の成立に
必須であり、その発明の性質であるその発明の技術的本
質に由来し、そして、それを内在させると客観的に認め
られる態様に容易に置き換えられる。
【図面の簡単な説明】
図は、トラックのディーゼル・エンジンに適用されたこ
の発明のディーゼル・エンジンに使用される排ガス浄化
装置の概説図である。 工2・・・常用セラミック・ハニカムj[,13・・・
補助管、15・・・始動用フロー・スルー型金属ハニカ
ム触媒、16・・・電気ヒータ、17・・・切換え弁、
18・・・電動モータ、19川マイクロ・コンピュータ
、20・・・スタータ・スイッチ、21・・・エンジン
回転センサ、22・・・ラック・ポジション・センサ。 特許出願人  日野自動車工業株式会社−代理人 弁理
士  山  1) 治  彌πヨ(匠」ユ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)排気管の途中に配置される常用セラミック・ハニ
    カム触媒と、 その常用セラミック・ハニカム触媒の上流側において、
    その排気管にバイパス接続される補助管と、 その補助管の途中に配置され、そして、電気的に加熱さ
    れる始動用フロー・スルー型金属ハニカム触媒と、 その常用セラミック・ハニカム触媒の上流側において、
    その排気管に配置されて機関の運転に応じて開閉される
    切換え弁 とを含むディーゼル・エンジンに使用される排ガス浄化
    装置。
JP2262247A 1990-09-28 1990-09-28 ディーゼル・エンジンに使用される排ガス浄化装置 Pending JPH04140410A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6354811B2 (ja) * 1986-05-16 1988-10-31 Naoko Oono
JPH01280612A (ja) * 1988-04-30 1989-11-10 Suzuki Motor Co Ltd 内燃機関用触媒装置
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