JPH0623531B2 - デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディーゼルエンジンの排気浄化装置に関し、さ
らに詳しくはディーゼルエンジンから排出される臭い成
分を処理する装置に関する。

〔従来の技術〕

特開昭57-159908 号公報には、エンジンの排気系に排気
煙吸着用担体を配置した排気浄化装置が記載されてい
る。

ディーゼルエンジンでは、不完全燃焼のために、排気ガ
ス中に黒煙の源となる未然炭化水素成分が含まれるとと
もに、悪臭の源となる臭い成分（アルデヒド等）が含ま
れている。この臭い成分は特にエンジンのアイドル時に
多く排出され、、停車中の自動車のまわりに悪臭を放散
する。従って、上記公報に記載されているように臭い成
分を吸着剤に吸着させることが好ましい訳である。

〔発明が解決しようとする問題点〕 吸着剤は一般にその容量に応じた平衡吸着量を有し、吸
着された臭い成分が平衡吸着量に達するとそれ以上の吸
着ができなくなる。平衡吸着量は一般に温度が高くなる
ほど小さくなり、低温時に吸着されていた臭い成分が高
温になると脱離することになる。従って、上記公報に記
載されているように、エンジン始動時に臭い成分を吸着
させ、暖機後の熱によって、臭い成分を脱離させること
ができる。それによって、吸着剤は再生されて再び低温
時に吸着を行うことができる。

暖機後に臭い成分が脱離するときには、臭い成分の発生
量自体が減少しているとともに排気ガス量も増大するの
で臭い成分の濃度が非常に小さくなっており、これをそ
のまま放出してもアイドル時のような悪臭を感じさせな
い。さらに、高温による脱離時に臭い成分の一部が酸化
或いは分解して無臭になる。

しかしながら、前述したように臭い成分の濃度が小さく
なり且つその一部が酸化或いは分解されるといっても、
臭い成分が大気に放出されることには変りがない。本発
明は臭い吸着剤を用いて大気に放出される臭い成分の量
をさらに低減することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によるディーゼルエンジンの排気浄化装置は、排
気通路にバイパス通路を連結して該バイパス通路に排気
ガスの臭い成分を吸着する吸着剤を配置し、前記バイパ
ス通路の吸着剤より下流側とエンジンの吸気側とを連結
する連結通路を設け、さらに前記バイパス通路への排気
ガスの流れを制御する第１の弁装置と前記連結通路への
排気ガスの流れを制御する第２の弁装置とを設け、エン
ジン運転状態に応じて第１の弁装置を開いて排気ガスの
臭い成分を前記吸着剤に吸着させるとともに、さらに他
の運転状態に応じて第１及び第２の弁装置を開いて排気
ガスをエンジンの吸気側に循環させるようにしたことを
特徴とする。

〔実施例〕

第１図において、ディーゼルエンジン本体１０には公知
のように吸気マニホールド１２及び排気マニホールド１
４が連結される。吸気マニホールド１２には吸気管１６
が連結される。さらにエンジン本体１０には燃料噴射装
置１８が取付けられる。燃料噴射装置１８は公知のよう
に燃料噴射量の制御のためのアクセルレバーを有し、こ
の実施例においてはアクセルレバーの開度を検出するた
めのアクセルレバー開度センサ２０が設けられる。

排気マニホールド１４には排気管２２が連結され、その
最後部にマフラー２４が取付けられる。排気管２２には
バイパス管２６が連結され、このバイパス管２６には臭
い吸着剤２８が配置される。臭い吸着剤としては一般に
活性炭が知られている。又、モノリスタイプのセラミッ
クコージュライト基材にガンマアルミナをコートした吸
着剤を用いることもでき、さらにその他の吸着剤を使用
することもできる。

さらに、バイパス管２６の吸着剤２８より下流側とエン
ジンの吸気側即ち吸気管１６とを連結する連結管３０が
設けられる。排気管２２とバイパス管２６の上流側連結
部にはバイパス管２６への排気ガスの流れを制御する第
１の弁３２が設けられ、バイパス管２６と連結管２０と
の連結部には連結管３０への排気ガスの流れを制御する
第２の弁３４が設けられる。第１の弁３２はダイヤフラ
ムを有する公知の負圧作動型アクチュエータ３６により
駆動される。作動負圧は図示しないバキュームタンクか
ら電磁弁３８を介して供給される。電磁弁３８は負圧導
入ポートと大気導入ポートとを有し、この大気導入ポー
トはさらに第２電磁弁４０を介して大気に連通し、大気
をプリードすることによって作動負圧を第１の弁３２が
少くとも３つの位置に置くように調節する。第１の弁３
２は、第３図（Ａ）に示されるようにバイパス管２６を
閉じ且つ排気管２２を開く位置と、第３図（Ｂ）に示さ
れるようにバイパス管２６を開き且つ排気管２２を閉じ
る位置と、第３図（Ｃ）に示されるようにバイパス管２
６及び排気管２２をともに開く位置とをとることができ
る。一方、第２の弁３４も負圧作動型アクチュエータ４
０により駆動され、作動負圧が電磁弁４４を介して導入
されるようになっている。第２の弁３４は第３図（Ａ）
及び（Ｂ）に示されるように連結管３０を閉じ且つバイ
パス管２６を開く位置と、第３図（ｅ）に示されるよう
に連結管３０を開き且つバイパス管２６を閉じる位置と
をとることができる。

さらに、排気管２２には吸着剤２８よりも上流側の位置
に第１の温度センサ４６が取付けられ、バイパス管２６
には吸着剤２８よりも下流側の位置に第２の温度センサ
４８が取付けられる。これらの温度センサ４６，４８及
びアクセルレバー開度センサ２０並びにエンジン回転数
センサや冷却水温センサからの信号が制御装置５０に入
力される。制御装置５０は演算及び制御機能を有する中
央処理装置（ＣＰＵ）５２と、プログラムを記憶するリ
ードオンメモリ（ＲＯＭ）５４と、データ等を記憶する
ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５６とからなるマイ
クロコンピュータにより構成され、これらの各要素は入
出力（Ｉ／Ｏ）ポート５８とともにバスにより相互に接
続される。制御装置５０は各センサからの入力信号に基
いて第１及び第２の弁３２、３４を制御するために電磁
弁３８，４０，４４に制御信号を送る。

第２図は第１及び第２の弁３２，３４を制御するための
フローチャートを示し、まずステップ６０においてアク
セル開度を読む。アクセル開度は最新のデータとしてＲ
ＡＭ５６に記憶されており、読み出されたアクセル開度
がステップ６１においてエンジンがアイドル状態である
かどうかを判定するのに使用される。エンジンがアイド
ル状態であればステップ６２に進んで臭いトラップを作
動させる。臭いトラップ作動とは、第３図（Ｂ）に示さ
れるように第１の弁３２がバイパス管２６を開き且つ排
気管２２を閉じ、そして第２の弁３４が連結管３０を閉
じることを言う。これによって排気ガスはバイパス管２
６を通り、臭い成分が吸着剤２８に吸着される。

ステップ６１においてノーであれば、ステップ６３に進
んで臭いトラップ不作動にする。臭いトラップ不作動と
は、第３図（Ａ）に示されるように第１の弁３２がバイ
パス管２６を閉じ且つ排気管２２を開き、そして第２の
弁３４が連結管３０を閉じることを言う。これによって
排気ガスは吸着剤２８を通らない。エンジンがアイドル
状態でないということは自動車が走行している状態を意
味し、走行状態では一般に臭い成分の発生量が少いので
吸着剤２８を作動させない訳である。そして、吸着剤２
８は排気管２２から隔離されているので熱を受けること
が少く、アイドル時に吸着した臭い成分の吸着剤２８か
らの脱離も少く、臭い成分は吸着剤２８に保持されてそ
のまま大気に放出されない。

ステップ６３の次にステップ６４からステップ６５に進
み、運転状態の変化を調べる。まずステップ６４におい
て排気ガス温度を読み、ステップ６５において再生温度
領域かどうかを判定する。再生温度領域は第１の温度セ
ンサ４６により検出された排気ガスの温度が吸着剤２８
から臭い成分を脱離させるのに適した所定温度よりも高
く且つ吸着剤２８が劣化する所定温度よりも低い範囲と
して定められ、これは使用する吸着剤２８の種類によっ
て異ってくる。吸着剤として可燃性の活性炭を使用する
場合には、出口側の第２の温度センサ４８により監視
し、温度が異常に昇温しはじめたときに再生温度領域外
と判断する。ステップ６５でノーであれば臭いトラップ
不作動にしたまま処理を終了する。尚、再生領域はエン
ジン回転数とアクセル開度に基いて定めることもでき
る。

ステップ６５においてイエスであれば、ステップ６６及
び６７を通ってステップ６８に進み、臭いトラップ再生
作動を行う。臭いトラップ再生作動とは、第３図（Ｃ）
に示されるように第１の弁３２がバイパス管２６を部分
的に開き、そして第２の弁３４が連結管３０を開かせる
ことを言う。第１の弁（バイパス弁）３２を部分的に開
かせるために、ステップ６６においてアクセル開度及び
エンジン回転数を読み、ステップ６７においてアクセル
開度とエンジン回転数の二次元マップとしてＲＯＭ５４
に備えられた値から第１の弁（バイパス弁）３２の開度
を決定する。第３図（Ｃ）の状態において、排気ガスの
多くは排気管２２を通るが、残りの一部はバイパス管２
６を通って連結管３０流入し、吸気管１６に循環する。
適切な温度の排気ガスがバイパス管１６を通ることによ
って、吸着剤２８に保持されていた臭い成分が吸着剤２
８から脱離し、それによって吸着剤２８が再生される。
脱離した臭い成分は排気ガスとともにエンジンの吸気側
に入り、再び燃焼せしめられる。臭い成分はアルデヒド
や炭化水素等、可燃性の成分が多く、燃焼によって消滅
する。従って、吸着剤２８から直接大気に放出されな
い。又、第１の弁３２の開度は従来のＥＧＲ量に対応す
るように決定されるのが好ましく、ステップ６５に従来
のＥＧＲ制御領域を加えることもできる。さらに、第１
の弁３２の開度を制御するために、２つの電磁弁３８，
４０を用いているが、これはデューティ制御可能な単一
の電磁弁とすることができる。さらに、連結管３０の途
中にＥＧＲ弁のような流量制御弁を設けることもでき
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば臭い成分の大気へ
の放出を低減することができる。これと同時に排気ガス
の一部が再循環されるので窒素酸化物の排出を低減させ
ることができ、排気ガス中の可燃性の臭い成分等が再熱
焼するので燃費がよくなる。又、吸着剤には臭い成分ば
かりでなく白煙形成微粒子等も吸着されることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は第１図の制
御のフローチャート、第３図は各弁の動作を説明する図
である。 ２２……排気管、２６……バイパス管、 ２８……吸着剤、３０……連結管、 ３２，３４……弁。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−13116（ＪＰ，Ａ) 実公 昭63−38326（ＪＰ，Ｙ２) 実公 平２−40247（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディーゼルエンジンの排気通路にバイパス
   通路を連結して該バイパス通路に排気ガスの臭い成分を
   吸着する吸着剤を配置し、前記バイパス通路の吸着剤よ
   り下流側とエンジンの吸気側とを連結する連結通路を設
   け、さらに前記バイパス通路への排気ガスの流れを制御
   する第１の弁装置と前記連結通路への排気ガスの流れを
   制御する第２の弁装置とを設け、エンジン運転状態に応
   じて第１の弁装置を開いて排気ガスの臭い成分を前記吸
   着剤に吸着させるとともに、さらに他の運転状態に応じ
   て第１及び第２の弁装置を開いて排気ガスをエンジンの
   吸気側に循環させるようにしたことを特徴とするディー
   ゼルエンジンの排気浄化装置。