JPS58152113A - エンジンの排気ガス浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気ガス浄化装置Info
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- JPS58152113A JPS58152113A JP57035547A JP3554782A JPS58152113A JP S58152113 A JPS58152113 A JP S58152113A JP 57035547 A JP57035547 A JP 57035547A JP 3554782 A JP3554782 A JP 3554782A JP S58152113 A JPS58152113 A JP S58152113A
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- JP
- Japan
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- oxygen
- filter member
- air
- passage
- engine
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust 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
- F01N3/023—Exhaust 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、エンジンの排気中のカーボン粒子等微粒子を
捕集するフィルタ一部材を排気通路に設けたエンジンの
排気ガス浄化装置に関し、特にエンジンに空気中の酸素
含有比率を増大させる酸素濃度富化装置を備えたものに
関する。
捕集するフィルタ一部材を排気通路に設けたエンジンの
排気ガス浄化装置に関し、特にエンジンに空気中の酸素
含有比率を増大させる酸素濃度富化装置を備えたものに
関する。
一般に、エンジンは、空気に燃料を所定の空燃比で供給
して燃焼させ、この熱エネルギーを軸出力として取出す
ものである。そして、この燃焼に使用される空気は通常
、酸素が約２１チ、窒素が約７８係を占め、残りをアル
ゴン、炭酸ガス、水素等の気体が占めている。そのうち
、酸素のみが実質的に燃焼に寄与するものであり、大き
な比率を占める窒素は、逆に、吸熱作用を有するため。
して燃焼させ、この熱エネルギーを軸出力として取出す
ものである。そして、この燃焼に使用される空気は通常
、酸素が約２１チ、窒素が約７８係を占め、残りをアル
ゴン、炭酸ガス、水素等の気体が占めている。そのうち
、酸素のみが実質的に燃焼に寄与するものであり、大き
な比率を占める窒素は、逆に、吸熱作用を有するため。
燃焼速度を遅らせ燃焼安定性を悪化させて燃焼を阻害す
る働きをするものである。
る働きをするものである。
そのため、従来１例えば特開昭５６−５０２５３号公報
に開示されているように、空気中の酸素含有比率を増大
させる酸素濃度富化装置をエンジンに備えて、該酸素濃
度富化−置によって富化された酸素リッチ空気をエンジ
ンに供給することにより。
に開示されているように、空気中の酸素含有比率を増大
させる酸素濃度富化装置をエンジンに備えて、該酸素濃
度富化−置によって富化された酸素リッチ空気をエンジ
ンに供給することにより。
吸入空気の酸素含有比率をできるだけ高めてエンジンの
燃焼性等の改善を図るようにしたものが提案されている
。尚、上記酸素濃度富化装置の原理手法としては、（イ
）上記公報に記載の如くシリコン系ゴム膜を多層重ねた
酸素透過膜を用い、該酸素透過膜の一方側から空気を送
り、他方側から吸引して、この圧力差による酸素と窒素
との溶解速度の差により酸素を多（透過させて酸素リッ
チ空気を得るいわゆる酸素透過方法、および（ロ）ペレ
ット状の合成ゼオライトを充填した容器に空気を加圧し
て送り、窒素をゼオライトに多く吸着させ、浮遊した酸
素を取出して酸素リッチ空気を得るいわゆる窒素吸着方
法が主に知られている。
燃焼性等の改善を図るようにしたものが提案されている
。尚、上記酸素濃度富化装置の原理手法としては、（イ
）上記公報に記載の如くシリコン系ゴム膜を多層重ねた
酸素透過膜を用い、該酸素透過膜の一方側から空気を送
り、他方側から吸引して、この圧力差による酸素と窒素
との溶解速度の差により酸素を多（透過させて酸素リッ
チ空気を得るいわゆる酸素透過方法、および（ロ）ペレ
ット状の合成ゼオライトを充填した容器に空気を加圧し
て送り、窒素をゼオライトに多く吸着させ、浮遊した酸
素を取出して酸素リッチ空気を得るいわゆる窒素吸着方
法が主に知られている。
一方、ディーゼルエンジン等のエンジンにおいては、排
気ガスの浄化上、エンジンの排気中に多く含まれるガー
ボン粒子等の微粒子を除去するために、排気通路に上記
微粒子を捕集するフィルタ一部材を配設するとともに、
該フィルタ一部材に捕集された微粒子成分を二次空気に
よって適宜燃焼させて、フィルタ一部材の目詰りを解消
するようにすることが行われている。
気ガスの浄化上、エンジンの排気中に多く含まれるガー
ボン粒子等の微粒子を除去するために、排気通路に上記
微粒子を捕集するフィルタ一部材を配設するとともに、
該フィルタ一部材に捕集された微粒子成分を二次空気に
よって適宜燃焼させて、フィルタ一部材の目詰りを解消
するようにすることが行われている。
しかるに、上記従来の排気ガス浄化装置では。
捕集微粒子成分の焼却に供される二次空気としては通常
の酸素濃度（約２１係）の空気が使用されているため、
焼却に実質的て寄与する酸素の含有比率が低く、その分
、焼却のだめの燃焼温度を高くする必要がある。その結
果、低温活性化が劣るとともに、装置が複雑化するとい
う問題があった。
の酸素濃度（約２１係）の空気が使用されているため、
焼却に実質的て寄与する酸素の含有比率が低く、その分
、焼却のだめの燃焼温度を高くする必要がある。その結
果、低温活性化が劣るとともに、装置が複雑化するとい
う問題があった。
そこで１本発明は斯かる点に鑑み、上記のような酸素濃
度富化装置を備えたエンジンにおいては該酸素濃度富化
装置によって富化された酸素リッチ空気を、排気通路の
フィルタ一部材に捕集された微粒子成分を焼却するだめ
の二次空気として利用することにより、二次空気の酸素
濃度の増大によって焼却のための燃焼温度を低下させる
ことができ、よって低温活性化の向上および装置の簡素
化を図ることを目的とするものである。
度富化装置を備えたエンジンにおいては該酸素濃度富化
装置によって富化された酸素リッチ空気を、排気通路の
フィルタ一部材に捕集された微粒子成分を焼却するだめ
の二次空気として利用することにより、二次空気の酸素
濃度の増大によって焼却のための燃焼温度を低下させる
ことができ、よって低温活性化の向上および装置の簡素
化を図ることを目的とするものである。
この目的のため１本発明の構成は、排気通路に配設され
排気中のガーボン粒子等微粒子を捕集するフィルタ一部
材と、空気中の酸素含有比率を増大させる酸素濃度富化
装置と、上記フィルタ一部材の目詰り状態を検出する目
詰り検出器と、該目詰り検出器の出力を受けて、フィル
タ一部材の目詰り時上記酸素濃度富化装置によって富化
された酸素リッチ空気をフィルタ一部材上流の排気通路
に供給する酸素リッチ空気供給装置とを備えることによ
り、酸素リッチ空気によってフィルタ一部材に捕集され
た微粒子を焼却してフィルタ一部材の目詰りを解消する
ようにしたものである。
排気中のガーボン粒子等微粒子を捕集するフィルタ一部
材と、空気中の酸素含有比率を増大させる酸素濃度富化
装置と、上記フィルタ一部材の目詰り状態を検出する目
詰り検出器と、該目詰り検出器の出力を受けて、フィル
タ一部材の目詰り時上記酸素濃度富化装置によって富化
された酸素リッチ空気をフィルタ一部材上流の排気通路
に供給する酸素リッチ空気供給装置とを備えることによ
り、酸素リッチ空気によってフィルタ一部材に捕集され
た微粒子を焼却してフィルタ一部材の目詰りを解消する
ようにしたものである。
以下１本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図および第２図は本発明をディーゼルエンジンに適
用した第１実施例を示す。第１図において、１はディー
ゼルエンジン、２は一端がエアクリーナ３を介して大気
に開口し他端がディーゼルエンジン１に開口して通常の
空気（大気）を吸入空気としてエンジン１に供給する主
吸気通路、４は一端が大気に開口し他端がディーゼルエ
ンジン１に開口して該エンジン１からの排気を排出する
排気通路である。５は吸気弁、６は排気弁、７は燃料噴
射弁である。
用した第１実施例を示す。第１図において、１はディー
ゼルエンジン、２は一端がエアクリーナ３を介して大気
に開口し他端がディーゼルエンジン１に開口して通常の
空気（大気）を吸入空気としてエンジン１に供給する主
吸気通路、４は一端が大気に開口し他端がディーゼルエ
ンジン１に開口して該エンジン１からの排気を排出する
排気通路である。５は吸気弁、６は排気弁、７は燃料噴
射弁である。
上記排気通路４の途中にはハニカム状の非導電性フィル
タ一部材８が配設されている。該フィルタ一部材８は、
多孔質の隔壁８ａによって多数の細孔８ｂが形成されて
なり、該細孔８ｂは１つおきに端部を変えて各々の一端
部がブラインドプラグ８Ｃで閉塞されており、上流側端
部が開いた細孔８ｂ内に流入した排気を多孔質の隔壁８
ａを経て下流側端部が開いた細孔８ｂに流出せしめ、排
気が隔壁８ａを通過する際に排気中に含まれているカー
ボン粒子等の微粒子を該隔ｙＢａに捕集するように構成
されている。
タ一部材８が配設されている。該フィルタ一部材８は、
多孔質の隔壁８ａによって多数の細孔８ｂが形成されて
なり、該細孔８ｂは１つおきに端部を変えて各々の一端
部がブラインドプラグ８Ｃで閉塞されており、上流側端
部が開いた細孔８ｂ内に流入した排気を多孔質の隔壁８
ａを経て下流側端部が開いた細孔８ｂに流出せしめ、排
気が隔壁８ａを通過する際に排気中に含まれているカー
ボン粒子等の微粒子を該隔ｙＢａに捕集するように構成
されている。
一方、上記主吸気通路２の途中には該主吸気通路２を開
閉制御する開閉弁９が配設されているとともに、上流端
が該開閉弁９上流の主吸気通路２に開口し下流端が開閉
弁９下流の主吸気通路２に開口して開閉弁９をバイパス
する酸素リッチ空気供給通路１０が主吸気通路２に並設
されている。
閉制御する開閉弁９が配設されているとともに、上流端
が該開閉弁９上流の主吸気通路２に開口し下流端が開閉
弁９下流の主吸気通路２に開口して開閉弁９をバイパス
する酸素リッチ空気供給通路１０が主吸気通路２に並設
されている。
該酸素リッチ空気供給通路１０の途中には、ケース１１
内に収納された円筒形状の酸素透過膜１２が、その外周
部を酸素リッチ空気供給通路１０の上流側に、内周部を
酸素リッチ空気供給通路１０の下流側に連通せしめて配
設されているとともに。
内に収納された円筒形状の酸素透過膜１２が、その外周
部を酸素リッチ空気供給通路１０の上流側に、内周部を
酸素リッチ空気供給通路１０の下流側に連通せしめて配
設されているとともに。
該酸素透過膜１２上流の酸素リッチ空気供給通路１０に
は送給ポンプ１３が、また酸素透過膜１２下流の酸素リ
ッチ空気供給通路１０には吸込ポンプ１４がそれぞれ介
設されている。さらに、ト記吸込ポンプ１４下流の酸素
リッチ空気供給通路１０には該酸素リッチ空気供給通路
１０を開閉制御する酸素濃度制御弁１５が配設され、該
酸素濃度制御弁１５はリンケージ１６を介して上記開閉
弁９と相反する方向に開閉作動するように連動されてい
る。
は送給ポンプ１３が、また酸素透過膜１２下流の酸素リ
ッチ空気供給通路１０には吸込ポンプ１４がそれぞれ介
設されている。さらに、ト記吸込ポンプ１４下流の酸素
リッチ空気供給通路１０には該酸素リッチ空気供給通路
１０を開閉制御する酸素濃度制御弁１５が配設され、該
酸素濃度制御弁１５はリンケージ１６を介して上記開閉
弁９と相反する方向に開閉作動するように連動されてい
る。
さらに、上記酸素透過膜１２の外周部には、一端が大気
に開口した窒素リッチ空気排出通路１７が連通されてい
る古ともに、一端がト記酸素リッチ空気供給通路１０の
吸込ポンプ１４と酸素濃度制御弁１５との間に開口し他
端が上記窒素リッチ空気排出通路１７の途中て開口する
ＩＪ ＩＪ−フ通路１８が設けられており、該ＩＪ Ｉ
Ｊ−フ通路１８の途中にけリリーフ通路１８を開閉制御
するＩＪ ＩＪ−フ弁１９が介設されている。
に開口した窒素リッチ空気排出通路１７が連通されてい
る古ともに、一端がト記酸素リッチ空気供給通路１０の
吸込ポンプ１４と酸素濃度制御弁１５との間に開口し他
端が上記窒素リッチ空気排出通路１７の途中て開口する
ＩＪ ＩＪ−フ通路１８が設けられており、該ＩＪ Ｉ
Ｊ−フ通路１８の途中にけリリーフ通路１８を開閉制御
するＩＪ ＩＪ−フ弁１９が介設されている。
以上により、送給ポンプ１３および吸込ポンプ１４の作
動により生じる酸素透過膜１２の内外周部の圧力差によ
り、該酸素透過膜１２を透過する空気のうち酸素を多く
透過させて空気中の酸素含有比率を増大させ、この酸素
リッチ空気を、酸素濃度制御弁１５の開作動時でかつＩ
Ｊ ＩＪ−フ弁１９の閉作動時に酸素リッチ空気供給通
路１０を介してエンジン１に供給するようにした酸素濃
度富化装置２０が構成されている。
動により生じる酸素透過膜１２の内外周部の圧力差によ
り、該酸素透過膜１２を透過する空気のうち酸素を多く
透過させて空気中の酸素含有比率を増大させ、この酸素
リッチ空気を、酸素濃度制御弁１５の開作動時でかつＩ
Ｊ ＩＪ−フ弁１９の閉作動時に酸素リッチ空気供給通
路１０を介してエンジン１に供給するようにした酸素濃
度富化装置２０が構成されている。
そして１本発明の特徴とＩ７て、２１はエンジン１の負
荷状態をアクセル開度により検出する負荷検出器、２２
は主吸気通路２の酸素リッチ空気供”給通路１０（！：
の合流部より下流に配設され吸入空気の酸素含有比率（
酸素濃度）を検出する酸素濃度検出器であって、これら
各検出器、２１．２２は制御回路２３に入力接続されて
いる。また、２４は上記リンゲージ１６に連結されて開
閉弁９および酸素濃度制御弁１５を作動制御するサーボ
モータ等よりなる酸素濃度制御装置であって、該酸素濃
度制御装置２４および上記ＩＪ ＩＪ−フ弁１９Ｉ″ｉ
制御回路２６に接続されている。
荷状態をアクセル開度により検出する負荷検出器、２２
は主吸気通路２の酸素リッチ空気供”給通路１０（！：
の合流部より下流に配設され吸入空気の酸素含有比率（
酸素濃度）を検出する酸素濃度検出器であって、これら
各検出器、２１．２２は制御回路２３に入力接続されて
いる。また、２４は上記リンゲージ１６に連結されて開
閉弁９および酸素濃度制御弁１５を作動制御するサーボ
モータ等よりなる酸素濃度制御装置であって、該酸素濃
度制御装置２４および上記ＩＪ ＩＪ−フ弁１９Ｉ″ｉ
制御回路２６に接続されている。
さらに、２５は上記フィルタ一部材８の目詰シ状態を検
出する目詰り検出器であって、該目詰り検出器２５は、
フィルタ一部材８にその軸心と直交する方向に挿入され
た１対の電極２５ａ、２５ｂを有し、該各電極２５ａ
、２５ｂはそれぞれ絶縁材２５Ｃ２２５ｄを介してフィ
ルタ一部材８の周壁に固定され、フィルタ一部材８の各
隔壁８ａに対しては密に、すなわち隔壁８ａ（！：の間
に間隙を形成しないように挿入されており、フィルタ一
部材８の隔壁８ａに付着したカーボン粒子等微粒子の付
着量の増大に応じて両電極２５ａ、２５ｂ間の電気抵抗
が減少することにより１例えば一方の電極２５ ａ （
２５ｂ）を抵抗を介してバッテリの陽極に接続し、該バ
ッテリの陰極をアース接続する一方、他方の電極２５
ｂ （２５ａ）をアース接続すると。
出する目詰り検出器であって、該目詰り検出器２５は、
フィルタ一部材８にその軸心と直交する方向に挿入され
た１対の電極２５ａ、２５ｂを有し、該各電極２５ａ
、２５ｂはそれぞれ絶縁材２５Ｃ２２５ｄを介してフィ
ルタ一部材８の周壁に固定され、フィルタ一部材８の各
隔壁８ａに対しては密に、すなわち隔壁８ａ（！：の間
に間隙を形成しないように挿入されており、フィルタ一
部材８の隔壁８ａに付着したカーボン粒子等微粒子の付
着量の増大に応じて両電極２５ａ、２５ｂ間の電気抵抗
が減少することにより１例えば一方の電極２５ ａ （
２５ｂ）を抵抗を介してバッテリの陽極に接続し、該バ
ッテリの陰極をアース接続する一方、他方の電極２５
ｂ （２５ａ）をアース接続すると。
上記抵抗の両端の電位差が隔壁８ａに付着した微粒子の
１の増大に応じて増大することになり、よって上記電位
差をフィルタ一部材８の目詰り状態に相当する基準電圧
と比較して該基準電圧以上のさきに目詰り検出信号を出
力するものである。該目詰り検出器２５は上記制御回路
２３に入力接続されている。
１の増大に応じて増大することになり、よって上記電位
差をフィルタ一部材８の目詰り状態に相当する基準電圧
と比較して該基準電圧以上のさきに目詰り検出信号を出
力するものである。該目詰り検出器２５は上記制御回路
２３に入力接続されている。
加えて、２６は一端が上記ＩＪ ＩＪ−フ通路１８のＩ
Ｊ ＩＪ−フ弁１９上流から分岐する分岐通路であって
、該分岐通路２６の他端は排気通路４のフィルタ一部材
８上流に開口しており、酸素濃度富化装置２０からの酸
素リッチ空気を二次空気としてフィルタ一部材８上流の
排気通路４に供給するものである。該分岐通路２６の途
中には分岐通路２６を開閉制御する流赦制御井２７が介
設されており。
Ｊ ＩＪ−フ弁１９上流から分岐する分岐通路であって
、該分岐通路２６の他端は排気通路４のフィルタ一部材
８上流に開口しており、酸素濃度富化装置２０からの酸
素リッチ空気を二次空気としてフィルタ一部材８上流の
排気通路４に供給するものである。該分岐通路２６の途
中には分岐通路２６を開閉制御する流赦制御井２７が介
設されており。
該装置制御弁２７は制御回路２３に接続されている。
そして、上記制御回路２３は、第２図に示すように、負
荷検出器２１からの検出信号に基づいてエンジンの負荷
状態に相当する負荷状態信号を出力する負荷状態検出回
路２８と、該負荷状態検出回路２８からの負荷状態信号
に応じて酸素濃度制御装置２４およびリリーフ弁１９を
駆動制御する駆動信号を出力する駆動回路２９と、上記
負荷状態検出回路２８からの負荷状態信号に基づいてエ
ンジンの負荷状態に応じた目標酸素濃度に相当する基準
値信号を設定する基準値設定回路３０（！：。
荷検出器２１からの検出信号に基づいてエンジンの負荷
状態に相当する負荷状態信号を出力する負荷状態検出回
路２８と、該負荷状態検出回路２８からの負荷状態信号
に応じて酸素濃度制御装置２４およびリリーフ弁１９を
駆動制御する駆動信号を出力する駆動回路２９と、上記
負荷状態検出回路２８からの負荷状態信号に基づいてエ
ンジンの負荷状態に応じた目標酸素濃度に相当する基準
値信号を設定する基準値設定回路３０（！：。
該基準値設定回路６０からの基準値信号と酸素濃度検出
器２２校・らのフィードバック信号としての検出信号と
を比較して両者の偏差に相当する偏差信号を出力する比
較器６１と、該比較器６１からの偏差信号を受けて上記
駆動回路２９の駆動信号を補正して酸素濃度制御装置２
４およびＩＪ ＩＪ−フ弁１９に出力する補正回路６２
とを備え、上記基準値設定回路６０での目標酸素濃度は
エンジン負荷が増大するに従って増大するように設定さ
れている。よって、エンジンの低負荷時には酸素濃度制
御装置２４を作動制御して開閉弁９を全開に開作動させ
酸素濃度制御弁１５を全閉に閉作動させるとともにリリ
ーフ弁１９を開作動させることにより、主吸気通路２の
みから通常の空気をエンジン１に供給し、酸素濃度富化
装置２０からの酸素リッチ空気をリリーフ通路１８を介
してリリーフし、エンジン負荷が増大するに従って酸素
濃度制御装置２４によりリンケージ１６を図で左方へ移
動させて開閉弁９を全開から開作動させ酸素濃度制御弁
１５を全閉から開作動させるとともにＩＪ ＩＪ−フ弁
１９を閉作動させることにより、主吸気通路２からの通
常の空気に酸素リッチ空気供給通路１０からの酸素リッ
チ空気を混合してエンジン１に供給し、エンジンの高負
荷時には開閉弁９を全開に閉作動させ酸素濃度制御弁１
５を全開に開作動させることにより、酸素リッチ空気供
給通路１０のみから酸素リッチ空気をエンジン１に供給
するようにしている。
器２２校・らのフィードバック信号としての検出信号と
を比較して両者の偏差に相当する偏差信号を出力する比
較器６１と、該比較器６１からの偏差信号を受けて上記
駆動回路２９の駆動信号を補正して酸素濃度制御装置２
４およびＩＪ ＩＪ−フ弁１９に出力する補正回路６２
とを備え、上記基準値設定回路６０での目標酸素濃度は
エンジン負荷が増大するに従って増大するように設定さ
れている。よって、エンジンの低負荷時には酸素濃度制
御装置２４を作動制御して開閉弁９を全開に開作動させ
酸素濃度制御弁１５を全閉に閉作動させるとともにリリ
ーフ弁１９を開作動させることにより、主吸気通路２の
みから通常の空気をエンジン１に供給し、酸素濃度富化
装置２０からの酸素リッチ空気をリリーフ通路１８を介
してリリーフし、エンジン負荷が増大するに従って酸素
濃度制御装置２４によりリンケージ１６を図で左方へ移
動させて開閉弁９を全開から開作動させ酸素濃度制御弁
１５を全閉から開作動させるとともにＩＪ ＩＪ−フ弁
１９を閉作動させることにより、主吸気通路２からの通
常の空気に酸素リッチ空気供給通路１０からの酸素リッ
チ空気を混合してエンジン１に供給し、エンジンの高負
荷時には開閉弁９を全開に閉作動させ酸素濃度制御弁１
５を全開に開作動させることにより、酸素リッチ空気供
給通路１０のみから酸素リッチ空気をエンジン１に供給
するようにしている。
さらに、上記制御回路２３には、上記目詰り検出器２５
からの検出信号に基づいて流量制御弁２７およびＩＪ
ＩＪ−フ弁１９を駆動制御する駆動回路６６が具備され
ており、フィルタ一部材８の目詰り時には流量制御弁２
７を開作動させるとともにリリーフ弁１９を閉作動させ
ることにより、酸素濃度富化装置２０からの酸素リッチ
空気をＩＪ ＩＪ−フ通路１８の一部および分岐通路２
６を介して排気通路４のフィルタ一部材８上流に供給す
るようにした酸素リッチ空気供給装置３４が構成されて
いる。
からの検出信号に基づいて流量制御弁２７およびＩＪ
ＩＪ−フ弁１９を駆動制御する駆動回路６６が具備され
ており、フィルタ一部材８の目詰り時には流量制御弁２
７を開作動させるとともにリリーフ弁１９を閉作動させ
ることにより、酸素濃度富化装置２０からの酸素リッチ
空気をＩＪ ＩＪ−フ通路１８の一部および分岐通路２
６を介して排気通路４のフィルタ一部材８上流に供給す
るようにした酸素リッチ空気供給装置３４が構成されて
いる。
したがって、上記第１実施例においては、エンジンの低
負荷時には、吸入空気として通常の空気かエンジン１に
供給されることにより１通常のディーゼルエンジンと同
様のエンジン性能が確保され−る。
負荷時には、吸入空気として通常の空気かエンジン１に
供給されることにより１通常のディーゼルエンジンと同
様のエンジン性能が確保され−る。
一方、エンジンの高負荷時には、酸素濃度富化装置２０
によって富化された酸素リッチ空気がエンジン１に供給
されることにより、吸入空気の酸素濃度が増大して燃焼
性が向上し、完全燃焼が行われるので、高負荷時のスモ
ークの発生を低減することができる。
によって富化された酸素リッチ空気がエンジン１に供給
されることにより、吸入空気の酸素濃度が増大して燃焼
性が向上し、完全燃焼が行われるので、高負荷時のスモ
ークの発生を低減することができる。
そして、フィルタ一部材８に排気中のカーボン−粒子等
微粒子が設定量以上付着した目詰ジー蒔には。
微粒子が設定量以上付着した目詰ジー蒔には。
それを検出する目詰９検出器２５からの検出信号により
酸素リッチ空気供給装置３４が作動して、酸素濃度富化
装置２０からの酸素リッチ空気がフィルタ一部材８上流
の排気通路４に供給されることにより、フィルタ一部材
８に付着した微粒子が二次空気としての酸素リッチ空気
によって燃焼して目詰りが解消される。
酸素リッチ空気供給装置３４が作動して、酸素濃度富化
装置２０からの酸素リッチ空気がフィルタ一部材８上流
の排気通路４に供給されることにより、フィルタ一部材
８に付着した微粒子が二次空気としての酸素リッチ空気
によって燃焼して目詰りが解消される。
その際、微粒子焼却用の二次空気として通常の空気より
も酸素濃度の高い酸素リッチ空気を供給しているため、
微粒子焼却のだめの燃焼効果が高いので、その分焼却の
ための燃焼温度が低くて済み、低温活性化を向上させる
ことができ、排気ガスの浄化性能の向上を図ることがで
きる。また。
も酸素濃度の高い酸素リッチ空気を供給しているため、
微粒子焼却のだめの燃焼効果が高いので、その分焼却の
ための燃焼温度が低くて済み、低温活性化を向上させる
ことができ、排気ガスの浄化性能の向上を図ることがで
きる。また。
そのことにより構造の簡素化を図ることができる。
しかも、上記二次空気の酸素濃度の増大に伴う窒素濃度
の低下により、窒素の吸熱作用が低減されて、低温活性
化の向上を一層図ることができる。
の低下により、窒素の吸熱作用が低減されて、低温活性
化の向上を一層図ることができる。
第３図は本発明の第２実施例を示し、排気通路４のフィ
ルタ一部材８上流に、上記第１実施例では二次空気を供
給したのに代えて、加熱手段としてのバーナを設けた例
であり、第１図と同一部分については同一の符号を付し
てその説明を省略する。
ルタ一部材８上流に、上記第１実施例では二次空気を供
給したのに代えて、加熱手段としてのバーナを設けた例
であり、第１図と同一部分については同一の符号を付し
てその説明を省略する。
すなわち、第３図において、６５けフィルタ一部材８上
流の排気通路４に配設されたバーナであって、該バーナ
６５は、１次エアノズル３５ａおよび２次エアノズル３
５ｂと、燃料ノズル３５ ｃと、着火ヒータ３５ｃｌと
を備え、該着火ヒータ３５ｄと電源６６との間にはヒー
タスイッチ３７が介設されている。また、上記１次エア
ノズル３５ａおよび２次エアノズル３５ｂは共に、酸素
濃度富化装置２０によって富化された酸素リッチ空気を
燃焼用空気として供給する空気通路６８に接続されてい
るとともに、を記燃焼ノズル３５ｃは、燃料ポンプ３９
を介設した燃料通路４０を介して、燃料を貯える燃料夕
／り４１に接続されている。上記空気通路６８の途中に
は空気通路６８を開閉制御する第１制御弁４２が、また
」二記燃料通路４０の途中には燃料通路４０を開閉制御
する第２制御弁４６がそれぞれ介設され、これら各制御
弁４２．４３および上記ヒータスィッチ３７ｔＩｉ制御
回路２３′に接続されて、フィルタ一部材８の目詰り時
、第１および第２制御弁４２．４３を開作動させるとと
もにヒータスイッチ６７をＯＮ作鰐させることにより１
着火ヒータ３５ｄに通電し、空気通路６８および燃料通
路４０を開いて、石火ヒータ３５ｄの石火のもとてバー
ナ６５に燃料と酸素リッチ空気を供給し、バーナ６５を
燃焼作動させてフィルタ一部材８の目詰りを解消するよ
うにしているとともに、酸素濃度富化装置２０からの酸
素リッチ空気をバーナ３５の燃焼用空気としてフィルタ
一部材８上流の排気通路４に供給する酸素リッチ空気供
給装置３４′を構成している。
流の排気通路４に配設されたバーナであって、該バーナ
６５は、１次エアノズル３５ａおよび２次エアノズル３
５ｂと、燃料ノズル３５ ｃと、着火ヒータ３５ｃｌと
を備え、該着火ヒータ３５ｄと電源６６との間にはヒー
タスイッチ３７が介設されている。また、上記１次エア
ノズル３５ａおよび２次エアノズル３５ｂは共に、酸素
濃度富化装置２０によって富化された酸素リッチ空気を
燃焼用空気として供給する空気通路６８に接続されてい
るとともに、を記燃焼ノズル３５ｃは、燃料ポンプ３９
を介設した燃料通路４０を介して、燃料を貯える燃料夕
／り４１に接続されている。上記空気通路６８の途中に
は空気通路６８を開閉制御する第１制御弁４２が、また
」二記燃料通路４０の途中には燃料通路４０を開閉制御
する第２制御弁４６がそれぞれ介設され、これら各制御
弁４２．４３および上記ヒータスィッチ３７ｔＩｉ制御
回路２３′に接続されて、フィルタ一部材８の目詰り時
、第１および第２制御弁４２．４３を開作動させるとと
もにヒータスイッチ６７をＯＮ作鰐させることにより１
着火ヒータ３５ｄに通電し、空気通路６８および燃料通
路４０を開いて、石火ヒータ３５ｄの石火のもとてバー
ナ６５に燃料と酸素リッチ空気を供給し、バーナ６５を
燃焼作動させてフィルタ一部材８の目詰りを解消するよ
うにしているとともに、酸素濃度富化装置２０からの酸
素リッチ空気をバーナ３５の燃焼用空気としてフィルタ
一部材８上流の排気通路４に供給する酸素リッチ空気供
給装置３４′を構成している。
したがって１本例の場合、フィルタ一部材８の目詰り時
、バーナ６５０作動により目詰りが解消されるが、その
際、バーナ３５の燃焼用空気として酸素リッチ空気を供
給しているため、ノ〈−す燃料が完全−燃焼され、その
分微粒子焼却のための燃焼温度の低下により低温活性化
の向上を図ることができるとともに、バーナ３５からの
ＨＣ，Ｃ０等の未燃成分の発生を防止することができる
。
、バーナ６５０作動により目詰りが解消されるが、その
際、バーナ３５の燃焼用空気として酸素リッチ空気を供
給しているため、ノ〈−す燃料が完全−燃焼され、その
分微粒子焼却のための燃焼温度の低下により低温活性化
の向上を図ることができるとともに、バーナ３５からの
ＨＣ，Ｃ０等の未燃成分の発生を防止することができる
。
尚１本発明はに、記実施例に限定されるものではなく、
その他種々の変形例をも包含するものである。例えば、
上記実施例では、酸素濃度富化装置２０として酸素透過
法によるものについて述べたが、窒素吸着法によるもの
に対しても適用できるのは勿論である。
その他種々の変形例をも包含するものである。例えば、
上記実施例では、酸素濃度富化装置２０として酸素透過
法によるものについて述べたが、窒素吸着法によるもの
に対しても適用できるのは勿論である。
また、上記実施例では、ディーゼルエンジンに適用した
場合について説明したが、その他各種エンジンに対して
も適用可能でちる。また、エンジンの高負荷時に酸素゛
リッチ空気をエンジン１に供給する場合について述べた
が、これに限定されるものでないことは言うまでもない
。
場合について説明したが、その他各種エンジンに対して
も適用可能でちる。また、エンジンの高負荷時に酸素゛
リッチ空気をエンジン１に供給する場合について述べた
が、これに限定されるものでないことは言うまでもない
。
さらに、上記実施例では、フィルタ一部材８の目詰り状
態を検出する目詰り検出器２５として電極２５ａ 、２
５ｂ間の抵抗の変化から検出するものについて述べたが
、その他フィルタ一部材８の上流側と下流側との圧力差
の変化等から検出するようにしてもよい。
態を検出する目詰り検出器２５として電極２５ａ 、２
５ｂ間の抵抗の変化から検出するものについて述べたが
、その他フィルタ一部材８の上流側と下流側との圧力差
の変化等から検出するようにしてもよい。
以上説明したように１本発明によれば、酸素製度富化装
置を備えたエンジンにおいて、排気中のカーボン粒子等
微粒子を捕集するフィルタ一部材の目詰り時、上記酸素
濃度富化装置によって富化された酸素リッチ空気を目詰
り解消用の二次空気としてフィルタ一部材に供給するよ
うにしたので。
置を備えたエンジンにおいて、排気中のカーボン粒子等
微粒子を捕集するフィルタ一部材の目詰り時、上記酸素
濃度富化装置によって富化された酸素リッチ空気を目詰
り解消用の二次空気としてフィルタ一部材に供給するよ
うにしたので。
捕集微粒子成分を焼却するための燃焼温度を下げて低温
活性化を向上させることができ、排気ガス浄化性能の向
上を図ることができるとともに、装置を簡素化すること
ができるものである。
活性化を向上させることができ、排気ガス浄化性能の向
上を図ることができるとともに、装置を簡素化すること
ができるものである。
図面は本発明の実施例を例示し、第１図および第２図は
第１実施例を示し、第１図は全体概略構成図、第２図は
制御回路のプロ・ンク図で、第３図は第２実施例を示す
要部概略構成図である。 。 トディーゼルエンジン、２・・主吸気通路、４・排気通
路、８ フィルタ一部材、９ 開閉弁。 １８ ・リリーフ通路、１９−リリーフ弁、２０・・酸
素濃度富化装置、２１・・負荷検出器、２２・・・酸素
濃度検出器、２３．２３’・・制御回路、２４・酸素濃
度制御装置、２５ 目詰り検出器、２６・分岐通路、２
７・・流磁制御弁、２８・・負荷状態検出回路、２９・
駆動回路、３０・・基準値設定回路。 ３１ 比較器、６２・・補正回路、３３ 駆動回路。 ３４．３４’・・酸素リッチ空気供給装置、３５ フイ
ーナ、３７・・ヒータスイ・ｙチ、３８・・・空気通路
。 ４０・燃料通路、４２・第１制御弁、４３・第２制御弁
。
第１実施例を示し、第１図は全体概略構成図、第２図は
制御回路のプロ・ンク図で、第３図は第２実施例を示す
要部概略構成図である。 。 トディーゼルエンジン、２・・主吸気通路、４・排気通
路、８ フィルタ一部材、９ 開閉弁。 １８ ・リリーフ通路、１９−リリーフ弁、２０・・酸
素濃度富化装置、２１・・負荷検出器、２２・・・酸素
濃度検出器、２３．２３’・・制御回路、２４・酸素濃
度制御装置、２５ 目詰り検出器、２６・分岐通路、２
７・・流磁制御弁、２８・・負荷状態検出回路、２９・
駆動回路、３０・・基準値設定回路。 ３１ 比較器、６２・・補正回路、３３ 駆動回路。 ３４．３４’・・酸素リッチ空気供給装置、３５ フイ
ーナ、３７・・ヒータスイ・ｙチ、３８・・・空気通路
。 ４０・燃料通路、４２・第１制御弁、４３・第２制御弁
。
Claims (1)
- ｆｉ＋ 排気通路に配設され排気中のカーボン粒子等
微粒子を捕集するフィルタ一部材と、空気中の酸素含有
比率を増大させる酸素濃度富化装置と、上記フィルタ一
部材の目詰り状態を検出する目詰り検出器と、該目詰り
検出器の出力を受けて、フィルタ一部材の目詰り時上記
酸素濃度富化装置によって富化された酸素リツ升空気を
フィルタ一部材上流の排気通路に供給する酸素リッチ空
気供給装置とを備えたことを特徴とするエンジンの排気
ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57035547A JPS58152113A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57035547A JPS58152113A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58152113A true JPS58152113A (ja) | 1983-09-09 |
Family
ID=12444748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57035547A Pending JPS58152113A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58152113A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2755181A1 (fr) * | 1996-10-28 | 1998-04-30 | Renault | Procede et dispositif de reduction des polluants contenus dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne |
| FR2760654A1 (fr) * | 1997-03-15 | 1998-09-18 | Bosch Gmbh Robert | Procede et dispositif pour reduire l'emission de produits polluants dans les gaz d'echappement de moteurs a combustion interne equipes de catalyseurs de traitement des gaz d'echappement |
| WO2008127755A2 (en) * | 2007-01-27 | 2008-10-23 | Borgwarner Inc. | Secondary air system for a combustion engine breathing system |
-
1982
- 1982-03-05 JP JP57035547A patent/JPS58152113A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2755181A1 (fr) * | 1996-10-28 | 1998-04-30 | Renault | Procede et dispositif de reduction des polluants contenus dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne |
| WO1998019055A1 (fr) * | 1996-10-28 | 1998-05-07 | Renault | Procede et dispositif de reduction des polluants contenus dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne |
| FR2760654A1 (fr) * | 1997-03-15 | 1998-09-18 | Bosch Gmbh Robert | Procede et dispositif pour reduire l'emission de produits polluants dans les gaz d'echappement de moteurs a combustion interne equipes de catalyseurs de traitement des gaz d'echappement |
| WO2008127755A2 (en) * | 2007-01-27 | 2008-10-23 | Borgwarner Inc. | Secondary air system for a combustion engine breathing system |
| WO2008127755A3 (en) * | 2007-01-27 | 2009-02-26 | Borgwarner Inc | Secondary air system for a combustion engine breathing system |
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