JPS5865924A - デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置Info
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- JPS5865924A JPS5865924A JP56163390A JP16339081A JPS5865924A JP S5865924 A JPS5865924 A JP S5865924A JP 56163390 A JP56163390 A JP 56163390A JP 16339081 A JP16339081 A JP 16339081A JP S5865924 A JPS5865924 A JP S5865924A
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- 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
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- F01N3/0235—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 using exhaust gas throttling means
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- 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
- F01N3/38—Arrangements for igniting
-
- 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
- F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
- F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はディーゼルエンジンの排気ガス処理装置に関し
、更に詳しくは、排気ガス中に含１れるカーボン粒子及
びそれと同様な粒状物（以下、排気微粒子という）Ｘｔ
−物理的方法によって適切な捕集材に捕集し、捕集され
た排気微粒子を周期的に焼却し、捕集材を再生するに適
した排気微粒子浄化装置に関する。
、更に詳しくは、排気ガス中に含１れるカーボン粒子及
びそれと同様な粒状物（以下、排気微粒子という）Ｘｔ
−物理的方法によって適切な捕集材に捕集し、捕集され
た排気微粒子を周期的に焼却し、捕集材を再生するに適
した排気微粒子浄化装置に関する。
この種の排気微粒子はカーがン粒子のように可燃性のも
のがほとんどで、このよう々可燃性の微粒子を捕集し、
捕集された微粒子を焼却して捕集材を再生するには、従
来から次のような方法が知られており、それぞれ以下に
述べるような欠点があった。
のがほとんどで、このよう々可燃性の微粒子を捕集し、
捕集された微粒子を焼却して捕集材を再生するには、従
来から次のような方法が知られており、それぞれ以下に
述べるような欠点があった。
（１）ディーゼルエンジンの級気系を絞り、吸入空気ｔ
を減じて排気ガスの温度を上昇させ、排気微粒子を燃焼
させる方法。この方法は、エンジンの高負荷域では排気
温が十分上昇するので排気微粒子の焼却が可能であるが
、低負荷域低回転域では排気温か十分上昇せず、排気微
粒子の焼却、捕集材の再生が不可能となる。また、ター
が過給機ｔＳｔ−備えたディーゼルエンジンでは、吸入
空気量が多いので、吸気系？絞っても、排気ガス温度を
十分上昇させることができず、従って捕集材の再生が困
難でおる。
を減じて排気ガスの温度を上昇させ、排気微粒子を燃焼
させる方法。この方法は、エンジンの高負荷域では排気
温が十分上昇するので排気微粒子の焼却が可能であるが
、低負荷域低回転域では排気温か十分上昇せず、排気微
粒子の焼却、捕集材の再生が不可能となる。また、ター
が過給機ｔＳｔ−備えたディーゼルエンジンでは、吸入
空気量が多いので、吸気系？絞っても、排気ガス温度を
十分上昇させることができず、従って捕集材の再生が困
難でおる。
（２）ディーゼルエンジンの排気系にオイルバ−すを設
け、排気ガスの温度全排気微粒子が燃焼する温度まで上
昇させて焼却する方法。この方法は、 ゛オイルバーナ
ーの耐久性、安全性の問題の他オイルバーナ着火時にＨ
ｅが非常に多く発生する等の問題があり、また装置が複
雑となり、コストも高い。特に、排気がヌの流れをデヱ
アルにし、一方の流れを止めて焼却、再生する場合は装
置が更に複雑となる。
け、排気ガスの温度全排気微粒子が燃焼する温度まで上
昇させて焼却する方法。この方法は、 ゛オイルバーナ
ーの耐久性、安全性の問題の他オイルバーナ着火時にＨ
ｅが非常に多く発生する等の問題があり、また装置が複
雑となり、コストも高い。特に、排気がヌの流れをデヱ
アルにし、一方の流れを止めて焼却、再生する場合は装
置が更に複雑となる。
（３）電気ヒータを捕集材の全面に取シ付け、捕集材の
表面に付着した排気微粒子を燃焼させ、それを熱源とし
て下流の微粒子を自燃させる方法。
表面に付着した排気微粒子を燃焼させ、それを熱源とし
て下流の微粒子を自燃させる方法。
この方法は、捕集材の全表面に電気ヒータを取シ付ける
為、重力消費が非常に大きく、自動車部品として成り立
ちにくい。電力消費を小さくする為には、９［気ガスの
流れをｆユアルにし、一方の流れを止めて止めた方’ｔ
ｔ気ヒータで燃焼させる必要があり、装置＃が複雑とな
り、コストも高くなる。
為、重力消費が非常に大きく、自動車部品として成り立
ちにくい。電力消費を小さくする為には、９［気ガスの
流れをｆユアルにし、一方の流れを止めて止めた方’ｔ
ｔ気ヒータで燃焼させる必要があり、装置＃が複雑とな
り、コストも高くなる。
本発明の目的は、上述のような欠点を解消し、耐久性、
安全性に優ね、かつ構造が簡単で低コストのディーゼル
エンジンの排気微粒子浄化装置４ヲ提供することにある
。
安全性に優ね、かつ構造が簡単で低コストのディーゼル
エンジンの排気微粒子浄化装置４ヲ提供することにある
。
このような目的を実決する為に、本発明は、排気管路に
排気微粒子の捕集相を有するディーゼルエンジンの排気
微粒子浄化装置において、通常絞ら力ない前記排気管路
に絞り升を設けると共に、エンジンの燃料噴射量を増量
する手段を設け、更に前記捕集材の上流１１１１端部に
市：気的スパークの発生手段を設け、前記絞り升、前記
燃料噴射量増址手段並びに前記スパーク発生手段を、エ
ンジン作動中に周期的に連動して動作せしめる制御手段
が設けられていることを特徴とする。
排気微粒子の捕集相を有するディーゼルエンジンの排気
微粒子浄化装置において、通常絞ら力ない前記排気管路
に絞り升を設けると共に、エンジンの燃料噴射量を増量
する手段を設け、更に前記捕集材の上流１１１１端部に
市：気的スパークの発生手段を設け、前記絞り升、前記
燃料噴射量増址手段並びに前記スパーク発生手段を、エ
ンジン作動中に周期的に連動して動作せしめる制御手段
が設けられていることを特徴とする。
このような絞り弁は、捕集材の上流側に設けてもよく、
１だ下流側に設けでもよい。更に８）たこの絞り升を排
気マニホルドに設けることも可能である。ｔ９シ弁を絞
ることによシ、排気ガスの背圧が上昇すると共に排気ガ
スの温度が排気微粒子の燃焼に必要な温度まで上昇する
。捷だ、本発明では、リド気絞り弁が絞られた際にエン
ジンへ供給される燃料噴射量が増量されるので、ディー
ゼルエンジンの出力や運転性に悪影響が及ぼされること
はない。燃料噴射量の増量手段と排気絞り弁は、エンジ
ンの作動中に周期的に連動して動作するようにコンピュ
ータ等で制御される。
１だ下流側に設けでもよい。更に８）たこの絞り升を排
気マニホルドに設けることも可能である。ｔ９シ弁を絞
ることによシ、排気ガスの背圧が上昇すると共に排気ガ
スの温度が排気微粒子の燃焼に必要な温度まで上昇する
。捷だ、本発明では、リド気絞り弁が絞られた際にエン
ジンへ供給される燃料噴射量が増量されるので、ディー
ゼルエンジンの出力や運転性に悪影響が及ぼされること
はない。燃料噴射量の増量手段と排気絞り弁は、エンジ
ンの作動中に周期的に連動して動作するようにコンピュ
ータ等で制御される。
更に、本発明では、排気微粒子の燃焼、灰化の補助手段
として電気的スパーク発生手段を設けているので、電気
的スパークの発生により、捕集材に蓄Ｐｉざ力また可燃
性微粒物に着火エネルギが与えられ、これらの排気微粒
物の着火・燃焼が容易となる。電気的スパークを生じき
せるものとし７てけ、現在ガソリンエンジンで使用され
ている電気スパークを少し改良して用いることができ、
構造がきわめて加部であり、かつ量産に適している。ス
パークの時期、回数については、コンピュータ等でコン
トロールすることができる。
として電気的スパーク発生手段を設けているので、電気
的スパークの発生により、捕集材に蓄Ｐｉざ力また可燃
性微粒物に着火エネルギが与えられ、これらの排気微粒
物の着火・燃焼が容易となる。電気的スパークを生じき
せるものとし７てけ、現在ガソリンエンジンで使用され
ている電気スパークを少し改良して用いることができ、
構造がきわめて加部であり、かつ量産に適している。ス
パークの時期、回数については、コンピュータ等でコン
トロールすることができる。
電気的スパークを生じさせる手段はその端子を上流側に
、電極を下流側に互いに対向させて配貴し、また電極は
網状又は格子状の構造とし、捕集材端部の窪み部分に埋
設するのが望ましい。
、電極を下流側に互いに対向させて配貴し、また電極は
網状又は格子状の構造とし、捕集材端部の窪み部分に埋
設するのが望ましい。
以下、添付図面を参照し本発明の実施例について詳細に
説明する。
説明する。
第１図に好いて、】（はディーゼルエンジン本体、２は
トランスミッション、３け吸気・７ニホルド、４け排気
マニホルド、５け燃料噴射ポンプ、６け燃料配管、７は
燃料噴射弁（インジェクタ）、８けバキュームポンプ、
９は冷却用ファンであり、以上は通常のディーゼルエン
ジンの構成部分である１ 排気マニホルド４の下流側の排気管路の部分には捕集材
（トラッパ）容器１０が取シ伺けである。
トランスミッション、３け吸気・７ニホルド、４け排気
マニホルド、５け燃料噴射ポンプ、６け燃料配管、７は
燃料噴射弁（インジェクタ）、８けバキュームポンプ、
９は冷却用ファンであり、以上は通常のディーゼルエン
ジンの構成部分である１ 排気マニホルド４の下流側の排気管路の部分には捕集材
（トラッパ）容器１０が取シ伺けである。
このトラッパ容器１０の内部には、第２図に示すように
、捕集材（ドラッグ材）１１がある。トラップ材１１は
、排気ガス流に対して過度の制限を生ずることがなく、
その内部を排気ガスが流通可能であり、かつ排気がスに
含１れるかなりの楡の排気微粒子を捕集できるようにな
っている。また、トラップ材１１は、エンジンの作動時
に周期的に、それに捕集された排気微粒子の燃焼、灰化
が行々わ力るが、その際に到達されるべき上昇した温度
に十分側えつるような適切な材料で適当な形状に作られ
る。このような目的に適した材料の例としては、三次元
網目構造の発泡セラミック、モノリス型セラミック、金
属ワイヤ・メソシュ又はステンレス鋼等による多葉ヌク
リーン要素等がある。
、捕集材（ドラッグ材）１１がある。トラップ材１１は
、排気ガス流に対して過度の制限を生ずることがなく、
その内部を排気ガスが流通可能であり、かつ排気がスに
含１れるかなりの楡の排気微粒子を捕集できるようにな
っている。また、トラップ材１１は、エンジンの作動時
に周期的に、それに捕集された排気微粒子の燃焼、灰化
が行々わ力るが、その際に到達されるべき上昇した温度
に十分側えつるような適切な材料で適当な形状に作られ
る。このような目的に適した材料の例としては、三次元
網目構造の発泡セラミック、モノリス型セラミック、金
属ワイヤ・メソシュ又はステンレス鋼等による多葉ヌク
リーン要素等がある。
トラップ材１１に捕集さねた排気微粒子管燃焼、灰化す
るには、通常、排気温度を約５６０℃程度のレベル１で
一ヒ昇富せることが必要である。従って、トラップ材全
構成する相料はこの温度に十分耐えつるものでなければ
なら々い。
るには、通常、排気温度を約５６０℃程度のレベル１で
一ヒ昇富せることが必要である。従って、トラップ材全
構成する相料はこの温度に十分耐えつるものでなければ
なら々い。
ところが、経験の示すところによれば、通常のエンジン
作動（リド気温を上昇させる特別な手段を設けていない
場合）においては排気系内の温度はエンジン負荷および
速度の異る条件下でかなり変化し、筐た排気系における
微粒子トラン・平の位置によっては、トラノミ４内の温
度はその中に集められた微粒子を焼き払うに要するレベ
ルに決して達することができない。こねは、多くの自動
車適用例において典型的なようにエンジンがフル・ヌロ
ソトルのもとではめったに作動されないような場合、タ
ーＨ君過給装置行を備えている場合、あるいはＷｒ、１
図に示した配ｔ６におけるように特定のトラフ・やがエ
ンジンの排気マニホルド下流の排気管路に装着される場
合に、特にそうである。従って、集めらハた微粒子を周
期的に灰化するには、排気温度を約５６０℃の必要レベ
ルまで上昇せしめるための他の何らかの手段を設けるこ
とが必要である。
作動（リド気温を上昇させる特別な手段を設けていない
場合）においては排気系内の温度はエンジン負荷および
速度の異る条件下でかなり変化し、筐た排気系における
微粒子トラン・平の位置によっては、トラノミ４内の温
度はその中に集められた微粒子を焼き払うに要するレベ
ルに決して達することができない。こねは、多くの自動
車適用例において典型的なようにエンジンがフル・ヌロ
ソトルのもとではめったに作動されないような場合、タ
ーＨ君過給装置行を備えている場合、あるいはＷｒ、１
図に示した配ｔ６におけるように特定のトラフ・やがエ
ンジンの排気マニホルド下流の排気管路に装着される場
合に、特にそうである。従って、集めらハた微粒子を周
期的に灰化するには、排気温度を約５６０℃の必要レベ
ルまで上昇せしめるための他の何らかの手段を設けるこ
とが必要である。
所望の温度レベル會得るために多数の可能な方法を単一
にあるいは組合せて用いることができる。
にあるいは組合せて用いることができる。
全燃別寸たけ全負荷状態を除くすべてのエンジン作動状
態下で使用しつる１つのかかる方法はエンジンの排気系
を絞り、エン・シンへ供給される燃料をＮ量することで
ある。排気の適切な絞りはエンジンの排気温度を実質的
に増大せしめることができ、ある場合には粒子トラノ・
千円の温度を灰化レベルまで上昇せしめるに充分であり
うることが判明した。
態下で使用しつる１つのかかる方法はエンジンの排気系
を絞り、エン・シンへ供給される燃料をＮ量することで
ある。排気の適切な絞りはエンジンの排気温度を実質的
に増大せしめることができ、ある場合には粒子トラノ・
千円の温度を灰化レベルまで上昇せしめるに充分であり
うることが判明した。
即ち、本発明では、通常は絞られない排気管路−に排気
絞り弁２０を設けた。この排気絞シ弁２０はリンクを介
してダイヤフラム弁２１に連結これ、このダイヤフラム
弁２１は負圧切換弁（ＶＳＶ）２２によって躯動される
。ＶＳＶ２２は、バキューム配管２３を介してバキュー
ム配管ｆ８に連結されでいる一方、配線２４を介してマ
イクロコンピュータ（ＣＰＵ）３ Ｑに接続されている
。ＶＳＶ２２は、通常はその大気ボートが開放しておシ
、ダイヤフラム弁２１にけ大気が作用して、排気絞り弁
２０を開いている。マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３
０から配線２４を通じて信号が伝えられた時は、ＶＳＶ
２２の大気ボートは閉じられ、パキーームポンプ８から
の負圧がバキューム配管２３、ＶＳＶ２２を通じてダイ
ヤフラム弁２１に作用し、これによシ絞り弁２０が閉じ
られ、排気管路をその通路の約９０蟹程度絞る。なお、
排気絞り弁２０けトラッパ容器１０の下流側に設けても
よい。
絞り弁２０を設けた。この排気絞シ弁２０はリンクを介
してダイヤフラム弁２１に連結これ、このダイヤフラム
弁２１は負圧切換弁（ＶＳＶ）２２によって躯動される
。ＶＳＶ２２は、バキューム配管２３を介してバキュー
ム配管ｆ８に連結されでいる一方、配線２４を介してマ
イクロコンピュータ（ＣＰＵ）３ Ｑに接続されている
。ＶＳＶ２２は、通常はその大気ボートが開放しておシ
、ダイヤフラム弁２１にけ大気が作用して、排気絞り弁
２０を開いている。マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３
０から配線２４を通じて信号が伝えられた時は、ＶＳＶ
２２の大気ボートは閉じられ、パキーームポンプ８から
の負圧がバキューム配管２３、ＶＳＶ２２を通じてダイ
ヤフラム弁２１に作用し、これによシ絞り弁２０が閉じ
られ、排気管路をその通路の約９０蟹程度絞る。なお、
排気絞り弁２０けトラッパ容器１０の下流側に設けても
よい。
また、本発明では、エンジン−＼供給される燃料噴射量
を増量する手段が設けである。即ち、燃料噴射ポンプ５
の燃料増量装置３３をコントロールする負圧切換弁（Ｖ
ＳＶ）３１が設けられ、このＶＳＶ３１は配線３２を介
してマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３０に接続されて
いると共に配管３４を介してバキュームポンプ８に連結
されている。従って、７１クロコンピユータ（ＣＩ）
ＴＪ’ ）３０から配線３２を違じて信号が伝えられた
時は、ＶＳＶ３１け配管３４を通じて燃料増を裂断３３
に負圧を伝え、この燃料増量装置３３が作動して燃料噴
射＠全増加させる。
を増量する手段が設けである。即ち、燃料噴射ポンプ５
の燃料増量装置３３をコントロールする負圧切換弁（Ｖ
ＳＶ）３１が設けられ、このＶＳＶ３１は配線３２を介
してマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３０に接続されて
いると共に配管３４を介してバキュームポンプ８に連結
されている。従って、７１クロコンピユータ（ＣＩ）
ＴＪ’ ）３０から配線３２を違じて信号が伝えられた
時は、ＶＳＶ３１け配管３４を通じて燃料増を裂断３３
に負圧を伝え、この燃料増量装置３３が作動して燃料噴
射＠全増加させる。
更にまた、本発明では、排気微粒子の着火、燃焼の補助
手段として電気スパーク発生装置（ス・や−クシラグ）
１２が捕集拐（トラン・母）１１の上流（ｌＩＩＩ端部
に設けられている。
手段として電気スパーク発生装置（ス・や−クシラグ）
１２が捕集拐（トラン・母）１１の上流（ｌＩＩＩ端部
に設けられている。
ヌパークゾラグ１２は、第２図に示すように、上流（ｊ
ｌｌｌにあって電気ス・母−りを生じる陽極端子１３と
、これと一定の間隔をおいて対向する下流側の電極１４
（陰極）とから成る。この電極１４は、金網状又は格子
状であるのが望１しく、第３図に示すように、排気微粒
子かた凍りやすいように、トラツノｆｌｌの上流側端面
に形成した窪み部（凹部）１５内に、排気ガスの流れ方
向即ち電気スパークの方向と直焚して配置きれている。
ｌｌｌにあって電気ス・母−りを生じる陽極端子１３と
、これと一定の間隔をおいて対向する下流側の電極１４
（陰極）とから成る。この電極１４は、金網状又は格子
状であるのが望１しく、第３図に示すように、排気微粒
子かた凍りやすいように、トラツノｆｌｌの上流側端面
に形成した窪み部（凹部）１５内に、排気ガスの流れ方
向即ち電気スパークの方向と直焚して配置きれている。
この電極１４はアースさね、ており、一方陽極端子１３
り二電圧変換器１６（第１図）に接続されている。電圧
変換器１６は配線１７を介してマイクロコンピュータ（
ＣＰＵ）３０に接続されている。
り二電圧変換器１６（第１図）に接続されている。電圧
変換器１６は配線１７を介してマイクロコンピュータ（
ＣＰＵ）３０に接続されている。
以上に述べた排気絞り弁２０燃料噴射量増量手段、並び
に電気ヌ／ｅ−り発生装置１２は、ディーゼルエンジン
の作動中に周期的に互いに連動して動作され、排気微粒
子の燃焼、灰化及びトラッパ容器１０の再生が行なわれ
るのであるが、このような再生動作の開始時期や前記手
段の動作はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３０によっ
て制御される。この為に、エンジンの運転条件や排気ガ
スの状態等を検出し、ＣＰＵ３０に入力する。即ち、第
１図において、５０はエンジン負荷、５１はエンジン回
転数、５２はエンジン水温、５３はトラッパ前の排気圧
力、５４はトラツノＲ前の排気ガス温、５５はトラッパ
内部の温度、５６はトラッパ出口の排気ガス温であシ、
これらの各検出信号がＣＰＵ３０に入力される。なお、
・５７はトラッパ前の排気圧力を検出する背圧センサで
ある。
に電気ヌ／ｅ−り発生装置１２は、ディーゼルエンジン
の作動中に周期的に互いに連動して動作され、排気微粒
子の燃焼、灰化及びトラッパ容器１０の再生が行なわれ
るのであるが、このような再生動作の開始時期や前記手
段の動作はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３０によっ
て制御される。この為に、エンジンの運転条件や排気ガ
スの状態等を検出し、ＣＰＵ３０に入力する。即ち、第
１図において、５０はエンジン負荷、５１はエンジン回
転数、５２はエンジン水温、５３はトラッパ前の排気圧
力、５４はトラツノＲ前の排気ガス温、５５はトラッパ
内部の温度、５６はトラッパ出口の排気ガス温であシ、
これらの各検出信号がＣＰＵ３０に入力される。なお、
・５７はトラッパ前の排気圧力を検出する背圧センサで
ある。
このような制御系において留意すべき事項は次のとおｐ
である。
である。
１、トラッパは集められた微粒子が排気ガス流に対して
過度の限定を生ぜしめないように充分にしばしば清掃さ
れなければならない。
過度の限定を生ぜしめないように充分にしばしば清掃さ
れなければならない。
２、 エンジン排気系の絞シ及び燃料増量は車両の駆動
可能性または性能を有意に変更せしめないように制御さ
れなければならない。
可能性または性能を有意に変更せしめないように制御さ
れなければならない。
３、制御プロセスは車両排気ノ４イブから発する煙の有
意なまたは顕著な増大を生せしめるべきではない。
意なまたは顕著な増大を生せしめるべきではない。
４、燃焼サイクルは微粒子のみが燃焼、灰化しトラッパ
のベッドは損傷しないように制御されるべきである。
のベッドは損傷しないように制御されるべきである。
これらの目的を達成するために、本発明ではマイクロコ
ンピュータ（ＣＰＵ３０）が第４図のごとくに作動する
ようにプログラムされている。
ンピュータ（ＣＰＵ３０）が第４図のごとくに作動する
ようにプログラムされている。
第４図において、まずエンジン回転数（５Ｄ１エンジン
負荷６〔、トラッパ床温（５５）、背圧６３）、トラッ
パ出口排気温Ｇ６）、エンジン水温６６）等の信号によ
シ再生時期であるか否かを判断する。再生時期の判断は
、前回の再生の完了後約７０Ｋｍ程度走行した後に、次
の再生が行なわれるようにプログラムされている。これ
は、トラッパが過負荷状態となるのが約４００Ｋｍの走
行においてであるから、約７０−ごとの清掃間隔は適切
と考えられる。再生時期であると判断した後は、第４図
のフローチャートで示すような手段で制御が行なわれる
。即ち、排気絞υ弁が絞られ、燃料噴射量の増徴が行な
われ、排気温を排気微粒子の焼却に必要な温度まで上昇
させる。排気温が５６０℃以上になると、トラッパ前面
のスパークプラグがスパークを２０秒間生ずる。なお、
トラッパ再生中のトラブル（例えば、排気温の異常上昇
等）はフローチャート中に示されるように処理される。
負荷６〔、トラッパ床温（５５）、背圧６３）、トラッ
パ出口排気温Ｇ６）、エンジン水温６６）等の信号によ
シ再生時期であるか否かを判断する。再生時期の判断は
、前回の再生の完了後約７０Ｋｍ程度走行した後に、次
の再生が行なわれるようにプログラムされている。これ
は、トラッパが過負荷状態となるのが約４００Ｋｍの走
行においてであるから、約７０−ごとの清掃間隔は適切
と考えられる。再生時期であると判断した後は、第４図
のフローチャートで示すような手段で制御が行なわれる
。即ち、排気絞υ弁が絞られ、燃料噴射量の増徴が行な
われ、排気温を排気微粒子の焼却に必要な温度まで上昇
させる。排気温が５６０℃以上になると、トラッパ前面
のスパークプラグがスパークを２０秒間生ずる。なお、
トラッパ再生中のトラブル（例えば、排気温の異常上昇
等）はフローチャート中に示されるように処理される。
トラツノ千（内部）床温か６６０℃以下（ただしトラッ
パ入口排気温５６０℃以上）でトラノック後排気温か５
８０℃以下の状態が２分間経続されたら再生が完了し、
マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）がリセットされる。な
お、第４図の実施例では、燃焼時間を一応２分間として
いるが、排気微粒子の蓄積その他の状況に応じて適当な
時間に設定することができる。
パ入口排気温５６０℃以上）でトラノック後排気温か５
８０℃以下の状態が２分間経続されたら再生が完了し、
マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）がリセットされる。な
お、第４図の実施例では、燃焼時間を一応２分間として
いるが、排気微粒子の蓄積その他の状況に応じて適当な
時間に設定することができる。
第３図において、着火のプロセスは次のとおりである。
排気微粒子はトラノ・ヤ材１１に捕集されるが、このト
ラッパ材１１の上流側端面に窪み部１５が設けであるの
で、この窪み部１５に蓄積り。
ラッパ材１１の上流側端面に窪み部１５が設けであるの
で、この窪み部１５に蓄積り。
た４１Ｐ気倣粒子が前述のように着火源となる。スパー
クプラグ１２の陽極端子１３と電極１４との間で電気ス
パークが生ずると、窪み部１５に蓄積された微粒子が燃
焼し、その燃焼炎が排気ガスの流れに歯ってトララミ＋
材１１の内部に移行する。従って、トラッパ材１１に蓄
積されている排気微粒子のほとんどが燃焼し、トラッパ
材１１が再生さね、る。
クプラグ１２の陽極端子１３と電極１４との間で電気ス
パークが生ずると、窪み部１５に蓄積された微粒子が燃
焼し、その燃焼炎が排気ガスの流れに歯ってトララミ＋
材１１の内部に移行する。従って、トラッパ材１１に蓄
積されている排気微粒子のほとんどが燃焼し、トラッパ
材１１が再生さね、る。
なお、ヌノぞ−フジラダ１２け、再生がスムーズに進む
様な最小本数を用いる。
様な最小本数を用いる。
スノ９−りのエネルギは、１０■の排気微粒子を着火す
るのに４シール使用するがスノｆ−り時間は、５秒程度
で光分である。従って現在用いられているガソリンエン
ジン用のスパークプラグのエネルギと変らないので、エ
ンジンの充放電系統に与える影響は、無視できる。この
ように、スパークグラグ］２は、現在用いられているが
ンリンエンジン用のスパ−クプラグを多少改良するだけ
でよいので、構造が簡単で、排気微粒子を確実に燃焼さ
せることができる。
るのに４シール使用するがスノｆ−り時間は、５秒程度
で光分である。従って現在用いられているガソリンエン
ジン用のスパークプラグのエネルギと変らないので、エ
ンジンの充放電系統に与える影響は、無視できる。この
ように、スパークグラグ］２は、現在用いられているが
ンリンエンジン用のスパ−クプラグを多少改良するだけ
でよいので、構造が簡単で、排気微粒子を確実に燃焼さ
せることができる。
なお、本発明は、ターボ過給機構を備えたディーゼルエ
ンジンに適用することも可能である。この種のエン・シ
ンは、通常のエンジンに比へ排気温は低くなるが、排気
系を絞シかつ燃料を増量することによって排気微粒子の
燃焼、灰化に必要々５６０℃の温度を得ることができ、
スパークプラグによって排気微粒子の着火が容易に行な
われる。
ンジンに適用することも可能である。この種のエン・シ
ンは、通常のエンジンに比へ排気温は低くなるが、排気
系を絞シかつ燃料を増量することによって排気微粒子の
燃焼、灰化に必要々５６０℃の温度を得ることができ、
スパークプラグによって排気微粒子の着火が容易に行な
われる。
第１図は本発明を用いたディーゼルエンジンの概略図、
第２図はトラッパ容器の一部断面図、第３図はトラッパ
材の前端部の詳細図、第４図はマイクロコンピュータ（
ＣＰＵ）による再生制御プロセスのフローチャートであ
る。 ｌ・・・ディーゼルエンジン本体、５・・・燃料噴射ポ
ンプ、１０・・・トラツノ＋答器、１１・・・捕集材（
トラッパ材）、１２・・・スパークプラグ、１５・・・
窪み部、（ＣＰＵ）、３１・・・アクチュエータ。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社 ％許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 樋 口 外 治 □ 弁理士 山 口 昭 之 果１図 １１ Ｕ １２７− 第２図 第３図 １
第２図はトラッパ容器の一部断面図、第３図はトラッパ
材の前端部の詳細図、第４図はマイクロコンピュータ（
ＣＰＵ）による再生制御プロセスのフローチャートであ
る。 ｌ・・・ディーゼルエンジン本体、５・・・燃料噴射ポ
ンプ、１０・・・トラツノ＋答器、１１・・・捕集材（
トラッパ材）、１２・・・スパークプラグ、１５・・・
窪み部、（ＣＰＵ）、３１・・・アクチュエータ。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社 ％許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 樋 口 外 治 □ 弁理士 山 口 昭 之 果１図 １１ Ｕ １２７− 第２図 第３図 １
Claims (1)
- １ 排気ガス径路に排気微粒子の捕集材を有すルティー
ゼルエンジンにおいて、通常絞られない前記排気ガス径
路に排気絞り弁を設けると共に、エンジンへ供給される
燃料噴射量を増量する手段を設け、更に前記捕集材の上
流側端部に電気的ス・寄−りの発生手段を設け、前記絞
り弁、前記燃料噴射量増量手段並びに前記スノＲ−り発
生手段を、エンジン作動中に周期的に連動して作動せし
める制御手段が設けられているディーゼルエンジンの排
気微粒子浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56163390A JPS5865924A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56163390A JPS5865924A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5865924A true JPS5865924A (ja) | 1983-04-19 |
| JPH0319888B2 JPH0319888B2 (ja) | 1991-03-18 |
Family
ID=15772972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56163390A Granted JPS5865924A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5865924A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4835963A (en) * | 1986-08-28 | 1989-06-06 | Allied-Signal Inc. | Diesel engine particulate trap regeneration system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4980414A (ja) * | 1972-12-08 | 1974-08-02 | ||
| JPS56103618U (ja) * | 1980-01-07 | 1981-08-13 | ||
| JPS56124619A (en) * | 1980-03-07 | 1981-09-30 | Toyota Motor Corp | Removing device of exhaust gas corpuscle from diesel engine |
-
1981
- 1981-10-15 JP JP56163390A patent/JPS5865924A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4980414A (ja) * | 1972-12-08 | 1974-08-02 | ||
| JPS56103618U (ja) * | 1980-01-07 | 1981-08-13 | ||
| JPS56124619A (en) * | 1980-03-07 | 1981-09-30 | Toyota Motor Corp | Removing device of exhaust gas corpuscle from diesel engine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4835963A (en) * | 1986-08-28 | 1989-06-06 | Allied-Signal Inc. | Diesel engine particulate trap regeneration system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0319888B2 (ja) | 1991-03-18 |
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