JPS59101518A - デイ−ゼル微粒子除去装置 - Google Patents

デイ−ゼル微粒子除去装置

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JPS59101518A
JPS59101518A JP57209236A JP20923682A JPS59101518A JP S59101518 A JPS59101518 A JP S59101518A JP 57209236 A JP57209236 A JP 57209236A JP 20923682 A JP20923682 A JP 20923682A JP S59101518 A JPS59101518 A JP S59101518A
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trap
temperature
valve
secondary air
electric heater
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Mamoru Terada
寺田 衛
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KIYATARAA KOGYO KK
Toyota Motor Corp
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KIYATARAA KOGYO KK
Toyota Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/05Exhaust 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 air, e.g. by mixing exhaust with air
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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】 本発明は、ディーゼルエンジンの排気通路に設けたトラ
ップの再生に関するものである。
ディーゼルエンジンから排出される排気ガスはその排気
通路に配設された1〜ラツプに通され、排気ガス中に含
まれた煤等の微粒子(以下パティキュレートという)が
トラップにより捕集される。トラップには時間の経過に
つれパティキュレートが蓄積し、圧力損失が増大してエ
ンジンの出力損失を増大させるので、パティキュレート
がある程i蓄積した段階で、パテイキュレー1へを焼却
除去してトラップを再生する必要がある。
−、パティキュレートを燃焼させるためには、1〜ラツ
プに捕集されたパティキュレートに着火させなければな
らないが、通常、電気ヒータ、バーナ、スパーク等で着
火される。そして、パティキュレートに−たん着火する
と、パ・アイキコレートの発熱量によって捕集材が溶損
するおそれがあるので、再生は捕集材の溶損が生じf、
Lいように制御されて行なわれなりればならない。
本発明は、トラップの再生において、トラップの溶損を
生ぜしめないようにり−ることを目的とするものであり
、そのためのディーピル微粒子除去装置を提供するもの
である。
この目的を達成Jるために、本発明のディーゼル微粒子
除去装置にJ3いては、ディーピルエンジンのトラップ
を備えた排気通路にバイパス通路が設けられており、ト
ラップを備えた排気通路のトラップ上流側には該排気通
路を開閉するトラップバルブが、バイパス通路にはバイ
パスバルブが設けられている。また、1ヘラツブの排気
ガス流入側には電気ヒータが設けられてパテイキュレ−
1−に着火できるようになっており、1−ラップには温
度検出レンリが設【ノられて1〜ラツプの温度が測定で
きるようになっている。電気ヒータとその上流側に位i
i’? ′?lるトラップバルブとの間には2次空気の
導入口が設けられており、該導入口には2次空気供給通
路が接続されていて、該2次空気供給通路には2次空気
を提供したり供給をカッ1〜?lる電磁弁が設置ノられ
ている。一方、装置にはコンピュータ(電子コンビコー
タユニツ1〜、以下単にE CUという)が設けられて
いて、前記温度検出センサの信号は該コンピュータに送
られ、該コンビコータの指令信号にJ:って電気ヒータ
はオンオフされ、1〜ラツプバルブ、バイパスバルブ、
N 41)弁はそれぞれ開閉されるよう、互いに電気的
に接続されている。ECUは、トラップ再生時に、トラ
ップバルブを閉、バイパスバルブを開、電気ヒータをオ
ンにし、i〜ラップ温度をトラップ溶損温度以下にする
ように2次空気供給吊を電磁弁により制御する機能を与
えられている。したがって、このように構成されたディ
ーゼル微粒子除去装置においては、トラップの内部)界
度と電磁弁によりトラップ内部温度のフィードバック制
御が行なわれ、パティ4ゾLレ一1〜焼却時、1〜ラツ
プの溶損が防止される。
以下に本発明のディーげル微粒子除去装置の望ましい実
施例を図面を参照して説明づる。
第1図は本発明の一実施例に係るディーゼル微粒子除去
装置の系統を示している。図中、1はディーゼルエンジ
ンの本体、2は吸気マニホルド、3は燃料噴射ポンプ、
4は燃料配管、5はエンジン回転数検出センザ、6は排
気マニホルド、7は排気通路、8は排気通路7に設けら
れた1〜ラツプ、9はトラップ8に並設されたバイパス
通路である。
1−ラップ8を設けた排気通路7には、1〜ラツプ8の
上流側にトラップバルブ10が、まlζバイパス通路9
にはバイパスバルブ11が設りられてj5す、それぞれ
排気通路7およびバイパス通路9を開閉りる。1〜ラツ
プバルブ10、バイパスバルブ11の開閉の駆動は、そ
れぞれダイアフラム12.13によつ0行なわれ、これ
らダイアフラム12.13をバキュームポンプに接続J
る配管上にはそれぞれバキュー11スイッチングバルブ
(VSV)14.15が配設されている。そしてVSV
14.15の切換によりトラップバルブ10、バイパス
バルブ11は開閉される。
1〜ラツプ8には、第2図に示りように、パデイキュレ
−1−を捕集するための捕果祠16が装入されており、
捕集(116の排気ガス入口側にはパテイキュレー1−
に着火づる電気ヒータ17が配設されている。電気ヒー
タ17はバッテリ18に接続されており、その回路には
電気ヒータ17への通電をAンA)づる電気ヒータ用切
換リレー19が設けられている。
また、電気ヒータ17どバイパスバルブ10との間には
2次空気導入口21aが設けられてt3す、この2次空
気導入D 2 ’I aにはエアポンプ20からの2次
空気供給通路21が接続されている。2次空気供給通路
21−しに(31,電磁弁22が設けれており、エアポ
ンプ20からの2次空気の供給をAンオフ覆る。よアボ
ンプ20の駆動はバッテリ18からの通電によっC行な
4つれ、この電気回路上に通電をオンA)覆るJアポン
プ用切換リレー23が設置jられている。
十ラップ8の温度を検出ずく)手段として、捕集月16
に直接接触させて熱雷対から成る温度センサ24を設置
ノ、かつ捕集材16の下流側に温度センサ25を設置り
る。なお、26はエンジンの負荷を検出するセンサであ
り、27は]・ランスミッション、28はアース、30
はエンジン水温を検出するセンサである。
上記のうち、トラップバルブ10(さらに詳しくはトラ
ップバルブ10を開閉するVSV14)、バイパスバル
ブ11(さらに詳しくはバイパスバルブ11を開閉する
VSV15)、電気ヒータ17(さらに詳しくは電気ヒ
ータ17への通電をオンオフする電気ヒータ用切換リレ
ー19)、エアポンプ20(さらに詳しくはエアポンプ
20への通電をオンオフするエアポンプ用切換リレー2
0)、電磁弁22は、それぞttEcU29に電気的に
接続されており、ECLI29からの指令によって作動
づ゛るように構成されている。ECtJ29には、さら
に、1ヘラツブ8の温度セン°す24.25、エンジン
回転数検出センサ5、エンジン負荷検出センサ26が電
気的に接続されており、これlうのセン1ノ゛からの信
号が入力される。
ECU29は、第3図に流れ線図で示づ(幾OLを果す
ように構成され、かつつぎのように作動する。まず、再
生時期か否かを判断する。これは、エンジン回転数検出
センサ5からの信号を受【)てエンジン回転数を積算し
、ある回転数、たとえば20万回転、以上になると再生
時期になったと判断することにより行なう。再生時期に
なるとバッテリ18が充電されているか否かを判断する
。これはエンジン始動後ある時間T5、たとえば5分以
上経過しており、かつエンジン水温をエンジン水温検出
センサ30にJ:り検出し、エンジン水温がある温度T
1、たとえば80℃以上であればバッテリ18が充電さ
れたものと判断する。バッテリ18が充電されている場
合は、バイパスバルブ11にバルブ間の指令信号を送り
、かつトラップバルブ10にバルブ間の指令信号を送る
。この信号を受Iプ1バイパスバルブ11は開きかつト
ラップバルブ10は閉まる。この開閉は、VSV15.
14によって行なわれる。バルブの開閉が終ると、つぎ
にECU29は電気ヒータ17に通電の信号を送る。こ
の通電は電気ヒータ用切換リレー19によって行なわれ
る。続いて電磁弁22が聞かれるとともにエアポンプ2
0がエアポンプ用切換リレー23によって駆動され、■
)7ボンプ20からの2次空気が2次空気供給口19よ
りトラップ8に供給される。この状態で再生が始まる。
ECLJ29は再生時間を計測し、着火に必要と思われ
る時間゛「2を経過したかどうかを判断する。着火時間
T2が経過すると電気ヒータ17への通電が停止される
。この通電停止は電気ヒータ用切換リレー19により行
なわれる。
この状態では、電気ヒータ17/\の通電が停止してい
るにも拘わらずパテイキュレ−1〜の自燃で燃焼は継続
しており、再生は継続している。
再生中、温度センサ24.25にJ:って1−ラップ8
内の温度、とくに捕集材16の温度が測定され、ECU
29により温度制御が行なわれる。トラップ内温度が捕
集材rd接10)温度T3、たとえば1000℃以下の
ときはそのままの燃焼状態が継続されるが、トラップ内
温度が捕集材溶損温度T3以上のときは、2次エアの供
給が電磁弁′22′を閉めることにJ:り停止され、燃
焼が抑えられて、トラップ8内温度は下がる。
トラップ8内温度が自燃可能渇曵−F4温疫以下に下ろ
うとすると電磁弁22が開いて2次エアが供給され、パ
ティキュレートの自燃が開始される。このようにしてT
3とT4の間の温度範囲の燃焼が一定時間つづき、パテ
ィキュレートは完全に燃焼する。続いてトラップバルブ
10は間かれ、バイパスバルブ11が閉められ、電磁弁
22が閉められて、2次エアの供給が停止りされる。電
磁弁22は再生時以外はエアポンプ20への排ガス流入
を防ぐためAノになっている。
このようにして、リレン1〜が完了し、一連の再生作動
が終了して初期の状態に戻る。
すなわち、再生において1,1.1〜ラップ内部)温度
が検知され、ECIJにより2次空気の供給帛がフィー
ドバック制御されることによってパテイキュレ−1・の
燃焼が制御される。したがって、トラップ8の温度は常
に溶損温度以下に保たれ、トラップ8の溶損は生じない
以上説明したにうに、本発明のディーピル微粒子除去装
置(ま、1〜ラツプの内部温度を検知して、2次1アの
tit給をフィードバック制tillす′ることににす
、]・ラップ内部温度を制御するようにしたものである
から、本発明によるときはトラップ内部温度を溶損温度
以下に保つことができ、1〜ラツプ溶損を確実に防止で
きるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るディーピル微粒子除去
装置の全体系統図、 第2図は第1図の装置の1〜ラツプの部分の拡大概略図
、 第3図は第1図の装置のI三CtJの)幾重を示す流れ
線図、 である。 1・・・・・・・・・ディーゼルエンジン本体5・・・
・・・・・・エンジン回転数検出廿ン+f7・・・・・
・・・・JR気油通 路・・・・・・・・・i〜クラッ プ・・・・・・・・・バイパス通路 10・・・・・・・・・トラップバルブ11・・・・・
・・・・バイパスバルブ12.13・・・・・・・・・
ダイアフラム14.15・・・・・・・・・vS■ 16・・・・・・・・・捕集材 17・・・・・・・・・電気ヒータ 18・・・・・・・・・バッテリ 19・・・・・・・・・電気ヒータ用切換リレー20・
・・・・・・・・エアポンプ 21・・・・・・・・・空気供給通路 21a・・・・・・・・・2次空気導入口22・・・・
・・・・・電磁弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ディーゼルエンジンのトラツ゛プを備えた排気通路にバ
    イパス通路を設け、トラップを備えた排気通路のトラッ
    プ上流側にトラップバルブをかつバイパス通路にバイパ
    スバルブを設け、トラップの排気ガス流入側に電気ヒー
    タを設置するとともに捕集材に温度検出センサを設け、
    電気ヒータとトラップバルブとの間に2次空気の導入口
    を設けて該導入口に接続する2次空気供給通路に電磁弁
    を設け、前記トラップバルブ、バイパスバルブ、電気ヒ
    ータ、温度検出センサ、電磁弁をそれぞれ、1−ラップ
    再生時にトラップバルブを開、バイパスバルブを開、電
    気ヒータをオンにし、捕集材個度を捕集拐溶損I!皮以
    下にするように2次空気供給量を前記電磁弁により制御
    づるコンピュータに電気的に接続し/jことを特徴とす
    るディーゼル微粒子除去装置。
JP57209236A 1982-12-01 1982-12-01 デイ−ゼル微粒子除去装置 Granted JPS59101518A (ja)

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JP57209236A JPS59101518A (ja) 1982-12-01 1982-12-01 デイ−ゼル微粒子除去装置

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JPH0517367B2 JPH0517367B2 (ja) 1993-03-09

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3806219A1 (de) * 1988-02-26 1989-09-07 Pattas Konstantin N Russfiltersystem
US5105619A (en) * 1989-02-13 1992-04-21 Isuzu Motors Limited Regeneration system for particulate trap

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JPS58102705U (ja) * 1981-12-28 1983-07-13 株式会社 土屋製作所 排気処理装置

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