JPS5920513A - 内燃機関の粒子排出防止方法及び装置 - Google Patents

内燃機関の粒子排出防止方法及び装置

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JPS5920513A
JPS5920513A JP57129264A JP12926482A JPS5920513A JP S5920513 A JPS5920513 A JP S5920513A JP 57129264 A JP57129264 A JP 57129264A JP 12926482 A JP12926482 A JP 12926482A JP S5920513 A JPS5920513 A JP S5920513A
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JP
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valve
particle collector
exhaust gas
internal combustion
collector
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JP57129264A
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Noboru Watanabe
昇 渡辺
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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
    • 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
    • F01N3/021Exhaust 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
    • F01N3/023Exhaust 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
    • F01N3/027Exhaust 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 electric or magnetic heating means
    • 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
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    • F01N3/032Exhaust 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 having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start during filter regeneration only

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、内燃機関の粒子排出防止方法及び装置に係り
、特にディーゼル機関等に於て粒子捕集器により排気ガ
ス中の炭素粒子の如き粒子を捕捉してこれが大気中へ排
出されることを防止する粒子排出防止方法及びその方法
の実施に使用する装置に係る。
ディーゼル機関に於て、その排気通路の途中に、lI+
気ガス中の炭素粒子の如き可燃性粒子を捕捉してこれが
大気中へ放出されることを防止する粒子捕集器を設ける
ことは従来から知られている。
粒子捕集器は耐熱性の捕集材を有し、捕集した粒子の石
が増大するに従って(の捕集材が詰まり、正常な排気ガ
スの流れに対し支障を与え、ディーゼル機関の排気抵抗
を増大するようになる。このため、ディーピル機関の正
常な排気ガス流れに対し支障を与えることなく粒子捕集
器が長期間にBつ゛C使用されるためには粒子捕集器に
捕捉された粒子が定期的にこれより除去され、所謂粒子
捕集器の再生が行われる必要がある。
内燃機関の粒子捕集器の再生は、該粒子捕集器の捕捉粒
子が炭素粒子等の可燃性であることにより、これを発火
さじで焼失灰化させることにより行°うことが一般的で
あり、この方策(・二よる粒子捕集器の再生に際しては
、何等かの手法によって熱エネルギを粒子捕集器の捕捉
粒子に与え”にれを着火さUる必要がある。この粒子捕
集器の再生を実行づるために、吸気絞りによりIJI気
ガス温度を上昇lしめて高温の排気ガスを粒子捕集器へ
流し、該高温排気ガス←こより捕捉粒子を着火さける方
法1、或いは粒子捕集器の捕集材の上流側端面部に電気
式ヒータを設(〕、該電気式ヒータの熱により直接捕捉
粒子を着火させる方法が既に提案されている。
しかし、吸気絞りは内燃機関の運転性を阻害しないよう
に内燃機関が特定の運転状態にて運転されている時のみ
実施できるものであり、このため粒子捕集器の再生を行
うことができる時期が内燃機関の運転状態より制限ごれ
る。電気式ヒータによる場合は捕捉粒子の着火が不安定
であり、特に捕集材がハニカム構造のフィルタである場
合には捕捉粒子の着火が良好に行われない場合が多く、
粒子捕集器の再生が確実に行われない。
本発明は捕捉粒子の焼失灰化にJ、る粒子捕集器の再生
を内燃機関の如何なる運転[・に於ても内燃機関の運転
性を阻害することなく確実に行うことができる内燃機関
の粒子排出防止装置法及び装置を提供づることを目的と
している。
かかる目的は、本発明によれば、内燃機関のIJ+気通
路の途中に設けられた粒子捕集器を流れる排気ガスの流
量を制御する第一の弁と前記粒子捕集器をバイパスして
設けられたバイパス通路を流れる排気ガスの流量を第二
の弁とを設は粒子捕集時には前記第一の弁を全開にして
前記第二の弁を全開にして排気ガスの全てを前記粒子捕
集器を経て流し、再生開始時には粒子捕集器の捕集材の
上流側端面部に設けられた電気式ヒータに通電を行い且
前記第−の弁を仝閑にして前記第E−の弁を全問にして
排気ガスの全てを前記バ、イパス通路を経て流すことを
特徴とづる内燃機関の粒子排出防止方法、及び該方法の
実施に使用する装置←二して、内燃機関の111気通路
の途中に設(〕られた粒子捕集器と、前記粒子捕集器の
捕集材の上流側端面部に設番ノられた電気式ヒータと、
前記粒子捕集器の上流側近傍に設けられ前記排気通路を
開閉する第一の弁と、前記粒子捕集器及び前記第一の弁
とを有している内燃1幾関の粒子す1出防止装同に、J
:つて達成される。
本発明によれば、粒子捕集器の再生開始時には第一の弁
が全開になることにより該第−の弁と粒子捕集器の捕集
材の上流側端面部どの間に閉じられた空間が構成され、
該空間に閉込められた排気ガスが電気式ヒータにより加
熱され、該排気ガスが高温になることにより、この高温
排気ガスによって捕集材の一ヒ流側端面に(−1着して
いる粒子の着火が行われる。尚、この時には第二の弁が
全開になっていて、内燃機関が排出Mる排気ガスはバイ
パス通路を流れるから、この時にり1気ガスの流れが阻
害されることがなく、このような状態、即ら再生状態は
内燃機関が如何なる運転状態にて運転されていてもその
運転性を阻害することなく具現することができる。
以下に添イ1の図を参照して本発明を実施例について訂
細に説明する。
第1図は本発明による内燃機関の粒子排出防止装置の一
つの実施例を示づ概略構成図である。第1図に於て、1
は入口管を、2は出[−1管を各々示しており、入口管
1は図示されていない内燃機関の排気ボートに接続され
る。入口管1と出口管2とは粒子捕集器3によって接続
され、また粒子捕集器3をバイパスしたバイパス管6に
よって接続されている。
粒子補集器3は耐熱性のフオームフィルタ或いはハニカ
ムフィルタによって構成された捕集材4を有しており、
該捕集材4はこれを通過する排気ガス中の炭素粒子の如
き粒子を捕捉するようになっている。捕集材4の上流側
端面部には電気式ヒ−夕5が設りらねており、該電気式
ヒータ5にはハラアリ電源7の電流が電気スイッチ84
紅で選択的に供給されるようになっている。
入口管1の粒子捕集器3に対する接続端近傍、換言ずれ
ば粒子捕集器3の上流側近1方には弁9が、またバイパ
ス管6の途中には弁10が各々設GJ lうれている。
弁9及び10は各々弁軸11.12に担持されたバタフ
ライ弁とし゛(構成され、ダイヤフラム駅間13.14
によって各々個別に開閉駆動されるようになっている。
グイヤノラム装置13及び14は各々そのダイ17フラ
ム室15.16に負圧が導入されていない峙(二は弁9
及び10を全開位置にもたらし、これに対しダイ−77
ラム室1G、17に負圧が導入されている時には弁9及
、び10を開弁さVlその負圧の増大に応して弁9及び
10の開度を増大するようになつ【いる。
ダイA7フラム室16及び17は各々導管18.19に
よって負圧制御弁20.21のボー(・aに接続されて
いる。負圧制御弁20及び21は各々ボートa以外に人
気ボートbと負圧ボートCとを有しており、Ω圧ボート
Cは導管22.23によって図示されていない負圧ポン
プに接続され、これより負圧をりえられるよう←二なっ
ている。負圧制御弁20及び21は電磁弁どして構成さ
れ、負圧制御弁20は)m電時にはボートaをΩ!■ボ
ートCに接続し、非通電時にはボートaを大気ボートb
に接続し、これに対し負圧制御弁21は通電時にはボー
トaを大気ボートbに接続し、非通電時にはボー[〜a
を負圧ボートCに接続するようになっている。
25は制御装置を示している。制御装@25はマーイク
ロコンピュータ等を含む電気式のものであり、粒子捕集
器3の排気ガス入1−1部に取付けられた温度センサ2
6より排気ガス温度に関する情報を、また粒子捕集器3
の排気ガス出り部に設けられた温度センサ27より排気
ガス塩1すに関づる情報を、回転数センサ28より内燃
機関の回転数に関づる情報を、負vi廿ンリ−29より
内燃機関の負荷に関する情報を各々与えられ、これら情
報に応じて電気ス・イッヂ8の開閉及び負圧制御弁20
.21に対する通電を制御するようになっている。
次に第2図に示されたフローチャートを参照して上述し
た如き構成からなる粒子排出防止装置の作用に説明げる
第2図に示された)【コーチヤードのルーチンは内燃機
関の1回転毎に実行される。
先−ジ゛ステップ1に於ては、温度センサ26.27、
回転数センサ28、負荷センサ29より与えられる情報
の読込みが行われる。
次にステップ2に於ては、フラッグFが1であ・るか否
かの判別が行われる。フラッグF=1である時には粒子
捕集器3の再生が既に6■始されて0る時であり、フラ
ッグF=1でない峙にはまだ粒子捕集器3の再生が行わ
れていない時である。フラッグ1ニー1でない時にはス
テップ31\進み、このステップに於ては、機関回転数
の積管が行われ、回転数積算値Nが求められる。
次にステップ4へ進み、このステップに於てG21回転
回転数積算値N定値Δ以1であるか否かの判別が行われ
る。N≧Aである時には粒子捕集器3の再生を行うべき
時期であり、N≧八でない時にはまだ粒子捕集器3の再
生を行わなくても良い時期である。N≧Aでない時には
ステップ1に戻る。
N≧Δである時にはステップ5へ進み、このステップに
於ては、回転数w4舜値Nが零にヒツトされ、またフラ
ッグFが1にセットされる。
次にステップ6へ進み、このステップに於ては、電気ス
イッチ8 (SW)に通電が行われ、また負圧制御弁2
0 (VCVI )、!:負負制制御弁21VCV2)
に通電が行われる。これにJ、り電気式ヒータ5に通電
が行われてこれが発熱し、ダイA7フラム室16に負圧
が導入さねて弁9が第1図に於て仮想線で示されている
如き全開位置にもたらされ、またダイ−77ラム室17
に大気圧が導入され、弁10が第1図に於て仮想線で示
されている如き全開位置ににもたらされる。この時には
粒子捕集器3の捕集材4の上流側端面部と弁9の間に閉
しられた空間が構成され、該空間内に閉込められた排気
ガスが電気式ヒータ5によって加熱される。
尚、この時には粒子捕集器33には排気ガスが流れづ゛
内燃機関がυl出する排気ガスは仝でバ、イバス管6を
軒で流れる。
スアップ60次はステップ1へ戻り、ステップ2へ進む
。この時にはフラッグ1:・1であるからステップ7へ
進み、このステップに於−(は、温度センサ26により
検出された前記空間に於ける11気力ス濡度1°iが所
定値Bより大きいが否かの判別が行われる。T+ ≧B
でない時にはステップ1へ戻り、電気式ヒータ5に引続
き通電が行われ、弁9が全開位置にあって弁10が全開
位置(、二ある状態が維持される。
11≧Bである時は捕集材4の上流側端面部に付着して
いる粒子が前記空間に於りる排気ガスにより着火された
時であり、この時にはステップ8〜へ進み、このステッ
プに於ては、機関回転数と機関負荷とに応じて予め記憶
装置にストアされている弁開度情報が回転数センサ−2
8が検出づる機関回転数と負荷センサ29により検出さ
れた機関口荷とに応じて続出される。
次にステップ9へ進み、このステップに於Cは、電気ス
イッチ8が開かれて電気式ヒータ5に対づる通電が停止
され、そしC負圧制御弁20及び21に前記弁開度情報
に応じたデユーティ比のパルス信号が与えlうれる。こ
れにより負圧制御弁20及び21は共にパルス信号のデ
ユーティ比に応じてボートaを大気ボート1)と負圧ポ
ートCとに繰返し接続Jることにより、ダイ17ノラム
室16及び17には所定の負圧が導入され、弁9及び1
0は共に所定の中間開度位置にもたらされる。この時、
弁9ど10とはkいに相反づる方向に駆動され、即ち、
弁9の開弁量が増大するとき弁10の開弁量が減少し、
また弁9の開弁量が減少するとき弁10の開弁量が増大
し、これにより粒子捕集器3にはその時の内燃機関の運
転状態に拘らず所定流量の排気ガスが流れ、残りの活気
ガスがバイパス管6を経て流れる。上述の如・(粒子捕
集器3を所定流量の411気ガスが流れることにより、
排気ガス中の酸素が捕集粒子の燃焼を促進し、またその
火炎がガス流れに乗って下流側へ伝播し、捕集材4が捕
集している粒子が次々に焼失灰化する。
このように弁9と10とによって粒子捕集器3を流れる
+y+気ガス流量とバイパス管6を流れる排気ガス流量
とが制御されることにより、v1気ガスの流れを阻害す
ることなく粒子捕集器3にその時の内燃(jl関の回転
数、負荷に関係なく一定の111気ガスが流れる。この
排気ガス流量が粒子捕集器3の再生時に於ける火炎伝播
の促進に有効な比較的小さい値に設定されていることに
より、粒子捕集器3の再生が迅速に、また火炎の吹消え
が生じることなく確実に行なわれる。
ステップ9の次は、ステップ10へ進み、このステップ
に於ては温度ヒンリ27によって検出された粒子捕集器
3より出る排気カスの温度王0が所定値C以上であるか
否かの判別が行われる。王、0≧Cである時にtよ捕集
材4の後端部まで火炎が到達し、これによって粒子捕集
器3より出る排気ガスの温度が非常に高くなって時であ
り、これによって粒子捕集器3の再生が完了したと判別
覆る。
即ら王0≧Cである時にはステップ11へ進み、フラッ
グFを0とし、そして次にスラップ12へ進み、このス
テップに於ては、負圧制御弁2o、21に対づる通電が
停止される。この時にはダイ17ラム室1Gに大気圧が
導入されることにより弁9は全開位111.Zもたらさ
れ、ダイヤフラム室17には負圧が導入されることによ
り弁1oは全開位置にもたらされる。従ってこの時には
排気カスの全てが粒子捕集器3を経て流れ、粒子捕集器
3により排気ガス中の粒子の捕集が再開される。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発
明の範囲内にて種々の実施例が可能Cあることは当業者
にとって明l)かであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による内燃機関の粒子排出防止装置の一
つの*旅例を示tilt略構成図、第2図は本発明によ
る内燃機関の粒子排出防止方法の実施要領を示すフロー
チせ一トである。 1・・・入口管、2・・・出【二1管、3・・・粒子捕
集器、4・・・捕集材、5・・・電気式ヒータ、6・・
・バイパス管。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内燃機関の排気通路の途中に設りられた粒子捕集
    器を流れる排気ガスの流φを制御りる第一の弁と前記粒
    子捕集器をバイパスし−C段番ノられだバイパス通路を
    流れる排気ガスの流mを制御I する第二の弁とを段り
    、粒子捕東門、¥は前記第〜の弁を全60にして前記第
    二の弁を全開にしてIJI″気ガスの全てを前記粒子捕
    集器を経て流し、再生開始時には粒子捕集器の捕集材の
    上流側端面部に設けられた電気代ヒータに通電を行い月
    前記第−の弁を全開にして前記第二の弁を全開にして活
    気ガスの、全てを前記バイパス通路を経て流づことを特
    徴とする内燃機関の粒子排出防止方法。
  2. (2)内燃機関の排気通路の途中に設りられた粒子捕集
    器と、前記粒子捕集器の捕集材の上流側端面部に設()
    られた電気式ヒータと、前記粒子捕集器の上流側近傍に
    設けられ前記排気通路を開fjflijる第一の弁と、
    前記粒子捕集器及び前記第一の弁をバイパスして設けら
    れたバイパス通路と、前記バイパス通路を開閉づる第二
    の弁とを有している′内燃*aの粒子排出防止装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63162915U (ja) * 1987-04-11 1988-10-25
DE4408763A1 (de) * 1993-03-15 1994-09-22 Nissan Motor Vorrichtung zur Abgasreinigung für einen Verbrennungsmotor
KR100298769B1 (ko) * 1997-12-24 2001-10-27 이계안 배기가스정화장치및방법
WO2011106358A2 (en) * 2010-02-25 2011-09-01 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Snapper valve for hot end systems with burners
CN102330591A (zh) * 2011-06-21 2012-01-25 高玉琴 一种柴油机尾气过滤器再生点的测量装置及测量方法
CN105863787A (zh) * 2015-01-20 2016-08-17 翟佩姗 微粒过滤装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63162915U (ja) * 1987-04-11 1988-10-25
DE4408763A1 (de) * 1993-03-15 1994-09-22 Nissan Motor Vorrichtung zur Abgasreinigung für einen Verbrennungsmotor
DE4408763C2 (de) * 1993-03-15 1998-04-09 Nissan Motor Vorrichtung zur Abgasreinigung für einen Verbrennungsmotor
KR100298769B1 (ko) * 1997-12-24 2001-10-27 이계안 배기가스정화장치및방법
WO2011106358A2 (en) * 2010-02-25 2011-09-01 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Snapper valve for hot end systems with burners
WO2011106358A3 (en) * 2010-02-25 2012-01-19 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Snapper valve for hot end systems with burners
CN102741516A (zh) * 2010-02-25 2012-10-17 坦尼科汽车操作有限公司 用于具有燃烧器的热端系统的快动阀
US8353153B2 (en) 2010-02-25 2013-01-15 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Snapper valve for hot end systems with burners
CN102330591A (zh) * 2011-06-21 2012-01-25 高玉琴 一种柴油机尾气过滤器再生点的测量装置及测量方法
CN105863787A (zh) * 2015-01-20 2016-08-17 翟佩姗 微粒过滤装置

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