JPS601316A - 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

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JPS601316A
JPS601316A JP58109593A JP10959383A JPS601316A JP S601316 A JPS601316 A JP S601316A JP 58109593 A JP58109593 A JP 58109593A JP 10959383 A JP10959383 A JP 10959383A JP S601316 A JPS601316 A JP S601316A
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JP
Japan
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engine
fuel
counter
filter
exhaust gas
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JP58109593A
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English (en)
Inventor
Seishi Wataya
綿谷 晴司
Yuji Kishimoto
雄治 岸本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS601316A publication Critical patent/JPS601316A/ja
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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
    • F01N9/002Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • 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
    • F01N3/025Exhaust 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 fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • 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
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0421Methods of control or diagnosing using an increment counter when a predetermined event occurs
    • 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
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明扛、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれ
るパーティキュレート(微粒子)をフィルタに捕集し、
捕集されたノf−ティキヱレートを熱源によシ加熱して
燃焼させ、大気中に放出される排気ガスを浄化するエン
ジンの排気ガス浄化装置に関する。
周知のように、ディーゼルエンジンの排気ガス中には多
量の/や−ティキュレートが含まれており、大気を著し
く汚染するため社会的問題となっている。
この発明は、上記の点に鑑みなされたもので、エンジン
から発生するパーティキュレートをフィルタによって捕
集し、これを熱源によって燃焼させる場合において、特
にパーティキュレートの捕集量を算出し、熱源の作動時
期を判定して、/ぞ−テイキュレートのフィルタにおけ
る捕集frヲ適確に把握することによシ、熱源の作動頻
度を最適とし、フィルタの損傷を防止できるエンジンの
排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
以下、この発明のエンジンの排気ガス浄化装置の実施例
について図面に基づき説明する。第1図はその一実施例
の構成を示す因で、図中の1はエンジン、2は排気管で
ある。この排気管2の経路中にフィルタ3が設けられて
おシ、このフィルタ3によシ排気ガス中のi+−ティキ
ュレートを捕集するようにしている。
4はフィルタ3に捕集されたノ4−ティキュレートを燃
焼させるためのバーナ(熱源)で、外部から配管41を
介して燃料が供給されるようになっているとともに、配
管42を介して空気が供給されるようになっており、点
火装置5が発生する火花によって燃料が点火し、ツク−
ティキュレートを燃焼させるようになっている。
6は各種検出信号をもとにして、バーナ4および点火装
置5を作動させる制御装置で、カウンタ61、比較器6
3、補正回路62、バーナ駆動回路64、比較器65と
から構成されている。
すなわち、カウンタ61には、後述する流量計9からの
信号をカウントして補正回路62に出力するようになっ
ている。補正回路62には各種作動/母うメータの補正
用入力62aと回転数検出器7の出力も導入されるよう
になっている。
この補正回路62の出力は比較器63に出力するように
なっている。比較器63には設定値Qsも入力されるよ
うにしており、この比較器63の出力はバーナ駆動回路
64に出力するようにしている。このバーナ駆動回路6
4によシ、バーナ4、点火装置5が駆動されるようにな
っている。
上記回転数検出器7はエンジン10回転数を検出するも
ので、その回転数に応じて出力を上述の補正回路62に
送出するようになっている。
カウンタ61は比較器65の出力でリセットされるよう
になっている。
比較器65は排気温度センサ16の出力と設定値65a
とを比較し、排気温度センサ16の出力が設定値以上に
なると、カウンタ61’(i−リセット信号65bでリ
セットするようにしている。
また、8はエンジン1に高圧燃料を供給する噴射タンク
であシ、上記流量計9はエンジン1に供給される燃料量
を検出し、所定燃料量が通過する度に)fルス出力を発
生して、上述のようにカウンタ61に転送するようにし
ている。
一方、燃料タンクll内の燃料は配管12t−通ってポ
ンプ10で汲み上げられ、配管13および流量計9、配
管14全通して噴射ポンプ8に供給するようにしている
。この噴射Iンf8に供給された燃料は燃料噴射弁15
よジエンジン1に燃料を噴射するようにしている。
次に、以上のように構成されたこの発明のエンジンの排
気ガス浄化装置の動作について説明する。
エンジン1から排出される排気ガス中に含まれるノ4−
ティキュレートはフィルタ3に捕集され、第2図(e)
に示すごとく時間の経過とともに、その捕集ftは増大
するが、捕集量が過度になるとフィルタ3における圧力
損失が増加して、エンジン1の出力性能を低下させるば
かシでなく、バーナ4に加熱されてノ4−テイキヱレー
トが燃焼する時に著しく高温となシ、フィルタ3を損傷
するという問題を生じる。
従って、/や一ティキュレートの捕集量が77r足量に
達すると直ちにバーナ4を点火して、パーティキュレー
トを燃焼させなければならないが、この具体的な処理に
ついて第1図および第2図を用いて詳細に説明する。
第2図(a)に示すごとくエンジンの運転状態によって
燃料消費量は時々刻々変化するが、燃料量を検出する流
量計9はある一定の燃料量が通過する度にパルス出力(
第2図(b))を発生する。
このような流量計9は例えば2個のギアをギアポンプ状
に配置して、通過する燃料によってギアを回転させ、こ
の回転を磁石とリードスイッチを用いて出力・ぞルスに
変換するものが知られている。
流量計9の出力パルスはカウンタ61によって計数され
、第2図(c)に示すごとく燃料の消費に伴なって計数
値が増大して行く。・ぐ−ティキュレートの発生量は燃
料の消費量KI丘は比例するので、このカウンタ61の
計数値はフィルタ3に捕集さレルハーティキュレートの
量ヲ表わしていることになる。
カウンタ61で計数された値は補正回路62を通って比
較器63において、予め定められた設定値Qs と比較
され、設定値Q8に達すると、バーナ駆動回路64を作
動させ、これによって第2図(d)に示すように、バー
ナ4および点火装置5が駆動され、バーナ4の発生する
火炎によって配管41を通って供給する燃料が点火し、
フィルタ3に捕集された/f−ティキュレートが燃焼す
る;i+−ティキュレートの燃焼は排気温度センサ16
によって検知され、温度が設定値以上が否かを比較器6
5において判定し、燃焼が確認されると、カウンタ61
をリセットする。
ここには図示していないが、カウンタ61の積算値は車
輌のキースイッチをオフした後も不揮発性の記憶手段(
不揮発性RAM、バッテリバックアップRAMなど)に
よってその値が保持されるようにすることが望ましい。
以下同様な動作を繰シ返すことによって、パーティキュ
レートの捕集量がB「定量に達するごとに熱源が作動し
ていて/千−ティキュレートが燃焼し、フィルタ3が再
生される。
上述したように、ノ(−ティキュレートの発生量すなわ
ちフィルタ3における捕集量はほぼエンジン1の燃料消
費量に比例するが、厳密には燃料噴射量の瞬時値、エン
ジンlの回転数、噴射ポンプのレバー開度、仁のレバー
開度の開閉速度、冷却水の温度、吸気温度、排気温度、
大気圧などの作動条件によシ異なったものとなる。
例えば、ディーゼルエンジンの燃焼室における燃料の燃
焼状態忙対して作用し、パーティキュレートの発生量に
影響を与えるものとして第3図〜第5図に示す特性が挙
けられる。
第3図はエンジンの回転数に対する/9−ティキュレー
トの発生量を示すもので、燃焼消費#が同じであっても
回転数が高くなる程燃焼室において燃料が燃え切らない
度合が増加するのでパーティキュレートの発生割合が増
大する。
第4図はエンジン1に対して噴射ポンプ8から毎回の噴
射工程において噴射される燃料量に対する特性を表わし
たもので、同一の吸気量に対して燃料量が増大すると空
燃比が儂い側にシフトするため、ツヤ−ティキュレート
の発生割合が増大する。
第5図は冷却水温に対する特性を表わしたもので、冷却
水@が低い時には、燃焼室内に噴射された燃料の気化が
悪いため完全燃焼しにくくなシ、パーティキュレートの
発生割合が増加する。
このように、燃料消費量が同一であっても、パーティキ
ュレートの発生割合に影響を与える各種作動A’ラメー
タを補正用人力62aとして第1図に示す補正回路62
によシカウンタ61の計数値を補正することによレノ母
−テイキュレートの捕集量がよシ正確に算出される。
以上述べたように、この発明のエンジンの排気ガス浄化
装置によれば、エンジンから発生するパーティキュレー
トをフィルタによって捕集し、このパーティキュレート
を熱源によって燃焼させる場合に、燃料の流量計の出力
パルスをカウンタで計数する毎にそのときの各種作動/
4′ラメータを補正用入力として計数値または設定値を
補正して熱源を作動させるようにしたので、フィルタに
捕集されるパーティキュレートの量を簡単で正確に判別
することができ、常に最適な時期に熱源によシ/母−テ
イキュレートを燃焼させてフィルタを再生できるという
優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のエンジンの排気ガス浄化装置の一実
施例を一部断面て表わした構成図、第2図(a)〜第2
図(e)hこの発明のエンジンの排気ガス浄化装置にお
ける各部の動作波形を示す波形図、第3図〜第51伐そ
れぞれこの発明のエンジンの排気ガス浄化装置の動作を
説明するための特性図である。 1・・・エンジン、子−・・排気管、4・・・バーナ、
5・−・点火装置、6・・・制御装置、7・・・回転数
検出器、8・・・噴射ポンプ、9・−・流量計、11・
・・燃料タンク、16−−・排気温度センナ。 代理人 大 岩 増 雄 第2図 一晴間 第3図 1ぐ エンジン回転寥欠 第4図 第5図 ン今−夫177にうWLlχ 手続補正書(自発) 昭和タZ年j月27日 2、発明の名称 エンジンの排気ガス浄化装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名 称 
(601)三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 4、代理人 5、 補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄。 6、 補正の同各 明細書の特許請求の範囲を別紙のように訂正する。 7、 添付書類の目録 明細書の特許請求の範囲 1通 以上 2、特許請求の範囲 (1)エンジンの排気管経路に設けられたパーティキュ
レートを捕集するためのフィルタと、このフィルタの周
辺に設けられ上記パーティキュレートを燃焼させるため
の熱源と、上記エンジンの燃料供給経路に配設され、燃
料量が一定量通過する度にノ4ルス出力を発生する流量
計と、この流量計の出力パルスを計数するカウンタと、
とのカウンタの計数値が予め定めた設定値に達した時、
上記熱源を作動はせる手段、を有し、上記流量計の出カ
ッぐルスを上記カウンタで計数する毎に、その時のエン
ジンの作動状態を表わす作動ノ9ラメータによって上記
カウンタの計数値または設定値を補正する制御装置とを
具備してなるエンジンの排気ガス浄化装置。 (2)作動パラメータは、エンジンの回転数、アクセル
レバ−開度、このアクセルレバ−開度の開閉速度、燃料
噴射量調節部材の位置、吸気温度、冷却水温、排気温度
、大惣圧のうちの少なくとも一つ以上とすることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のエンジンの排気ガス
浄化装置。 (31カウンタの計数値はエンジンが非作動状態にある
時も保持されるようにしたことを特徴とする特許りの範
囲第il+項に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11エンジンの排気管軽鴨に設けられた)j−ティキ
    ュレートを捕集するためのフィルタと、このフィルタの
    周辺に設けられ上記パーティキュレートを燃焼させるた
    めの熱源と、上記エンジンの燃料供給経路に配設され、
    燃料量が一定量通過する度に/ぐルス出力を発生する流
    量計と、この流量計の出力パルスを計数するカウンタと
    、とのカウンタの計数値が予め定めた設定値に達した時
    、上記熱源を作動させる手段を有し、上記流量計の出力
    ノクルスを上記カウンタで計数する毎に、その時のエン
    ジンの作動状態を表わす作動/母うメータによって上記
    カウンタの計数値または設定値を補正する制御装置とを
    具備してなるエンジンの排気ガス浄化装置。 (2)作動ノぐラメータは、エンジンの回転数、アクセ
    ルレバ−開度、このアクセルレバ−開度の開閉速度、燃
    料噴射量調節部材の位置、吸気温度、冷却水温、排気温
    度、大気圧のうちの少なくとも一つ以下とすることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のエンジンの排気ガ
    ス浄化装置。 (3)カウンタの計数値はエンジンが非作動状態にある
    時も保持されるようにしたことを特徴とする特許請求の
    範囲第(1)項に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
JP58109593A 1983-06-16 1983-06-16 エンジンの排気ガス浄化装置 Pending JPS601316A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016084721A (ja) * 2014-10-23 2016-05-19 本田技研工業株式会社 故障検出装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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