JPS60153415A - デイ−ゼル排気浄化装置 - Google Patents
デイ−ゼル排気浄化装置Info
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- JPS60153415A JPS60153415A JP59009436A JP943684A JPS60153415A JP S60153415 A JPS60153415 A JP S60153415A JP 59009436 A JP59009436 A JP 59009436A JP 943684 A JP943684 A JP 943684A JP S60153415 A JPS60153415 A JP S60153415A
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- Japan
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- additive
- filter
- control device
- electric heater
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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
- F01N3/029—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 by adding non-fuel substances to exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- 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
- F01N3/027—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 electric or magnetic heating means
-
- 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
- F01N2430/04—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by adding non-fuel substances to combustion air or fuel, e.g. additives
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はディーゼルエンジンの排気浄化装置に関する。
従来技術
ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる排気微粒子
が大気に放出されるのを防止するために、(1) 排気管途中にフィルタを配置する各基がなされている。
が大気に放出されるのを防止するために、(1) 排気管途中にフィルタを配置する各基がなされている。
使用の過程において、フィルタ上に微粒子が堆積してい
き、フィルタが目詰りを起すのでフィルタを再生する必
要があった。このために、フィルタに近接して電気ヒー
タを配設し、フィルタ目詰り時にヒータに通電して堆積
物を燃焼させることによりフィルタが再生される。この
フィルタ再生時に微粒子の燃焼を助けるために微量の添
加剤を加えることが考えられる。しかしながら、着火温
度を低下させる添加剤は燃焼により灰分となり、微量微
小の灰分といえどもこれが長期にわたって生成されてい
るとフィルタを詰らせるようになる。
き、フィルタが目詰りを起すのでフィルタを再生する必
要があった。このために、フィルタに近接して電気ヒー
タを配設し、フィルタ目詰り時にヒータに通電して堆積
物を燃焼させることによりフィルタが再生される。この
フィルタ再生時に微粒子の燃焼を助けるために微量の添
加剤を加えることが考えられる。しかしながら、着火温
度を低下させる添加剤は燃焼により灰分となり、微量微
小の灰分といえどもこれが長期にわたって生成されてい
るとフィルタを詰らせるようになる。
発明の目的
本発明の目的は添加剤を加えて堆積微粒子の燃焼を助は
且つ添加物から生じた灰分がフィルタを詰らせないよう
にしたディーゼル排気浄化装置を提供することにある。
且つ添加物から生じた灰分がフィルタを詰らせないよう
にしたディーゼル排気浄化装置を提供することにある。
発明の構成
本発明により、排気管途中にパティキュレート(2)
トラップ用フィルタを配置し、該フィルタに近接してフ
ィルタ再生用電気ヒータを配設し、排気系又は燃料系に
着火温度を低下させる添加剤を供給する添加剤供給装置
を設け、前記電気ヒータ及び前記添加剤供給装置のため
の制御装置を備え、該制御装置は前記電気ヒータへの通
電時期を決定し該通電時期の前に定められた期間だけ添
加剤を供給せしめる手段を具備するディーゼル排気浄化
装置が提供される。
ィルタ再生用電気ヒータを配設し、排気系又は燃料系に
着火温度を低下させる添加剤を供給する添加剤供給装置
を設け、前記電気ヒータ及び前記添加剤供給装置のため
の制御装置を備え、該制御装置は前記電気ヒータへの通
電時期を決定し該通電時期の前に定められた期間だけ添
加剤を供給せしめる手段を具備するディーゼル排気浄化
装置が提供される。
実施例の説明
第1図において、1はエンジン本体、2はインテークマ
ニホールド、3はエキゾーストマニホールド、4は燃料
噴射ポンプである。燃料噴射ポンプ4は燃料タンク5、
セジメンタ6及び燃料フィルタ7をもつ燃料ライン8に
接続される。一方、添加剤タンク9及び添加剤ポンプ1
0をもつ添加剤ライン11が燃料ライン8に接続される
。添加剤はマンガンMnpカルシウムCa J !is
n 7銅Cu、コバルト60等の中の成るものが微小置
台まれたものであって、これを混入することにより排気
ガス中(3) の微粒子の着火温度が例えば約200℃〜300℃に低
下するものである。
ニホールド、3はエキゾーストマニホールド、4は燃料
噴射ポンプである。燃料噴射ポンプ4は燃料タンク5、
セジメンタ6及び燃料フィルタ7をもつ燃料ライン8に
接続される。一方、添加剤タンク9及び添加剤ポンプ1
0をもつ添加剤ライン11が燃料ライン8に接続される
。添加剤はマンガンMnpカルシウムCa J !is
n 7銅Cu、コバルト60等の中の成るものが微小置
台まれたものであって、これを混入することにより排気
ガス中(3) の微粒子の着火温度が例えば約200℃〜300℃に低
下するものである。
エキゾーストマニホールド3から接続された排気管12
の途中には微粒子トラップ容器13が取付けられ、この
中にはトラップ用のセラミック製ハニカムフィルタ14
が配置される。フィルタ14の前面には電気ヒータ15
が配設され、ヒータ15にはリレー16を介して電源1
7から通電できるようになっており、通電時期は制御装
置18により制御され、同様に、添加剤ポンプIOも制
御装置18により制御される。
の途中には微粒子トラップ容器13が取付けられ、この
中にはトラップ用のセラミック製ハニカムフィルタ14
が配置される。フィルタ14の前面には電気ヒータ15
が配設され、ヒータ15にはリレー16を介して電源1
7から通電できるようになっており、通電時期は制御装
置18により制御され、同様に、添加剤ポンプIOも制
御装置18により制御される。
制御装置18は第2図に示されるようにディジタルコン
ピュータからなり、公知の中央処理装置CPU 1.9
、リードオンリメモリROM 20、ランダムアクセス
メモリRAM 21を有し、これらはバスにより相互に
接続されている。入力はA/D変換器22又は入力イン
ターフェース23により行われ、出力インターフェース
24から添加剤ポンプ10及びヒータ15へ出力される
。入力はエンジン制御に公知のセンサ、例えばエンジン
回転数センサ、(4) エンジン負荷センサ、冷却水温センサ、排気温センサ等
からの信号による。
ピュータからなり、公知の中央処理装置CPU 1.9
、リードオンリメモリROM 20、ランダムアクセス
メモリRAM 21を有し、これらはバスにより相互に
接続されている。入力はA/D変換器22又は入力イン
ターフェース23により行われ、出力インターフェース
24から添加剤ポンプ10及びヒータ15へ出力される
。入力はエンジン制御に公知のセンサ、例えばエンジン
回転数センサ、(4) エンジン負荷センサ、冷却水温センサ、排気温センサ等
からの信号による。
第3図に示されるように、制御装置18には通電時期決
定手段30、通電時期に基いてそれより前に定められた
期間だけ添加剤を供給せしめるための添加剤添加時期決
定手段31があり、この制御に基いて添加剤ポンプから
なる添加剤供給手段32及びリレーからなるヒータ通電
手段33を駆動する。第4図はその制御フローチャート
であり、ここではエンジン回転数の積算(ステップ40
)により通電時期が決定される。この積算値によれば、
通電時期と相関関係をもった添加時期が決定できる(ス
テップ41)ことは明らかであり、これにより添加剤ポ
ンプが駆動される(ステップ42)。引続くエンジン回
転数積算の後に通電時期が決定され(ステップ43)、
電気ヒータに通電される(ステップ44)。又、通電時
期はフィルタ14の上流に設けた圧力センサにより決定
することができる。背圧の高まりはフィルタ14が目詰
りしたことを示し、再生が望まれる時期であ(5) る。そして同様に、その背圧センサの出力から通電時期
前に添加剤供給時期が決定できる。
定手段30、通電時期に基いてそれより前に定められた
期間だけ添加剤を供給せしめるための添加剤添加時期決
定手段31があり、この制御に基いて添加剤ポンプから
なる添加剤供給手段32及びリレーからなるヒータ通電
手段33を駆動する。第4図はその制御フローチャート
であり、ここではエンジン回転数の積算(ステップ40
)により通電時期が決定される。この積算値によれば、
通電時期と相関関係をもった添加時期が決定できる(ス
テップ41)ことは明らかであり、これにより添加剤ポ
ンプが駆動される(ステップ42)。引続くエンジン回
転数積算の後に通電時期が決定され(ステップ43)、
電気ヒータに通電される(ステップ44)。又、通電時
期はフィルタ14の上流に設けた圧力センサにより決定
することができる。背圧の高まりはフィルタ14が目詰
りしたことを示し、再生が望まれる時期であ(5) る。そして同様に、その背圧センサの出力から通電時期
前に添加剤供給時期が決定できる。
第5図及び第6図を参照して本発明の利点及びその他の
特徴について説明する。第5図の直線Aは燃料消費量に
比例した一定の割合でフィルタを再生すべき通電時期ま
で常時添加剤を加えたことを示し、この場合には第6図
(a)に示されるように、フィルタ14の前面に付着し
た微粒子層60には例えば密度dで添加剤が混じること
になる。この密度dのときにヒータ15への通電により
微粒子60への低温着火効果があるとし、このときの添
加剤使用量は1である。添加剤使用量を減少させるため
に第5図の1/10勾配に相当する直線Bで添加剤を常
時加えると、第6図(blに示されるように、添加剤の
使用量は確かに減少するが微粒子層60中の添加剤61
の密度もd/10となって微粒子への着火温度低下効果
が期待できなくなる。これに対して、第5図の直線Cで
示すように通電すべきエンジン回転数積算値Nの前9N
/10の時期からNに至るN/10の期間だけ直線Aと
同じ割合で(6) 添加剤を加えると、添加剤の使用量は直線Aの場合の1
/10になり、第6図(C)に示されるように、微粒子
付着層60は添加剤を含まない層60′と添加剤を含む
層60″とにより形成されることになる。
特徴について説明する。第5図の直線Aは燃料消費量に
比例した一定の割合でフィルタを再生すべき通電時期ま
で常時添加剤を加えたことを示し、この場合には第6図
(a)に示されるように、フィルタ14の前面に付着し
た微粒子層60には例えば密度dで添加剤が混じること
になる。この密度dのときにヒータ15への通電により
微粒子60への低温着火効果があるとし、このときの添
加剤使用量は1である。添加剤使用量を減少させるため
に第5図の1/10勾配に相当する直線Bで添加剤を常
時加えると、第6図(blに示されるように、添加剤の
使用量は確かに減少するが微粒子層60中の添加剤61
の密度もd/10となって微粒子への着火温度低下効果
が期待できなくなる。これに対して、第5図の直線Cで
示すように通電すべきエンジン回転数積算値Nの前9N
/10の時期からNに至るN/10の期間だけ直線Aと
同じ割合で(6) 添加剤を加えると、添加剤の使用量は直線Aの場合の1
/10になり、第6図(C)に示されるように、微粒子
付着層60は添加剤を含まない層60′と添加剤を含む
層60″とにより形成されることになる。
表面の付着N60”には(alの場合と同じ密度dで添
加剤が含まれており、従って良好な低温着火が得られる
ことになる。この表面N60“を着火剤として残りの微
粒子層60′の着火燃焼がより容易に行われることにな
る。第6図のFは排気ガスの流れを示すものである。
加剤が含まれており、従って良好な低温着火が得られる
ことになる。この表面N60“を着火剤として残りの微
粒子層60′の着火燃焼がより容易に行われることにな
る。第6図のFは排気ガスの流れを示すものである。
発明の詳細
な説明したように、本発明によれば添加剤の使用量を減
少しつつ添加剤の利点を有効に活用することが可能であ
り、トラップ用フィルタの1憂れた微粒子浄化性能が得
られる。
少しつつ添加剤の利点を有効に活用することが可能であ
り、トラップ用フィルタの1憂れた微粒子浄化性能が得
られる。
第1図は本発明によるディーゼル排気浄化装置のシステ
ム図、第2図は第1図の制御装置の詳細図、第3図は第
2図の制御装置の構成図、第4図は第3図の制御フロー
チャート、第5図は添加剤(7) 供給例を示す図、第6図は第5図に従ったそれぞれの微
粒子付着を示す説明図である。 1・・・エンジン本体、 5・・・燃料タンク、9・・
・添加剤タンク、1o・・・添加剤ポンプ、14・・・
フィルタ、 15川ヒータ、】8・・・制御装置、 3
o・・・通電時期決定手段、31・・・添加剤添加時期
決定手段。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理土中山恭介 弁理士 山 口 昭 之 弁理士西山雅也 (8) 第1図 8 第2図 18 第4図 第5図 回転数積算値 第6図
ム図、第2図は第1図の制御装置の詳細図、第3図は第
2図の制御装置の構成図、第4図は第3図の制御フロー
チャート、第5図は添加剤(7) 供給例を示す図、第6図は第5図に従ったそれぞれの微
粒子付着を示す説明図である。 1・・・エンジン本体、 5・・・燃料タンク、9・・
・添加剤タンク、1o・・・添加剤ポンプ、14・・・
フィルタ、 15川ヒータ、】8・・・制御装置、 3
o・・・通電時期決定手段、31・・・添加剤添加時期
決定手段。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理土中山恭介 弁理士 山 口 昭 之 弁理士西山雅也 (8) 第1図 8 第2図 18 第4図 第5図 回転数積算値 第6図
Claims (1)
- 排気管途中にパティキュレートトランプ用フィルタを配
置し、該フィルタに近接してフィルタ再生用電気ヒータ
を配設し、排気系又は燃料系に着火温度を低下させる添
加剤を供給する添加剤供給装置を設け、前記電気ヒータ
及び前記添加剤供給装置のための制御装置を備え、該制
御装置は前記電気ヒータへの通電時期を決定し該通電時
期の前に定められた期間だけ添加剤を供給せしめる手段
を具備するディーゼル排気浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59009436A JPS60153415A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | デイ−ゼル排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59009436A JPS60153415A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | デイ−ゼル排気浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60153415A true JPS60153415A (ja) | 1985-08-12 |
JPH0515893B2 JPH0515893B2 (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=11720263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59009436A Granted JPS60153415A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | デイ−ゼル排気浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60153415A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5293742A (en) * | 1991-06-27 | 1994-03-15 | Donaldson Company, Inc. | Trap apparatus with tubular filter element |
FR2771449A1 (fr) * | 1997-11-24 | 1999-05-28 | Ecia Equip Composants Ind Auto | Procede et dispositif de regeneration d'un filtre a particules |
EP0997616A2 (en) * | 1998-10-27 | 2000-05-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Filter regenerating method and exhaust emission control device |
FR2802572A1 (fr) * | 1999-12-21 | 2001-06-22 | Ecia Equip Composants Ind Auto | Dispositif de regeneration d'un filtre a particules d'une ligne d'echappement d'un moteur diesel |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5656921A (en) * | 1979-10-16 | 1981-05-19 | Nippon Soken Inc | Apparatus used in internal combustion engine for removing fine particles of carbon |
JPS57212316A (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-27 | Toyota Motor Corp | Purification device for fine exhaust gas particle of diesel engine |
-
1984
- 1984-01-24 JP JP59009436A patent/JPS60153415A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5656921A (en) * | 1979-10-16 | 1981-05-19 | Nippon Soken Inc | Apparatus used in internal combustion engine for removing fine particles of carbon |
JPS57212316A (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-27 | Toyota Motor Corp | Purification device for fine exhaust gas particle of diesel engine |
Cited By (6)
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EP0997616A2 (en) * | 1998-10-27 | 2000-05-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Filter regenerating method and exhaust emission control device |
EP0997616A3 (en) * | 1998-10-27 | 2003-01-22 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Filter regenerating method and exhaust emission control device |
FR2802572A1 (fr) * | 1999-12-21 | 2001-06-22 | Ecia Equip Composants Ind Auto | Dispositif de regeneration d'un filtre a particules d'une ligne d'echappement d'un moteur diesel |
WO2001046568A3 (fr) * | 1999-12-21 | 2002-01-17 | Faurecia Sys Echappement | Dispositif de regeneration d'un filtre a particules d'une ligne d'echappement d'un moteur diesel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0515893B2 (ja) | 1993-03-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |