JPS6032918A - ディ−ゼルエンジンの排ガス浄化装置 - Google Patents
ディ−ゼルエンジンの排ガス浄化装置Info
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- JPS6032918A JPS6032918A JP58142048A JP14204883A JPS6032918A JP S6032918 A JPS6032918 A JP S6032918A JP 58142048 A JP58142048 A JP 58142048A JP 14204883 A JP14204883 A JP 14204883A JP S6032918 A JPS6032918 A JP S6032918A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- dpf
- throttle valve
- throttle
- intake
- Prior art date
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- Pending
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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
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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。
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ガス浄化装置に関し
、特に、浄化装置に付設されたディーゼルパティキュレ
ートフィルタ（以下、ＤＰＦという）を適切に再生させ
得るようにした排ガス浄化装置に関するものである。
、特に、浄化装置に付設されたディーゼルパティキュレ
ートフィルタ（以下、ＤＰＦという）を適切に再生させ
得るようにした排ガス浄化装置に関するものである。
自動車用ディーゼルエンジンの排ガス浄化手段には、排
ガス中に含まれるパティキーレート、スなわち、すず、
ＨＣ微粒子等の微粒物を、排気管に介装されたＤＰＦに
捕集させた上で、ＤＰＦ 内に捕集された微粒物を、エ
ンジ／の高速高負荷運転時およびアイドリンク運転中の
指令操作時に再燃焼させ、これにより排ガス中の上記微
粒物を除去させる方式が知られていて、その具体的な構
造例につき、第１図を参照して説明する。
ガス中に含まれるパティキーレート、スなわち、すず、
ＨＣ微粒子等の微粒物を、排気管に介装されたＤＰＦに
捕集させた上で、ＤＰＦ 内に捕集された微粒物を、エ
ンジ／の高速高負荷運転時およびアイドリンク運転中の
指令操作時に再燃焼させ、これにより排ガス中の上記微
粒物を除去させる方式が知られていて、その具体的な構
造例につき、第１図を参照して説明する。
エンジン１の吸気系２には、吸気絞り弁３が介装される
と共に、エンジン１の排気系４ Ｋ＋−１：Ｘ燃焼触媒
フィルタ（以下、燃焼触媒という）５と、ＤＰＦ６とが
介装されていて、吸気絞り弁３は、−アイドリンク運転
中の指令操作に基づき、所定の絞り開度を以てスロット
リング作動すなわち絞り作用を行っており、なお、この
指令操作時には、該スロットリング作動に併ぜて、エン
ジンのアイドル回転数のアンプと、エンジン噴射時期の
リタードとが同時に行われるようになっている。
と共に、エンジン１の排気系４ Ｋ＋−１：Ｘ燃焼触媒
フィルタ（以下、燃焼触媒という）５と、ＤＰＦ６とが
介装されていて、吸気絞り弁３は、−アイドリンク運転
中の指令操作に基づき、所定の絞り開度を以てスロット
リング作動すなわち絞り作用を行っており、なお、この
指令操作時には、該スロットリング作動に併ぜて、エン
ジンのアイドル回転数のアンプと、エンジン噴射時期の
リタードとが同時に行われるようになっている。
一方、排気系４上流側の燃焼触媒５ば、内部を通る排ガ
ス中のＨＣ，Ｃｏ等の有害な可燃成分を燃焼反応させ、
その反応熱によって通過する排ガスの温度を加熱する作
用を行っており、また下流側のＤＰＦ６は、内部温度が
５００℃以上に保たれた条件下において、捕集されたパ
ティキーレートを再燃焼させ、これにより内部のパティ
キーレートを除去する作用、すなわちＤＰＦの再生作動
を行うようになっている。
ス中のＨＣ，Ｃｏ等の有害な可燃成分を燃焼反応させ、
その反応熱によって通過する排ガスの温度を加熱する作
用を行っており、また下流側のＤＰＦ６は、内部温度が
５００℃以上に保たれた条件下において、捕集されたパ
ティキーレートを再燃焼させ、これにより内部のパティ
キーレートを除去する作用、すなわちＤＰＦの再生作動
を行うようになっている。
どころで、従来のこの方式の浄化装置においては、エン
ジンのアイドリンク運転中のＤＰＦ再生指令操作に基づ
く吸気絞り弁３のスロットリング作動の絞り開度が、一
定の開度に固定された構造になっていることから、次の
ような問題点があった。
ジンのアイドリンク運転中のＤＰＦ再生指令操作に基づ
く吸気絞り弁３のスロットリング作動の絞り開度が、一
定の開度に固定された構造になっていることから、次の
ような問題点があった。
（、ｚ）、絞り開度を、過度の狭い開度に設定した場合
（第２図ないし第４図に示す鎖線の特性線参照）この場
合に行われる過度のスロットリング作動によると、エン
ジン排ガス中に酸素が殆んど存在しないために、燃焼触
媒５の温度（第２図）が反応温度に達するのに時間がか
かると共に、排ガス中に比較的多量のＨＣ、Ｃｏ等の可
燃成分が生成される。
（第２図ないし第４図に示す鎖線の特性線参照）この場
合に行われる過度のスロットリング作動によると、エン
ジン排ガス中に酸素が殆んど存在しないために、燃焼触
媒５の温度（第２図）が反応温度に達するのに時間がか
かると共に、排ガス中に比較的多量のＨＣ、Ｃｏ等の可
燃成分が生成される。
この状態では、燃焼触媒５におけるＨＣ，Ｃ０等の燃焼
反応が十分に行われないことから、その発熱量が小さく
、°従って、ＤＰＦ６の入口温度（第３図）が再燃焼温
度に達するのに長い時間がかかり、かつ、スロットリン
グ作動中に、第４図に示すように、テールパイプから多
量の有害物質（ＨＣ，Ｃｏ、パティキュレ−１・）が抽
出される。
反応が十分に行われないことから、その発熱量が小さく
、°従って、ＤＰＦ６の入口温度（第３図）が再燃焼温
度に達するのに長い時間がかかり、かつ、スロットリン
グ作動中に、第４図に示すように、テールパイプから多
量の有害物質（ＨＣ，Ｃｏ、パティキュレ−１・）が抽
出される。
（ｂ）、絞り開度を、軽度の若干広い開度に設定した場
合（同図に示す破線の特性線参照） この場合に行われる軽度のスロットリング作動によると
、エンジン排ガス中に十分な過剰酸素と、わずかなＨＣ
，Ｃｏとが存在する。
合（同図に示す破線の特性線参照） この場合に行われる軽度のスロットリング作動によると
、エンジン排ガス中に十分な過剰酸素と、わずかなＨＣ
，Ｃｏとが存在する。
この状態では、十分な酸素量により燃焼触媒５は短時間
で反応を開始して、触媒５の温度が急に立上るが、しか
し排ガス中の可燃成分が少いために、途中から温度上昇
が鈍化してその発熱量が低下し、その結果、ＤＰＦ６の
再燃焼に必要な温度（５００℃以」二）に達するのにか
なりの時間がかかり、すなわち十分な再生作動が得られ
ない。
で反応を開始して、触媒５の温度が急に立上るが、しか
し排ガス中の可燃成分が少いために、途中から温度上昇
が鈍化してその発熱量が低下し、その結果、ＤＰＦ６の
再燃焼に必要な温度（５００℃以」二）に達するのにか
なりの時間がかかり、すなわち十分な再生作動が得られ
ない。
このように、従来の浄化装置においては、ＤＰＦ の再
生作動にかなりの遅れ時間がかかるほか、良好な再生作
動が得られないという問題点がちった。
生作動にかなりの遅れ時間がかかるほか、良好な再生作
動が得られないという問題点がちった。
本発明は、上記問題点を解消するためになされたもので
あって、すなわち、本発明の目的は、短時間内にＤＰＦ
を再生始動させると共に、良好な再生作動が得られるよ
うにしたディーゼルエンジンの排ガス浄化装置を提供す
ることにある。
あって、すなわち、本発明の目的は、短時間内にＤＰＦ
を再生始動させると共に、良好な再生作動が得られるよ
うにしたディーゼルエンジンの排ガス浄化装置を提供す
ることにある。
その目的を達成する手段として、本発明の浄化装置にお
いては’、ＤＰＦ再生作動の前段階では、軽度の絞り開
度を以てスロットリング作動を行わせると共に、前段階
に引続く後段階では、過度の絞り開度を以てスロットリ
ング作動を行わせるようにしだことを要旨としている。
いては’、ＤＰＦ再生作動の前段階では、軽度の絞り開
度を以てスロットリング作動を行わせると共に、前段階
に引続く後段階では、過度の絞り開度を以てスロットリ
ング作動を行わせるようにしだことを要旨としている。
以下、図示の一実施例に基ついて本発明を説明する。
実施例の浄化装置の構成は、第１図および第５図に示す
ように、吸気絞り弁３の駆動機構を除いては、従来と同
様な吸気絞り弁３、燃焼触媒フィルタ５、およびＤＰＦ
６を具備し、かつ吸気絞り弁３の駆動機構には、２つの
負圧アクチーエーク、すなわち１次アクチュエータ７と
２次アクチュエータ８とが装備されている。
ように、吸気絞り弁３の駆動機構を除いては、従来と同
様な吸気絞り弁３、燃焼触媒フィルタ５、およびＤＰＦ
６を具備し、かつ吸気絞り弁３の駆動機構には、２つの
負圧アクチーエーク、すなわち１次アクチュエータ７と
２次アクチュエータ８とが装備されている。
しかして１次アクチーエータ７の作動杆９の先端は、絞
り弁３の弁軸１０に軸着、固定されたスロットルレバー
１１の一方のアームＩｌａの長孔に係合しており、かつ
スロットルレバー１１の他方のアームの先端には、調整
ねじ１２が螺合により突設されている。
り弁３の弁軸１０に軸着、固定されたスロットルレバー
１１の一方のアームＩｌａの長孔に係合しており、かつ
スロットルレバー１１の他方のアームの先端には、調整
ねじ１２が螺合により突設されている。
次に、２次アクチーエータ８の作動杆１３の端部には、
先端の片面が斜面１４ａに成形されたスライダ１４が形
成されていて、かつ同スライダ１４は、不動部に固設さ
れた受板１５の下面に摺接し、また、同受板１５の端部
には、ストッパねじ１６が螺合により突設されている。
先端の片面が斜面１４ａに成形されたスライダ１４が形
成されていて、かつ同スライダ１４は、不動部に固設さ
れた受板１５の下面に摺接し、また、同受板１５の端部
には、ストッパねじ１６が螺合により突設されている。
しかして、各アクチュエータ７．８の負王室には、夫々
負圧付加通路１７．１８を介してエンジンの負圧空気が
供給されていて、かつ夫々の通路１７゜Ｊ８には、供給
を制御する電磁開閉バルブ１９．２０が介装されている
。
負圧付加通路１７．１８を介してエンジンの負圧空気が
供給されていて、かつ夫々の通路１７゜Ｊ８には、供給
を制御する電磁開閉バルブ１９．２０が介装されている
。
ところでこの浄化装置には’、 ＤＰＦの再生作動を指
令操作するための操作スイッチ２１が付設されていて、
このスイッチ２１を作動させることにより、（α）、ス
ロットリング作動タイマ２２を起動させ、併せて、（ｈ
）、エンジンのアイドル回転数をアクプさセ、（ｃ）、
エンジンの噴射時期をリタードさせる作用を行っている
。
令操作するための操作スイッチ２１が付設されていて、
このスイッチ２１を作動させることにより、（α）、ス
ロットリング作動タイマ２２を起動させ、併せて、（ｈ
）、エンジンのアイドル回転数をアクプさセ、（ｃ）、
エンジンの噴射時期をリタードさせる作用を行っている
。
しかしてスロットリング作動タイマ２２には、全スロソ
） ｌ）ング時間すなわち再生作動時間（秒）を選択セ
ントする操作部（例えば、３０ｓ、２２ｓ。
） ｌ）ング時間すなわち再生作動時間（秒）を選択セ
ントする操作部（例えば、３０ｓ、２２ｓ。
１６ｓ、 １４ｓ、１２ｓ、 １０ｓ の６点選択）が
設けられると共（、後述する１次時限ｔ（例えば、６秒
）が内部にセットされていて、このタイマ２２の作動は
、「起動時（Ｏ８）〜ｔ 」の１次時限の前段階では、
１次側開閉バルブ１９のソレノイドに通電すると共に、
「ｔ〜選択された再生作動時間」の２次時限の後段階で
は、両パルプ３９．２０のルノイトニ通電し、更に２次
時限後にソレノイドへの通電を停止する作動を行うよう
になっている。
設けられると共（、後述する１次時限ｔ（例えば、６秒
）が内部にセットされていて、このタイマ２２の作動は
、「起動時（Ｏ８）〜ｔ 」の１次時限の前段階では、
１次側開閉バルブ１９のソレノイドに通電すると共に、
「ｔ〜選択された再生作動時間」の２次時限の後段階で
は、両パルプ３９．２０のルノイトニ通電し、更に２次
時限後にソレノイドへの通電を停止する作動を行うよう
になっている。
次に、このように構成された実施例の浄化装置のスロッ
トリング作動につき述べる。
トリング作動につき述べる。
タイマ２２が作動していない第５図の状態では、絞り弁
３が全開して吸気通路は絞られておらず、しかしてエン
ジンのアイドリンク運転中に再生操作スイッチ２１を操
作すると、その前段階（Ｏ−ｔ）では、第６図（、）に
示すように、１次アクチーエータ７が作動してスロット
ルレバー１１を図面特訓方向に駆動し、これによりスロ
ットルレバー１１は、調整ねじ１２がスライダ１４に当
る位置に移動し、この時吸気絞り弁３は軽度の絞り開度
を成す。
３が全開して吸気通路は絞られておらず、しかしてエン
ジンのアイドリンク運転中に再生操作スイッチ２１を操
作すると、その前段階（Ｏ−ｔ）では、第６図（、）に
示すように、１次アクチーエータ７が作動してスロット
ルレバー１１を図面特訓方向に駆動し、これによりスロ
ットルレバー１１は、調整ねじ１２がスライダ１４に当
る位置に移動し、この時吸気絞り弁３は軽度の絞り開度
を成す。
次でｔ秒後には、２次アクチーエータ８が作ｉｈするの
で、第６図（ｈ）に示すように、スライダ１４が受板１
５の端部に摺動移動して調整ねじ１２から抜は出し、こ
れによりスロットルレバー１１は、ストッパねじ１６に
直接当る位置まて時計方向に進み、従って後段階では、
吸気絞り弁３は過度の絞り開度となる。
で、第６図（ｈ）に示すように、スライダ１４が受板１
５の端部に摺動移動して調整ねじ１２から抜は出し、こ
れによりスロットルレバー１１は、ストッパねじ１６に
直接当る位置まて時計方向に進み、従って後段階では、
吸気絞り弁３は過度の絞り開度となる。
このような絞り弁３のスロットリング作動に基づき、第
２図ないし第４図のグラフの実線の特性線に示すように
、まず軽度のスロットリング作動が行われる前段階では
、排ガス中の十分な酸素量により燃焼触媒５の温度が短
時間で立上り、更に引続いて行われる過度のスロットリ
ング作動が行われる後段階では、燃焼触媒５内で行われ
る多量の可燃成分の急速な反応熱によりＤＰＦ６の温度
が再燃焼に必要な高温に保たれ、これにより再生作動間
に有害ガスを排出させることなしに短時間でＤＰＦ６が
再生される。
２図ないし第４図のグラフの実線の特性線に示すように
、まず軽度のスロットリング作動が行われる前段階では
、排ガス中の十分な酸素量により燃焼触媒５の温度が短
時間で立上り、更に引続いて行われる過度のスロットリ
ング作動が行われる後段階では、燃焼触媒５内で行われ
る多量の可燃成分の急速な反応熱によりＤＰＦ６の温度
が再燃焼に必要な高温に保たれ、これにより再生作動間
に有害ガスを排出させることなしに短時間でＤＰＦ６が
再生される。
ここで、１次時限（ｔ）と２次時限との配分割合とＤＰ
Ｆ入口の最高温度との関係につき本願発明者が行った試
験の成績では、第７図のクラスに示すように、１次時限
を６Ｓ〜８Ｓに設定した場合に最高温度が得られており
、なお第２図ないし第４図の各グラフに示す実施例の特
性値は、１次時限を６秒にセットした時の特性値である
。
Ｆ入口の最高温度との関係につき本願発明者が行った試
験の成績では、第７図のクラスに示すように、１次時限
を６Ｓ〜８Ｓに設定した場合に最高温度が得られており
、なお第２図ないし第４図の各グラフに示す実施例の特
性値は、１次時限を６秒にセットした時の特性値である
。
なお、上述した実施例の構成では、１次のスロットリン
グ作動と２次のスロットリング作動とを段階的に切換え
るようにしたが、これに替え、例えば、各負圧供給通路
１７．１８にオリフィスを介装させることにより負圧ア
クチュエータに遅動性を持たせる構造とし、これにより
１次と２次の切換えをアナログ的に移行させるようにし
ても同様な効果が得られる。
グ作動と２次のスロットリング作動とを段階的に切換え
るようにしたが、これに替え、例えば、各負圧供給通路
１７．１８にオリフィスを介装させることにより負圧ア
クチュエータに遅動性を持たせる構造とし、これにより
１次と２次の切換えをアナログ的に移行させるようにし
ても同様な効果が得られる。
以上述べたように、本発明に係るティーゼルエンジンの
排ガス浄化装置によれば、ＤＰＦ再生時に行う吸気絞り
弁のスロットリング作動を、軽度の１次時限の前段階と
、過度の２次時限の後段階との組合せにより作動を行う
ように構成したので、短い時間内で能率良（ＤＰＦを再
生させることが可能となり、これにより再生作動の為の
燃費が低減するほか、アイドリンク運転時に再生する機
会が多く得られ、また再生時における有害物質の排出が
少ない等の効果があり、特にこの効果は、ＤＩ）Ｆが床
下のエンジンから遠い所に取付けられて保温性が悪い車
種の場合に顕著である。
排ガス浄化装置によれば、ＤＰＦ再生時に行う吸気絞り
弁のスロットリング作動を、軽度の１次時限の前段階と
、過度の２次時限の後段階との組合せにより作動を行う
ように構成したので、短い時間内で能率良（ＤＰＦを再
生させることが可能となり、これにより再生作動の為の
燃費が低減するほか、アイドリンク運転時に再生する機
会が多く得られ、また再生時における有害物質の排出が
少ない等の効果があり、特にこの効果は、ＤＩ）Ｆが床
下のエンジンから遠い所に取付けられて保温性が悪い車
種の場合に顕著である。
第１図は、本発明の一実施例を示すディーゼルエンジン
の排ガス浄化装置の概要図、第２図、第３図および第４
図は、浄化装置作動時における夫々触媒温度、ＤＰＦ温
度、および排出ＨＣ成分の特性グラフの図、第５図は、
第１図の吸気絞り弁付近の詳細図、第６図（ａ）および
第６図Ｃｂ）は、夫々第５図の作動図、第７図は、実施
例におけるスロットリング作動時のＤＰＦの最高温度の
特性グラフの図である。 １ エンジン、２ 吸気系、３・吸気絞り弁、４・・排
気系、５ 燃焼触媒フィルタ、６・ＤＰＦ ０ 光 ２ Ｚ 千 ６ Ｚ ／Ｗ）４ｔａ Ｗ更シーλロー／１ツノダげ１間 （！ン少皐？ 父 １ど
の排ガス浄化装置の概要図、第２図、第３図および第４
図は、浄化装置作動時における夫々触媒温度、ＤＰＦ温
度、および排出ＨＣ成分の特性グラフの図、第５図は、
第１図の吸気絞り弁付近の詳細図、第６図（ａ）および
第６図Ｃｂ）は、夫々第５図の作動図、第７図は、実施
例におけるスロットリング作動時のＤＰＦの最高温度の
特性グラフの図である。 １ エンジン、２ 吸気系、３・吸気絞り弁、４・・排
気系、５ 燃焼触媒フィルタ、６・ＤＰＦ ０ 光 ２ Ｚ 千 ６ Ｚ ／Ｗ）４ｔａ Ｗ更シーλロー／１ツノダげ１間 （！ン少皐？ 父 １ど
Claims (1)
- 吸気系に介装された吸気絞り弁と、排気系に介装された
燃焼触媒フィルタおよびディーゼルパティキュレートフ
ィルタ（以下、Ｉ）ＰＦという）とを具備し、エンジン
のアイドリンク運転中に同触媒フィルタの反応熱により
ＤＰＦ内の可燃物質を再燃焼させることにより該ＤＰＦ
を再生させるようにした排ガス浄化装置において、ＤＰ
Ｆの上記再生作動の前段階の所定時限中は、吸気絞り弁
を、軽度の絞り開度を以てスロノ） リング作動させる
と共に、上記前段階に引続く後段階の所定時限中は、過
度の絞り開度を以てスロットリング作動させるように形
成されていることを特徴とするディーゼルエンジンの排
ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142048A JPS6032918A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | ディ−ゼルエンジンの排ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142048A JPS6032918A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | ディ−ゼルエンジンの排ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6032918A true JPS6032918A (ja) | 1985-02-20 |
Family
ID=15306186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58142048A Pending JPS6032918A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | ディ−ゼルエンジンの排ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032918A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63297722A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Toyota Autom Loom Works Ltd | ディ−ゼル排気浄化装置の再生方法 |
| FR2645905A1 (fr) * | 1989-04-14 | 1990-10-19 | Daimler Benz Ag | Procede et appareillage pour la regeneration d'un filtre de particules de suie qui est dispose dans le tuyau d'echappement d'un moteur a compression d'air |
-
1983
- 1983-08-03 JP JP58142048A patent/JPS6032918A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63297722A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Toyota Autom Loom Works Ltd | ディ−ゼル排気浄化装置の再生方法 |
| FR2645905A1 (fr) * | 1989-04-14 | 1990-10-19 | Daimler Benz Ag | Procede et appareillage pour la regeneration d'un filtre de particules de suie qui est dispose dans le tuyau d'echappement d'un moteur a compression d'air |
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