JPS61164019A - Exhaust gas purifying device of engine - Google Patents

Exhaust gas purifying device of engine

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JPS61164019A
JPS61164019A JP60004702A JP470285A JPS61164019A JP S61164019 A JPS61164019 A JP S61164019A JP 60004702 A JP60004702 A JP 60004702A JP 470285 A JP470285 A JP 470285A JP S61164019 A JPS61164019 A JP S61164019A
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filter
engine
liquid
exhaust gas
injector
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Hideaki Kurita
栗田 英昭
Kunihiro Yagi
八木 邦博
Kenji Okubo
健治 大久保
Shigeru Sakurai
茂 櫻井
Hirobumi Yamauchi
山内 博文
Yoshitaka Nomoto
義隆 野元
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Original Assignee
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    • 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
    • F01N3/029Exhaust 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

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Abstract

PURPOSE:To realize stable combustion of a collected particle, by equipping an injection device, which injects combustion promoting fluid, in the upstream of a particulates filter provided in an exhaust system and actuating this device when starting of an engine is detected. CONSTITUTION:In a purifying device providing a particulates filter 7 for catching a combustible particle in exhaust gas in the half way of an exhaust passage 6, said filter provides in its upstream side in the exhaust passage 6 an injection device 8 injecting combustion promoting fluid of the combustible particle. This injection device 8, being constituted by a tank 9, injector 10 and a pump 12 or the like, is controlled by a control circuit 13. That is, the injection device 8 is controlled so as to be operated when an engine 1 is started after the filter 7 is placed in a blocked condition by an increase of an accumulated quantity of combustible particle, in this way the injection device 8, injecting the fluid from the injector 10 toward a surface of the filter 7, realizes stable combustion of the combustible particle when the filter 7 is regenerated.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、エンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化
装置に関し、特に、ディーゼルエンジン等の排気ガス、
中に含まれるカーボン等の可燃性微粒子(パティキュレ
ート)を捕集して燃焼除去するものに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an exhaust gas purification device that purifies exhaust gas from an engine, and in particular, to an exhaust gas purification device that purifies exhaust gas from a diesel engine, etc.
It relates to a device that collects and burns off combustible particulates (particulates) such as carbon contained therein.

(従来の技術) 従来、この種の排気ガス浄化装置は種々のものが提案さ
れている。その−例として、例えば特開@56−985
19号公報に開示されるように、エンジンの排気系に排
気ガス中の可燃性粒子などを捕集して酸化反応させる触
媒フィルタを配設するとともに、該触媒フィルタの上流
に可燃性粒子の燃焼を促進させる液体として、液体燃料
を噴射する噴射装置を設け、触媒フィルタでの触媒によ
る酸化反応作用と液体燃料による燃焼促進作用とによっ
て排気ガス温度を可燃性粒子の着火温度以上まで加熱す
ることにより、触媒フィルタに捕集された可燃性粒子を
燃焼除去し、フィルタを再生するようにしたものが知ら
れている。
(Prior Art) Various exhaust gas purification devices of this type have been proposed in the past. As an example, for example, JP-A-56-985
As disclosed in Publication No. 19, a catalytic filter is installed in the engine exhaust system to collect combustible particles in the exhaust gas and undergo an oxidation reaction, and upstream of the catalytic filter, a catalytic filter is installed to combust the combustible particles. By installing an injection device that injects liquid fuel as a liquid that promotes , a filter is known in which combustible particles collected on a catalyst filter are burned and removed to regenerate the filter.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、その場合、エンジンが例えば高速運転域にあ
ってその排気ガス量が多いときに、上記液体の噴射供給
を行うと、液体の噴射流が高速度で流れる排気ガス流の
影響を受けて乱れ、液体がフィルタ表面の一部に偏って
付着するようになる。
(Problem to be Solved by the Invention) In this case, if the above-mentioned liquid is injected and supplied when the engine is in a high-speed operating range and the amount of exhaust gas is large, the liquid jet flow will be at a high speed. Under the influence of the flowing exhaust gas flow, the liquid becomes turbulent and adheres to a portion of the filter surface.

この現象は、フィルタに捕集された可燃性粒子などを上
記液体によって均等に燃焼させるためには解消する必要
がある。
This phenomenon needs to be eliminated in order for the liquid to evenly burn the combustible particles collected by the filter.

また、先に本出願人により特願昭59−64627号に
おいて、可燃性粒子の着火温度を大幅に低下させるよう
にし、排気ガス温度が低いエンジンの定常運転時でも可
燃性粒子を確実に燃焼除去させるようにするために、エ
ンジンの排気系に触媒フィルタに代えて、可燃性粒子の
捕集機能のみを持つ通常のパティキュレートフィルタを
設け、該パティキュレートフィルタの上流の排気通路に
可燃性粒子の燃焼を促進させる液体として、例えば触媒
成分と炭化水素成分とを混合エマルジョン化した液体を
噴射供給し、パティキュレートフィルタに捕集された可
燃性粒子の表面に触媒および炭化水素の各成分を均一に
被着させる技術を提案している。
In addition, the present applicant previously proposed in Japanese Patent Application No. 59-64627 that the ignition temperature of combustible particles is significantly lowered, and combustible particles are reliably burned and removed even during steady operation of the engine with low exhaust gas temperature. In order to reduce the amount of combustible particles, an ordinary particulate filter that only has the function of collecting combustible particles is installed in the engine exhaust system instead of a catalytic filter, and the exhaust passage upstream of the particulate filter is filled with combustible particles. As a liquid that promotes combustion, for example, a mixed emulsion of a catalyst component and a hydrocarbon component is injected and supplied, and each component of the catalyst and hydrocarbon is uniformly distributed on the surface of the combustible particles collected in the particulate filter. We are proposing a technique for adhesion.

その場合、エンジンの排気ガス温度が高い条件下で液体
を噴射供給したときには、噴射器のノズルから噴射され
た液体がフィルタの表面に到達する過程で触媒成分以外
の溶媒の一部が排気ガスのガス熱を受けて気化し、触媒
成分の結晶が高分散されない状態でフィルタ表面に付着
するようになり、触媒成分のフィルタ表面への均一な付
着によって触媒活性を有効に活用する点で改善の余地が
ある。
In that case, when the liquid is injected and supplied under conditions where the exhaust gas temperature of the engine is high, some of the solvent other than the catalyst components is absorbed into the exhaust gas during the process in which the liquid injected from the injector nozzle reaches the surface of the filter. The catalyst component is vaporized by the heat of the gas, and the crystals of the catalyst component adhere to the filter surface without being highly dispersed.There is room for improvement in terms of effectively utilizing the catalytic activity by uniformly attaching the catalyst component to the filter surface. There is.

また、上記排気ガス温度の^温時は、液体がフィルタ表
面に付着した後も溶媒が気化し続けるため、触媒成分の
フィルタ下流部への浸透作用が小さくなり、可燃性粒子
の安定燃焼が不十分となる。
In addition, at the above exhaust gas temperature, the solvent continues to vaporize even after the liquid adheres to the filter surface, so the permeation effect of the catalyst component into the downstream part of the filter is reduced, and stable combustion of combustible particles is not achieved. Enough is enough.

〈発明の目的) 本発明は以上の諸点に鑑みてなされたもので、その目的
は、可燃性粒子の燃焼を促進させる液体をフィルタ上流
の排気通路に噴射供給するタイミングをエンジンの運転
状態に対し適切に設定することにより、フィルタ表面に
対する上記液体の付着を均一化するとともに、フィルタ
での可燃性粒子の燃焼を安定に確保することにある。
(Objective of the Invention) The present invention has been made in view of the above points, and its object is to adjust the timing for injecting and supplying a liquid that promotes the combustion of combustible particles into the exhaust passage upstream of the filter in accordance with the operating state of the engine. By setting it appropriately, it is possible to uniformize the adhesion of the liquid to the filter surface and to ensure stable combustion of combustible particles in the filter.

(@照点を解決するための手段) 上記の目的を達成するために、本発明の解決手段は、排
気系に可燃性粒子などを捕集するパティキュレートフィ
ルタを備えたエンジンの排気ガス浄化装置において、そ
のパティキュレートフィルタ上流に上記可燃性粒子の燃
焼を促進させる液体を噴射供給する噴射器を配設する。
(@Means for solving the illumination point) In order to achieve the above object, the solution means of the present invention is an engine exhaust gas purification device equipped with a particulate filter that collects combustible particles etc. in the exhaust system. An injector is disposed upstream of the particulate filter to inject and supply a liquid that promotes combustion of the combustible particles.

さらに、エンジンの始動時を検出する始動時検出手段を
設けるとともに、該始動時検出手段の出力を受け、エン
ジン始動時に上記噴射器を作動させるように制御する1
11手段を設けた構成としている。
Further, a starting detection means for detecting the starting of the engine is provided, and the injector is controlled to operate when the engine is started based on the output of the starting detection means.
The structure includes 11 means.

(作用) 上記の構成により、本発明では、カーボン等の可燃性粒
子の堆積によりパティキュレートフィルタが目詰まり状
態になった模のエンジンの始動時、始動時検出手段がそ
の状態を検出し、この始動時検出手段の出力を受けたI
ll 111手段の制御により噴射器が作動して、パテ
ィキュレートフィルタ上流に可燃性粒子の燃焼を促進さ
せる液体が噴射される。そのとき、上記エンジン始動時
は排気ガスの流量が少なく、しかもその温度も低いので
、液体噴射流が排気ガス流の影響を受けて乱れることが
少ないとともに、触媒成分を含有した上記液体にあって
は、上記噴射器から噴射された上記液体の溶媒が気化す
るのが効果的に抑制される。このことから、上記液体が
フィルタの表面に均一に付着するとともに、触媒成分を
含有した上記液体にあっては、その触媒成分のフィルタ
下流部への浸透作用が確保され、よってフィルタに堆積
した可燃性粒子を安定して確実に燃焼させることができ
る。
(Function) With the above configuration, in the present invention, when the engine is started in which the particulate filter has become clogged due to the accumulation of combustible particles such as carbon, the startup detection means detects this state. I receives the output of the detection means at the time of starting
The injector is actuated under the control of the 111 means to inject a liquid that promotes combustion of combustible particles upstream of the particulate filter. At that time, when the engine is started, the flow rate of exhaust gas is small and its temperature is low, so the liquid jet flow is less likely to be disturbed by the influence of the exhaust gas flow, and the liquid containing the catalyst component is In this case, vaporization of the solvent of the liquid injected from the injector is effectively suppressed. As a result, the liquid adheres uniformly to the surface of the filter, and in the case of the liquid containing a catalyst component, the permeation effect of the catalyst component to the downstream part of the filter is ensured. It is possible to stably and reliably burn the harmful particles.

〈実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。<Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は本発明の実施例の全体構成を示し、1は燃焼室
2および該燃焼室2に連通ずる渦流室3を備えた渦流室
式ディーゼルエンジン、4は該エンジン1の渦流室3に
燃料噴射ノズル5を通じて燃料を噴射供給する燃料噴射
ポンプであって、該燃料噴射ポンプ4はエンジン1によ
りそれと同期して駆動される。
FIG. 1 shows the overall configuration of an embodiment of the present invention, in which reference numeral 1 denotes a swirl chamber type diesel engine equipped with a combustion chamber 2 and a swirl chamber 3 communicating with the combustion chamber 2; This fuel injection pump injects and supplies fuel through a fuel injection nozzle 5, and the fuel injection pump 4 is driven by the engine 1 in synchronization with the engine 1.

また、6は上記エンジン1の燃焼室2内の排気ガスを排
出するための排気通路であって、該排気通路6の途中に
は排気ガス中のカーボンを主成分とする可燃性粒子など
を捕集するパティキュレートフィルタ7が配設されてい
る。該パティキュレートフィルタ7は、多孔質材料より
なるハニカム体における多数のハニカム孔の両#I開口
部を1つ置きに交互に閉塞してなり、隣接するハニカム
孔間の隔壁を排気ガスが通過する際にそれを濾過してそ
の可燃性粒子などを捕集するものである。
Reference numeral 6 denotes an exhaust passage for discharging the exhaust gas in the combustion chamber 2 of the engine 1, and a part of the exhaust passage 6 traps combustible particles mainly composed of carbon in the exhaust gas. A particulate filter 7 is provided to collect the particles. The particulate filter 7 alternately closes every other #I opening of a large number of honeycomb holes in a honeycomb body made of a porous material, and exhaust gas passes through partition walls between adjacent honeycomb holes. At the same time, it is filtered to collect combustible particles.

また、8は上記パティキュレートフィルタ7上流の排気
通路6に上記可燃性粒子の燃焼を促進させる液体を噴射
供給するための噴射器であり、該噴射器8は、上記燃焼
促進用の液体を貯えるタンク9と、パティキュレートフ
ィルタ7上流の排気通路6に噴出口10aをフィルタ7
表面に向けて配設され、電磁開閉弁10bを有するイン
ジェクタ10と、該インジェクタ10を上記タンク9に
接続する連通管11と、該連通管11の途中に配設され
た電動式の液体供給ポンプ12とを備えてなり、液体供
給ポンプ12の作動およびインジェクタ10の電磁開閉
弁10bの開作動によりタンク9内の液体を所定m<例
えば10〜100cc>インジェクタ10の噴出口10
aからフィルタ7に向けて噴射させてその表面に付着さ
せるようになされている。そして、上記可燃性粒子の燃
焼を促進させる液体は、例えば0.05〜0.5重■%
の−もしくは二双上の白金属(Pt 、 Pd 、 R
t+、Ir>の水溶性化合物、あるいは1〜10重置%
の−もしくは二双上の卑金属(V、 Ctl 、 Cr
、Fe、Ni、Mo、Ca、8a)の水溶性塩よりなる
触媒成分と、10〜50重置%の灯油、軽油、重油、ア
ルコール、ケトン(含酸素炭化水素)等の炭化水素と、
該炭化水素を水に溶かすための1〜10重量%界面活性
剤と、残りが水とからなり、それらの成分を混合してエ
マルジョン化したものである。
Further, 8 is an injector for injecting and supplying a liquid for promoting combustion of the combustible particles to the exhaust passage 6 upstream of the particulate filter 7, and the injector 8 stores the liquid for promoting combustion. A spout 10a is connected to the tank 9 and the exhaust passage 6 upstream of the particulate filter 7.
An injector 10 disposed toward the surface and having an electromagnetic on-off valve 10b, a communication pipe 11 connecting the injector 10 to the tank 9, and an electric liquid supply pump disposed in the middle of the communication pipe 11. 12, the liquid in the tank 9 is supplied to a predetermined m<for example, 10 to 100 cc> by the operation of the liquid supply pump 12 and the opening operation of the electromagnetic on-off valve 10b of the injector 10.
It is made to inject toward the filter 7 from a, and to make it adhere to the surface. The liquid that promotes the combustion of the combustible particles is, for example, 0.05 to 0.5% by weight.
White metals (Pt, Pd, R
t+, Ir> water-soluble compound, or 1 to 10% by weight
base metals (V, Ctl, Cr
, Fe, Ni, Mo, Ca, 8a) and a hydrocarbon such as kerosene, light oil, heavy oil, alcohol, ketone (oxygenated hydrocarbon), etc. in an amount of 10 to 50%,
It consists of 1 to 10% by weight surfactant for dissolving the hydrocarbon in water, and the rest is water, and these components are mixed to form an emulsion.

さらに、13は上記噴射器8におけるインジェクタ10
の電磁R閉弁10bおよび流体供給ポンプ12を作動制
御するためのIll tli回路であって、該制御回路
13にはエンジン回転数に対応する上記燃料噴射ポンプ
4のポンプシャフト回転数の信号と、エンジン負荷に対
応する同コントロールスリーブ位置の信号とが入力され
ている・。また、14はエンジン始動用のスタータの作
動によりON動作してエンジン1の始動時を検出する始
動時検出手段としてのクランキングスイッチ、15はパ
ティキュレートフィルタ7直上流の排気通路6内の排気
ガス圧つまりエンジン1の背圧を検出する背圧センサ、
16はパティキュレートフィルタ7直下流の排気通路6
内における排気ガス温度Tに基づいてパティキュレート
フィルタ7での捕集可燃性粒子の燃焼状態を間接的に検
出する排気ガス温度センサであって、これらスイッチ1
4、センサ15,16の各出力は上記制御回路13に入
力されている。而して、制御回路13により、燃料噴射
ポンプ4の出力信号に基づいてエンジン1の運転領域を
検出し、その運転領域においてフィルタ7が目詰まり状
態にないときの予め設定記憶された適正背圧を検索し、
その適正背圧に対し背圧センサ15で検出された実際の
背圧を照合比較してフィルタ7の目詰まり状態の有無を
判定し、実際の背圧が適正背圧よりも高くてフィルタ7
が目詰まり状態にあるときには、その後のエンジン始動
時にクランキングスイッチ14の出力信号に基づいて噴
射器8を作動させるように1liIJIIlシ、その液
体供給ポンプ12およびインジェクタ10の電磁開閉弁
10bに作動信号を出力して、インジェクタ10から液
体を噴射させるようにした制御手段が構成されている。
Further, 13 is an injector 10 in the injector 8.
An Illtli circuit for controlling the operation of the electromagnetic R closing valve 10b and the fluid supply pump 12, and the control circuit 13 receives a signal of the pump shaft rotation speed of the fuel injection pump 4 corresponding to the engine rotation speed, The control sleeve position signal corresponding to the engine load is input. Further, 14 is a cranking switch which is turned ON by the operation of the starter for starting the engine to detect when the engine 1 is started, and 15 is the exhaust gas in the exhaust passage 6 immediately upstream of the particulate filter 7. a back pressure sensor that detects the back pressure of the engine 1;
16 is an exhaust passage 6 immediately downstream of the particulate filter 7
The exhaust gas temperature sensor indirectly detects the combustion state of combustible particles collected in the particulate filter 7 based on the exhaust gas temperature T in the switch 1.
4. Each output of the sensors 15 and 16 is input to the control circuit 13. The control circuit 13 detects the operating range of the engine 1 based on the output signal of the fuel injection pump 4, and determines the preset and stored appropriate back pressure when the filter 7 is not clogged in that operating range. Search for
The actual back pressure detected by the back pressure sensor 15 is compared with the appropriate back pressure to determine whether or not the filter 7 is clogged.
When the injector 8 is clogged, an activation signal is sent to the liquid supply pump 12 and the electromagnetic on-off valve 10b of the injector 10 so that the injector 8 is activated based on the output signal of the cranking switch 14 when the engine is subsequently started. A control means is configured to output the following and cause the injector 10 to inject the liquid.

次に、上記実施例における制御動作を第2図に示すフロ
ーチャートによって説明する。
Next, the control operation in the above embodiment will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.

先ず、スタート後のステップS+でイニシャライズを行
い、その後、ステップ32.83でそれぞれ燃料噴射ポ
ンプ4のシャフト回転数およびコントO−ルスリーブ位
置に基づいてエンジン回転数およびエンジン負荷を検出
する。次のステップS4で背圧センサ15の出力信号に
基づいてエンジン1の背圧を検出した後、ステップSs
でその背圧が上記ステップS2.83で検出されたエン
ジン1の各運転領域毎に予め適正に設定されている所定
背圧に1度低下したか否か、つまりパティキュレートフ
ィルタ7に捕集された可燃性粒子か1度燃焼除去された
か否かの判断を行い、この判断がNoであるときには上
記ステップS4に戻る。
First, initialization is performed in step S+ after the start, and then, in step 32.83, the engine rotation speed and engine load are detected based on the shaft rotation speed of the fuel injection pump 4 and the control sleeve position, respectively. After detecting the back pressure of the engine 1 based on the output signal of the back pressure sensor 15 in the next step S4, step Ss
In other words, whether or not the back pressure has decreased once to a predetermined back pressure that is properly set in advance for each operating range of the engine 1 detected in step S2.83 above, that is, if the particulate filter 7 It is determined whether or not the combustible particles have been burned and removed once, and if this determination is No, the process returns to step S4.

上記ステップS5での判断が背圧の所定背圧までの低下
によってYESであるときにはステップS6に移り、上
記ステップS4で検出された背圧が所定背圧よりも高い
か否か、すなわちパティキュレートフィルタ7が可燃性
粒子の捕集量増大によって目詰まり状態にあるか否かを
判断し、この判断がNoであるときには上記ステップS
2に戻ってそれ以後のステップ83 、84 、・・・
を繰り返す。
If the determination in step S5 is YES because the back pressure has decreased to a predetermined back pressure, the process moves to step S6, and it is determined whether or not the back pressure detected in step S4 is higher than the predetermined back pressure, that is, the particulate filter 7 is in a clogged state due to an increase in the amount of collected combustible particles, and if this determination is No, the step S described above is performed.
Return to step 2 and perform subsequent steps 83, 84,...
repeat.

一方、上記ステップS6での判断がYESであるときに
はステップS7に移行して、噴射器8による液体の今回
噴射回数Nをカウントし、次のステップS8でその今回
噴射回数Nを、予め第3図に示すように設定記憶されて
いる液体の噴射回数に対する噴射量特性のマツプに照合
して液体の今回噴射量Qを決定する。
On the other hand, if the determination in step S6 is YES, the process moves to step S7, where the current injection number N of the liquid by the injector 8 is counted, and in the next step S8, the current injection number N is calculated in advance as shown in FIG. The current injection amount Q of the liquid is determined by comparing it with a map of the injection amount characteristics for the number of liquid injections that has been set and stored as shown in FIG.

その際、上記第3図に示す噴射量特性では、液体の噴射
回数Nが増加する程、噴射IQが減少するように設定さ
れているため、液体の噴射回数Nの増加に伴ってパティ
キュレートフィルタ7への液体的触媒成分の堆積量が増
大するのを利用し、その堆積触媒成分により可燃性粒子
の燃焼促進効果をある程度確保しつつ、液体(触媒成分
)の使用量を低減してコストダウンを図ることができる
At this time, in the injection amount characteristic shown in FIG. 3 above, the injection IQ is set to decrease as the number of liquid injections N increases, so the particulate filter Utilizing the increase in the amount of liquid catalyst component deposited on 7, while ensuring a certain degree of combustion promotion effect of combustible particles by the deposited catalyst component, reducing the amount of liquid (catalyst component) used and reducing costs. can be achieved.

以上の如き液体噴射量Qの決定の後、ステップS9にお
いてクランキングスイッチ14が0Nil1作している
か否か、つまりエンジン1は始動時にあるか否かの判断
を行い、この判断がNOのときには、液体噴射を行わな
い状態とみてステップS9を続け、エンジン始動時を待
つ。
After determining the liquid injection amount Q as described above, it is determined in step S9 whether or not the cranking switch 14 is operating 0Nil1, that is, whether or not the engine 1 is at the time of starting. If this determination is NO, Assuming that no liquid injection is to be performed, step S9 is continued and the engine is started.

そして、エンジン1が始動状態になって上記ステップS
9の判断がYESになると、ステップS轄〜S 21の
液体噴射制御ルーチンを実行処理する。
Then, the engine 1 enters the starting state and the above step S
If the determination in step 9 is YES, the liquid injection control routine of steps S to S21 is executed.

この液体噴射ルーチンの最初のステップS +eでは噴
射器8の液体供給ポンプ12を駆動し、次のステップS
 nでインジェクタ10の電磁開閉弁10b@開いて、
該インジェクタ10から液体をフィルタ7の表面に噴射
する。その状態をステップS12で7ラグFに「1」を
立てて記憶した後、ステップS 13に移ってタイマを
セットし、次のステップS 14でそのタイマによりフ
ィルタ7の可燃性粒子が液体を噴射開始してから十分に
燃焼するまでのFtIWRの経過を判断する。そして、
上記タイマがタイムアウトするとステップS+sでタイ
マのリセットを行った後、ステップS +sで第2排気
ガス温度センサ16の出力信号に基づいてフィルタ7下
流の排気ガス温度T1つまりフィルタ7に補集された可
燃性粒子の燃焼により上昇する排気ガス温度を検出し、
次のステップS +yでその排気ガス温ITがフィルタ
7にクラックを発生させる許容限界値TBよりも高いか
否かを判断する。この判断がT≦T8のNoであるとき
には、ステップS +sに移って液体供給ポンプ12の
駆動時間が上記ステップSsで決定された・液体の噴射
量Qに対応する所定時間経過したか否かを判断し、この
判断が決定噴射量Qの未噴射を示すNOであるときには
上記ステップS +sに戻って液体噴射を継続させる。
The first step S+e of this liquid injection routine drives the liquid supply pump 12 of the injector 8, and the next step S+e drives the liquid supply pump 12 of the injector 8.
Open the solenoid valve 10b of the injector 10 at n,
Liquid is injected from the injector 10 onto the surface of the filter 7. After setting "1" to 7lag F and storing that state in step S12, the process moves to step S13 to set a timer, and in the next step S14, the timer causes the combustible particles in the filter 7 to inject the liquid. The progress of FtIWR from the time it starts until it is fully burned is determined. and,
When the timer times out, the timer is reset in step S+s, and then, in step S+s, the exhaust gas temperature T1 downstream of the filter 7, that is, the combustible gas collected in the filter 7, is determined based on the output signal of the second exhaust gas temperature sensor 16. detects the exhaust gas temperature rising due to the combustion of harmful particles,
In the next step S+y, it is determined whether the exhaust gas temperature IT is higher than the allowable limit value TB that causes cracks to occur in the filter 7. If this judgment is No (T≦T8), the process moves to step S+s, and it is determined whether or not the drive time of the liquid supply pump 12 has elapsed for a predetermined time corresponding to the liquid injection amount Q determined in step Ss. If the determination is NO indicating that the determined injection amount Q has not been injected, the process returns to step S+s to continue the liquid injection.

一方、上記ステップS +sでの判断がYESであると
きにはステップS +sに移って、上記インジェクタ1
0の電1r#閉弁10bを閉じるとともに、ステップS
sで液体供給ポンプ12の運転を停止させて噴射器8に
よる液体噴射を終了し、次いでステップS2+に移って
上記ステップS +zで立てられたフラグFを「0」に
した後、最初のステップS書に戻る。また、上記ステッ
プSτ7での判断がT>T日のYESであるときには、
可燃性粒子の燃焼温度が異常上昇した状態とみなして直
ちに上記ステップS +s〜821に移り液体噴射を終
了する。
On the other hand, if the determination in step S+s is YES, the process moves to step S+s, and the injector 1
0 electricity 1r# Close valve 10b and step S
At step s, the operation of the liquid supply pump 12 is stopped to end the liquid injection by the injector 8, and then the process moves to step S2+, where the flag F set at step S+z is set to "0", and then the first step S Return to book. Moreover, when the judgment in step Sτ7 is YES on T>T day,
It is assumed that the combustion temperature of the combustible particles has increased abnormally, and the process immediately moves to steps S+s to 821 to end the liquid injection.

したがって、この実施例では、上記の如き制御動作によ
り、噴射器8の可燃性粒子の堆積量の増大によってフィ
ルタ7が目詰まり状態になった後のエンジン1の始動時
、噴射器8が作動してそのインジェクタ10からフィル
タ7表面に向けて液体が噴射供給され、その液体はフィ
ルタ7表面に付着する。その後、主として、エンジン1
の運転に伴って排気ガス温度が上昇すると、上記フィル
タ7表面に付着した液体の着火温度低下等の作用により
上記堆積した可燃性粒子が着火燃焼し、フィルタ7の再
生が行われる。
Therefore, in this embodiment, the control operation as described above causes the injector 8 to operate when the engine 1 is started after the filter 7 has become clogged due to an increase in the amount of combustible particles deposited in the injector 8. A liquid is injected and supplied from the injector 10 toward the surface of the filter 7, and the liquid adheres to the surface of the filter 7. After that, mainly engine 1
When the exhaust gas temperature rises with operation, the accumulated combustible particles are ignited and burned due to the effect of lowering the ignition temperature of the liquid adhering to the surface of the filter 7, and the filter 7 is regenerated.

その場合、上記液体噴射を行うエンジン始動時の排気ガ
ス温度が低いので、噴射器8のインジェクタ10から噴
射された液体がフィルタ7表面に到達する前にその溶媒
が気化するのを抑制でき、液体の触媒成分が高分散状態
に保たれてフィルタ7表面に均一に付着して、その触媒
活性を有効に活用することができる。しかも、上記エン
ジン始動時は排気ガス屋が少ないので、インジェクタ1
0から噴射された液体噴射流が排気ガス流の影響を受け
て乱れることも少なく、液体をフィルタ7の表面全体に
亘ってより一層均−に付着させることができ、よってフ
ィルタ7で可燃性粒子を均等に燃焼させ、その再生を良
好に行うことができる。
In that case, since the exhaust gas temperature at the time of starting the engine that performs the liquid injection is low, it is possible to suppress the solvent from vaporizing before the liquid injected from the injector 10 of the injector 8 reaches the surface of the filter 7. The catalytic components are maintained in a highly dispersed state and adhere uniformly to the surface of the filter 7, so that the catalytic activity can be effectively utilized. Moreover, when starting the engine, there are few exhaust gas sources, so injector 1
The liquid jet stream injected from zero is less likely to be disturbed by the influence of the exhaust gas flow, and the liquid can be more evenly deposited over the entire surface of the filter 7. Therefore, the filter 7 can remove combustible particles. can be burned evenly and regenerated well.

また、上記の如く、エンジン始動時の排気ガス温度が低
いので、上記噴射器8からの液体がフィルタ7表面に付
着した後もその溶媒の気化が抑制されて、触媒成分がフ
ィルタ7下流部へスムーズに浸透するようになり、可燃
性粒子を安定して燃焼させることができる。
Furthermore, as mentioned above, since the exhaust gas temperature is low when the engine is started, even after the liquid from the injector 8 adheres to the surface of the filter 7, the vaporization of the solvent is suppressed, and the catalyst components are transferred to the downstream part of the filter 7. Penetration becomes smooth and combustible particles can be stably burned.

尚、本実施例では可燃性粒子の燃焼を促進させる液体と
して、触媒成分と炭化水素成分とを含有した混合液を用
いたものを示したが、上記液体としては上記触媒成分お
よび炭化水素成分のどちらか一方のみを含有する液体を
用いてもよい。
In this example, a liquid mixture containing a catalyst component and a hydrocarbon component was used as the liquid that promotes the combustion of combustible particles. A liquid containing only one of the two may also be used.

(発明の効果) 以上の如く、本発明によれば、エンジンの排気系に配設
されたパティキュレートフィルタ上流に、該フィルタに
補集された可燃性粒子の燃焼を促進させるための液体を
噴射器によって噴射供給する際、その噴射時期を排気ガ
スの流量が少なく、その温度が低いエンジン始動時とし
たことにより、液体噴射流の排気ガス流による乱れ、偏
りを抑制して、液体をフィルタ表面に均一に付着させ得
、さらには液体の溶媒の気化を抑制してフィルタでの可
燃性粒子を均等に安定して燃焼させることができ、よっ
て燃焼促進用の液体噴射による排気ガス中の可燃性粒子
の確実な燃焼除去の実現に寄与することができるもので
ある。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a liquid is injected upstream of a particulate filter disposed in the exhaust system of an engine to promote combustion of combustible particles collected in the filter. When the liquid is injected and supplied by the device, the injection timing is set at the time of engine startup when the exhaust gas flow rate is low and the temperature is low. This suppresses the turbulence and unevenness of the liquid jet flow caused by the exhaust gas flow, and allows the liquid to be delivered to the filter surface. Furthermore, by suppressing the vaporization of the liquid solvent, the flammable particles in the filter can be burned evenly and stably, and therefore the flammable particles in the exhaust gas can be reduced by spraying the liquid for combustion promotion. This can contribute to the realization of reliable combustion removal of particles.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明の実施例を示し、第1図は全体概略構成図
、第2図は制御回路におけるメインルーチンの制御手順
を示す説明図、第3図は液体の噴射回数に対する噴射量
を決定するための特性図である。 1・・・エンジン、6・・・排気通路、7・・・パティ
キュレートフィルタ、8・・・噴射器、13・・・制御
回路、14・・・クランキングスイッチ、15・・・背
圧センサ、16・・・排気ガス温度センサ。 第3図 大 4射回叡 →多
The drawings show an embodiment of the present invention, in which Fig. 1 is an overall schematic diagram, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the control procedure of the main routine in the control circuit, and Fig. 3 is for determining the injection amount with respect to the number of liquid injections. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Engine, 6... Exhaust passage, 7... Particulate filter, 8... Injector, 13... Control circuit, 14... Cranking switch, 15... Back pressure sensor , 16... Exhaust gas temperature sensor. Figure 3 Large 4 shots Kai → Multi

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)排気系に可燃性粒子などを捕集するパティキュレ
ートフィルタを備えたエンジンの排気ガス浄化装置にお
いて、上記パティキュレートフィルタの上流に上記可燃
性粒子の燃焼を促進させる液体を噴射供給する噴射器を
備えるとともに、エンジンの始動時を検出する始動時検
出手段と、該始動時検出手段の出力を受け、エンジンの
始動時に上記噴射器を作動させるように制御する制御手
段とを備えたことを特徴とするエンジンの排気ガス浄化
装置。
(1) In an exhaust gas purification device for an engine equipped with a particulate filter that collects combustible particles in the exhaust system, injection supplies a liquid that promotes combustion of the combustible particles upstream of the particulate filter. and a start detection means for detecting when the engine is started, and a control means that receives the output of the start detection means and controls the injector to operate when the engine is started. Features: Engine exhaust gas purification device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7980062B2 (en) * 2007-06-15 2011-07-19 Detroit Diesel Corporation Cold start white smoke aftertreatment protection

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58144619A (en) * 1982-02-23 1983-08-29 Toyota Motor Corp Method for regenerating particulate trap for diesel engine

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