JPS6193221A - デイ−ゼルパテイキユレ−トオキシダイザシステム - Google Patents

デイ−ゼルパテイキユレ−トオキシダイザシステム

Info

Publication number
JPS6193221A
JPS6193221A JP59213973A JP21397384A JPS6193221A JP S6193221 A JPS6193221 A JP S6193221A JP 59213973 A JP59213973 A JP 59213973A JP 21397384 A JP21397384 A JP 21397384A JP S6193221 A JPS6193221 A JP S6193221A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxidizer
dpo
upstream
exhaust gas
particulates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59213973A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Kume
粂 智
Kazuo Koga
古賀 一雄
Takeo Kume
久米 建夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP59213973A priority Critical patent/JPS6193221A/ja
Publication of JPS6193221A publication Critical patent/JPS6193221A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (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】 この発明は、ディーゼルエンジンの排出ガス中に含まれ
るパティキュレートを低減するためのディーゼルパティ
キュレートオキシダイザシステムに関する。
ディーゼルエンジンの排出ガス中には、可燃性で微粒の
パティキュレートが含まれている。このパティキュレー
トは、すすと未燃炭化化合物がらなっており、排ガス黒
煙化の主因になっているだけでなく1人体に有害な恐れ
がある。このため。
ディーセルエンジンの排気系にフィルタを配設し。
このフィルタによりディーゼルパティキュレートを捕集
して、#1″ガスを清浄化する技彬の研究が盛んに行わ
れている。
フィルタに捕集されたパティキュレートは、これを適宜
除去しないとフィルタが目詰まりを起こして排気系を塞
ぎ、ニンジンの出力が低下してしまう、パティキュレー
トのフィルタからの除去は。
パティキュレートが可燃性であるため、フィルタに熱と
酸素を供給して燃焼させることにより行われる。エンジ
ンの高負荷運転時には、排ガス温度も高く徘ガス中に酸
素も含まれているので、パティキュレートは自然着火し
て燃える。しかしながら、市街地走行の大部分を占める
部分負荷運転時には、#):ガス温度が低いので、別の
強制手段による着火がないとパティキュレートは燃焼し
ない。
従来においては1強制着火手段としてバーナによる方法
が一般的である。バーナを備えたシステムでは、燃料は
エンジン運転用の軽油が使用されるが、バーナ燃焼用エ
アは専用のエアポジブから供給される。ディーゼルエン
ジンの排ガス中には多量の余剰酸素が残されているのに
これをバーナ燃焼用に利用しないのは、排ガス中の酸素
濃度がニンジン運転モードにつれて大きく変動するため
バーナの安定燃焼が確保できないためである。このため
、バーナ燃焼には専用エアポンプからのエアにより行わ
れ、このエアがフィルタに導入されてフィルタを再生す
る。この間、エンジンの排ガスは、バーナの安定燃焼を
妨げないように、その全量がバイパス系を経由して大気
中へ放出される。
このように、バーナシステムでは、構成が極めて複雑で
部品点数も多く、コストも非常に高くなる欠点がある。
これに対し、ディーゼルパティキュレートオキシダイザ
(以下DPOと略称する。)と呼ばれる触媒付きフィル
タは、パティキュレート中の未燃炭化化合物が比較的低
温でも触媒と反応し、この反応熱が触媒ベッドおよびパ
ティキュレートを加熱するので、 DPOの入ロガス温
が350℃程度でもパティキュレートが燃焼し始め、 
DPOの再生が開始される。一般に、触媒なしの場合に
は徘ガス温度が550℃以上にならないとパティキュレ
ートが燃焼しないことを考え合せると、DPOを備えた
システムは、DPOの再生温度が低いのでパティキュレ
ートによる目詰まりが起こりにくいことおよび再生装置
として比較的簡便なものが使用できるので低コストであ
ることの点においてバーナシステムに比べて優れている
と言える。
DPOシステムについては1本願出願人による多数の提
案がこれまでにもなされているが、その最近の成果は、
特願昭59−64144号明細書に示されている。これ
は、要約すると、ディーゼルエンジンの排気通路に配設
されて燃焼室からのディーゼルパティキュレートを捕集
するためのDPOと、このDPOに捕集されたディーゼ
ルパティキュレートを燃焼させてDPOの再生を図るべ
く DPOに向けて酸素を含む高温ガスを供給するため
の再生補助機構と、予め定められたDPO再生条件にも
とづいて再生補助機構の作動を制御するための再生補助
機構制御手段とを備えている。再生補助機構は、具体的
には燃料の噴射時期を遅らせる機構と吸気を絞る機構と
を備えており、これらを作動させることによって排ガス
温度を上昇させ、パティキュレートを燃焼させるように
なっている。
上記したDPOシステムにおいては、パティキュレート
を燃焼させるための酸素は、#l:ガス中に含まれてい
るものを使用している。しかしながら。
エンジンの高負荷運転時には、空気過剰率λが小さくな
るので排ガス中の酸yR濃度も低くなり、パティキュレ
ートが自己発火できる程度に排ガス温度が上昇している
にも拘らず、パティキュレートが燃焼しないまたはしに
くい状態になる。
この発明の目的は、上記したようなりPOシステムにお
いて、少なくともエンジンの高負荷運転時に空気過剰率
を増大させてDPOに捕集されたパティキュレートの燃
焼を容易にしたシステムを提供することにある。
この発明によるDPOシステムは、少なくともエンジン
の高負荷運転時に、エアクリーナまたはエアクリーナと
ターボチャージャとの間またはクランクケース内から2
次エアをチードバルプを介してDPOの上流に供給する
ことのできる手段と、そのさらに上流の排ガスを全量D
POの下流にバイパスさせることのできる手段とを備え
ている。
DPO上流の排ガス温度がパティキュレートの燃焼に必
要十分な温度に達しているときに、 DPO上流の排ガ
スを全量DPO下流にバイパスさせることにより、 D
PO上流の圧力を低下させてDPO上流への2次エアの
導入を容易にし、DPOに捕集されたパティキュレート
の燃焼を効率的に行う。
以下、この発明の一実施例を添付図面を参照して説明す
る。なお、この発明が前提とするDPOシステムの全体
構成については、前記した特願昭59−64144号明
Jll111に詳細に説明されているので、ここではこ
の発明の特徴部分だけを説明することにする。
図において、エアクリーナ1からの吸気通路2は、ター
ボチャージャ3のコンプレッサ4の入口に接続され、コ
ンプレッサ4の出口は、エンジンEの燃焼室5に吸気バ
ルブ6を介して連通ずるインテークマニホールドアに接
続されている。ターボチャージャ3のタービン8の入口
は、エンジンEの燃焼室5に排気バルブ9を介して連通
ずるエキゾーストマニホールド10に接続され、タービ
ン8の出口は、排気通路11を介してDPO12の上流
側に接続され、 DPO12の下流側は1図示されない
メインマフラに接続されている。
インテークマニホールド7とエキゾーストマニホールド
10との間にはバイパス13が設けられ、その途中にD
PO再生補助機構制御手段であるECUによって駆動さ
れるEGRバルブ14が配設されている。
また、エキゾーストマニホールド10と排気通路11と
の間に設けられたバイパス15には、ウェストゲートバ
ルブ16が配設され、これはインテークマニホールド7
に接続された導入管17を通る過給圧によって開閉制御
される。排気通路11には、一端をクランクケース内に
接続され、途中に2次エア供給制御バルブ18および逆
流防止用リードバルブ19を備えた2次エア供給管20
の他端が接続されている。また、2次エア供給管20が
接続されるそのさらに上流の排気3!A路11には、切
換バルブ21を偏えたバイパス22の一端が接続され、
その他端は、 DP012の下流側に接続されている。
さらに、 DPO12の上流側の排ガス圧力と下流側の
排ガスの圧力との差が圧力センサ23により検出され、
 DPO12の上流側の排ガス温度が、温度センサ24
により検出される。
12次エア供給源であるクランクケース内の圧力は正圧
であるが、各シリンダにおけるクランク角の位相の相違
により脈動しており、排気通路11を通る排ガスの圧力
も脈動しているので、クランクケース内の圧力が排気通
路ll内の圧力よりも一時的に高くなることがある。こ
のときにクランクケース内の空気が制御バルブ18およ
びリードバルブ19を通りで2次エア供給管20からD
PO12の上流の排気通路11に供給さ九、そこの排ガ
ス温度が十分に高ければ、DPO12に捕集されたパテ
ィキュレートが容易に燃焼する。
排ガス温度またはDPO12のベッド温度がパティキュ
レートの燃焼に必要な十分高い温度に達する条件は、エ
ンジンの高負荷運転時であり、または部分負荷運転時に
おいてDPO再生再生補助機動いているときである1部
分負荷運転時には、空気過剰率λが高負荷運転時よりも
小さくならないので、徘ガス中の酸素濃度も比較的高く
、これによりパティキュレートの燃焼が可能になる。し
かしながら、酸素濃度が高いといっても、クランクケー
ス内の2次エア中の酸素濃度よりは低いので、DPO再
生補助機構が働いているときに2次エアをDPO上流に
供給することは、パティキュレートの燃焼を速める上で
好ましい。
エンジンの高負荷運転時には、排気通路ll内の排圧も
上がるが、クランクケース内の空気圧も上がるので1両
者の脈動によりクランクケース内の空気圧が高いときに
は、2次エアが制御バルブ18およびリードバルブ19
を通ってDPO12上流に供給される。しかしながら、
 DPO12の再生が必要な時期は、すなわちDPO1
2が目詰まりを起している時期なので、排気通路ll内
の圧力はかなり高くなっており、クランクケース内から
2次エアが供給される機会は少なくなると思われる。そ
こでこの発明においては、 DPO12の再生が必要な
ときには、またはDPO12の再生をおこまうときには
、常閉の切換バルブ21を開けてタービン8から排出さ
れた排ガスを全量バイパス22を通じてDPO12下流
に排出させて、これによりDPO12上流の圧力を大幅
に低下させてクランクケース内からの2次エアの導入が
容易になるようにしている。
切換バルブの開閉制御は、ECUからの信号により行わ
れる。すなわち、圧力センサ23が、DPO12の上流
圧と下流圧との差圧からDPO12にパティキュレート
が一定量捕集されたことを検知し、温度センサ24が、
 DPO12上流の排ガス温度またはDPO12のベッ
ド温度がパティキュレートの燃焼に必要な十分に高い温
度になったことを検知すると、これら検知信号を入力さ
れたECUからの信号により切換バルブ21が開いて排
ガスを全量バイパスさせる。
DPO12が完全に目詰まりしているときは、アイドル
運転が不調でエンジンストールを起すことがあるので、
このような場合にも、切換バルブ21を開けて排ガスを
バイパスさせるとよい。
この実施例においては5排ガスのバイパスをタービン8
の下流で行っているので、ターボチャージャ3の出力低
下を招かない、また2次エア供給管20に制御バルブ1
8を設けであるので、DPO12の再生が必要なときま
たは再生を行うときにのみ2次エアを供給することがで
き、通常はこれを閉じておいて、排ガス温度またはDP
O12のベッド温度の無駄な低下を禦ぐことができる。
また22次エア供給源としては、平均圧力の高いクラン
クケース内が最も良いが、エアクリーナまたはエアクリ
ーナとターボチャージャ3のコンプレクサ4との間の吸
気通路であってもよい。
以上のように、この発明によるDPOシステムは。
少なくともエンジンの高負荷運転時にエアクリーナまた
はエアクリーナとターボチャージャとの間またはクラン
クケース内から2次エアをリードノ(ルブを介してDP
Oの上流に供給することのできる手段と、そのさらに上
流の排ガスを全量DPOの下流にバイパスさせることの
できる手段とを備えているので、簡単な構成により確実
に空気過剰率λを大きくすることができ、 opoに捕
集されたパティキュレートをエンジンの高負荷運転時に
自己発火させて容易に燃焼させることができ、また部分
負荷時におけるDPOの再生を素早く行うことがでいる
【図面の簡単な説明】
図は、この発明の一実施例における要部を示す概略構成
図である。 1・・・エアクリーナ、2−・吸気通路、3・・・ター
ボチャージャ、4・・・コンプレッサ、5・・・燃焼室
、6・・・吸気バルブ、7・・・インテークマニホール
ド、8・・・タービン、9・・・排気バルブ、10・・
・エキゾーストマニホールド、 11・・・排気通路、
12・・・DPo、 14・・・EGRバルブ、 16
・・・ウェストゲートバルブ、19・・・リードバルブ
、20・・・2次供給管、21・・・切換バルブ、22
・・・バイパス、24・・・温度センサ。 ECU ・

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  ディーゼルエンジンの排気通路に配設されて燃焼室か
    らのディーゼルパティキュレートを捕集するためのディ
    ーゼルパティキュレートオキシダイザと、前記オキシダ
    イザに捕集されたディーゼルパティキュレートを燃焼さ
    せて前記オキシダイザの再生を図るべく前記オキシダイ
    ザに向けて酸素を含む高温ガスを供給するための再生補
    助機構と、予め定められたオキシダイザ再生条件にもと
    づいて前記再生補助機構の作動を制御するための再生補
    助機構制御手段とを備えたディーゼルパティキュレート
    オキシダイザシステムにおいて、少なくともエンジンの
    高負荷運転時に、エアクリーナまたはエアクリーナとタ
    ーボチャージャとの間またはクランクケース内から2次
    エアをリードバルブを介して前記オキシダイザの上流に
    供給することのできる手段と、そのさらに上流の排ガス
    を全量前記オキシダイザの下流にバイパスさせることの
    できる手段とを備えたディーゼルパティキュレートオキ
    シダイザシステム。
JP59213973A 1984-10-12 1984-10-12 デイ−ゼルパテイキユレ−トオキシダイザシステム Pending JPS6193221A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59213973A JPS6193221A (ja) 1984-10-12 1984-10-12 デイ−ゼルパテイキユレ−トオキシダイザシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59213973A JPS6193221A (ja) 1984-10-12 1984-10-12 デイ−ゼルパテイキユレ−トオキシダイザシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6193221A true JPS6193221A (ja) 1986-05-12

Family

ID=16648127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59213973A Pending JPS6193221A (ja) 1984-10-12 1984-10-12 デイ−ゼルパテイキユレ−トオキシダイザシステム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6193221A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7043914B2 (en) EGR system for internal combustion engine provided with a turbo-charger
US10415513B2 (en) EGR system with particle filter and wastegate
US6843055B2 (en) Regeneration of diesel particulate filter for diesel engine
JP3150150B2 (ja) 内燃機関の作動方法
JP4843035B2 (ja) エンジン排気温度を維持するエンジンおよび方法
US8209967B2 (en) Internal combustion engine exhaust system
EP1445438A1 (en) Exhaust gas purifying system
US6742329B2 (en) Exhaust emission control system of diesel engine
EP1555401A1 (en) Exhaust purifying apparatus for internal combustion engine
JP5468263B2 (ja) 後処理を伴う空気処理システム
JP2002276405A (ja) ディーゼルエンジンの排気浄化装置
US10774724B2 (en) Dual stage internal combustion engine aftertreatment system using exhaust gas intercooling and charger driven air ejector
KR102540442B1 (ko) 가솔린 입자상 물질 필터 강제 재생 시스템
JPS6193219A (ja) デイ−ゼルパテイキユレ−トオキシダイザシステム
JP2010270715A (ja) シーケンシャル式の2段式過給機付き内燃機関およびその制御方法
JPS62162762A (ja) デイ−ゼル機関の排気ガス浄化装置
JPS60184918A (ja) デイ−ゼルパテイキユレ−ト捕集部材保護装置
JPS6193221A (ja) デイ−ゼルパテイキユレ−トオキシダイザシステム
JPS6079114A (ja) 内燃機関の排気微粒子処理装置
JPS59211710A (ja) 内燃機関の排気微粒子処理装置
KR100892538B1 (ko) 디젤매연여과장치의 재생시 질소산화물 흡장성능 향상을위한 배기가스 후처리장치
JPS6193220A (ja) デイ−ゼルパテイキユレ−トオキシダイザシステム
JPH0461165B2 (ja)
JPS60216017A (ja) 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気微粒子処理装置
JPS6233939Y2 (ja)