JPS62150024A - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents

エンジンの排気浄化装置

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Publication number
JPS62150024A
JPS62150024A JP60296172A JP29617285A JPS62150024A JP S62150024 A JPS62150024 A JP S62150024A JP 60296172 A JP60296172 A JP 60296172A JP 29617285 A JP29617285 A JP 29617285A JP S62150024 A JPS62150024 A JP S62150024A
Authority
JP
Japan
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exhaust
combustion
filter
temperature
catalytic component
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Pending
Application number
JP60296172A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshitaka Nomoto
義隆 野元
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP60296172A priority Critical patent/JPS62150024A/ja
Publication of JPS62150024A publication Critical patent/JPS62150024A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • 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)
  • 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】 (産業上の利用分野) 本発明は、ディーゼルエンジンからの排気中に含まれる
カーボン等の可燃性粒子を捕集するフィルタに対して、
可燃性粒子の燃焼促進用溶液を噴射することにより、フ
ィルタ内に捕捉された可燃性粒子を燃焼除去する機構を
備えた排気浄化装置に関するものである。
(従来の技術) ディーゼルエンジンから排出された排気中に含まれるカ
ーボン等の可燃性粒子(パティキュレート)を捕捉する
。ために従来、例えば特開昭56−98519号公報に
開示のように、パティキュレートフィルタを用いた排気
浄化装置が提案されている。この装置では、捕集した可
燃性粒子によって目詰りを生じたフィルタを再生するた
めに、可燃性粒子の燃焼を促進させるための燃料をフィ
ルタに供給して、フィルタ内の可燃性粒子の燃焼除去を
行ない得るようにしたものがある。しかし、この方法で
も排気温度が低い場合には着火せず、低・中負荷運転し
か行なわない場合は再生できない問題がある。本出願人
においては、先に実願昭60−23368号において海
綿状タイプおよびウオールフロータイブのパティキュレ
ートフィルタを、この順序で排気系の上流側から配列し
、海綿状タイプのフィルタの上流側に燃焼促進用の溶液
を噴射するようにした装置を提案している。
ここに、上記の燃焼促進用の溶液としては、可燃性粒子
の着火温度を低下させるための触媒成分を含む触媒溶液
、およびこの触媒溶液と併せて用いて可燃性粒子の着火
温度を更に低下させ得るための助燃付物質を含む溶液が
ある。触媒成分としては例えば塩化H(CuCj22)
があり、また、助燃物質としては、アルコール、炭化水
素等がある。これらの触媒成分および助燃物質は、同時
期に、あるいは順次にフィルタ上流側に供給され、これ
によってフィルタに詰った可燃性粒子を燃焼させて、フ
ィルタを目詰りから再生するようにしている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このように、触媒成分および助燃物質を
供給した場合に、フィルタ上流側に供給した助燃物質、
例えばアルコールあるいは炭化水素化合物が気化し、燃
焼することなくそのままフィルタを通り抜け、CO,l
it:となって大気中に孜出されるおそれがある。また
、このような場合には、助燃物質の助燃作用が活用され
ず、単に助燃物質を無駄に消費しているのみであり、好
ましくな7)。
本発明は、このような従来技術の問題点に?杢みてなさ
れたものであり、助燃物質の供給を好適に行ない得るよ
うにしたエンジンの排気浄化装置を提供することを目的
とするものである。
(問題点を解決、するための手段) そのために、本発明では、触媒成分のみによっても可燃
性粒子を着火可能な排気温の温度帯域においては、触媒
成分のみをフィルタ上流側に供給し、この温度帯域より
も低い側の温度帯域においては、触媒成分を供給すると
共に、排気温に応じて好適な量の助燃物質を併給するよ
うにしている。
すなわち、本発明の排気浄化装置は、実施例を示す第1
図を参照して説明すると、排気通路6に配置され、排気
中の可燃性粒子を捕集するフィルタ30と;該フィルタ
30の排気上流側に、可燃性粒子の着火温度を低下させ
る触媒成分を供給する触媒供給手段と(8,10,11
)と;同じく前記フィルタ30の排気上流側に、可燃性
粒子の燃焼を促進させるための助燃物質を供給する助燃
物質供給手段(8,10,13)と;前記フィルタ30
に流入する排気の温度を検出する排気温検出手段 22
と;少なくとも排気温に基づき前記触媒供給手段を駆動
制御すると共に、前記触媒供給手段が駆動している所定
の排気温度帯域においては、前記助燃物質を排気温に応
じて所定の壜だけ供給するように前記助燃物質供給手段
を駆動制御する制御手段(12,21)とを備えたこと
を特徴としている。
(実施例) 以下に、第1図なしい第3図を参照して、本発明の詳細
な説明する。
第1図は本発明の実施例の全体構成を示し、1は渦流室
式ディーゼルエンジンであり、燃焼室2およびこの燃焼
室2に連通ずる渦流室3を備えている。4は燃料噴射ポ
ンプであり、エンジン1の渦流室3内に、燃料噴射ノズ
ル5を通じて燃料を噴射供給するこの燃料噴射ポンプ4
は、エンジン1によって、同期駆動される。6は排気通
路であり、上記エンジン1の燃焼室2内から排気ボート
を介して排出される排気を大気中に排出するためのもの
であり、この排気通路6の途中には、可燃性粒子の燃焼
を補助するために用いる炭化水素等の助燃物質を含む溶
液を貯えたタンク14に接続している。上記の切換弁1
2のオン位置においてタンク11とポ、ンプ10の人口
ポートとが連通し、そのオフ位置においてタンク14と
ポンプ10の人口ポートとが連通ずるようになっている
。このように、噴射器8には、ポンプ9によって空気が
、またポンプ10によって触媒溶液あるいは助燃物質を
含む溶液が供給され、供給された空気によってこれらの
溶液は噴射口8aからフィルタ31へ向けて霧状に噴射
される。15は、噴射器8の噴射口8aを開閉する電磁
開閉弁であり、噴射器の不(吏用時には噴射口8aを覆
い、使用時には開くようになっている。
上記噴射器8の噴射口8a上流側の排気通路部分6aと
パティキュレートフィルタ30の下流側の排気通路部分
とは排気迂回通路21によって連通されており、この排
気迂回通路21によりエンジン1からの排気を、噴射器
8の噴射口8aおよびパティキュレートフィルタ30を
迂回して通過させることもできる。−また、上記の通路
21の上流端部、すなわち噴射口8a上流側の排気通路
6との接続部には、排気迂回通路21を通過する排気債
を制御するバクフライ弁よりなる流量制御弁22が配設
されている。該流量制御弁22はロッド23を介してダ
イヤフラム装置24に連結され、該ダイヤフラム装置2
4の負圧室24aは負圧導入通路25を介して不図示の
バキュームポンプに連通されている。上記負圧導入通路
25の途中には、上記ダイヤフラム装置24の負圧室2
4aとバキュームポンプまたは大気開放部との連通比を
リニアに切り代えるデユーティソレノイドバルブ26が
配設されており、ダイヤフラム装置24の負圧室2・1
aに導入される負圧の大きさをデユーティソレノイドバ
ルブ26によりリニア制御してダイヤフラム装置24を
作動させることにより、流量制御弁22を馬区動制御す
るようになされている。
41は、上記各部の駆動制御を司どるコントロール・ユ
ニ・y)であり、例えばマイクロコンピュータにより構
成することができる。このユニット41には、エンジン
の運転状態を示す各f(u信号が入力される。例えば、
上流側フィルタ31の上流側に配置した排、気温センサ
42からは排気温を示す信号が人力され、また、キース
イッチ43からはキー信号が入力される。コントロール
・ユニット41は、各入力信号に基づき、各部の駆動制
御のための制御信号を出力する。詳述するに、コントロ
ール・ユニット内のROM内には、第2図に示すような
、排気温Tex、に対する助燃物質の供給量Qを定めた
制御マツプが展開されており、排気温センサ22から検
出される排気温Tex、に基づき助燃物質の供給量Qが
求められ、かかる供給量°Qで助燃物質の供給が行なわ
れるように、流量制御弁12が制御される。
第3図は、かかる助燃物質の供給制御を中心にした本例
のフローチャートである。
まず、ステップSTIにおいて、目詰り検出制御が行な
われる。この制御は、公知のように、エンジンの稼動時
間、走行距離、フィルタの背圧値、フィルタの電気抵抗
変化状基、燃料消費量等の要素に基づき、フィルタ30
の目詰り判定が行なわれる。次に、ステップST2にお
いて、排気温センサ32から排気温Tex、が読み込ま
れる。次に、上記の目詰り検出制御において、フィルタ
30の目詰りが検出された場合には、ステップST3か
らrYEsJの流れに沿ってステップST4へ進み、流
量制御弁22を駆動して、迂回通路21を所定の開度で
開き、排気の一部を目詰りしたフィルタ30を介さずに
直接に大気へ放出し、これによって背圧の異常な上昇を
回避する。この後、ステップST5へ進み、次に、排気
温が350℃以上の場合には、触媒溶液の供給のみによ
ってもフィルタ30に詰った可燃性粒子を燃焼可能であ
り、しかも、助燃物質を併せて供給するとこの助燃物質
が気化してフィルタ30をそのまま吹き抜けて、Co、
 HCとなって大気中に放出されるおそれがある。
従って、ステップST6からrYEsJの流れに沿って
進み、Sr1、Sr1、Sr1を順次に実行して、触媒
溶液の噴射を行なう。その後は、ステップ5TIOから
ステップ13ヘジヤンプして、開閉弁15を閉じた後、
ステップ5T14において迂回通路21を閉じる。
しかるに、排、気温が220℃以上で350℃未満の場
合には、触媒溶液の供給のみによって可燃性粒子の燃焼
が不可能である。また、かかる温度帯域では、排気温に
応じた適切な量の助燃物質を供給してやれば、可燃性粒
子の燃焼が促進され、しかも助燃物質がフィルタ30を
そのまま吹き抜けてしまうおそれもない。従ってステッ
プST7、Sr1、Sr1を順次に実行して触媒溶液の
噴射を行なった後、ステップ5TIOから「NO」の流
れに沿って進む。すなわち、ステップ5T11゜5T1
2.5T13.5T14を順次に実行して、前述した第
2図に示す制御マツプに従って、排気温TAX、から助
燃物質の供給量Qを求め、この算出された量の助燃物質
の噴射を行なう。なお、排気温が220℃未満の場合に
は、可燃性粒子を燃焼させるには低温すぎるので、排気
温が上昇するのをまつことになる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、排気温に基づき
、助燃物質の供給が必要な場合にのみこの助燃物質を供
給すると共に、この供給量を同じく排気温に基づき必要
量のみ供給するようにしているので、助燃物質を用いて
フィルタの目詰りからの再生を効率よく行ないつつ、助
燃物質の吹き抜けによるHC,COの排出を抑制でき、
更には、助燃物質の無駄な消費を回避することができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第2図は
第1図の装置によって制御される助燃物質の供給量を示
す特性図、第3図は第1図の装置の動作を示すフローチ
ャートである。 6・・・・・・排気通路、  3・・・・・・噴射器、
11・・・・・・タンク、   12・・・・・・流量
制御弁、13・・・・・・タンク、 21・・・・・・コントロール−ユニット、23・・・
・・・排気温センサ、30・・・・・・フィルタ。  
。 排気湿Tex。 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 排気通路に配置され、排気中の可燃性粒子を捕集するフ
    ィルタと;該フィルタの排気上流側に、可燃性粒子の着
    火温度を低下させる触媒成分を供給する触媒供給手段と
    ;同じく前記フィルタの排気上流側に、可燃性粒子の燃
    焼を促進させるための助燃物質を供給する助燃物質供給
    手段と;前記フィルタに流入する排気の温度を検出する
    排気温検出手段と;少なくとも排気温に基づき前記触媒
    供給手段を駆動制御すると共に、前記触媒供給手段が駆
    動している所定の排気温度帯域においては、前記助燃物
    質を排気温に応じて所定の量だけ供給するように前記助
    燃物質供給手段を駆動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浄化装置。
JP60296172A 1985-12-25 1985-12-25 エンジンの排気浄化装置 Pending JPS62150024A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60122214A (ja) * 1983-11-30 1985-06-29 Tokyo Roki Kk 内燃機関の排ガス中の黒煙除去方法及び装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60122214A (ja) * 1983-11-30 1985-06-29 Tokyo Roki Kk 内燃機関の排ガス中の黒煙除去方法及び装置

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