JPH03294613A - エンジンの排気処理装置 - Google Patents

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、エンジンの排気処理装置に係り、詳しくは、
暖機運転時などで排出される白煙を低減できるようにし
た装置に関するものである。

〈従来の技術〉 例えばディーゼルエンジンにおいてはエンジンの始動直
後に白煙が排出されることがある。このような白煙は、
エンジンの暖機運転中に見られることが多く、未燃燃料
がそのまま排出されるので大気汚染あるいは環境浄化の
観点から改善が望まれていた。

このようにエンジンの暖機運転中に排出される白煙を低
減させるために、従来ては例えは特開昭６１−６１９０
７号公報などに見られるように、排気通路の一部に排気
浄化触媒を設けることか有効であるとされていた。

しかしながら、排気通路に排気浄化触媒を設けた場合は
、排気の温度が充分に高くなフて触媒が活性化している
領域では所期の目的を達成できるものの、暖機運転中な
どのように触媒の温度が充分に高くなっていない場合に
排出される白煙に対しては格別な効果を上げることがで
きないという不具合があった。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、
アイドル領域などで排出される白煙を効果的に捕集でき
る排気処理装置を提供することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本発明は、エンジンの排気通
路に設けた主開閉弁の上下流間をバイパス通路を介して
接続し、該バイパス通路に白煙捕集用のトラップを設け
ている。又、前記トラップより上流のバイパス通路に副
開閉弁を設けるとともに、エンジンの運転状態を検出す
る検出手段を設け、この検出手段の出力に基づいてエン
ジンがアイドル領域で運転されていることを検出したと
きに前記主開閉弁を閉弁作動させるとともに前記副開閉
弁を開弁作動させる制御手段を設けたことを主な特徴と
している。

〈作用〉 このように構成されたエンジンの排気処理装置において
、エンジンがアイドル領域以外の通常の領域で運転され
ているときは、制御手段からの指令により主開閉弁が開
かれて副開閉弁が閉じられる。従って、この状態ではエ
ンジンの排気がバイパス通路を通らないために、このバ
イパス通路に設けた白煙捕集用のトラップの目詰りなど
が回避される。

一方、エンジンがアイドル領域で運転された場合は、制
御手段からの指令に基づいて主開閉弁が閉じられるとと
もに副開閉弁が開かれる。すると、エンジンの排気がバ
イパス通路を通って排出され、このバイパス通路に設け
ているトラップにより白煙が捕集されるために、大気中
に白煙が放出されることがない。

又、エンジンの温度が所定値より低いアイドル領域での
み主開閉弁を閉じて副開閉弁を開くようにした場合は、
白煙が排出される可能性がない状態でバイパス通路に排
気が供給されない。このために、カーボンなどの微粒成
分が排気中に含まれていたとしてもトラップの劣化（目
詰りなど）を抑制できる。又、白煙捕集用トラップを設
けたバイパス通路の通路抵抗を排気通路に通路抵抗より
大きく設定することにより、副開閉弁を全開作動させた
状態でもアイドル領域での背圧を高くして燃焼を改善で
き、暖機を促進させて白煙の生成を予防できる。更に、
エキゾーストブレーキの作動時に副開閉弁を閉弁作動さ
せるようにした場合は、主開閉弁をエキゾーストブレー
キバルブと兼用してエキゾーストブレーキシステムを構
成することもできる。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明に係るエンジンの排気処理装置の一実施
例を示す概略構成図であり、エンジン１の排気マニホー
ルド２から図示しないマフラに至る排気通路３に主開閉
弁４を設けている。又、前記主開閉弁４の上下流間を接
続するバイパス通路５を設け、このバイパス通路５に白
煙捕集用のトラップ６を設けている。

トラップ６は、排気中に含まれる未燃燃料成分を分離捕
集するものであり、例えばＳＵＳワイヤメツシュあるい
はセラミックファイバーなどをバイパス通路５に充填す
ることによって構成されている。そして、このトラップ
６より上流のバイパス通路５に副開閉弁７を設けたうえ
で、前記主開閉弁４及び副開閉弁７をコントローラ８の
出力端子に接続している。

又、前記エンジン１の回転数を検出する回転センサ９及
びエンジン１（冷却水）の温度を検出する温度センサ１
０などを前記コントローラ８の入力端子に接続すること
により、エンジン１の回転数が例えば７５０ｒｐｍより
低い領域（アイドル領域）で運転され、しかも、エンジ
ン１の温度が所定値（例え゛ば５０℃）より低いと判断
したときにのみコントローラ８からの指令（信号）で主
開閉弁４を閉弁作動させるとともに副開閉弁７を開弁作
動させるようにしている。

以上のように構成したエンジンの排気処理装置において
、エンジン１が運転されると、その時の回転数及び温度
（冷却水温）が回転センサ９及び温度センサｌＯからコ
ントローラ８に供給される。

このようにして供給されたエンジン回転数が所定値より
高いとき、及び、温度が所定値より高いときはコントロ
ーラ８からの指令に基づいて主開閉弁４が開弁状態に保
持されるとともに副開閉弁７が閉弁状態に維持される。

従って、エンジン１の排気はバイパス通路５を経由する
ことなく図示しないマフラに供給されるために、カーボ
ンなどの微粒子成分が排気中に含まれていたとしても、
この微粒子成分がトラップ６に捕集されないのでこのト
ラップ６の目詰りなどが回避される。

方、エンジン１の回転数が所定値より低く、しかも、温
度が所定値よりも低いときはコントローラ８からの指令
によって主開閉弁４が閉じられるとともに副開閉弁７が
開かれる。すると、エンジン１の排気がバイパス通路５
を経由して図示しないマフラに供給されるために、排気
中に含まれていた未燃燃料成分がトラップ６によって捕
集分離され、未燃燃料成分を含まない排気のみがマフラ
に供給される。従って、大気中に放出される排気中に未
燃燃料成分が含まれず、白煙の排出が予防される。

即ち、エンジン１の回転数が所定値より低く、しかも、
エンジン１の温度が所定値より低いとき（白煙が排出さ
れる可能性があるとき）に限ってバイパス通路５を経由
してマフラに排気を導いて白煙の放出を予防しつつ、白
煙が排出される可能性がない通常の回転域での運転時及
び暖機状態での運転時にはトラップ６に排気を供給しな
いようにしている。このために、排気中にカーボンなと
め微粒成分が含まれていたとしても、この微粒成分によ
るトラップ６の目詰りを抑制できる。

第２図は本発明に係る排気処理装置の他の実施例を示し
たものである。この実施例ではバイパス通路５の通路抵
抗を排気通路３の通路抵抗より大きくすることにより、
主開閉弁４を閉じて副開閉弁７を開いたときの背圧を主
開閉弁４の開弁時の背圧より高くできるようにしている
。このために、この実施例による場合はアイドル領域で
の背圧を積極的に高くし、残留ガスの増加による燃焼温
度の上昇を行うことかできるために、暖機が促進されて
白煙の生成が抑制される。

又、第２図に示した実施例では主開閉弁４のアクチュエ
ータとして設けたシリンダ１１とバキュームタンク１２
との間にバルブ１３を介装するとともに副開閉弁７のア
クチュエータとして設けたダイヤフラム１４とバキュー
ムタンク１２との間にバルブ１５を介装し、これらのバ
ルブ１３．１５と電源１６とを図示しない燃料噴射ポン
プに設けられた燃料レバーがアイドル位置にあるときに
閉成されるリミットスイッチ１７と、手動で開閉操作さ
れる白煙スイッチ１８と、エンジン１の回転数が所定値
より低いときに閉成する制御スイッチ１９との直列回路
を介して接続することにより、白煙スイッチ１８が閉成
された状態で燃料レバーがアイドル位置に位置し、しか
も、エンジン１の回転数が所定値より低いときにのみ主
開閉弁４を閉弁作動させるとともに副開閉弁７を開弁作
動させるようにしている。

又、主開閉弁４側のバルブ１３への通電回路の一部を構
成する白煙スイッチ１８と制御スイッチ１９との直列回
路に手動で開閉制御されるエキゾーストブレーキスイッ
チ２０を並列に接続している。従って、白煙スイッチ１
８あるいは制御スイッチ１９の少なくとも一方が開成し
て副開閉弁７が閉弁保持されている状態においても、エ
キゾーストブレーキスイッチ２０が閉成されていると籾
は燃料レバーがアイドル位置にあれば主開閉弁４を閉弁
作動する。このために、この実施例による場合は主開閉
弁４を従来のエキゾーストブレーキバルブと同様に開閉
作動させることができる。尚、白煙スイッチ１８が閉成
操作されている場合でもエンジン１の回転数が所定値よ
り高いときは制御スイッチ１９が開成保持されて副開閉
弁７の開弁を阻止し、エンジン１の回転数が所定値より
低くなって制御スイッチ１９が閉成した時点で副開閉弁
７を開弁作動させて背圧が必要以上に上昇することを予
防するようにしているために、エキゾーストブレーキ力
を損なうことなくアイドル領域で排出される白煙を低減
させることができる。

即ち、第２図に示した実施例においては白煙の排出時及
びエキゾーストブレーキの作動時に主開閉弁４を閉弁作
動させつつ、エキゾーストブレーキの作動時には副開閉
弁７を閉弁作動させることができるので、バイパス通路
５を設けることによるエキゾーストブレーキ力の低下が
予防される。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように本発明によれば、エンジ
ンがアイドル領域で運転されているときにのみ排気をト
ラップに供給して他の運転領域ではトラップに導かない
ようにしているために、排気中の微粒子成分によるトラ
ップの目詰りなどを抑制しつつ排気の温度が低いアイド
ル領域で排１ 出される白煙を効果的に低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
本発明の他の実施例を示す要部の概略構成図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの排気通路に設けた主開閉弁と、該主開
   閉弁の上下流間を接続するバイパス通路と、該バイパス
   通路に設けた白煙捕集用のトラップと、該トラップより
   上流のバイパス通路に設けた副開閉弁と、エンジンの運
   転状態を検出する検出手段と、該検出手段の出力に基づ
   いてエンジンがアイドル領域で運転されていることを検
   出したときに前記主開閉弁を閉弁作動させるとともに前
   記副開閉弁を開弁作動させる制御手段とを備えてなるエ
   ンジンの排気処理装置。
2. （２）前記制御手段は、エンジンの温度が所定値より低
   いアイドル領域での運転時に主開閉弁を閉弁作動させる
   とともに副開閉弁を開弁作動させることを特徴とする請
   求項１のエンジンの排気処理装置。
3. （３）前記制御手段は、エンジンの回転数が所定値より
   高いエキゾーストブレーキの作動時に前記副開閉弁を閉
   弁作動させることを特徴とする請求項１又は２のエンジ
   ンの排気処理装置。