JPH0420975Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〓産業上の利用分野〓 本考案は、エンジンの始動時に生ずる白煙を防
止するためのエンジンの排気浄化装置に関する。

〓従来技術〓 一般にエンジンを始動させると、始動時に排気
ガス中に白煙を発生する場合がある。この白煙は
未燃焼あるいは不完全燃焼の燃料であつて、この
ような白煙はとくにエンジンの温度が低い場合に
より多く発生するという傾向がある。

このような始動時における排気ガス中の白煙を
防止するために、例えばデイーゼルエンジンにお
いてはその圧縮比を高くするようにしていたが、
圧縮比を高くすることは構造的に無理を生じ、あ
るいは騒音が大きくなる。また吸気加熱を行なう
ことにつて始動時の温度を高める対策もとられて
いるが、十分な効果が得られていない。あるいは
また排気管に設けられているエキゾーストブレー
キを作動させ、エンジンに負荷を与えることによ
つて温度を早く上昇させるような工夫もなされて
いるが、やはり効果は不十分で、確実に白煙を防
止することができない。

〓考案の目的〓 本考案はこのような問題点に鑑みてなされたも
のであつて、リターダとパテイキユレートトラツ
プとを利用してエンジンの始動時における白煙の
防止を効果的に達成す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。

〓考案の構成〓 本考案は、エンジンの始動時に生ずる排気ガス
中の白煙を防止するための装置において、発電機
から成るリターダと、抵抗を有して通電により発
熱するパテイキユレートトラツプと、始動制御装
置と、エンジンの冷却水の温度を検出する水温セ
ンサとを設け、エンジンの始動時に前記水温セン
サによつて検出される水温に対応する時間の間前
記始動制御装置によつてリターダを作動させてエ
ンジンに負荷を加えるとともに、このリターダの
発電出力を前記パテイキユレートトラツプに供給
して発熱させ、排気ガス中に含まれる白煙が前記
パテイキユレートトラツプ内を通過する際に分解
除去されるようにしたことを特徴とするエンジン
の排気浄化装置に関するものであつて、始動時に
エンジンの冷却水の温度に応じて設定される時間
リターダでエンジンに負荷を加えることによつて
エンジンの暖機を迅速に行なうようにするととも
に、排気ガス中に生じた白煙の主成分である炭化
水素をパテイキユレートトラツプで燃焼させるこ
とによつて、エンジンの始動時における白煙を防
止するようにしたものである。

〓実施例〓 以下本考案を図示の一実施例につき説明する。
第１図および第２図は本実施例に係るリターダを
備えたエンジン１を示すものであつて、このエン
ジン１は例えばトラツク用のデイーゼルエンジン
から構成されている。そしてこのエンジン１の背
面側にはフライホイールハウジング２が設けられ
ており、このハウジング２内にはクランクシヤフ
ト３に固着されたフライホイール４が収納されて
いる（第３図参照）。さらにフライホイールハウ
ジング２の背面側にはトランスミツシヨン５が配
されており、エンジン１の回転数を適当な値に変
速し、プロペラシヤフト６を介して駆動輪へ伝達
するようになつている。

つぎにこのエンジン１に設けられているリター
ダの構造について述べると、第３図に示すよう
に、ハウジング２内に収納されたフライホイール
４の外周面上には、円周方向に沿つて所定のピツ
チで誘導子磁極７が設けられている。そしてこの
誘導子磁極７を備えたフライホイール４が誘導子
型発電機の回転子を構成しており、この発電機が
自動車のリターダを構成するようになつている。

ハウジング２の上下にはそれぞれケース８が設
けられており、これらのケース８内には誘導子型
発電機の固定子が収納されている。この固定子は
第４図に示すように、フライホイール４の円周方
向に配列された複数のポールコア９を備えてい
る。ポールコア９の下端部は上記誘導子磁極７に
微小なエアギヤツプを介して対向するとともに、
その上端部は固定子ヨーク１０を介してケース８
の蓋板に固着されている。そしてポールコア９に
は電機子コイル１１と界磁コイル１２とがそれぞ
れ巻装されている。なお電機子コイル１１は二つ
のポールコア９に蹴つて巻装されているのに対し
て、界磁コイル１２はそれぞれのポールコア９に
一つづつ巻装されている。そして界磁コイル１２
は第１図および第２図に示すように、コントロー
ラ１３を介してバツテリ１４と接続されている。

これに対してこの誘導子型発電機から成るリタ
ーダの出力を取出すための電機子コイル１１は、
排気マニホールド２０に連結されている排気管１
５に装着されたパテイキユレートトラツプ１６と
接続されている。パテイキユレートトラツプ１６
は第３図に示すようにほぼ円柱状に構成されると
ともに、その軸線方向に無数の小孔１７が形成さ
れている。しかもこのパテイキユレートトラツプ
１６は導電性セラミツクから構成されており、こ
のトラツプ１６に通電すると発熱するような所定
の抵抗値を備える材料から構成されている。そし
てパテイキユレートトラツプ１６の両端には円板
状の電極１８が取り付けらるとともに、これらの
電極１８の下端側には端子１９が取付けられてお
り、この端子１９を介して電機子コイル１１の両
端はパテイキユレートトラツプ１６と接続される
ようになつている。

これに対してバツテリ１４と誘導子型発電機の
界磁コイル１２とを接続するコントローラ１３
は、第１図および第２図に示すようにリレースイ
ツチ２１を備えており、このリレースイツチ２１
がリレーコイル２２によつて開閉されるようにな
つている。リレーコイル２２は駆動回路２３と接
続されており、しかもこの駆動回路２３はマイク
ロコンピユータ２４からの制御信号によつて作動
されるようになつている。マイクロコンピユータ
２４の入力側にはキースイツチ２５が接続される
とともに、エンジン１の冷却水の温度を検出する
水温センサ２６が接続されている。

つぎに以上のような構成に成るこの自動車のリ
ターダの動作について説明する。例えばこのリタ
ーダを備えた自動車が長い坂を下りる場合には、
運転席に設けられている図外のリターダスイツチ
を投入する。すると第１図〜第３図に示すコント
ローラ１３を介してバツテリ１４からこの誘導子
型発電機の界磁コイル１２に電流が流れ、コイル
１２が励磁されることになる。界磁コイル１２は
第４図に示すように、ポールコア９を二つづつ互
いに逆向きに磁化するとともに、共通の電機子コ
イル１１が巻装された一対のポールコア９が互い
に異極となるように磁化する。従つてある瞬間に
おいては第３図において点線で示すような磁気回
路２７が形成される。これに対してフライホイー
ル４が回転して誘導子磁極７がポールコア９のピ
ツチに相当する角度だけ移動すると、第４図にお
いて鎖線で示すような磁気回路２８が形成され
る。

これらの磁気回路２７，２８を通過する磁束は
ともに電機子コイル１１と鎖交するとともに、二
つの磁気回路２７，２８を通過する磁束の向きは
互いに反転することになる。従つてこの磁束の変
化によつて電機子コイル１１に起電力が誘起さ
れ、この誘導子型発電機が発電を行なうことにな
る。このことはエンジン１あるいは車両がフライ
ホイール４を駆動することになり、このときに外
部からなされる仕事が制動力として利用されるこ
とになる。従つてこの誘導子型発電機の発電によ
つて車両が制動力を受け、減速されることにな
る。

このようにしてリターダが車両を制動する際に
おいて、このリターダを構成する発電機の発電出
力は、電機子コイル１１によつて取出されるとと
もに、この電機子コイル１１と接続されたパテイ
キユレートトラツプ１６に通電されることにな
る。パテイキユレートフイルタ１６は上述の如く
導電性であつて、しかも所定の抵抗を有するセラ
ミツクから構成されているために、このトラツプ
１６に通電が行なわれるとそれ自身が発熱するこ
とになり、このトラツプ１６の小孔１７によつて
捕捉されているパテイキユレートは再燃焼される
ことになる。

このように本実施例に係るリターダと接続され
た排気装置によれば、その排気管１５に装着され
たパテイキユレートトラツプ１６により捕捉され
た排気ガス中の粒状物、すなわちパテイキユレー
トは上記リターダを構成する発電機の出力を効果
的に利用して再燃焼することができ、これによつ
て排気ガス中から粒状のパテイキユレートを確実
に除去することが可能となる。

さらに本実施例に係るパテイキユレートトラツ
プ１６は始動時にエンジン１の排気ガス中に含ま
れる白煙を防止するのにも利用されるようになつ
ている。一般にエンジンの温度が低い状態で始動
を行なうと、多量の白煙を発生する。この白煙は
アセトアルデヒドを含む炭化水素が主成分であつ
て、このような白煙は効果的かつ確実に低減さ
れ、あるいは除去されることが望ましい。

そこで本実施例に係る装置においては、第５図
に示すフローチヤートに基いて、マイクロコンピ
ユータ２４の制御動作によつて、誘導子型発電機
から成るリターダとパテイキユレートトラツプ１
６とを用いて白煙を防止するようにしている。す
なわちマイクロコンピユータ２４はキースイツチ
２５が閉成されてエンジンがクランキングされる
と、これによつてエンジンが始動状態にあること
を検出するとともに、この検出に伴つて第５図に
示すフローチヤートの動作を行なう。

この動作は、まず水温センサ２６によつてエン
ジン１の冷却水の温度を検出する。つぎにマイク
ロコンピユータ２４はそのメモリに記憶されてい
る水温と通電時間との関係のマツプを読込む。こ
のマツプは例えば第６図に示すようなマツプであ
つてよく、冷却水温に応じたパテイキユレートト
ラツプ１６の通電時間を示すマツプであつてよ
い。そしてマイクロコンピユータ２４は上記の水
温とこのマツプとから、パテイキユレートトラツ
プ１６を作動させる時間をそのレジスタにセツト
する。

この状態においてマイクロコンピユータ２４
は、駆動回路２３に制御信号を供給し、リレーコ
イル２２を介してリレースイツチ２１を閉成す
る。従つてバツテリ１４から誘導子型発電機の界
磁コイル１２に界磁電流が流されることになり、
エンジン１のフライホイール４に設けられた誘導
子型発電機が発電を行なうことになり、これによ
つてエンジン１に負荷を加えるとともに、図外の
燃料噴射ポンプのガバナの作用によつて燃料の増
量を行なうようにする。そしてマイクロコンピユ
ータ２４はリターダが作動されている時間をカウ
ントするとともに、この時間が上記のレジスタに
セツトされた時間を超えたかどうかの判断を行な
い、セツトされた時間を超えた場合には、停止信
号を発生する。するとこの停止信号が駆動回路２
３に供給され、リレーコイル２２が消勢される。
従つて再びリレースイツチ２１が開かれて界磁電
流の供給が停止され、リターダの制動動作も停止
されるようになる。

このように本実施例に係る装置によれば、エン
ジンの作動時に、水温センサ２６によつて検出さ
れる水温に応じて、一定の時間だけリターダを作
動させるとともに、このリターダの発電出力をパ
テイキユレートトラツプ１６に供給するようにし
ている。従つてリターダによつてエンジン１に制
動力を加えることによつて、このエンジン１の始
動時の暖機時間を短縮することが可能になる。し
かもこのときにリターダで発生された発電出力に
よつてパテイキユレートトラツプ１６が発熱する
ために、始動時にエンジン１が発生する未燃焼の
炭化水素、すなわち白煙がこのパテイキユレート
トラツプ１６の小孔１７を通過する際に燃焼され
ることになり、白煙が水と炭酸ガスとに分解され
て排出されるようになる。従つてこのことから、
始動時における白煙を効果的に防止することが可
能になる。

以上本考案を図示の一実施例につき述べたが、
本考案は上記実施例によつて限定されることな
く、本考案の技術的思想に基づいて各種の変更が
可能である。例えば上記実施例はデイーゼルエン
ジンの排気浄化装置に関するものであるが、本考
案はガソリンエンジンの排気浄化装置にも適用可
能である。

〓考案の効果〓 以上のように本考案は、発電機から成るリター
ダと、抵抗を有して通電により発熱するパテイキ
ユレートトラツプと、始動制御装置と、エンジン
の冷却水の温度を検出する水温センサとを設け、
エンジンの始動時に前記水温センサによつて検出
される水温に対応する時間の間始動制御装置によ
つてリターダを作動させてエンジンに負荷を加え
るとともに、このリターダの発電出力をパテイキ
ユレートトラツプに供給して発熱させ、排気ガス
中に含まれる白煙が前記パテイキユレートトラツ
プ内を通過する際に分解除去されるようにしたも
のである。従つて本考案によれば、リターダで始
動時にエンジンの冷却水の温度に応じて設定され
る時間エンジンに負荷を加えることによつて暖機
を促進することが可能になるとともに、このリタ
ーダの発電出力によつてパテイキユレートトラツ
プを発熱させて白煙の燃焼を行なうことが可能と
なり、エンジンの始動時における排気ガス中にお
ける白煙を除去することが可能になる。しかもリ
ターダによるエンジンに対する負荷の付与および
パテイキユレートトラツプの発熱の時間がエンジ
ンの冷却水の水温に応じて設定される時間行なわ
れるために、エンジンの暖機および白煙の除去に
必要なリターダの駆動が適切な時間効果的に行な
われることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る排気浄化装置
を備えるエンジンの要部側面図、第２図は同要部
平面図、第３図はこのエンジンに取付けられてい
るリターダを示す外観斜視図、第４図はこのリタ
ーダの要部展開拡大縦断面図、第５図はこのリタ
ーダによる白煙防止の動作を示すフローチヤー
ト、第６図は冷却水温に対するトラツプの通電時
間を示すグラフである。 なお図面に用いた符号において、１……エンジ
ン、４……フライホイール、７……誘導子磁極、
１０……固定子ヨーク、１１……電機子コイル、
１２……界磁コイル、１５……排気管、１６……
パテイキユレートトラツプ、２１……リレースイ
ツチ、２２……リレーコイル、２３……駆動回
路、２４……マイクロコンピユータ、２６……水
温センサである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンの始動時に生ずる排気ガス中の白煙を
   防止するための装置において、発電機から成るリ
   ターダと、抵抗を有して通電により発熱するパテ
   イキユレートトラツプと、始動制御装置と、エン
   ジンの冷却水の温度を検出する水温センサとを設
   け、エンジンの始動時に前記水温センサによつて
   検出される水温に対応する時間の間前記始動制御
   装置によつてリターダを作動させてエンジンに負
   荷を加えるとともに、このリターダの発電出力を
   前記パテイキユレートトラツプに供給して発熱さ
   せ、排気ガス中に含まれる白煙が前記パテイキユ
   レートトラツプ内を通過する際に分解除去される
   ようにしたことを特徴とするエンジンの排気上記
   装置。