JPH0425414B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0425414B2 JPH0425414B2 JP2290383A JP2290383A JPH0425414B2 JP H0425414 B2 JPH0425414 B2 JP H0425414B2 JP 2290383 A JP2290383 A JP 2290383A JP 2290383 A JP2290383 A JP 2290383A JP H0425414 B2 JPH0425414 B2 JP H0425414B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- cylinder
- trap
- computer
- fuel injection
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust 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
- F01N3/023—Exhaust 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust 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
- F01N3/023—Exhaust 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
- F01N3/025—Exhaust 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 using fuel burner or by adding fuel to exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
- F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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)
Description
産業上の利用分野
本発明はデイーゼルエンジンの排気浄化装置に
関し、更に詳しくは、排気ガス中に含まれるカー
ボン粒子及びそれと同様な粒状物（以下、排気微
粒子という）を物理的方法によつてフイルタエレ
メント等の適切な捕集材（フイルタ）を収容した
トラツプ内に捕集し、捕集された排気微粒子を周
期的に焼却し、フイルタを再生するに適したデイ
ーゼルエンジンの排気浄化装置におけるトラツプ
再生装置に関する。 従来技術 デイーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる排
気微粒子はカーボン粒子のように可燃性のものが
ほとんどで、このような可燃性の微粒子を捕集
し、捕集された微粒子を焼却して捕集材を再生す
るには、従来から次のような方法が知られてお
り、それぞれ以下に述べるような欠点があつた。 デイーゼルエンジンの吸気系を絞り、吸入空
気量を減じて排気ガスの温度を上昇させ、排気
微粒子を燃焼させる方法。この方法は、エンジ
ンの高速域では排気温が十分上昇するので排気
微粒子の焼却が可能であるが、低、中速域では
排気温が十分上昇せず、排気微粒子の焼却、捕
集材の再生が不可能となる。 電気ヒータをフイルタの全面に取り付け、フ
イルタの表面に付着した排気微粒子を燃焼さ
せ、それを熱源として下流の微粒子を自燃させ
る方法。この方法は、フイルタの全表面に電気
ヒータを取り付ける為、電力消費が非常に大き
く、電力消費を小さくする為には、種々の工夫
が必要であり、コストも高くなる。 一方において、本出願人は上記のような問題点
を解決するために、さきに、排気微粒子を捕集、
燃焼する微粒子捕集トラツプを排気管路中に配設
した多気筒デイーゼルエンジンにおいて、爆発行
程と排気工程が重複して生じる少なくとも１組の
気筒の燃料通路間を連通路を介して連結し、微粒
子捕集トラツプの燃焼再生時に爆発気筒への燃料
の一部を直接排気筒に送り込む、すなわち筒内２
次噴射を行なつてそれにより高温の排気ガスを微
粒子捕集トラツプに流入せしめるようにしたデイ
ーゼルエンジンの排気浄化装置におけるトラツプ
再生装置を提案した。しかしこのような筒内２次
噴射を行なうシステムにおいてもエンジンの高速
域においてはともかく、低中速域におけるトラツ
プ内のフイルタの再生は未だ十分とは云えずこの
点の対策が望まれていた。 発明の目的 本発明は上記のような従来技術の問題点ならび
に本出願人の提案した筒内２次噴射方式の未解決
の問題点に鑑み案出されたものであつて、その目
的とするところは、排気ガスの温度を上昇させて
電力を要せずにフイルタ内の排気微粒子を燃焼さ
せることができ、しかもエンジンの高速域のみな
らず低中速域においても十分に排気微粒子を燃焼
させることのできるデイーゼルエンジンの排気浄
化装置におけるトラツプ再生装置を提供すること
にある。 発明の構成 本発明は上記の目的を達成するため、負荷、回
転数及び排気温のそれぞれを検出する各センサ
と、これらのセンサの検出信号が入力されるコン
ピユータと、このコンピユータによりその開閉が
制御される吸気絞り弁と、同コンピユータにより
作動制御され気筒の排気行程時に同気筒内に燃料
を噴射する２次燃料噴射機構と、排気路中のトラ
ツプ内に設置された未燃ガス反応触媒とを具備
し、エンジンの高速域では吸気絞りを、同低中速
域では２次燃料噴射又は２次燃料噴射と吸気絞り
との双方を行うようにしたデイーゼルエンジンの
排気浄化装置におけるトラツプ再生装置をその構
成上の特徴とする。 実施例 本発明の実施例を図面を参照して以下説明す
る。 第１図において１はデイーゼルエンジン本体、
２は燃料噴射ポンプであり、この燃料噴射ポンプ
２からは通常のように各気筒に燃料を供給するほ
か、特定の気筒の排気行程時に２次燃料を噴射す
るようになつているが、その機構については後述
する。３は吸気路中に設けた吸気絞り弁であつて
吸気絞り弁駆動用ダイヤフラム４によつて開閉さ
れるようになつており、このダイヤフラム４はバ
キユームポンプ５からの負圧により作動するよう
になつている。６，７はバキユームポンプ５と吸
気絞り弁駆動用ダイヤフラム４とを連結する負圧
通路８中に設けたバキユームスイツチングバルブ
（負圧切換弁、VSVと略称する）であり、これら
負圧切換弁に負圧を導入するかあるいは大気を導
入するかによつて前記吸気絞り弁駆動用ダイヤフ
ラム４の作動を制御する。また前記負圧切換弁
６，７は共にコンピユータ９に接続しており、こ
のコンピユータ９の指令に基づき前記のように負
圧と大気との導入の切換えが制御されるものであ
る。なお負圧切換弁を２個設けたのは吸気絞り弁
３の開閉を単にオン・オフ制御するだけでなくそ
の開閉をデユーテイ比制御することにより開閉度
を自由に調節できるようにするためである。１０
は排気路内に設置したトラツプでありこの中に発
泡セラミツク及びこれに類する材料よりなるフイ
ルタを収容し、さらにこのフイルタ表面に、未燃
ガス（CO、HC等）を反応燃焼させる触媒を取り
つけている。このトラツプ内のフイルタは３次元
の網目構造となつており、その内部を排気ガスが
流通可能でありかつ排気ガス中に含まれているカ
ーボン等の排気微粒子をその網目間に捕集するこ
とができるようになつている。１１は排気路中に
設けられた排気温センサであつて、その排気温の
検出信号はコンピユータ９に入力される。１２は
排気路中に設けたバイパス弁でありバイパス弁駆
動用ダイヤフラム１３によつて作動される。この
バイパス弁駆動用ダイヤフラム１３はバキユーム
ポンプ５に負圧切換弁１４を介して連結し、負圧
切換弁１４はコンピユータ９に接続しその指令に
より制御されるようになつている。 １５はトラツプ１０の下流側に設けた排気ガス
圧センサでありコンピユータ９に接続し、排気ガ
スの圧力を検出してその信号をコンピユータ９に
入力し、トラツプ１０の再生の必要性の判断を行
わせるものである。なおトラツプ再生の判断はエ
ンジンの回転数を積算して行き、ある積算の回転
数に達した時にコンピユータ９が指令するように
してもよい。１６はエンジン冷却水水温センサ、
１７は負荷センサ、１８は回転センサ、１９はス
ロツトル開度センサ、２０は吸入圧力センサであ
り、これら各センサの検出信号はコンピユータ９
に入力されるようになつている。２１は排気還流
弁である。 第２図は本実施例におけるトラツプ１０に高温
の排気ガスを送り込むための燃料２次噴射の配管
構成を示すもので、燃料噴射ポンプ２から各気筒
＃１、＃２、＃３、＃４の燃料噴射ノズル２２
Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄへの燃料は、通常の
ように燃料通路２３，２５，２７，２９を経て行
われる。 ところで多気筒エンジンの場合、或る１組の気
筒は爆発行程と排気行程が必ず重複して生じる。
すなわち４気筒エンジンの場合の４サイクルを例
に示すと下表１の如くなる。
関し、更に詳しくは、排気ガス中に含まれるカー
ボン粒子及びそれと同様な粒状物（以下、排気微
粒子という）を物理的方法によつてフイルタエレ
メント等の適切な捕集材（フイルタ）を収容した
トラツプ内に捕集し、捕集された排気微粒子を周
期的に焼却し、フイルタを再生するに適したデイ
ーゼルエンジンの排気浄化装置におけるトラツプ
再生装置に関する。 従来技術 デイーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる排
気微粒子はカーボン粒子のように可燃性のものが
ほとんどで、このような可燃性の微粒子を捕集
し、捕集された微粒子を焼却して捕集材を再生す
るには、従来から次のような方法が知られてお
り、それぞれ以下に述べるような欠点があつた。 デイーゼルエンジンの吸気系を絞り、吸入空
気量を減じて排気ガスの温度を上昇させ、排気
微粒子を燃焼させる方法。この方法は、エンジ
ンの高速域では排気温が十分上昇するので排気
微粒子の焼却が可能であるが、低、中速域では
排気温が十分上昇せず、排気微粒子の焼却、捕
集材の再生が不可能となる。 電気ヒータをフイルタの全面に取り付け、フ
イルタの表面に付着した排気微粒子を燃焼さ
せ、それを熱源として下流の微粒子を自燃させ
る方法。この方法は、フイルタの全表面に電気
ヒータを取り付ける為、電力消費が非常に大き
く、電力消費を小さくする為には、種々の工夫
が必要であり、コストも高くなる。 一方において、本出願人は上記のような問題点
を解決するために、さきに、排気微粒子を捕集、
燃焼する微粒子捕集トラツプを排気管路中に配設
した多気筒デイーゼルエンジンにおいて、爆発行
程と排気工程が重複して生じる少なくとも１組の
気筒の燃料通路間を連通路を介して連結し、微粒
子捕集トラツプの燃焼再生時に爆発気筒への燃料
の一部を直接排気筒に送り込む、すなわち筒内２
次噴射を行なつてそれにより高温の排気ガスを微
粒子捕集トラツプに流入せしめるようにしたデイ
ーゼルエンジンの排気浄化装置におけるトラツプ
再生装置を提案した。しかしこのような筒内２次
噴射を行なうシステムにおいてもエンジンの高速
域においてはともかく、低中速域におけるトラツ
プ内のフイルタの再生は未だ十分とは云えずこの
点の対策が望まれていた。 発明の目的 本発明は上記のような従来技術の問題点ならび
に本出願人の提案した筒内２次噴射方式の未解決
の問題点に鑑み案出されたものであつて、その目
的とするところは、排気ガスの温度を上昇させて
電力を要せずにフイルタ内の排気微粒子を燃焼さ
せることができ、しかもエンジンの高速域のみな
らず低中速域においても十分に排気微粒子を燃焼
させることのできるデイーゼルエンジンの排気浄
化装置におけるトラツプ再生装置を提供すること
にある。 発明の構成 本発明は上記の目的を達成するため、負荷、回
転数及び排気温のそれぞれを検出する各センサ
と、これらのセンサの検出信号が入力されるコン
ピユータと、このコンピユータによりその開閉が
制御される吸気絞り弁と、同コンピユータにより
作動制御され気筒の排気行程時に同気筒内に燃料
を噴射する２次燃料噴射機構と、排気路中のトラ
ツプ内に設置された未燃ガス反応触媒とを具備
し、エンジンの高速域では吸気絞りを、同低中速
域では２次燃料噴射又は２次燃料噴射と吸気絞り
との双方を行うようにしたデイーゼルエンジンの
排気浄化装置におけるトラツプ再生装置をその構
成上の特徴とする。 実施例 本発明の実施例を図面を参照して以下説明す
る。 第１図において１はデイーゼルエンジン本体、
２は燃料噴射ポンプであり、この燃料噴射ポンプ
２からは通常のように各気筒に燃料を供給するほ
か、特定の気筒の排気行程時に２次燃料を噴射す
るようになつているが、その機構については後述
する。３は吸気路中に設けた吸気絞り弁であつて
吸気絞り弁駆動用ダイヤフラム４によつて開閉さ
れるようになつており、このダイヤフラム４はバ
キユームポンプ５からの負圧により作動するよう
になつている。６，７はバキユームポンプ５と吸
気絞り弁駆動用ダイヤフラム４とを連結する負圧
通路８中に設けたバキユームスイツチングバルブ
（負圧切換弁、VSVと略称する）であり、これら
負圧切換弁に負圧を導入するかあるいは大気を導
入するかによつて前記吸気絞り弁駆動用ダイヤフ
ラム４の作動を制御する。また前記負圧切換弁
６，７は共にコンピユータ９に接続しており、こ
のコンピユータ９の指令に基づき前記のように負
圧と大気との導入の切換えが制御されるものであ
る。なお負圧切換弁を２個設けたのは吸気絞り弁
３の開閉を単にオン・オフ制御するだけでなくそ
の開閉をデユーテイ比制御することにより開閉度
を自由に調節できるようにするためである。１０
は排気路内に設置したトラツプでありこの中に発
泡セラミツク及びこれに類する材料よりなるフイ
ルタを収容し、さらにこのフイルタ表面に、未燃
ガス（CO、HC等）を反応燃焼させる触媒を取り
つけている。このトラツプ内のフイルタは３次元
の網目構造となつており、その内部を排気ガスが
流通可能でありかつ排気ガス中に含まれているカ
ーボン等の排気微粒子をその網目間に捕集するこ
とができるようになつている。１１は排気路中に
設けられた排気温センサであつて、その排気温の
検出信号はコンピユータ９に入力される。１２は
排気路中に設けたバイパス弁でありバイパス弁駆
動用ダイヤフラム１３によつて作動される。この
バイパス弁駆動用ダイヤフラム１３はバキユーム
ポンプ５に負圧切換弁１４を介して連結し、負圧
切換弁１４はコンピユータ９に接続しその指令に
より制御されるようになつている。 １５はトラツプ１０の下流側に設けた排気ガス
圧センサでありコンピユータ９に接続し、排気ガ
スの圧力を検出してその信号をコンピユータ９に
入力し、トラツプ１０の再生の必要性の判断を行
わせるものである。なおトラツプ再生の判断はエ
ンジンの回転数を積算して行き、ある積算の回転
数に達した時にコンピユータ９が指令するように
してもよい。１６はエンジン冷却水水温センサ、
１７は負荷センサ、１８は回転センサ、１９はス
ロツトル開度センサ、２０は吸入圧力センサであ
り、これら各センサの検出信号はコンピユータ９
に入力されるようになつている。２１は排気還流
弁である。 第２図は本実施例におけるトラツプ１０に高温
の排気ガスを送り込むための燃料２次噴射の配管
構成を示すもので、燃料噴射ポンプ２から各気筒
＃１、＃２、＃３、＃４の燃料噴射ノズル２２
Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄへの燃料は、通常の
ように燃料通路２３，２５，２７，２９を経て行
われる。 ところで多気筒エンジンの場合、或る１組の気
筒は爆発行程と排気行程が必ず重複して生じる。
すなわち４気筒エンジンの場合の４サイクルを例
に示すと下表１の如くなる。
【表】
尚、上表において各文字の意味する行程は次の
通りである。 圧…圧縮、爆…爆発、排…排気、吸…吸気 第１表から明らかな如く第１気筒（＃１）が爆
発行程のときは第２気筒（＃２）が排気行程にあ
り、以下同様に第２気筒の爆発と第４気筒の排
気、第３気筒（＃３）の爆発と第１気筒の排気、
第４気筒（＃４）の爆発と第３気筒の排気とが
夫々重複している。そこで本実施例ではこれら爆
発と排気とが重複する一組あるいは二組以上の気
筒の燃料通路どうしを連通路を介して連結する。
＃１気筒用の燃料通路２３と＃２気筒用の燃料通
路２５とは、また＃３気筒用の燃料通路２７と
＃４気筒用の燃料通路２９とは夫々連通路２４，
２８を介して連結される。そしてこれら連通路２
４，２８内には夫々爆発気筒（＃１及び＃４）側
から排気気筒（＃２及び＃３）側に向う方向にの
み燃料の流れを可能ならしめる逆止弁３３，３７
が設けられる。逆止弁３３，３７はそれ自体公知
の、例えばばね付勢式ボールチエツク弁でよい。
更にまた、これら連通路２４，２８内には切替弁
３１，３５が設けれらる。切替弁３１，３５はそ
れ自体公知の、例えばソレノイドプランジヤ式電
磁弁でよくコンピユータ９からの制御信号に基い
て連通路２４，２８を開閉制御するものである。
則ち、切替弁３１，３５は常時閉弁位置にあり、
トラツプ再生時のみコンピユータ９により開弁せ
しめられる。この切替弁３１，３５はトラツプ再
生時以外は各気筒の燃料通路を相互に独立させ、
エンジン本来の燃料供給を行わせるために設けら
れるものである。 上記の構成によりなる本実施例の作動は次のと
おりである。 エンジン運転中においてトラツプ１０の下流側
に設置された排気ガス圧センサ１５の検出結果に
よつてコンピユータ９がトラツプ１０の再生の必
要な有無を判断する。そしてトラツプ１０の再生
の必要な時期になると作動が開始される。 負荷センサ１７及び回転センサ１８の検出信号
によりコンピユータ９がエンジンの高速域である
ことを判断すると、その指令が負圧切換弁６及び
７に伝達され、これらの負圧切換弁はその大気ポ
ートが閉じられバキユームポンプ５からの負圧が
負圧通路８、負圧切換弁６及び７を経て吸気絞り
弁駆動用ダイヤフラム４に作用し、これにより吸
気絞り弁３を吸入圧力センサ２０の目標圧力にな
るまで閉じる。なお、一般に吸気を絞ると過剰空
気が減少し排気ガスの温度が上昇するので、吸入
圧力センサ２０の目標圧力はトラツプ１０内の排
気微粒子を燃焼させるに必要な排気ガス温が得ら
れるような吸入圧力に設定しておく。（カーボン
等の排気微粒子の燃料温度は約600℃であるが、
触媒を設ければこれよりさらに燃焼温度は下が
る。）その結果トラツプ１０内に流入する排気ガ
ス温度が排気微粒子燃料温度にまで上昇し、フイ
ルタに捕集されていた微粒子が燃焼しトラツプの
機能が再生できることとなる。なおこの際スロツ
トル開度センサ１９によりスロツトル開度の大き
さを検出しその開度が設定値以上になれば（負荷
が大きくなれば）コンピユータ９の指令により、
負圧切換弁１４を介してバイパス弁駆動用ダイヤ
フラム１３に負圧を導入し、バイパス弁１２を開
きトラツプ１０がエンジン１に与える圧力損失を
少なくする。このようにして高速域においては吸
気を絞ることにより排気ガス温度を上昇されトラ
ツプ内の排気微粒子を燃焼させることができる。 一方、負荷センサ１７、回転数センサ１８の検
出によりエンジンの低中速域であることを判断し
た場合には、コンピユータ９からの指令により切
換弁３１及び切換弁３５を開弁させるので、＃１
気筒の爆発行程直前に噴射されるべき燃料通路２
３の燃料の一部は連通路２４を介して逆止弁３３
を開弁させながら燃料通路２５に流れ込み＃２気
筒の燃料噴射ノズルから＃２気筒にも２次噴射さ
れる。このとき＃２気筒は爆発行程を終了して排
気行程の初期であるが＃２気筒に噴射された燃料
は気筒内に残存する爆発行程での高温燃焼ガスに
接触してCO、HCを発生しこれが排気路内に排出
される。 これと全く同様にして＃４気筒の爆発時にも
＃４気筒用の燃料の一部が排気行程中の＃３気筒
に供給され、CO、HCが発生しこれが排気路内に
排出される。そしてこのCO、HCをトラツプ１０
内の触媒の作用により反応させてその発生熱によ
つてトラツプ１０の内部温度を上昇させ、フイル
タにより捕集されている排気微粒子を焼却する。
この場合排気温センサ１１によりトラツプ１０内
の温度上昇が不十分であることを検出したならば
コンピユータ９が指令を出して負圧切換弁６，７
を切換えこれらの負圧切換弁を介して吸気絞り弁
駆動用ダイヤフラム４に負圧を導入し吸気絞り弁
３を閉じる方向に制御し、排気ガス温度をさらに
上昇するよう作用する。このようにして、エンジ
ン低中速域においては燃料の２次噴射により発生
した未燃ガス反応熱によりトラツプ１０内の温度
を上昇させ、これでも温度上昇が足りない場合に
はさらに吸気絞りを行なつて排気ガス温度を上昇
させ、トラツプ内の排気微粒子を焼却させること
ができる。 なお上記の燃料の２次噴射は２組の気筒間で行
なつたが、必らず２組の気筒間で行なうものとは
限られず、１組の気筒間のみで行なつてもよい。
また爆発気筒と排気気筒との組合わせも上記のも
のの他に、＃２気筒と＃４気筒、＃３気筒と＃１
気筒等が考えられる。 発明の効果 本発明は以上説明したように、吸気絞りと気筒
内への燃料２次噴射とトラツプ内の触媒との３者
を組合わせ用いることにより、エンジン高速域に
おいては吸気絞りのみで、低中速域においては気
筒内の燃料２次噴射により、あるいはこれで不十
分の時はさらに吸気絞りを加え、排気ガス温度を
排気微粒子の燃焼可能な温度にまで上昇させるこ
とができるので、エンジンの全運転領域において
十分にトラツプの再生が行なわれ電力消費を節減
することもでき、耐久性、安全性に優れ構造も比
較的簡単で低コストのデイーゼルエンジンの排気
浄化装置におけるトラツプ再生装置が得られるの
ものである。
通りである。 圧…圧縮、爆…爆発、排…排気、吸…吸気 第１表から明らかな如く第１気筒（＃１）が爆
発行程のときは第２気筒（＃２）が排気行程にあ
り、以下同様に第２気筒の爆発と第４気筒の排
気、第３気筒（＃３）の爆発と第１気筒の排気、
第４気筒（＃４）の爆発と第３気筒の排気とが
夫々重複している。そこで本実施例ではこれら爆
発と排気とが重複する一組あるいは二組以上の気
筒の燃料通路どうしを連通路を介して連結する。
＃１気筒用の燃料通路２３と＃２気筒用の燃料通
路２５とは、また＃３気筒用の燃料通路２７と
＃４気筒用の燃料通路２９とは夫々連通路２４，
２８を介して連結される。そしてこれら連通路２
４，２８内には夫々爆発気筒（＃１及び＃４）側
から排気気筒（＃２及び＃３）側に向う方向にの
み燃料の流れを可能ならしめる逆止弁３３，３７
が設けられる。逆止弁３３，３７はそれ自体公知
の、例えばばね付勢式ボールチエツク弁でよい。
更にまた、これら連通路２４，２８内には切替弁
３１，３５が設けれらる。切替弁３１，３５はそ
れ自体公知の、例えばソレノイドプランジヤ式電
磁弁でよくコンピユータ９からの制御信号に基い
て連通路２４，２８を開閉制御するものである。
則ち、切替弁３１，３５は常時閉弁位置にあり、
トラツプ再生時のみコンピユータ９により開弁せ
しめられる。この切替弁３１，３５はトラツプ再
生時以外は各気筒の燃料通路を相互に独立させ、
エンジン本来の燃料供給を行わせるために設けら
れるものである。 上記の構成によりなる本実施例の作動は次のと
おりである。 エンジン運転中においてトラツプ１０の下流側
に設置された排気ガス圧センサ１５の検出結果に
よつてコンピユータ９がトラツプ１０の再生の必
要な有無を判断する。そしてトラツプ１０の再生
の必要な時期になると作動が開始される。 負荷センサ１７及び回転センサ１８の検出信号
によりコンピユータ９がエンジンの高速域である
ことを判断すると、その指令が負圧切換弁６及び
７に伝達され、これらの負圧切換弁はその大気ポ
ートが閉じられバキユームポンプ５からの負圧が
負圧通路８、負圧切換弁６及び７を経て吸気絞り
弁駆動用ダイヤフラム４に作用し、これにより吸
気絞り弁３を吸入圧力センサ２０の目標圧力にな
るまで閉じる。なお、一般に吸気を絞ると過剰空
気が減少し排気ガスの温度が上昇するので、吸入
圧力センサ２０の目標圧力はトラツプ１０内の排
気微粒子を燃焼させるに必要な排気ガス温が得ら
れるような吸入圧力に設定しておく。（カーボン
等の排気微粒子の燃料温度は約600℃であるが、
触媒を設ければこれよりさらに燃焼温度は下が
る。）その結果トラツプ１０内に流入する排気ガ
ス温度が排気微粒子燃料温度にまで上昇し、フイ
ルタに捕集されていた微粒子が燃焼しトラツプの
機能が再生できることとなる。なおこの際スロツ
トル開度センサ１９によりスロツトル開度の大き
さを検出しその開度が設定値以上になれば（負荷
が大きくなれば）コンピユータ９の指令により、
負圧切換弁１４を介してバイパス弁駆動用ダイヤ
フラム１３に負圧を導入し、バイパス弁１２を開
きトラツプ１０がエンジン１に与える圧力損失を
少なくする。このようにして高速域においては吸
気を絞ることにより排気ガス温度を上昇されトラ
ツプ内の排気微粒子を燃焼させることができる。 一方、負荷センサ１７、回転数センサ１８の検
出によりエンジンの低中速域であることを判断し
た場合には、コンピユータ９からの指令により切
換弁３１及び切換弁３５を開弁させるので、＃１
気筒の爆発行程直前に噴射されるべき燃料通路２
３の燃料の一部は連通路２４を介して逆止弁３３
を開弁させながら燃料通路２５に流れ込み＃２気
筒の燃料噴射ノズルから＃２気筒にも２次噴射さ
れる。このとき＃２気筒は爆発行程を終了して排
気行程の初期であるが＃２気筒に噴射された燃料
は気筒内に残存する爆発行程での高温燃焼ガスに
接触してCO、HCを発生しこれが排気路内に排出
される。 これと全く同様にして＃４気筒の爆発時にも
＃４気筒用の燃料の一部が排気行程中の＃３気筒
に供給され、CO、HCが発生しこれが排気路内に
排出される。そしてこのCO、HCをトラツプ１０
内の触媒の作用により反応させてその発生熱によ
つてトラツプ１０の内部温度を上昇させ、フイル
タにより捕集されている排気微粒子を焼却する。
この場合排気温センサ１１によりトラツプ１０内
の温度上昇が不十分であることを検出したならば
コンピユータ９が指令を出して負圧切換弁６，７
を切換えこれらの負圧切換弁を介して吸気絞り弁
駆動用ダイヤフラム４に負圧を導入し吸気絞り弁
３を閉じる方向に制御し、排気ガス温度をさらに
上昇するよう作用する。このようにして、エンジ
ン低中速域においては燃料の２次噴射により発生
した未燃ガス反応熱によりトラツプ１０内の温度
を上昇させ、これでも温度上昇が足りない場合に
はさらに吸気絞りを行なつて排気ガス温度を上昇
させ、トラツプ内の排気微粒子を焼却させること
ができる。 なお上記の燃料の２次噴射は２組の気筒間で行
なつたが、必らず２組の気筒間で行なうものとは
限られず、１組の気筒間のみで行なつてもよい。
また爆発気筒と排気気筒との組合わせも上記のも
のの他に、＃２気筒と＃４気筒、＃３気筒と＃１
気筒等が考えられる。 発明の効果 本発明は以上説明したように、吸気絞りと気筒
内への燃料２次噴射とトラツプ内の触媒との３者
を組合わせ用いることにより、エンジン高速域に
おいては吸気絞りのみで、低中速域においては気
筒内の燃料２次噴射により、あるいはこれで不十
分の時はさらに吸気絞りを加え、排気ガス温度を
排気微粒子の燃焼可能な温度にまで上昇させるこ
とができるので、エンジンの全運転領域において
十分にトラツプの再生が行なわれ電力消費を節減
することもでき、耐久性、安全性に優れ構造も比
較的簡単で低コストのデイーゼルエンジンの排気
浄化装置におけるトラツプ再生装置が得られるの
ものである。
第１図は本発明の実施例の全体を示す系統図、
第２図は同実施例における２次燃料噴射のための
燃料配管図である。 １……デイーゼルエンジン本体、２……燃料噴
射ポンプ、３……吸気絞り弁、９……コンピユー
タ、１０……トラツプ、１１……排気温センサ、
１７……負荷センサ、１８……回転センサ、２０
……吸入圧力センサ、２３，２５，２７，２９…
…燃料通路、２４，２８……連通路、３１，３５
……切替弁、３３，３７……逆止弁。
第２図は同実施例における２次燃料噴射のための
燃料配管図である。 １……デイーゼルエンジン本体、２……燃料噴
射ポンプ、３……吸気絞り弁、９……コンピユー
タ、１０……トラツプ、１１……排気温センサ、
１７……負荷センサ、１８……回転センサ、２０
……吸入圧力センサ、２３，２５，２７，２９…
…燃料通路、２４，２８……連通路、３１，３５
……切替弁、３３，３７……逆止弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 負荷、回転数及び排気温のそれぞれを検出す
る各センサと、これらのセンサの検出信号が入力
されるコンピユータと、このコンピユータにより
その開閉が制御される吸気絞り弁と、同コンピユ
ータにより作動制御され気筒の排気行程時に同気
筒内に燃料を噴射する２次燃料噴射機構と、排気
路中のトラツプ内に設置された未燃ガス反応触媒
とを具備し、エンジンの高速域では吸気絞りを、
同中低速域では２次燃料噴射又は２次燃料噴射と
吸気絞りとの双方を行うようにしたデイーゼルエ
ンジンの排気浄化装置におけるトラツプ再生装
置。 ２ 前記２次燃料噴射機構の構成が、爆発行程と
排気行程が重複して生じる少なくとも１組の気筒
の燃料通路間を爆発気筒側から排気気筒側に向か
つてのみ燃料の流入を可能とする逆止弁を有する
連通路を介して連結すると共にこの連通路内にト
ラツプ再生時のみ開放する弁を設けたものである
特許請求の範囲第１項記載のデイーゼルエンジン
の排気浄化装置におけるトラツプ再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58022903A JPS59150921A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置におけるトラツプ再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58022903A JPS59150921A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置におけるトラツプ再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150921A JPS59150921A (ja) | 1984-08-29 |
| JPH0425414B2 true JPH0425414B2 (ja) | 1992-04-30 |
Family
ID=12095596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58022903A Granted JPS59150921A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置におけるトラツプ再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150921A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0629527B2 (ja) * | 1987-05-29 | 1994-04-20 | 川崎重工業株式会社 | 縦軸型エンジンの潤滑装置 |
| JP2748686B2 (ja) * | 1990-11-16 | 1998-05-13 | トヨタ自動車株式会社 | 筒内直接噴射式火花点火機関 |
| US6304815B1 (en) | 2000-03-29 | 2001-10-16 | Ford Global Technologies, Inc. | Method for controlling an exhaust gas temperature of an engine for improved performance of exhaust aftertreatment systems |
| DE50110758D1 (de) * | 2001-09-25 | 2006-09-28 | Ford Global Tech Llc | Vorrichtung und Verfahren zur Regeneration einer Abgasbehandlungseinrichtung |
| DE10261911A1 (de) * | 2002-12-30 | 2004-07-29 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Steuerung der Temperatur eines Katalysators sowie Mehrzylindermotor mit lambdasplitfähiger Abgasreinigungsanlage |
-
1983
- 1983-02-16 JP JP58022903A patent/JPS59150921A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59150921A (ja) | 1984-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0425414B2 (ja) | ||
| JPH0511205B2 (ja) | ||
| JPS6193219A (ja) | デイ−ゼルパテイキユレ−トオキシダイザシステム | |
| JPH0123649B2 (ja) | ||
| JPS60184918A (ja) | デイ−ゼルパテイキユレ−ト捕集部材保護装置 | |
| JPS62162762A (ja) | デイ−ゼル機関の排気ガス浄化装置 | |
| JPS6054491B2 (ja) | 圧縮着火式内燃機関 | |
| JPH0359251B2 (ja) | ||
| JPS6132122Y2 (ja) | ||
| JPS6079114A (ja) | 内燃機関の排気微粒子処理装置 | |
| JPS6140891Y2 (ja) | ||
| EP4229282B1 (en) | Method and system for managing an active scr device of an aftertreatment system ats | |
| JPS63988Y2 (ja) | ||
| JPH0617645B2 (ja) | 内燃機関の排気微粒子処理装置 | |
| JPS58158348A (ja) | ディーゼルエンジンの排気微粒子浄化制御装置 | |
| JPS6233939Y2 (ja) | ||
| JPS6337468Y2 (ja) | ||
| JPH0515892B2 (ja) | ||
| JPH0134647Y2 (ja) | ||
| JPS58162713A (ja) | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 | |
| JPS59101518A (ja) | デイ−ゼル微粒子除去装置 | |
| JPS60216017A (ja) | 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気微粒子処理装置 | |
| JPH04128549A (ja) | 排ガス重量低減装置 | |
| JPS58162712A (ja) | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 | |
| JPH0478809B2 (ja) |