JPH052810B2 - - Google Patents
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- JPH052810B2 JPH052810B2 JP57045538A JP4553882A JPH052810B2 JP H052810 B2 JPH052810 B2 JP H052810B2 JP 57045538 A JP57045538 A JP 57045538A JP 4553882 A JP4553882 A JP 4553882A JP H052810 B2 JPH052810 B2 JP H052810B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- temperature
- throttle valve
- engine
- trap
- Prior art date
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- 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
- F01N3/0235—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 exhaust gas throttling means
-
- 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
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- 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
【発明の詳細な説明】
本発明はデイーゼルエンジンの排気ガス処理装
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、パ
テイキユレートまたは排気微粒子という）を物理
的方法によつて適切な捕集材に捕集し、捕集され
た排気微粒子を周期的に焼却し、捕集材を再生す
るに適した排気微粒子浄化装置（デイーゼルパテ
イキユレートラツプ）に関する。
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、パ
テイキユレートまたは排気微粒子という）を物理
的方法によつて適切な捕集材に捕集し、捕集され
た排気微粒子を周期的に焼却し、捕集材を再生す
るに適した排気微粒子浄化装置（デイーゼルパテ
イキユレートラツプ）に関する。
この種の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、従来から一般にヒータが用い
られている。即ち、電気ヒータを捕集材の全面に
取り付け、捕集材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然
させるものである。しかしながらこの方法は、電
気ヒータの電力消費が大きく、自動車部品として
はあまり好ましいものではない。そこでこれとは
別にヒータを用いずにデイーゼルエンジンの吸気
系を絞ることにより排気ガスの温度を上昇させ、
それにより排気微粒子を燃焼させる方法も提案実
施されている。しかしながらこの方法は、エンジ
ンの高負荷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、低負荷域では排気
温が十分上昇せず、排気微粒子の焼却、捕集材の
再生ができないという問題がある。更にまた、排
気ガス温度を上昇させるためには吸気系を過剰に
絞る必要があるが、吸気系を過剰に絞りすぎると
排気ガス中の酸素（O2）濃度が減少し着火し難
くくなるという反面が伴う。
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、従来から一般にヒータが用い
られている。即ち、電気ヒータを捕集材の全面に
取り付け、捕集材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然
させるものである。しかしながらこの方法は、電
気ヒータの電力消費が大きく、自動車部品として
はあまり好ましいものではない。そこでこれとは
別にヒータを用いずにデイーゼルエンジンの吸気
系を絞ることにより排気ガスの温度を上昇させ、
それにより排気微粒子を燃焼させる方法も提案実
施されている。しかしながらこの方法は、エンジ
ンの高負荷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、低負荷域では排気
温が十分上昇せず、排気微粒子の焼却、捕集材の
再生ができないという問題がある。更にまた、排
気ガス温度を上昇させるためには吸気系を過剰に
絞る必要があるが、吸気系を過剰に絞りすぎると
排気ガス中の酸素（O2）濃度が減少し着火し難
くくなるという反面が伴う。
本発明の目的は、上述のような欠点を解消し、
耐久性、安全性に優れかつ構造が簡単で低コスト
の、ヒータを用いない吸気絞りタイプのデイーゼ
ルエンジン用排気微粒子浄化装置を提供すること
にある。
耐久性、安全性に優れかつ構造が簡単で低コスト
の、ヒータを用いない吸気絞りタイプのデイーゼ
ルエンジン用排気微粒子浄化装置を提供すること
にある。
斯かる目的を達成するために、本発明によれば
吸気系路中に設けられる常開の吸気絞り弁に加
え、排気系路中には常開の排気絞り弁が設けら
れ、排気ガスの温度上昇は吸気絞りよりももつぱ
ら排気絞りにより行い、吸気絞りは必要最小限に
して余分な空気をある程度減じ主として排気絞り
の負担を軽減する（勿論排気温上昇にも寄与す
る）ために行う。
吸気系路中に設けられる常開の吸気絞り弁に加
え、排気系路中には常開の排気絞り弁が設けら
れ、排気ガスの温度上昇は吸気絞りよりももつぱ
ら排気絞りにより行い、吸気絞りは必要最小限に
して余分な空気をある程度減じ主として排気絞り
の負担を軽減する（勿論排気温上昇にも寄与す
る）ために行う。
排気絞り弁は、捕集材の下流側に設けられる。
再生時に吸気絞り弁と排気絞り弁とを共に閉弁す
ることにより、排気ガスの背圧が上昇すると共に
排気ガスの温度が排気微粒子の燃焼に必要な温度
まで上昇する。排気絞り弁を捕集材の上流ではな
く下流に設け、下流側で排気を絞ることにより捕
集材（トラツプ）の温度を全体的に略同時に均等
に上昇させることができる。また、本発明では、
排気絞り弁が絞られることにより所謂排気ブレー
キがかかつた状態になりエンジン出力（トルク）
がダウンするが、排気絞り時に燃料噴射増量手段
を作動させてエンジンへ供給される燃料噴射量を
増量することにより出力ダウンを補償している。
従つてデイーゼルエンジンの出力や運転性に悪影
響が及ぼされることはない。また本発明では排気
絞りと同時に吸気絞りも行われるので燃費の悪化
が防止できる。即ち、吸気を絞らず排気絞りだけ
で排気ガスを必要な温度まで上昇させてパテイキ
ユレートトラツプの再生を行おうとすると、デイ
ーゼルエンジンにおいては一般に吸気は常に過剰
に供給され燃料量で空燃比を制御するため、空気
量が多く排気絞りの負担が相当なものとなる。排
気絞り量が多くなるとそれだけ出力ダウンが増大
し、従つてこの出力ダウンを補償する燃料増量が
多くなり燃費が悪化することになる。そこで本発
明では、予じめ吸気絞りによりある程度余分な空
気を減じておき排気絞りに伴う燃料増量を最小に
抑えている。更にまた、吸気絞りを行わずに排気
絞りだけでトラツプ再生を行うと、例えば
30mile／ｈ位の低速運転時にトラツプ再生をす
る場合に排気温をトラツプ燃焼再生に必要な温度
まで上昇させるには、背圧が４〜５Kg／cm2absに
なるまで排気を絞る必要がありガスケツト類が吹
き抜ける可能性がある。このような危険性を回避
する意味でも、本発明におけるが如く吸気絞りと
排気絞りとを組合せて行うということは有利であ
る。
再生時に吸気絞り弁と排気絞り弁とを共に閉弁す
ることにより、排気ガスの背圧が上昇すると共に
排気ガスの温度が排気微粒子の燃焼に必要な温度
まで上昇する。排気絞り弁を捕集材の上流ではな
く下流に設け、下流側で排気を絞ることにより捕
集材（トラツプ）の温度を全体的に略同時に均等
に上昇させることができる。また、本発明では、
排気絞り弁が絞られることにより所謂排気ブレー
キがかかつた状態になりエンジン出力（トルク）
がダウンするが、排気絞り時に燃料噴射増量手段
を作動させてエンジンへ供給される燃料噴射量を
増量することにより出力ダウンを補償している。
従つてデイーゼルエンジンの出力や運転性に悪影
響が及ぼされることはない。また本発明では排気
絞りと同時に吸気絞りも行われるので燃費の悪化
が防止できる。即ち、吸気を絞らず排気絞りだけ
で排気ガスを必要な温度まで上昇させてパテイキ
ユレートトラツプの再生を行おうとすると、デイ
ーゼルエンジンにおいては一般に吸気は常に過剰
に供給され燃料量で空燃比を制御するため、空気
量が多く排気絞りの負担が相当なものとなる。排
気絞り量が多くなるとそれだけ出力ダウンが増大
し、従つてこの出力ダウンを補償する燃料増量が
多くなり燃費が悪化することになる。そこで本発
明では、予じめ吸気絞りによりある程度余分な空
気を減じておき排気絞りに伴う燃料増量を最小に
抑えている。更にまた、吸気絞りを行わずに排気
絞りだけでトラツプ再生を行うと、例えば
30mile／ｈ位の低速運転時にトラツプ再生をす
る場合に排気温をトラツプ燃焼再生に必要な温度
まで上昇させるには、背圧が４〜５Kg／cm2absに
なるまで排気を絞る必要がありガスケツト類が吹
き抜ける可能性がある。このような危険性を回避
する意味でも、本発明におけるが如く吸気絞りと
排気絞りとを組合せて行うということは有利であ
る。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
第１図において、１はデイーゼルエンジン本
体、２はトランスミツシヨン、３は吸気マニホル
ド、４は排気マニホルド、５は燃料噴射ポンプ、
６は燃料配管、７は燃料噴射弁（インジエクタ）、
８はバキユームポンプ、９は冷却用フアンであ
り、以上は通常のデイーゼルエンジンの構成部分
である。
体、２はトランスミツシヨン、３は吸気マニホル
ド、４は排気マニホルド、５は燃料噴射ポンプ、
６は燃料配管、７は燃料噴射弁（インジエクタ）、
８はバキユームポンプ、９は冷却用フアンであ
り、以上は通常のデイーゼルエンジンの構成部分
である。
排気マニホルド４の下流側の排気管路の部分に
は捕集材（トラツプ）容器１０が取り付けてあ
る。このトラツプ容器１０内部には捕集材（トラ
ツプ材）１２がある。トラツプ材は、排気ガス流
に対して過度の制限を生ずることがなく、その内
部を排気ガスが流通可能であり、かつ排気ガスに
含まれるかなりの量の排気微粒子を捕集できるよ
うになつている。また、トラツプ材は、エンジン
の作動時に周期的に、それに捕集された排気微粒
子の燃焼、灰化が行なわれるが、その際に到達さ
れるべき上昇した温度に十分耐えうるような適切
な材料で適当な形状に作られる。このような目的
に適した材料の例としては、三次元網目構造の発
泡セラミツク、モノリス型セラミツク、金属ワイ
ヤ・メツシユ又はステンレス鋼等による多量スク
リーン要素等がある。
は捕集材（トラツプ）容器１０が取り付けてあ
る。このトラツプ容器１０内部には捕集材（トラ
ツプ材）１２がある。トラツプ材は、排気ガス流
に対して過度の制限を生ずることがなく、その内
部を排気ガスが流通可能であり、かつ排気ガスに
含まれるかなりの量の排気微粒子を捕集できるよ
うになつている。また、トラツプ材は、エンジン
の作動時に周期的に、それに捕集された排気微粒
子の燃焼、灰化が行なわれるが、その際に到達さ
れるべき上昇した温度に十分耐えうるような適切
な材料で適当な形状に作られる。このような目的
に適した材料の例としては、三次元網目構造の発
泡セラミツク、モノリス型セラミツク、金属ワイ
ヤ・メツシユ又はステンレス鋼等による多量スク
リーン要素等がある。
トラツプ材に捕集された排気微粒子を燃焼、灰
化するには、通常、排気温度を約560℃程度のレ
ベルまで上昇させることが必要である。従つて、
トラツプ材を構成する材料はこの温度に十分耐え
うるものでなければならない。
化するには、通常、排気温度を約560℃程度のレ
ベルまで上昇させることが必要である。従つて、
トラツプ材を構成する材料はこの温度に十分耐え
うるものでなければならない。
ところが、経験の示すところによれば、通常の
エンジン作動（排気温を上昇させる特別な手段を
設けていない場合）においては排気系内の温度は
エンジン負荷および速度の異る条件下でかなり変
化し、また排気系における微粒子トラツプの位置
によつては、トラツプ内の温度はその中に集めら
れた微粒子を焼き払うに要するレベルに決して達
することができない。これは、多くの自動車適用
例において典型的なようにエンジンがフル・スロ
ツトルのもとではめつたに作動されないような場
合、ターボ過給装置を備えている場合、あるいは
第１図に示した配置におけるように特定のトラツ
プがエンジンの排気マニホルド下流の排気管路に
装着される場合に、特にそうである。従つて、集
められた微粒子を周期的に灰化するには、排気温
度を約560℃の必要レベルまで上昇せしめるため
の何らかの手段を設けることが必要である。この
ような排気温上昇手段として本発明では排気絞り
を採用している。即ち、トラツプ材下流の排気系
１５に排気絞り弁２０を設け、これにより排気を
絞ることにより排気温の上昇をはかつている。排
気を絞ると排気ガスの背圧が上昇しエンジンのト
ルクが低下する。この低下トルクはすべて熱とな
つて排気温の上昇をもたらす。この排気絞り弁２
０はリンクを介してダイヤフラム弁２１に連結さ
れ、このダイヤフラム弁２１はバキユーム配管１
３を介して負圧切換弁VSV２２に連結され駆動
される。VSV２２は、バキユーム配管２３を介
してバキユームポンプ８に連結されている一方、
配線２４を介してマイクロコンピユータCPU３
０に接続されている。VSV２２は、通常はその
大気ポートが開放しており、ダイヤフラム弁２１
には大気が作用して、排気絞り弁２０を開いてい
る。マイクロコンピユータCPU３０から配線２
４を通じて信号が伝えられた時は、VSV２２の
大気ポートは閉じられ、バキユームポンプ８から
の負圧がバキユーム配管２３、VSV２２を通じ
てダイヤフラム弁２１に作用し、これにより絞り
弁２０が閉じられ、排気管１５をその通路の約90
％程度絞る。
エンジン作動（排気温を上昇させる特別な手段を
設けていない場合）においては排気系内の温度は
エンジン負荷および速度の異る条件下でかなり変
化し、また排気系における微粒子トラツプの位置
によつては、トラツプ内の温度はその中に集めら
れた微粒子を焼き払うに要するレベルに決して達
することができない。これは、多くの自動車適用
例において典型的なようにエンジンがフル・スロ
ツトルのもとではめつたに作動されないような場
合、ターボ過給装置を備えている場合、あるいは
第１図に示した配置におけるように特定のトラツ
プがエンジンの排気マニホルド下流の排気管路に
装着される場合に、特にそうである。従つて、集
められた微粒子を周期的に灰化するには、排気温
度を約560℃の必要レベルまで上昇せしめるため
の何らかの手段を設けることが必要である。この
ような排気温上昇手段として本発明では排気絞り
を採用している。即ち、トラツプ材下流の排気系
１５に排気絞り弁２０を設け、これにより排気を
絞ることにより排気温の上昇をはかつている。排
気を絞ると排気ガスの背圧が上昇しエンジンのト
ルクが低下する。この低下トルクはすべて熱とな
つて排気温の上昇をもたらす。この排気絞り弁２
０はリンクを介してダイヤフラム弁２１に連結さ
れ、このダイヤフラム弁２１はバキユーム配管１
３を介して負圧切換弁VSV２２に連結され駆動
される。VSV２２は、バキユーム配管２３を介
してバキユームポンプ８に連結されている一方、
配線２４を介してマイクロコンピユータCPU３
０に接続されている。VSV２２は、通常はその
大気ポートが開放しており、ダイヤフラム弁２１
には大気が作用して、排気絞り弁２０を開いてい
る。マイクロコンピユータCPU３０から配線２
４を通じて信号が伝えられた時は、VSV２２の
大気ポートは閉じられ、バキユームポンプ８から
の負圧がバキユーム配管２３、VSV２２を通じ
てダイヤフラム弁２１に作用し、これにより絞り
弁２０が閉じられ、排気管１５をその通路の約90
％程度絞る。
上述の如く、排気絞りを行うと出力ダウン（ト
ルクダウン）が生じるのでこれを補償するために
燃料量が増量される。そのため、本発明では、エ
ンジンへ供給される燃料噴射量を増量する手段が
設けてある。即ち、燃料噴射ポンプ５のプランジ
ヤ位置をコントロールするアクチユエータ３１が
設けられる。このアクチユエータ３１は、例えば
燃料噴射ポンプ５のインジエクシヨンノズル７
（第２図）からの燃料噴射時間を制御するスピル
リング６１にリンク機構６５を介して連結される
ダイヤフラム弁３１でよい。ダイヤフラム弁３１
はバキユーム配管１６を介してVSV１８に連結
され、これにより駆動される。VSV１８は配線
３２を介してCPU３０に連結され、かつバキユ
ーム配管１９を介してバキユームポンプ８に連結
される。従つて、マイクロコンピユータCPU３
０から配線３２を通じて信号が伝えられた時は、
アクチユエータ３１はスピルリング６１により燃
料噴射ポンプ５のプランジヤ６６を移動させ、燃
料噴射量を増加させる。
ルクダウン）が生じるのでこれを補償するために
燃料量が増量される。そのため、本発明では、エ
ンジンへ供給される燃料噴射量を増量する手段が
設けてある。即ち、燃料噴射ポンプ５のプランジ
ヤ位置をコントロールするアクチユエータ３１が
設けられる。このアクチユエータ３１は、例えば
燃料噴射ポンプ５のインジエクシヨンノズル７
（第２図）からの燃料噴射時間を制御するスピル
リング６１にリンク機構６５を介して連結される
ダイヤフラム弁３１でよい。ダイヤフラム弁３１
はバキユーム配管１６を介してVSV１８に連結
され、これにより駆動される。VSV１８は配線
３２を介してCPU３０に連結され、かつバキユ
ーム配管１９を介してバキユームポンプ８に連結
される。従つて、マイクロコンピユータCPU３
０から配線３２を通じて信号が伝えられた時は、
アクチユエータ３１はスピルリング６１により燃
料噴射ポンプ５のプランジヤ６６を移動させ、燃
料噴射量を増加させる。
斯かる燃料噴射弁自体及び燃料増量機構自体は
公知であるのでこれ以上詳述しない。
公知であるのでこれ以上詳述しない。
また、上述の如く排気絞りだけで排気温上昇を
行おうとすると燃費の悪化等種々の不都合が生じ
るので、本発明においては吸気絞りも合わせて行
われる。そのために、吸気マニホルド３の入口部
には吸気絞り弁４０が設けられる。吸気絞り弁４
０はリンク４１を介して負圧作動式ダイヤフラム
弁４３に連結され、このダイヤフラム弁４３は負
圧切替弁VSV４５、バキユーム配管４６を介し
てバキユームポンプ８に連結されている。また負
圧切替弁４５は配線４４を介してマイクロコンピ
ユータCPU３０に連結されている。従つて、
CPU３０から配線４４を通じて指令信号が負圧
切替弁４５に入力されると、この負圧切替弁４５
のバキユーム径路が開き、バキユームポンプ８か
らの負圧が配管４６を通じてダイヤフラム弁４３
に伝えられ、リンク４１を介して吸気絞り弁４０
を閉方向に作動させる。これが吸気通路を絞るス
ロツトリング手段である。絞り弁４０の開度は配
線４２を介してスロツトルセンサ４８で検知さ
れ、配線４９を介してCPU３０に入力される。
行おうとすると燃費の悪化等種々の不都合が生じ
るので、本発明においては吸気絞りも合わせて行
われる。そのために、吸気マニホルド３の入口部
には吸気絞り弁４０が設けられる。吸気絞り弁４
０はリンク４１を介して負圧作動式ダイヤフラム
弁４３に連結され、このダイヤフラム弁４３は負
圧切替弁VSV４５、バキユーム配管４６を介し
てバキユームポンプ８に連結されている。また負
圧切替弁４５は配線４４を介してマイクロコンピ
ユータCPU３０に連結されている。従つて、
CPU３０から配線４４を通じて指令信号が負圧
切替弁４５に入力されると、この負圧切替弁４５
のバキユーム径路が開き、バキユームポンプ８か
らの負圧が配管４６を通じてダイヤフラム弁４３
に伝えられ、リンク４１を介して吸気絞り弁４０
を閉方向に作動させる。これが吸気通路を絞るス
ロツトリング手段である。絞り弁４０の開度は配
線４２を介してスロツトルセンサ４８で検知さ
れ、配線４９を介してCPU３０に入力される。
以上に述べた吸気絞り弁４０、排気絞り弁２０
及び燃料噴射量増量手段は、デイーーゼルエンジ
ンの作動中に周期的に互いに連動して動作させ、
排気微粒子の燃焼、灰化及びトラツプ容器１０の
再生が行なわれるのであるが、このような再生動
作の開始時期や前記手段の動作はマイクロコンピ
ユータCPU３０によつて制御される。この為に、
エンジンの運転条件や排気ガスの状態等を検出
し、CPU３０に入力する。即ち、第１図におい
て、５０はエンジン負荷、５１はエンジン回転
数、５２はエンジン水温、５４はトラツプ前の排
気ガス温、５５はトラツプ内部の温度、５６はト
ラツプ出口の排気ガス温であり、これらの各検出
信号がCPU３０に入力される。
及び燃料噴射量増量手段は、デイーーゼルエンジ
ンの作動中に周期的に互いに連動して動作させ、
排気微粒子の燃焼、灰化及びトラツプ容器１０の
再生が行なわれるのであるが、このような再生動
作の開始時期や前記手段の動作はマイクロコンピ
ユータCPU３０によつて制御される。この為に、
エンジンの運転条件や排気ガスの状態等を検出
し、CPU３０に入力する。即ち、第１図におい
て、５０はエンジン負荷、５１はエンジン回転
数、５２はエンジン水温、５４はトラツプ前の排
気ガス温、５５はトラツプ内部の温度、５６はト
ラツプ出口の排気ガス温であり、これらの各検出
信号がCPU３０に入力される。
このような制御系において留意すべき事項は次
のとおりである。
のとおりである。
１ トラツプは集められた微粒子が排気ガス流に
対して過度の限定を生ぜしめないように充分に
しばしば清掃されなければならない。
対して過度の限定を生ぜしめないように充分に
しばしば清掃されなければならない。
２ エンジン排気系の絞り及び燃料増量は車両の
駆動可能性または性能を有意に変更せしめない
ように制御されなければならない。
駆動可能性または性能を有意に変更せしめない
ように制御されなければならない。
３ 制御プロセスは車両排気パイプから発する煙
の有意なまたは顕著な増大を生ぜしめるべきで
はない。
の有意なまたは顕著な増大を生ぜしめるべきで
はない。
４ 燃焼サイクルは微粒子のみが燃焼、灰化しト
ラツプのベツドは損傷しないように制御される
べきである。
ラツプのベツドは損傷しないように制御される
べきである。
これらの目的を達成するために、本発明ではマ
イクロコンピユータCPU３０が第３図のごとく
に作動するようにプログラムされている。
イクロコンピユータCPU３０が第３図のごとく
に作動するようにプログラムされている。
第３図において、まずエンジン回転数５１、エ
ンジン負荷５０、トラツ床温５５、トラツプ出口
排気温５６、エンジン水温５２等の信号により再
生時期であるか否かを判断する。再生時期の判断
は、前回の再生の完了後約90Km程度走行した後
に、次の再生が行なわれるようにプログラムされ
ている。これは、トラツプが過負荷状態となるの
が約400Kmの走行においてであるから、約70Kmご
との清掃間隔は適切と考えられる。再生時期であ
ると判断した後は、第３図のフローチヤートで示
すような手段で制御が行なわれ、適当な時間だけ
吸気絞り弁４０及び排気絞り弁２０が閉じられか
つ燃料噴射量が増量される。これにより排気温を
排気微粒子の焼却に必要な温度まで上昇させる。
なお、第３図の実施例では、燃焼時間を一応２分
間としているが、排気微粒子の蓄積その他の状況
に応じて適当な時間に設定することができる。ま
た、トラツプ再生中のトラブル（例えば、排気温
の異常上昇等）も処理される。
ンジン負荷５０、トラツ床温５５、トラツプ出口
排気温５６、エンジン水温５２等の信号により再
生時期であるか否かを判断する。再生時期の判断
は、前回の再生の完了後約90Km程度走行した後
に、次の再生が行なわれるようにプログラムされ
ている。これは、トラツプが過負荷状態となるの
が約400Kmの走行においてであるから、約70Kmご
との清掃間隔は適切と考えられる。再生時期であ
ると判断した後は、第３図のフローチヤートで示
すような手段で制御が行なわれ、適当な時間だけ
吸気絞り弁４０及び排気絞り弁２０が閉じられか
つ燃料噴射量が増量される。これにより排気温を
排気微粒子の焼却に必要な温度まで上昇させる。
なお、第３図の実施例では、燃焼時間を一応２分
間としているが、排気微粒子の蓄積その他の状況
に応じて適当な時間に設定することができる。ま
た、トラツプ再生中のトラブル（例えば、排気温
の異常上昇等）も処理される。
なお、本発明は、ターボ過給機構を備えたデイ
ーゼルエンジンに適用することも可能である。こ
の種のエンジンは、通常のエンジンに比べ排気温
は低くなるが、吸排気系を絞りかつ燃料を増量す
ることによつて排気微粒子の燃焼、灰化に必要な
560℃の温度を得ることができる。また、排気系
を絞ることで、過給圧に対してはそれほど大きな
影響を与えていないと考えられる。
ーゼルエンジンに適用することも可能である。こ
の種のエンジンは、通常のエンジンに比べ排気温
は低くなるが、吸排気系を絞りかつ燃料を増量す
ることによつて排気微粒子の燃焼、灰化に必要な
560℃の温度を得ることができる。また、排気系
を絞ることで、過給圧に対してはそれほど大きな
影響を与えていないと考えられる。
尚、排気絞りには、HC，NOxの低減効果があ
るため本発明は排気ガスエミツシヨン対策上も有
利である。
るため本発明は排気ガスエミツシヨン対策上も有
利である。
また、パテイキユレートトラツプ内に触媒を担
持させることによりパテイキユレートの燃焼開始
温を低くすることも可能である。
持させることによりパテイキユレートの燃焼開始
温を低くすることも可能である。
第１図は本発明装置を用いたデイーゼルエンジ
ンの概略図、第２図は燃料増量機構を示す図解
図、第３図は本発明による制御プロセスを示すフ
ローチヤート。 １……デイーゼルエンジン本体、５……燃料噴
射ポンプ、１０……トラツプ容器、２０……排気
絞り弁、２１……排気絞り弁アクチユエータ、３
０……マイクロコンピユータCPU、３１…燃料
噴射ポンプ増量用アクチユエータ、４０……吸気
絞り弁、４３……吸気絞り弁アクチユエータ。
ンの概略図、第２図は燃料増量機構を示す図解
図、第３図は本発明による制御プロセスを示すフ
ローチヤート。 １……デイーゼルエンジン本体、５……燃料噴
射ポンプ、１０……トラツプ容器、２０……排気
絞り弁、２１……排気絞り弁アクチユエータ、３
０……マイクロコンピユータCPU、３１…燃料
噴射ポンプ増量用アクチユエータ、４０……吸気
絞り弁、４３……吸気絞り弁アクチユエータ。
Claims (1)
- １ 排気ガス径路に排気微粒子の捕集材を有する
燃料噴射弁付きデイーゼルエンジンにおいて、エ
ンジンの吸気系及び排気系の上記捕集材下流に
夫々常開の吸気絞り弁及び常開の排気絞り弁を設
けると共に燃料噴射弁の噴射量を増量する燃料噴
射増量手段を付設し、再生時には吸気絞り弁及び
排気絞り弁を閉弁すると共に燃料噴射増量手段を
作動させる手段を設けたことを特徴とするデイー
ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57045538A JPS58162713A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57045538A JPS58162713A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58162713A JPS58162713A (ja) | 1983-09-27 |
| JPH052810B2 true JPH052810B2 (ja) | 1993-01-13 |
Family
ID=12722148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57045538A Granted JPS58162713A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58162713A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5195316A (en) * | 1989-12-27 | 1993-03-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust gas purifying device for an internal combustion engine |
| JPH03202609A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-04 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの排気浄化装置 |
| JP3826642B2 (ja) * | 1999-11-08 | 2006-09-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気昇温装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51117235A (en) * | 1975-04-07 | 1976-10-15 | Hino Motors Ltd | Process of low-load engine speed control in diesel engines |
| US4211075A (en) * | 1978-10-19 | 1980-07-08 | General Motors Corporation | Diesel engine exhaust particulate filter with intake throttling incineration control |
-
1982
- 1982-03-24 JP JP57045538A patent/JPS58162713A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58162713A (ja) | 1983-09-27 |
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