JPH0710035Y2

JPH0710035Y2 - ディーゼルエンジンの白煙低減装置

Info

Publication number: JPH0710035Y2
Application number: JP8800289U
Authority: JP
Inventors: 晋纐纈; 悦生松良; 英治溝手
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1995-03-08
Anticipated expiration: 2004-07-28
Also published as: JPH0327818U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、ディーゼルエンジンの暖機時に排出される白
煙の量を自動的に低減することができるディーゼルエン
ジンの白煙低減装置に関する。

（従来の技術）ディーゼルエンジンの低温始動後の暖機時には、未燃焼
ガスが白煙として排出される。そのときの白煙は、最
初、エンジン回転数が低く、エンジン冷却水の水温が所
定温度（これをT₁とする）より低い場合には多量に排出
され、エンジン回転数が高くなり、燃料の燃焼が進んで
エンジン冷却水の水温が所定温度（これをT₂とする）よ
り高くなるにつれてその排出量は低減するという排出状
況をたどる。

ところで、エンジンの排気ガス中には、多量のカーボン
微粒子（パティキュレート）が含まれている。そこで、
このパティキュレートの放出を極力抑えて環境の保全を
企るために、エンジンからの排出経路の途中には排ガス
後処理装置が組付けられている。

このような装置としては、電気ヒータ再生式パティキュ
レートトラップが知られている。この装置は、筒状の容
器の中に、例えば燃焼用触媒を担持するハニカム構造の
フィルタが収納され、その上流側に電気ヒータを配置し
た構造になっている。

トラップに流入した排気ガスはフィルタを通過してトラ
ップから流出していくが、その過程で排気ガス中のパテ
ィキュレートがフィルタに捕捉されてフィルタに堆積す
る。この堆積量が多くなると、フィルタが目詰りして圧
損が大となるので、適当な時点で、電気ヒータに通電し
て動作せしめ、その輻射熱で堆積しているパティキュレ
ートトを燃焼除去してフィルタを再生している。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、上記した電気ヒータ再生パティキュレー
トトラップは微粒子であるパティキュレートを捕捉する
ことはできるが、しかし前記した低温始動後の暖機時に
発生する白煙を捕捉することはできない。それはこの白
煙が未燃焼ガスであるからである。

本考案は、上記トラップに組込まれている電気ヒータを
利用することにより、ディーゼルエンジンからの白煙を
低減する装置の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段）上記した目的を達成するために、本考案においては、デ
ィーゼルエンジンの排気径路に組付けられている電気ヒ
ータ再生式パティキュレートトラップに、前記電気ヒー
タに対し、エンジン暖機時において、エンジン冷却水の
水温が第１の所定温度より低温の場合は電気ヒータ動作
をオンにし、前記水温が第１の所定温度より高い第２の
所定温度より高温の場合は電気ヒータ動作をオフにし
て、エンジンの低温始動後の暖機時に電気ヒータを動作
せしめることにより未燃焼ガスを燃焼せしめる制御手段
が取付けられていることを特徴とするディーゼルエンジ
ンの白煙低減装置が提供される。

（作用）エンジンが始動して暖機過程に入ると、制御手段からの
指令によりバッテリーからスタータへの通電はオフとな
り、同時にエンジン冷却水の水温信号が制御手段に入力
され、水温が前記した所定温度T₁より低い場合は電気ヒ
ータへの指令で電気ヒータの通電はオンとなる。そのた
め、エンジンからの排気ガスのうち白煙となる未燃焼ガ
スは、電気ヒータで加熱されて燃焼する。その結果、白
煙の排出は低減する。

エンジン冷却水の水温がT₂に達すると白煙の排出はなく
なるが、そのときの水温信号が入力された制御手段から
は電気ヒータへオフの指令が出され、電気ヒータへの通
電は停止する。

このように、エンジンの低温始動後の暖機時には、エン
ジン冷却水の水温を検知してその水温信号で動作する制
御手段により、トラップに組込まれている電気ヒータが
動作して、未燃焼ガスを燃焼せしめてしまうので、暖機
時の白煙の排出が低減するようになる。

（実施例）以下に、本考案の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。第１図の装置概略図において、パティキュレートト
ラップ１は、ディーゼルエンジン２とマフラ３の間の排
気径路４の途中に取付けられている。パティキュレート
トラップ１の中にはフィルタ５が収納され、このフィル
タ５の前面には電気ヒータ６が配置されている。そして
電気ヒータ６はスイッチ７を介して制御手段８に接続し
ている。

制御手段８の入力側には、スタータの作動状態を検出す
るスタータスイッチ９が取付けられ、スタータスイッチ
９からスタータのオン信号が入力されると、スイッチ７
を開にして電気ヒータ６への通電をオフする指令が出さ
れる。

また、制御手段８の入力側には、エンジン回転数（Ne）
のセンサ10が取付けられ、エンジン回転数が所定回転数
Nxより高くなると、スイッチ７を開にして電気ヒータ６
への通電をオフにする指令を出すようになっている。

更に制御手段８の入力側にはエンジン冷却水の水温を検
知する水温センサ11が取付けられている。

つぎに第２図に基づいて作用を説明する。

まず、エンジンキーをいれてスタータを始動する。スタ
ータスイッチ９からのオン信号を受けて制御手段８はス
イッチ７を開にして電気ヒータ６への通電をオフにする
指令を出す。このとき、プログラム制御変数であるフラ
グ値FLGを０に設定しておく。スタータの作動時に電気
ヒータ６をオフにして、バッテリー容量の確保、始動時
のクランキング回転数が確保される。

スタータスイッチ９からのオフ信号を受け、エンジンの
始動が完了して暖機状態になると、制御手段８は同時に
水温センサ11からのエンジン冷却水の水温信号を受け
る。このときの水温が、第３図で示したように、第２の
所定温度T₂より高い場合は、制御手段８がスイッチ７を
開にして電気ヒータ６の動作をオフにする。この場合に
もフラグ値FLGを０にセットしておく。

水温がT₁より低い場合は、フラグFLGを値１にセットし
た後、エンジン回転数Neが検出され、NeがNx以上のとき
にはスイッチ７を開にして電気ヒータ６をオフにする。
エンジンが高回転の場合は、白煙排出量が少ないので電
気ヒータ６をオンにする必要はない。一方、NeがNxより
小のときにはスイッチ７を閉にして電気ヒータ６がオン
して発熱する。

水温がT₂より低くかつ第１の所定温度T₁より高い場合
は、エンジン回転数センサ10でエンジン回転数Neが検知
され、NeがNxより大のときにはスイッチ７を開にして電
気ヒータ６をオフする指令が制御手段８から出され、Ne
がNxより小のときには、スイッチ７を閉にして電気ヒー
タをオンする指令が制御手段８から出されて電気ヒータ
６が発熱する。

このとき、エンジン２の排気ガスは排気径路４を流れて
いるが、電気ヒータ６がオンの場合、白煙になる未燃焼
ガスは電気ヒータ６によって燃焼されるので、下流側に
白煙は排出しなくなる。

水温がT₁より低い場合、暖機時間が経過するにつれて、
第３図のように、エンジン冷却水の水温は上昇してい
く。水温が所定温度T₁を超えると前述のフラグ値FLGが
値１にセットされているか否かを判断する。このフラグ
FLGはエンジン始動直後の水温が所定温度T₁より低い場
合にセットされるものであるから、フラグ値FLGが値１
である場合にはエンジン回転数の判別をした後、引き続
き電気ヒータをオンにしたままに保持される。そして、
水温が第２の所定温度T₂よりも高くなり、暖機が終了す
ると、フラグ値FLGを０にリセットした後、スイッチ７
を閉にし電気ヒータ６への通電を停止する。

エンジン始動直後の水温がすでに所定温度T₁を超えてい
る場合には、フラグ値が値１にセットされないので、水
温が所定温度T₂より低い場合であっても電気ヒータ６に
オフされたままに放置される。

（考案の効果）以上の説明で明らかなように、本考案のディーゼルエン
ジンの白煙低減装置は、その構成を、ディーゼルエンジ
ンの排気経路に組付けられている電気ヒータ再生式パテ
ィキュレートトラップに、前記電気ヒータに対し、エン
ジン暖機時において、エンジン冷却水の水温が第１の所
定温度より低温の場合は電気ヒータ動作をオンにし、前
記水温が第１の所定温度より高い第２の所定温度より高
温の場合は電気ヒータ動作をオフにして、エンジンの低
温始動後の暖機時に電気ヒータを動作せしめることによ
り未燃焼ガスを燃焼せしめる制御手段が取付けられてい
るようにしたので、暖機時には、排気ガス中の未燃焼ガ
スが発熱する電気ヒータで燃焼せしめられることによ
り、白煙の排出は低減する。

例えば、暖機時に、電気ヒータを全く動作させない場合
は、第４図の実線で示したように、長い時間に亘って白
煙が排出するが、しかし、本考案装置の場合は、点線で
示したように短時間のうちに白煙の排出が停止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す概略図、第２図は実施例
装置のルーチン動作を示すフローチャート図、第３図は
暖機時のエンジン冷却水の温度上昇の例を示すグラフ、
第４図は白煙の量と暖機時間の関係を示すグラフであ
る。１…パティキュレートトラップ、２…ディーゼルエンジ
ン、３…マフラ、４…排気径路、５…フィルタ、６…電
気ヒータ、７…スイッチ、８…制御手段、９…スタータ
スイッチ、10…エンジン回転数センサ、11…水温セン
サ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−107014（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−123911（ＪＰ，Ｕ) 実公昭62−8325（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ディーゼルエンジンの排気径路に組付けら
れている電気ヒータ再生式パティキュレートトラップ
に、前記電気ヒータに対し、エンジン暖機時において、
エンジン冷却水の水温が第１の所定温度より低温の場合
は電気ヒータ動作をオンにし、前記水温が第１の所定温
度より高い第２の所定温度より高温の場合は電気ヒータ
動作をオフにして、エンジンの低温始動後の暖機時に電
気ヒータを動作せしめることにより未燃焼ガスを燃焼せ
しめる制御手段が取付けられていることを特徴とするデ
ィーゼルエンジンの白煙低減装置。