JPS59101524A - エンジンの排気ガス浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気ガス浄化装置Info
- Publication number
- JPS59101524A JPS59101524A JP57212939A JP21293982A JPS59101524A JP S59101524 A JPS59101524 A JP S59101524A JP 57212939 A JP57212939 A JP 57212939A JP 21293982 A JP21293982 A JP 21293982A JP S59101524 A JPS59101524 A JP S59101524A
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- JP
- Japan
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- pressure
- filter
- engine
- switching
- time
- Prior art date
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- Pending
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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
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるパ
ーティキュレートを強制的に燃焼させ、大気中に放出す
る排気ガスを浄化するエンジンの排気ガス浄化装置に関
するものである。
ーティキュレートを強制的に燃焼させ、大気中に放出す
る排気ガスを浄化するエンジンの排気ガス浄化装置に関
するものである。
周知のように、ディーゼルエンジンの排気ガス中には多
量のパーティキュレート（炭素の微粒子）が含まれてお
り、このノ＋−ティキュレ〜トにより大気が汚染される
ため社会的問題となっている。
量のパーティキュレート（炭素の微粒子）が含まれてお
り、このノ＋−ティキュレ〜トにより大気が汚染される
ため社会的問題となっている。
本発明は上記の点に鑑みて成されたものであシ、エンジ
ンから発生した／？−ティキュレートをフィルタで捕集
し、フィルタへの−や一ティキュレートの付着量をフィ
ルタの圧力損失を検出することによって判定し、熱源ｆ
Ｉ：駆動して・や−テイキュレートを加熱燃焼させて排
気ガス金浄化するエンジンの排気ガス浄化装置を提供す
る仁とを目的とする。
ンから発生した／？−ティキュレートをフィルタで捕集
し、フィルタへの−や一ティキュレートの付着量をフィ
ルタの圧力損失を検出することによって判定し、熱源ｆ
Ｉ：駆動して・や−テイキュレートを加熱燃焼させて排
気ガス金浄化するエンジンの排気ガス浄化装置を提供す
る仁とを目的とする。
以下本発明の実施例を図面とともに説明する。
第１図において、１はエンジン、２は燃蜆後の排気カ゛
スをエンジンｌがら排出するためのｂｌ−気省、３け排
気管２の経路中に設けられパーティキュレートを捕集す
るフィルタ、４は切換パルプ、５は排気管２におけるフ
ィルタ３の上流側と切換パルプ４を接続する配管、６は
排気管２におけるフィルタ３の下流側・と切換パルプ４
を接続する記動、７は切換パルプ４によって選択された
排気管２におけるフィルタ３の上流側又は下流り１すの
圧力を検出する圧力センサ、９は燃料と突気を欠目Ｊの
ように送入されて圧力センサ７の信号を基にして駆動さ
れ、フィルタ３に捕集されたノや−ティキュレートを燃
焼させるバーナ、１（ｌｊバーナ９に点火するための点
火装置、１１はエンジン１の回転数を検出する回転数検
出器、１３はアクセルペダル１２と連動し、エンジンｌ
の負荷を検出する負荷センサ、８は圧力センサ７、回転
数検出器ＩＪおよび負荷センサ１３からの各種入力情報
を基にして演算を行い、その結果に従ってバー力９と点
火装置１０および切換パルプ４を制御する制御装置であ
る。
スをエンジンｌがら排出するためのｂｌ−気省、３け排
気管２の経路中に設けられパーティキュレートを捕集す
るフィルタ、４は切換パルプ、５は排気管２におけるフ
ィルタ３の上流側と切換パルプ４を接続する配管、６は
排気管２におけるフィルタ３の下流側・と切換パルプ４
を接続する記動、７は切換パルプ４によって選択された
排気管２におけるフィルタ３の上流側又は下流り１すの
圧力を検出する圧力センサ、９は燃料と突気を欠目Ｊの
ように送入されて圧力センサ７の信号を基にして駆動さ
れ、フィルタ３に捕集されたノや−ティキュレートを燃
焼させるバーナ、１（ｌｊバーナ９に点火するための点
火装置、１１はエンジン１の回転数を検出する回転数検
出器、１３はアクセルペダル１２と連動し、エンジンｌ
の負荷を検出する負荷センサ、８は圧力センサ７、回転
数検出器ＩＪおよび負荷センサ１３からの各種入力情報
を基にして演算を行い、その結果に従ってバー力９と点
火装置１０および切換パルプ４を制御する制御装置であ
る。
上記構成において、エンジン１から排出される排気ガス
中に含捷れるパーティキュレートｉ’ｔフィルタ３に捕
集され、第２図に示すように運転時間が多くなるにつれ
てフィルタ３内部のパーティキュレート捕集量が増大し
、フィルタ３において生じる圧力損失即ちフィルタ３の
上流側と下流側の圧力差が大きくなる。圧力差が増大す
ると排気損失が増加し、エンジン１の出力低下を招くと
ともに、パーティキュレートがフィルタ３に多量に捕集
されてから燃焼させるとフィルタ３が高温になシ損傷す
るという問題が生じる。そこで、フィルタ３における圧
力損失が所定量に達すると点火装置１０によりバーナ９
を点火し、このバーナ９が燃焼することによって発生す
る熱量によってフィルタ３に捕集された）ｅ−ティキュ
レートを燃焼させる必要がある。
中に含捷れるパーティキュレートｉ’ｔフィルタ３に捕
集され、第２図に示すように運転時間が多くなるにつれ
てフィルタ３内部のパーティキュレート捕集量が増大し
、フィルタ３において生じる圧力損失即ちフィルタ３の
上流側と下流側の圧力差が大きくなる。圧力差が増大す
ると排気損失が増加し、エンジン１の出力低下を招くと
ともに、パーティキュレートがフィルタ３に多量に捕集
されてから燃焼させるとフィルタ３が高温になシ損傷す
るという問題が生じる。そこで、フィルタ３における圧
力損失が所定量に達すると点火装置１０によりバーナ９
を点火し、このバーナ９が燃焼することによって発生す
る熱量によってフィルタ３に捕集された）ｅ−ティキュ
レートを燃焼させる必要がある。
第３図はフィルタ３の圧力損失の検出とバーナ９の制御
をタイムチャートによシ示したもので、（ａ）は切換パ
ルプ４の駆動信号、（ｂ）は圧力センサ７の出力、（Ｃ
）ｄ、圧力差の演算結果、（ｄ）はパーティキュレート
の捕集■、（ｅ）はバーナ９の作動奮示づ−。
をタイムチャートによシ示したもので、（ａ）は切換パ
ルプ４の駆動信号、（ｂ）は圧力センサ７の出力、（Ｃ
）ｄ、圧力差の演算結果、（ｄ）はパーティキュレート
の捕集■、（ｅ）はバーナ９の作動奮示づ−。
切換パルプ４の電磁コイル４ｂは所定時間Ｔｏ毎に一定
の時間幅τ０だけ駆動されてプランツヤ４ａが下方に移
動し、配管５から通路４ｄ 、４ｃｋ介して圧力センサ
７に連通するので、圧カセンザ７は時間τ０の期間のみ
フィルタ３の上流側の圧力を検出する。時間τ０は圧力
検出系の応答時間によシ決まるが、通常１秒程度の短時
間で良い。又、時間τ０以外の時間は配管６から通路４
ｅ、４ｃｉ介して圧力センサ７に連通するのでフィルタ
３の下流側の圧力を検出する。この圧力検出結果を制御
装置８が読み込み、時刻ｔｏの直前の圧力値と時刻１゜
の直前の圧力値の差を演算し、この差が予め定めた値よ
り小さいときはバーナ９を作動させないが、時刻ｔ５に
おいて圧力差Ｐ２ ＰＧがｐ）１定値よジも大きい値
に達するとバーナ９および点火装置１０を作動させ、バ
ーナ９を点火する。これによって、フィルタ３は高温に
加熱され、フィルタ３に捕集された／や−ティキュレー
トは燃焼し、フィルタ３は再生される。バーナ９を作動
させる圧力差はエンジン１の回転数や燃料噴射量に対し
て最適な値に設定される必要がある。
の時間幅τ０だけ駆動されてプランツヤ４ａが下方に移
動し、配管５から通路４ｄ 、４ｃｋ介して圧力センサ
７に連通するので、圧カセンザ７は時間τ０の期間のみ
フィルタ３の上流側の圧力を検出する。時間τ０は圧力
検出系の応答時間によシ決まるが、通常１秒程度の短時
間で良い。又、時間τ０以外の時間は配管６から通路４
ｅ、４ｃｉ介して圧力センサ７に連通するのでフィルタ
３の下流側の圧力を検出する。この圧力検出結果を制御
装置８が読み込み、時刻ｔｏの直前の圧力値と時刻１゜
の直前の圧力値の差を演算し、この差が予め定めた値よ
り小さいときはバーナ９を作動させないが、時刻ｔ５に
おいて圧力差Ｐ２ ＰＧがｐ）１定値よジも大きい値
に達するとバーナ９および点火装置１０を作動させ、バ
ーナ９を点火する。これによって、フィルタ３は高温に
加熱され、フィルタ３に捕集された／や−ティキュレー
トは燃焼し、フィルタ３は再生される。バーナ９を作動
させる圧力差はエンジン１の回転数や燃料噴射量に対し
て最適な値に設定される必要がある。
ノＪ？−ティキュレートの捕集量は第４図に示すように
エンジンの負荷や回転数によって大きく異るのでフィル
タ３における圧力損失が所定値に到達するまでの時間は
運転状態によって異ったものとなる。最も排気量の多い
運転状態に合せてバルブ４の切換周期Ｔｏを設定しても
良いが、このように最悪条件に合せると切換周期Ｔｏは
短くなシ、フィルタ３の上流側から配管５を介して切換
バルブ４および圧力センサ７に流入するパーティキュレ
ート量が多くなシ、パーティキュレートが切換パルプ４
や圧力センサ７の内部に堆積して作動に支障をきたすよ
うになる。従って、エンジンｌに対する燃料噴射量の積
分値、もしくはこれに相蟲する例えば負荷センサ１３の
信号と回転数検出器１１から得られるエンジン回転数と
の積の積分値が所定値に達するととに切換パルプ４を駆
動してフィルタ３の上流側の圧力を圧力センサ７に導入
し検出するようにすれば切換パルプ４の切換周期を最適
な値にすることができる。燃料噴射量は毎ザイクルの燃
料１を決定するスピルの位置検出や予め定めたエンジン
回転数とアクセル開度に対する燃料噴射量の特性などか
ら知ることができる。又、燃料噴射量を噴射時期やアク
セル開度の変化速度などに応じて補正することにょシ、
ｉ６適な切換ノぐルプ４の切換時期が得られる。このよ
うに、エンジン１の作動状態の積分値を用い、フィルタ
３に捕集されるパーティキュレートが所定量に達する前
に切換パルプ４をフィルタ３の上流側に切換えて切換前
後の圧力差を検出するようにすれば、フィルタ３の上流
側の圧力を配管５、切換パルプ４および圧力センサ７に
流入さぜる時間およびｉＭ朋をいずれも最小限に抑制で
き、配管５、切換パルプ４および圧力センサ７の内部に
堆積するパーティキュレートやオイルミストなどの７″
ポジツトを大幅に減少させることができるとともに切換
パルプ４の開閉寿命を延ばすことができる。また、１個
の圧力センサ７によって圧力差を検出するようにしたの
で個々の圧力センサ７の精度のバラツキの影響をほとん
ど無視できる。
エンジンの負荷や回転数によって大きく異るのでフィル
タ３における圧力損失が所定値に到達するまでの時間は
運転状態によって異ったものとなる。最も排気量の多い
運転状態に合せてバルブ４の切換周期Ｔｏを設定しても
良いが、このように最悪条件に合せると切換周期Ｔｏは
短くなシ、フィルタ３の上流側から配管５を介して切換
バルブ４および圧力センサ７に流入するパーティキュレ
ート量が多くなシ、パーティキュレートが切換パルプ４
や圧力センサ７の内部に堆積して作動に支障をきたすよ
うになる。従って、エンジンｌに対する燃料噴射量の積
分値、もしくはこれに相蟲する例えば負荷センサ１３の
信号と回転数検出器１１から得られるエンジン回転数と
の積の積分値が所定値に達するととに切換パルプ４を駆
動してフィルタ３の上流側の圧力を圧力センサ７に導入
し検出するようにすれば切換パルプ４の切換周期を最適
な値にすることができる。燃料噴射量は毎ザイクルの燃
料１を決定するスピルの位置検出や予め定めたエンジン
回転数とアクセル開度に対する燃料噴射量の特性などか
ら知ることができる。又、燃料噴射量を噴射時期やアク
セル開度の変化速度などに応じて補正することにょシ、
ｉ６適な切換ノぐルプ４の切換時期が得られる。このよ
うに、エンジン１の作動状態の積分値を用い、フィルタ
３に捕集されるパーティキュレートが所定量に達する前
に切換パルプ４をフィルタ３の上流側に切換えて切換前
後の圧力差を検出するようにすれば、フィルタ３の上流
側の圧力を配管５、切換パルプ４および圧力センサ７に
流入さぜる時間およびｉＭ朋をいずれも最小限に抑制で
き、配管５、切換パルプ４および圧力センサ７の内部に
堆積するパーティキュレートやオイルミストなどの７″
ポジツトを大幅に減少させることができるとともに切換
パルプ４の開閉寿命を延ばすことができる。また、１個
の圧力センサ７によって圧力差を検出するようにしたの
で個々の圧力センサ７の精度のバラツキの影響をほとん
ど無視できる。
尚、切換パルプ４の切換前後において排気流量が大きく
変化すると切換前後のフィルタ３における圧力損失の値
が正確性を欠くので、エンジン回転数やスロットル開度
が切換パルプ４の切換前後で所定値以上変化したときは
検出した値を無効とし、再度切換バルブ４を切換作動さ
せてフィルタ３の上下流の圧力を検出するようにすれば
良い。
変化すると切換前後のフィルタ３における圧力損失の値
が正確性を欠くので、エンジン回転数やスロットル開度
が切換パルプ４の切換前後で所定値以上変化したときは
検出した値を無効とし、再度切換バルブ４を切換作動さ
せてフィルタ３の上下流の圧力を検出するようにすれば
良い。
あるいは切換パルプ４の切換動作後所定時間内に検出さ
れた圧力値を無効とするようにしても良い。
れた圧力値を無効とするようにしても良い。
又、フィルタ３の下流側圧力は大気圧にｔｌは等しいの
でこの大気圧を切換パルプ４を介して圧力センサ７に伝
えてこの大気を測定するようにしても良い。 − 以上のように本発明においては、フィルタに捕集すれた
エンジン排気ガス中のパーティキュレートの量をフィル
タの圧力損失によって判定し、これに応じて燃焼手段を
作動させてフィルタに捕集されたパーティキュレートを
燃焼させるようにしておシ、エンジン排気ガス中のｉ９
−ティキュレートを効果的に除去することができる。又
、切換・ぐルブのフィルタ上流側の圧力を伝達する時間
が長いと排気ガス中のパーティキュレートが圧力導入用
配管、切換パルプおよび圧力センサの内部に堆積して支
障をきたすが、切換パルプの切換動作を制御装置によシ
制御することによりフィルタ上流側圧力伝達時間を極力
少くしてノや−テイキュレートの堆積を少くすることが
できる。又、切換・々ルブの切換周期をエンジンの作動
状態の綾線に応じて可変とすることによシ最適な切換周
期を得ることができる。さらに、圧力センサは一個だけ
用いて圧力差を検出するようにしているので、圧力セン
サの精度のバラツキの影響ヲｔ１とんど受けず、正確な
圧力差検出を行うことができる。
でこの大気圧を切換パルプ４を介して圧力センサ７に伝
えてこの大気を測定するようにしても良い。 − 以上のように本発明においては、フィルタに捕集すれた
エンジン排気ガス中のパーティキュレートの量をフィル
タの圧力損失によって判定し、これに応じて燃焼手段を
作動させてフィルタに捕集されたパーティキュレートを
燃焼させるようにしておシ、エンジン排気ガス中のｉ９
−ティキュレートを効果的に除去することができる。又
、切換・ぐルブのフィルタ上流側の圧力を伝達する時間
が長いと排気ガス中のパーティキュレートが圧力導入用
配管、切換パルプおよび圧力センサの内部に堆積して支
障をきたすが、切換パルプの切換動作を制御装置によシ
制御することによりフィルタ上流側圧力伝達時間を極力
少くしてノや−テイキュレートの堆積を少くすることが
できる。又、切換・々ルブの切換周期をエンジンの作動
状態の綾線に応じて可変とすることによシ最適な切換周
期を得ることができる。さらに、圧力センサは一個だけ
用いて圧力差を検出するようにしているので、圧力セン
サの精度のバラツキの影響ヲｔ１とんど受けず、正確な
圧力差検出を行うことができる。
Ｗ１図は本発明装置の構成図、第２図および第４図は本
発明装置に係る特性図、第３図は本発明装置の動作説明
図である。 １・・・エンノン、２・・・排気管、３・・・フィルタ
、４・・・切換バルブ、７・・・圧力センサ、８・・・
制御装置、９・・・バーナ、１０・・・点火装置、１１
・・・回転数検出器、１３・・・負荷センサ。 代理人 葛 野 信 − 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 ｌ、事件の表示 特願昭５７−１２９８９号２、
発明の名称 エンジンの排気ガス浄化装置 ３、補正をする者 ６、補正の対象 図面０ ６６ 補正の内容 図面の第１図を別紙のとおり補正する。 ７、 添付書類の目録 補正図面（第１図） １通以
発明装置に係る特性図、第３図は本発明装置の動作説明
図である。 １・・・エンノン、２・・・排気管、３・・・フィルタ
、４・・・切換バルブ、７・・・圧力センサ、８・・・
制御装置、９・・・バーナ、１０・・・点火装置、１１
・・・回転数検出器、１３・・・負荷センサ。 代理人 葛 野 信 − 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 ｌ、事件の表示 特願昭５７−１２９８９号２、
発明の名称 エンジンの排気ガス浄化装置 ３、補正をする者 ６、補正の対象 図面０ ６６ 補正の内容 図面の第１図を別紙のとおり補正する。 ７、 添付書類の目録 補正図面（第１図） １通以
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｔｌｌエンソンの排気管経路に設けられたパーティキュ
レート捕集用のフィルタ、排気管経路においてフィルタ
の近傍に設けられフィルタに捕集されたパーティキュレ
ートを燃焼する燃焼手段、排気管経路におけるフィルタ
の上流側および下流側の圧力を切換可能に伝達する切換
バルブ、切換バルブを介して伝達された圧力を検出する
圧力センサ、フィルタの上流側および下流側の圧力の差
に応じて燃焼手段を制御するとともに切換バルブが所定
時間毎又は所定の条件に対応して圧力切換を行うよう制
御する制御装置を備えたことを特徴とするエンジンの排
気ガス浄化装置。 （２）前記制御装置は、切換パルプが常時はフィルタの
下流側の圧力を圧力センサに伝えるとともに９「定時間
毎に短時間だけフィルタ上流側の圧力を圧力センサに伝
えるよう制御することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のエンジンの排気ガス浄化装置。 （３）前記制御装置は、エンジンの運転状態を表わすア
クセル開度、エンジン回転数および燃料噴射時期のうち
少くとも一つ以上のパラメータを用いて演算されたエン
ジン作動経緯を示す第１の秋分値もしくは燃料噴射量か
ら演算された第２の秋分値もしくは第１および第２の積
分値に応じてフィルタ上流側圧力を圧力センサに伝える
領置を可変するように切′換パルプを制御するようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエンジ
ンの排気ガス浄化装置。 （４）前記制御装置Ｌ１フィルタの上流１１１ｊの圧力
を検出した時点におけるエンジンの運転状態とフィルタ
の下流側の圧力を検出した時点におけるエンジンの運転
状態との差がハ「定値以上のときは検出圧力値を無効と
し、再度切換バルブを作動させてフィルタ上流側および
下流側の圧力を検出させるようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載のエンジン
の排気ガス浄化装置。 （５）前記制御装置は、切換パルプの切換動作後所定時
間内に検出された圧力値全無効とするようＫしたことを
特徴とする特許話求の範囲第１〜３項のいずれかに記載
のエンジンの排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57212939A JPS59101524A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57212939A JPS59101524A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59101524A true JPS59101524A (ja) | 1984-06-12 |
Family
ID=16630793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57212939A Pending JPS59101524A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59101524A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6161906A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-29 | Mitsubishi Motors Corp | デイ−ゼルエンジンの吸排気圧力検出装置 |
| JP2023511542A (ja) * | 2020-01-13 | 2023-03-20 | サウジ アラビアン オイル カンパニー | エンジン排気中の粒子状物質の排出低減 |
-
1982
- 1982-12-02 JP JP57212939A patent/JPS59101524A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6161906A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-29 | Mitsubishi Motors Corp | デイ−ゼルエンジンの吸排気圧力検出装置 |
| JP2023511542A (ja) * | 2020-01-13 | 2023-03-20 | サウジ アラビアン オイル カンパニー | エンジン排気中の粒子状物質の排出低減 |
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