JPS5928009A - デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 - Google Patents

デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置

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JPS5928009A
JPS5928009A JP57136388A JP13638882A JPS5928009A JP S5928009 A JPS5928009 A JP S5928009A JP 57136388 A JP57136388 A JP 57136388A JP 13638882 A JP13638882 A JP 13638882A JP S5928009 A JPS5928009 A JP S5928009A
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JP
Japan
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exhaust
exhaust gas
trap
fine particles
bypass pipe
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JP57136388A
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Kiyohiko Oishi
大石　清彦
Yasuhiko Ishida
石田　靖彦
Kenichiro Takama
高間　建一郎
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Toyota Motor Corp
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Publication date
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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。

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がン粒子及
びそれと同様な粒状物（以下、排気微粒子または・母テ
ィキュレートという）を物理的方法によってフィルタエ
レメント等の適切な捕集材（トラップ劇）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に関する。
この釉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補県材ヲ再生するディーゼ
ルパティキュレートトラップは種々公知である。そして
捕集パティキュレートを燃焼してトラッｆ’ｆｒＡ生さ
せる手段として一般に電気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、このヒータ
によシ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燃させるものである
。
しかるにヒータ着火時にトラ、プを流れる排気ガスの流
速が大きすぎるとヒータによって加熱されるヒータ近傍
の捕集パティキュレートは排気ガス流により熱が奪われ
冷却されてしまうので着火不良となる。そのため従来は
トラップの再生域が非常に限定され効率の良い再生がで
きなかった。
本発明の目的は斯かる問題を解消すぺ＜、トラップの再
生可能領緘の拡大を図シつつかつその再生制御を簡単に
行おうとするものである。
以下、添付図面を参照し本発明の実施例について詳細に
説明する。
図において、符号１はディーゼルエンジン本体、２け燃
料噴射ポンプ、３け吸気マニホルド、７はエンジン回転
数検出部、８はエンジン水温検出部、９は排気マニホル
ド、１０け排気ガス圧力検出部、−１１は排気ガス温検
出部、１２はトラップ、１３はエンジン負荷検出部、１
５はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ　）である。各検出
部７．８，１０゜１１．１３．には周知のセンサがそれ
ぞれ設けられ、各検出値はマイクロコンピュータ（ＣＰ
Ｕ）１５に入力される。
トラフｆ１２け排気マニホルド９の後流の主排気管に取
付けられている。しかし、このトラップ容器１２を排気
マニホルド９の集合部の下流に位置するように、この排
気マニホルド９と一体的に鋳物で構成してもよい。トラ
フｆ１２の内部には捕集材（トラップ材）２０がある。
このトラップ材２０としては、公知の発泡セラミックお
よびこれに類似する材料を用いることができる。即ち、
トラップ材２０け三次元の網目子１４造で、その内部を
排気ガスが流通可能であシかつ排気ガスに含まれている
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
なっている。
トラップ１２の上流端には電気ヒータ１６が取付けられ
る。ヒータ１６は例えば主排気管の通路全体に亘るよう
にジグザグ状に曲折させたヒー・り線でよく、そのグラ
ス側端子はリレー２１を介してバッテリ２２に接続され
、マイナス側端子はトラップ容器１２（ｆ動電圧）に接
続される。
この電気ヒータ１６に通電することによりまずヒータ近
傍のトラップ側２０に捕集されたｉ４ティキュレートヲ
着火せしめ、次いでその火炎を排気ガス流によシ下流に
伝播させトラップ全体の燃焼再生を行う。ヒータ１６へ
の通電時期（角生時期）は上述のエンジン回転数、エン
ジン負荷、エンジン水温、排気ガス圧力、排気ガス温、
等の検出信号により所定の運転条件の下でＣＰＵ１５に
よシ制御される。
主排気管５にはトラップ１２の上流側及び下流側を連結
するバイパス管６が設けられる。そしてこのバイパス管
６内にはバイパス管６０通路を所定時のみ開放する単な
るＯ　Ｎ　−ＯＦＦ作動式の常閉制御弁３１が設けられ
る。制御弁３１のアクチュエータとしては図示の如きダ
イヤフラム装置３３を用いることができる。ダイヤフラ
ム装置３３の負圧作動室は負圧切替弁（ＶＳＶ　）　３
５を介して大ｍ１ｆｔｔｉバキユームポンプに選択的に
連結される。
即ぢ、ダイヤソラム装υ）１３３がバキュームポンプあ
るいはその他の９圧領域に連結されると開閉弁３１は開
弁じ、バイパス管６０通路を開放する。
その結果、制御弁３１の閉弁時にはトラップ１２側に流
ｔていた全ての排気ガスはその大部分が・ぐイパス管６
を通って流れるようになる。このように制御弁３１の閉
弁時に排気ガスの大部分がトラップ側よりもむしろパイ
ノ！ス側に流れるようにするためにパイノ母ス管６の内
径Ｄ２　（ｅｏｇ、Ｄ２＝５０■φ）を主排気管５の内
径Ｄｔ　　（（１，ｇ、Ｄ１＝３０ｍｍφ）よシも太き
くＬ（Ｄｉ　＞ＤＩ　　）、かつ排気マニホルド９から
の排気ガスの流れとしてみた場合にパイノＪ？ス管６の
方がむしろそのスムーズな流路延長上にあるようにする
のが好ましい。即ち主排気管５は排気ガスの流れとして
見た場合にはその入口及び出口の角度がバイパス管６よ
シも大きく変化している。このようにすることによって
制御弁３１の開弁時には排気ガスの多くはパイノ４ス管
６に流れるようになる。また制御弁３１は通常は閉弁位
置にあるが、その時には実質上すべての排気ガスはトラ
ップ１２側に流れそのパティキーレートがトラップ材２
０によって有効に捕集される。
ＶＳＶ３５の切替制御はＣＰＵ２１からの出力信号によ
り次のような方法でなされる。即ち、ヒータ１６による
パティキュレートの着火開始時には前述の如く排気ガス
の流速が大きすぎると着火不良が生じる。そこで着火開
始時には制御弁３１を開弁じてトラップ１２に排気ガス
がほとんど流れないようにする。着火完了後は素早く制
御弁３１を再閉鎖して排気ガスをトラップ１２に流しそ
の流れによって着火火炎をトラップ下流の捕集パティキ
ュレートに伝播させる。このように、ＣＰＵ２１はヒー
タによる着火開始時のみ制御弁３１を開放するようにア
クチュエータ３３を制御するのである。
以上に記載した如く本発明によれば単に０Ｎ−ＯＦＦ作
動する制御弁により簡単にトラップ側に流れる排気ガス
の流速（−１ｍ−）　’に低減させることができるので
トラップの再生燃焼を広範囲の運転条件下で確実に行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る装置を用いたディーゼルエンジンの
概略図。 １・・・ディーゼルエンジン本体、５・・・主排気管、
６・・・ハイノ’？スＬ　９・・・排気マニホルド、１
２・・・トラップ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 排気微粒子を捕集するトラップ材とこのトラップ拐によ
    り捕集された排気微粒子を着火燃焼せしめる電気ヒータ
    とを有するノ４ティキュレートトラッｆｆディーゼルエ
    ンジンの排気ガス径路中に設ケタティーゼルエンジンの
    排気微粒子浄化装置において、上記ノ母ティキュレート
    トラップを迂回する主排気径路より大径のバイパス管を
    設けると共に核バイパス管中にバイパス管通路を開閉制
    御するＯ　Ｎ　−ＯＦＦ制御弁を設けたことを特徴とす
    るディーゼルエンジンの排気微粒子浄化装置。
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