JPS60216017A - 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気微粒子処理装置 - Google Patents
排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気微粒子処理装置Info
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- JPS60216017A JPS60216017A JP59069234A JP6923484A JPS60216017A JP S60216017 A JPS60216017 A JP S60216017A JP 59069234 A JP59069234 A JP 59069234A JP 6923484 A JP6923484 A JP 6923484A JP S60216017 A JPS60216017 A JP S60216017A
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- Japan
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- exhaust
- burner device
- trap
- turbine
- exhaust gas
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- 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
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- 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
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/22—Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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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】
く技術分野〉
本発明は排気ターボ過給機付内燃機関の排気微粒子処理
装置に関する。
装置に関する。
〈従来技術〉
内燃機関例えばディーゼルエンジンの排気中にはカーボ
ンを主成分とする排気微粒子が多く含まれているため、
この微粒子を排気通路の途中に設けたトラップ（より捕
集し微粒子の外部拡散を防止するようにし【いる。
ンを主成分とする排気微粒子が多く含まれているため、
この微粒子を排気通路の途中に設けたトラップ（より捕
集し微粒子の外部拡散を防止するようにし【いる。
かかる排気微粒子処理装置の従来例として第１図に示す
ものがある（特願昭５８−８５７７０号参照）。
ものがある（特願昭５８−８５７７０号参照）。
すなわち、内燃機関の排気マニホールド１に接続された
排気ターボ過給機２のタービン３の出口には排気管４を
介して排気微粒子捕集用のトラップ５が接続されており
、このトラップ５により排気中の微粒子を捕集する。
排気ターボ過給機２のタービン３の出口には排気管４を
介して排気微粒子捕集用のトラップ５が接続されており
、このトラップ５により排気中の微粒子を捕集する。
そして、トラップ５に所定量の微粒子が捕集されると、
前記トラップ５上流に設けられたバーナー装置６を作動
させてバーナー装置６によりトラップ５に捕集されてい
る微粒子を加熱燃焼させ。
前記トラップ５上流に設けられたバーナー装置６を作動
させてバーナー装置６によりトラップ５に捕集されてい
る微粒子を加熱燃焼させ。
トラップ５の再生を図るようにしている。
また、バーナー装置６には燃料噴射弁Ｔから供給される
燃料と空気通路８を介して過給機２のコンプレッサ９下
流の吸気通路１０から供給される過給空気との混合気が
導入される。空気通路８には制御弁１１が介装されてお
り、この制御弁１１によりバーナー装置６の作動時には
バーナー装置６に過給空気を供給する一方その非作動時
には空気制御通路１２な介して過給空気をエアクリーナ
１３の吸気ダクト１４に戻すように構成されている。尚
、１５は着火用のグロープラグである。
燃料と空気通路８を介して過給機２のコンプレッサ９下
流の吸気通路１０から供給される過給空気との混合気が
導入される。空気通路８には制御弁１１が介装されてお
り、この制御弁１１によりバーナー装置６の作動時には
バーナー装置６に過給空気を供給する一方その非作動時
には空気制御通路１２な介して過給空気をエアクリーナ
１３の吸気ダクト１４に戻すように構成されている。尚
、１５は着火用のグロープラグである。
しかしながら、このような従来の排気微粒子処理装置に
おいては、過給機３のコンプレッサ９下流の過給ダクト
１０がら空気通路８を介してバーナー装置６に空気を供
給するようにしているので。
おいては、過給機３のコンプレッサ９下流の過給ダクト
１０がら空気通路８を介してバーナー装置６に空気を供
給するようにしているので。
機関低速・低負荷運転領域においては排気エネルギが小
さくタービンの駆動力が減少しもってコンプレッサ９の
過給能力が低下しバーナー装置６への空気供給量（０２
量〕が不足していた。このため、バーナー装置６におけ
る燃焼作動が不能となり、トラップ５の再生ができない
という問題点があった。
さくタービンの駆動力が減少しもってコンプレッサ９の
過給能力が低下しバーナー装置６への空気供給量（０２
量〕が不足していた。このため、バーナー装置６におけ
る燃焼作動が不能となり、トラップ５の再生ができない
という問題点があった。
尚、特願昭５７−１６３０８４号に示すように、タービ
ンの容量を変化させることにより、機関高速運転領域に
おいてはコンプレッサの過給圧を抑制する一方、機関低
中速運転領域においてはコンプレツ°すの過給圧を増加
させるものがあるが、このものにあってもバーナー装置
に供給される空気量が不足していた。
ンの容量を変化させることにより、機関高速運転領域に
おいてはコンプレッサの過給圧を抑制する一方、機関低
中速運転領域においてはコンプレツ°すの過給圧を増加
させるものがあるが、このものにあってもバーナー装置
に供給される空気量が不足していた。
〈発明の目的〉
本発明は、このような現状に鑑み１機関低速・低負荷等
の運転領域においてバーナー装置に燃焼圧十分な空気を
供給できる排気微粒子処理装置を提供することを目的と
する。
の運転領域においてバーナー装置に燃焼圧十分な空気を
供給できる排気微粒子処理装置を提供することを目的と
する。
〈発明の構成〉
コノため、本発明は、タービンロータへの排気供給量を
変化させる排気供給量可変装置と、機関の運転状態に応
じて前記排気供給量可変装置を制御する制御手段と、を
備える排気ターボ過給機付内燃機関において、前記制御
手段は、前記バーナー装置の作動を検出する作動検出手
段と、該作動検出手段からの信号を受けて前記バーナー
装置の作動時に前記排気供給量可変装置を作動させター
ビンのロータに供給する排気量を増加させるトラップ再
生用制御手段と、を含んで構成する。そして、バーナー
装置の作動時にコンプレッサの過給圧を増大させバーナ
ー装置に供給する過給空気を増量させバーナー装置の燃
焼を安定させるようにしたものである。
変化させる排気供給量可変装置と、機関の運転状態に応
じて前記排気供給量可変装置を制御する制御手段と、を
備える排気ターボ過給機付内燃機関において、前記制御
手段は、前記バーナー装置の作動を検出する作動検出手
段と、該作動検出手段からの信号を受けて前記バーナー
装置の作動時に前記排気供給量可変装置を作動させター
ビンのロータに供給する排気量を増加させるトラップ再
生用制御手段と、を含んで構成する。そして、バーナー
装置の作動時にコンプレッサの過給圧を増大させバーナ
ー装置に供給する過給空気を増量させバーナー装置の燃
焼を安定させるようにしたものである。
く実 施 例〉
以下に本発明の一実施例を第２図及び第３図に基づいて
説明する。
説明する。
先ず従来と同様な排気ターボ過給機の構成を説明すると
、機関の吸気マニホールド１１及び排気マニホールド１
２の集合部には排気ターボ過給機１３のコンプレッサ１
４及びタービン１５がそれぞれ介装され、排気ターボ過
給機付きの内燃機関が構成されている。この過給機１３
のタービン１５人口にはフラッパ１６が設けられ【おり
、この７ラツパ１６は第１制御回路１Ｔの信号にて作動
するステッピングそロタ１８とスプリング１６ａの 、
付勢力とにより回動されて７ラツパ開度が制御されター
ビン１５のロータに供給される排気流量（換言すればタ
ービン１５０四−タに供給される排気の運動量ンを可変
制御する。すなわち１機関高速運転領域においてはター
ビン１５のロータに供給する排気流量をフラッパ１６に
て所定値に抑制することによりコンプレッサ１４の過給
圧の過上昇を防止する一方１機関低速Φ中速運転領域に
おいてはタービン１５のロータに供給する排気流量を７
ラツパ１６にて上昇させることによりタービン１５の回
転速度を高めコンプレッサ１４の過給圧を上昇させて低
・中速運転領域における機関トルクを確保するように構
成されている。ここで、フラッパ１６とステッピングそ
ロタ１８により排気供給量可変装置を構成する。
、機関の吸気マニホールド１１及び排気マニホールド１
２の集合部には排気ターボ過給機１３のコンプレッサ１
４及びタービン１５がそれぞれ介装され、排気ターボ過
給機付きの内燃機関が構成されている。この過給機１３
のタービン１５人口にはフラッパ１６が設けられ【おり
、この７ラツパ１６は第１制御回路１Ｔの信号にて作動
するステッピングそロタ１８とスプリング１６ａの 、
付勢力とにより回動されて７ラツパ開度が制御されター
ビン１５のロータに供給される排気流量（換言すればタ
ービン１５０四−タに供給される排気の運動量ンを可変
制御する。すなわち１機関高速運転領域においてはター
ビン１５のロータに供給する排気流量をフラッパ１６に
て所定値に抑制することによりコンプレッサ１４の過給
圧の過上昇を防止する一方１機関低速Φ中速運転領域に
おいてはタービン１５のロータに供給する排気流量を７
ラツパ１６にて上昇させることによりタービン１５の回
転速度を高めコンプレッサ１４の過給圧を上昇させて低
・中速運転領域における機関トルクを確保するように構
成されている。ここで、フラッパ１６とステッピングそ
ロタ１８により排気供給量可変装置を構成する。
コンプレッサ１４の入口には吸気ダクトを介してエナク
リーナ１９のクリーンサイドが接続され。
リーナ１９のクリーンサイドが接続され。
タービン１５の排気出口には排気通路２０を介して排気
微粒子を捕集するトラップ（図示せず）が接続されてい
る。このトラップ上流にはバーナー装置（図示せず）が
介装されている。このバーナー装置には燃料噴射弁（図
示せず）から噴射供給される燃料と空気通路２１を介し
て過給機１３のコンプレッサ１４の吐出側から供給され
る過給空気との混合気が導入されるように構成されてい
る。
微粒子を捕集するトラップ（図示せず）が接続されてい
る。このトラップ上流にはバーナー装置（図示せず）が
介装されている。このバーナー装置には燃料噴射弁（図
示せず）から噴射供給される燃料と空気通路２１を介し
て過給機１３のコンプレッサ１４の吐出側から供給され
る過給空気との混合気が導入されるように構成されてい
る。
次に１本発明では、以下の工夫がなされている。
すなわち、前記ステッピングモータ１８を作動させる第
２制御回路２２が設けられている。この第２制御回路２
２には機関回転速度信号と機関負荷信号とが入力されて
おり、これら信号に基づいて第２制御回路２２は機関低
速・低負荷（第３図中（Ｂ）領域）運転中に前記バーナ
ー装置を燃焼作動させるトラップ再生信号が入力された
ときにステッピングモータ１８に信号を出力し前記フラ
ッパ１６にてタービン１５のロータに供給する排気流量
を前記第１制御回路１７による排気制御量より増量させ
コンプレッサ１４の過給圧を上昇させるように構成され
ている。ここで、第２制御回路２２が作動検出手段とト
ラップ再生制御手段とを兼ねている。また、第１制御回
路１７と第２制御回路２２とにより制御手段が構成され
ている。
２制御回路２２が設けられている。この第２制御回路２
２には機関回転速度信号と機関負荷信号とが入力されて
おり、これら信号に基づいて第２制御回路２２は機関低
速・低負荷（第３図中（Ｂ）領域）運転中に前記バーナ
ー装置を燃焼作動させるトラップ再生信号が入力された
ときにステッピングモータ１８に信号を出力し前記フラ
ッパ１６にてタービン１５のロータに供給する排気流量
を前記第１制御回路１７による排気制御量より増量させ
コンプレッサ１４の過給圧を上昇させるように構成され
ている。ここで、第２制御回路２２が作動検出手段とト
ラップ再生制御手段とを兼ねている。また、第１制御回
路１７と第２制御回路２２とにより制御手段が構成され
ている。
次に作用を説明する。
過給機１３のタービン１５を駆動した排気は排気通路２
０を介してトラップに導入され、トラップにより排気中
の微粒子が捕集されて排気が清浄な状態で大気中に放出
される。
０を介してトラップに導入され、トラップにより排気中
の微粒子が捕集されて排気が清浄な状態で大気中に放出
される。
そして、トラップに所定量以上の排気微粒子が捕集され
たと判断されたとき、例えば圧力センサ（図示せず）に
より検出されたトラップ上流の排気圧力に対するトラッ
プの前後差圧が所定値以上に達しかつ温度センサ（図示
せず）により検出されたトラップの入口温度が所定値以
下のときバーナー装置を作動させてトラップに捕集され
た排気微粒子を加熱燃焼させトラップの再生を行なう。
たと判断されたとき、例えば圧力センサ（図示せず）に
より検出されたトラップ上流の排気圧力に対するトラッ
プの前後差圧が所定値以上に達しかつ温度センサ（図示
せず）により検出されたトラップの入口温度が所定値以
下のときバーナー装置を作動させてトラップに捕集され
た排気微粒子を加熱燃焼させトラップの再生を行なう。
このトラップ再生開始時に第２制御回路２２にトラップ
再生信号が入力される。そして１機関運転状態が低速・
低負荷運転領域（第３図（ト））領域）のときには第２
制御回路２２からステッピングモータ１８に信号が入力
されフラッパ１６にてタービン１５のロータに供給され
る排気流量が増量される。したがって、タービン１５０
回転速度が上昇するからコンプレッサ１４の過給圧が上
昇する。
再生信号が入力される。そして１機関運転状態が低速・
低負荷運転領域（第３図（ト））領域）のときには第２
制御回路２２からステッピングモータ１８に信号が入力
されフラッパ１６にてタービン１５のロータに供給され
る排気流量が増量される。したがって、タービン１５０
回転速度が上昇するからコンプレッサ１４の過給圧が上
昇する。
これにより、空気通路２０を介してバーナー装置に供給
される過給空気量（０２量）が増大するからバーナー装
置における燃焼が安定しトラップに捕集された排気微粒
子を燃焼できる。
される過給空気量（０２量）が増大するからバーナー装
置における燃焼が安定しトラップに捕集された排気微粒
子を燃焼できる。
また、中・高速運転領域（第３図（Ａ）領域ンにおいて
はタービン１５のロータに供給される排気流量が多くコ
ンプレッサ１４の過給圧が十分に上昇しているから第２
制御回路２２によりフラッパ２０を作動させることなく
バーナー装置に燃焼に十分な過給空気量を空気通路２０
を介して供給できる。
はタービン１５のロータに供給される排気流量が多くコ
ンプレッサ１４の過給圧が十分に上昇しているから第２
制御回路２２によりフラッパ２０を作動させることなく
バーナー装置に燃焼に十分な過給空気量を空気通路２０
を介して供給できる。
また、本実施例では、バーナー装置に燃焼用空気を供給
するエアポンプな設けることなくコンプレッサ１４の過
給圧（より過給空気をバーナー装置を供給するよう和し
たので、装置が簡易になりそのコストの低減化を図れる
。また、特願昭５８−８５７７０号に開示された吸気系
の切換制御及び排気導入制御が不要となり、これにより
制御システムの簡素化とコスト低減を図れる。
するエアポンプな設けることなくコンプレッサ１４の過
給圧（より過給空気をバーナー装置を供給するよう和し
たので、装置が簡易になりそのコストの低減化を図れる
。また、特願昭５８−８５７７０号に開示された吸気系
の切換制御及び排気導入制御が不要となり、これにより
制御システムの簡素化とコスト低減を図れる。
勿論、第２制御回路２２による過給圧制御とは別に、従
来と同様に第１制御回路１７からの信号により、機関高
速運転領域においてはフラッパ１６にてタービン１５の
ロータに供給する排気流量を抑制しコンプレッサ１４の
過給圧の過昇を防止する一方、機関低速・中速運転領域
においては７ラツパ１６にてタービン１５のロータに供
給する排気流量を増加させコンプレッサ１４の過給圧を
上昇させ機関トルクを確保する過給圧制御がなされてい
るが機関低速ｅ低負荷運転領域における排気供給量はト
ラップ再生時の方がより大きく設定されている。
来と同様に第１制御回路１７からの信号により、機関高
速運転領域においてはフラッパ１６にてタービン１５の
ロータに供給する排気流量を抑制しコンプレッサ１４の
過給圧の過昇を防止する一方、機関低速・中速運転領域
においては７ラツパ１６にてタービン１５のロータに供
給する排気流量を増加させコンプレッサ１４の過給圧を
上昇させ機関トルクを確保する過給圧制御がなされてい
るが機関低速ｅ低負荷運転領域における排気供給量はト
ラップ再生時の方がより大きく設定されている。
〈発明の効果〉
本発明は１以上説明したように、バーナー装置の作動時
に制御手段により排気供給量可変装置を作動させてター
ビンのロータに供給する排気流量を増大させコンプレッ
サの過給圧を上昇させるようにしたので、空気通路な介
してバーナ装置に十分な過給空気を供給できるからバー
ナ装置の燃焼作動が安定しトラップの再生な図れる。ま
た、コンプレッサの過給圧によりバーナ装置に過給空気
を供給するよ５ｖｃｔ、だので、バーナ装置に燃焼用空
気を供給するエアポンプが不要となり装置のコスト低減
化を図れる。
に制御手段により排気供給量可変装置を作動させてター
ビンのロータに供給する排気流量を増大させコンプレッ
サの過給圧を上昇させるようにしたので、空気通路な介
してバーナ装置に十分な過給空気を供給できるからバー
ナ装置の燃焼作動が安定しトラップの再生な図れる。ま
た、コンプレッサの過給圧によりバーナ装置に過給空気
を供給するよ５ｖｃｔ、だので、バーナ装置に燃焼用空
気を供給するエアポンプが不要となり装置のコスト低減
化を図れる。
第１図は排気微粒子処理装置の従来例を示す概略図、第
２図は本発明の一実施例を示す概略図。 第３図は同上の装置を説明するための特性図である。 １３・・・排気ターボ過給機 １４・・・コンプレッサ
１５・・・タービン １６・・・フラッパ １Ｂ・・・
ステッピングモータ ２１・・・空気通路 ２２・・・
第２制御回路
２図は本発明の一実施例を示す概略図。 第３図は同上の装置を説明するための特性図である。 １３・・・排気ターボ過給機 １４・・・コンプレッサ
１５・・・タービン １６・・・フラッパ １Ｂ・・・
ステッピングモータ ２１・・・空気通路 ２２・・・
第２制御回路
Claims (1)
- 排気ターボ過給機付内燃機関の排気通路に介装され排気
中の微粒子を捕集するトラップと、該トラップにより捕
集された排気微粒子を加熱燃焼させるバーナ装置と、前
記過給機のコンプレッサ下流の過給空気を前記バーナ装
置に供給する空気通路と、前記過給機のタービンのロー
タへの排気供給量な変化させる排気供給量可変装置と１
機関の運転状態に応じて前記排気供給量可変装置を制御
する制御手段と、を備えた排気ターボ過給機付内燃機関
の排気微粒子処理装置において、前記制御手段は、前記
バーナ装置の作動を検出する作動検出手段と、該作動検
出手段からの信号を受けて前記バーナ装置の作動時に前
記排気供給量可変装置を作動させたタービンの一一タに
供給する排気量を増加させるトラップ再生用制御手段と
、を含んで構成され、バーナ装置に供給する過給空気を
増量させるようにしたことを特徴とする排気ターボ過給
機付内燃機関の排気微粒子処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59069234A JPS60216017A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気微粒子処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59069234A JPS60216017A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気微粒子処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216017A true JPS60216017A (ja) | 1985-10-29 |
Family
ID=13396841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59069234A Pending JPS60216017A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気微粒子処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216017A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001061159A1 (en) * | 2000-02-16 | 2001-08-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and device for cleaning exhaust gases |
| JP2010043563A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Hino Motors Ltd | 排気浄化装置の制御方法 |
| JP2012057517A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Hino Motors Ltd | 後処理バーナシステムの制御方法 |
-
1984
- 1984-04-09 JP JP59069234A patent/JPS60216017A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001061159A1 (en) * | 2000-02-16 | 2001-08-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and device for cleaning exhaust gases |
| JP2010043563A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Hino Motors Ltd | 排気浄化装置の制御方法 |
| JP2012057517A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Hino Motors Ltd | 後処理バーナシステムの制御方法 |
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