JPS61164021A - 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
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- JPS61164021A JPS61164021A JP60004704A JP470485A JPS61164021A JP S61164021 A JPS61164021 A JP S61164021A JP 60004704 A JP60004704 A JP 60004704A JP 470485 A JP470485 A JP 470485A JP S61164021 A JPS61164021 A JP S61164021A
- Authority
- JP
- Japan
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- solvent
- filter
- exhaust gas
- injection
- catalyst solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
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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
- F01N3/029—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 by adding non-fuel substances 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)
- Exhaust Gas After Treatment (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】
(産業上の利用分野)
本発明は、エンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化
装置に関し、特に、ディーゼルエンジン等の排気ガス中
に含まれるカーボン等の可燃性粒子(パティキュレート
)を捕集して燃焼除去づるものに関する。
装置に関し、特に、ディーゼルエンジン等の排気ガス中
に含まれるカーボン等の可燃性粒子(パティキュレート
)を捕集して燃焼除去づるものに関する。
(従来の技術)
従来、この種の排気ガス浄化装置は種々のものが提案さ
れている。その−例として、例えば特開昭56−985
19号公報に開示されるように、エンジンの排気系に排
気ガス中の可燃性粒子などを捕集して酸化反応させる触
媒フィルタを配設するとともに、該触媒フィルタの上流
に液体、気体などの補助燃料を噴射する噴射装置を設け
、触媒フィルタでの触媒による酸化反応作用と補助燃料
による燃焼促進作用とによって排気ガス温度を可燃性粒
子の着火温度以上まで加熱することにより、触媒フィル
タに捕集された可燃性粒子を燃焼除去し、フィルタを再
生するようにしたちのが知られている。
れている。その−例として、例えば特開昭56−985
19号公報に開示されるように、エンジンの排気系に排
気ガス中の可燃性粒子などを捕集して酸化反応させる触
媒フィルタを配設するとともに、該触媒フィルタの上流
に液体、気体などの補助燃料を噴射する噴射装置を設け
、触媒フィルタでの触媒による酸化反応作用と補助燃料
による燃焼促進作用とによって排気ガス温度を可燃性粒
子の着火温度以上まで加熱することにより、触媒フィル
タに捕集された可燃性粒子を燃焼除去し、フィルタを再
生するようにしたちのが知られている。
(発明が解決しようとする問題点)
しかし、この従来のものでは、エンジンが定常運転域に
あるときには、その排気ガス温度が比較的低いため(デ
ィーゼルエンジンにあっては200〜300″C)、補
助燃料の燃焼促進作用にも拘らず排気ガスが可燃性粒子
の着火温度にまで十分に加熱されない。その結果、可燃
性粒子の燃焼不良により触媒フィルタの再生が確実に行
われなくなり、触媒フィルタの目詰まりによりエンジン
の背圧が上昇してその正常な運転が妨げられる虞れがあ
った。
あるときには、その排気ガス温度が比較的低いため(デ
ィーゼルエンジンにあっては200〜300″C)、補
助燃料の燃焼促進作用にも拘らず排気ガスが可燃性粒子
の着火温度にまで十分に加熱されない。その結果、可燃
性粒子の燃焼不良により触媒フィルタの再生が確実に行
われなくなり、触媒フィルタの目詰まりによりエンジン
の背圧が上昇してその正常な運転が妨げられる虞れがあ
った。
そこで、本出願人は、先に特願昭59−64627号に
おいて、エンジンの排気系に触媒フィルタに代えて、可
燃性粒子の捕t!機能のみを持つ通常のパティキュレー
トフィルタを設け、該パティキュレートフィルタの上流
の排気通路に可燃性粒子の燃焼を促進させる触媒溶液と
して、例えば、触媒成分と炭化水素成分とを混合エマル
ジョン化した液体を噴射供給するようにすることにより
、パティキュレートフィルタに捕集された可燃性粒子の
表面に触媒および炭化水素の各成分を均一に被着させて
可燃性粒子の着火温度を大幅に低下させるようにし、排
気ガス温度が低いエンジンの定常運転時でも可燃性粒子
を確実に燃焼除去させるようにした技術を提案している
。
おいて、エンジンの排気系に触媒フィルタに代えて、可
燃性粒子の捕t!機能のみを持つ通常のパティキュレー
トフィルタを設け、該パティキュレートフィルタの上流
の排気通路に可燃性粒子の燃焼を促進させる触媒溶液と
して、例えば、触媒成分と炭化水素成分とを混合エマル
ジョン化した液体を噴射供給するようにすることにより
、パティキュレートフィルタに捕集された可燃性粒子の
表面に触媒および炭化水素の各成分を均一に被着させて
可燃性粒子の着火温度を大幅に低下させるようにし、排
気ガス温度が低いエンジンの定常運転時でも可燃性粒子
を確実に燃焼除去させるようにした技術を提案している
。
ところで、その場合、上記パティキュレートフィルタ上
流の排気ガス温度が溶媒の気化温度よりも^いとぎには
、そのガス熱により噴射器から噴射された触媒溶液のう
ち溶媒のみが途中で気化してしまい、触媒成分はその結
晶が大きくなっCフィルタに付着し、フィルタ全体に亘
って触媒成分を均一に可燃性粒子に被着させることが困
難である。そのため、可燃性粒子の着火温度を大幅に低
下させることができず、フィルタに堆積した可燃性粒子
を安定した燃焼によって除去することができなくなって
、フィルタの再生を効率的に行うことができないという
問題がある。
流の排気ガス温度が溶媒の気化温度よりも^いとぎには
、そのガス熱により噴射器から噴射された触媒溶液のう
ち溶媒のみが途中で気化してしまい、触媒成分はその結
晶が大きくなっCフィルタに付着し、フィルタ全体に亘
って触媒成分を均一に可燃性粒子に被着させることが困
難である。そのため、可燃性粒子の着火温度を大幅に低
下させることができず、フィルタに堆積した可燃性粒子
を安定した燃焼によって除去することができなくなって
、フィルタの再生を効率的に行うことができないという
問題がある。
(発明の目的)
本発明は、以上の諸点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、パティキュレートフィルタの表面への触媒溶
液の噴射供給時、この触媒溶液の噴射供給に先立って溶
媒のみを噴射するようにすることにより、この溶媒の気
化熱によってフィルタ上流の排気ガス温度を低下させて
、触媒溶液の噴射供給時での溶媒の気化を抑制するよう
にし、よってフィルタ全体に亘って触媒を均一に付着さ
せて、フィルタでの可燃性粒子の燃焼性を安定に確保し
、フィルタの再生を効率的に行い得るようにすることに
ある。
の目的は、パティキュレートフィルタの表面への触媒溶
液の噴射供給時、この触媒溶液の噴射供給に先立って溶
媒のみを噴射するようにすることにより、この溶媒の気
化熱によってフィルタ上流の排気ガス温度を低下させて
、触媒溶液の噴射供給時での溶媒の気化を抑制するよう
にし、よってフィルタ全体に亘って触媒を均一に付着さ
せて、フィルタでの可燃性粒子の燃焼性を安定に確保し
、フィルタの再生を効率的に行い得るようにすることに
ある。
(問題点を解決するための手段)
上記の目的を達成するために、本発明の解決手段は、排
気系に可燃性粒子などを捕集するパティキュレートフィ
ルタを備えたエンジンの排気ガス浄化装置において、上
記パティキュレートフィルタの上流に上記可燃性粒子の
燃焼を促進させる触媒溶液を噴射供給する触媒1液噴射
器と、上記パティキュレートフィルタの上流に触媒溶液
の溶媒を噴射供給する溶媒噴射器とを設ける。さらに、
上記触媒1液噴射器からの触媒溶液の噴射時、その噴射
に先立って溶媒噴射器からの溶媒を噴射するように両噴
射器の作動を制御する制御手段を設けた構成としている
。
気系に可燃性粒子などを捕集するパティキュレートフィ
ルタを備えたエンジンの排気ガス浄化装置において、上
記パティキュレートフィルタの上流に上記可燃性粒子の
燃焼を促進させる触媒溶液を噴射供給する触媒1液噴射
器と、上記パティキュレートフィルタの上流に触媒溶液
の溶媒を噴射供給する溶媒噴射器とを設ける。さらに、
上記触媒1液噴射器からの触媒溶液の噴射時、その噴射
に先立って溶媒噴射器からの溶媒を噴射するように両噴
射器の作動を制御する制御手段を設けた構成としている
。
(作用)
上記の構成により、本発明では、フィルタに目詰まりが
生じて触媒溶液を噴射するとき、制御手段により、その
触媒溶液の噴射に先立って溶媒のみを噴射するようにM
御され、この噴射された溶媒の気化熱により、フィルタ
上流の雰囲気潟麿が低下する。そのため、その後、触媒
溶液噴射器により触媒溶液が噴射されると、その噴射さ
れた触媒溶液の溶媒が上記低下した雰囲気のもとでそれ
以上気化するのが抑制され、触媒溶液の濃度が本来の適
正範囲に保たれ、触媒成分がフィルタ表面に満遍なく均
一に付着するとともに、フィルタでの可燃性粒子の燃焼
が安定となる。
生じて触媒溶液を噴射するとき、制御手段により、その
触媒溶液の噴射に先立って溶媒のみを噴射するようにM
御され、この噴射された溶媒の気化熱により、フィルタ
上流の雰囲気潟麿が低下する。そのため、その後、触媒
溶液噴射器により触媒溶液が噴射されると、その噴射さ
れた触媒溶液の溶媒が上記低下した雰囲気のもとでそれ
以上気化するのが抑制され、触媒溶液の濃度が本来の適
正範囲に保たれ、触媒成分がフィルタ表面に満遍なく均
一に付着するとともに、フィルタでの可燃性粒子の燃焼
が安定となる。
(実施例)
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明の実施例の全体構成を示し、1は燃焼室
2および該燃焼室2に連通ずる渦流室3を備えた渦流室
式ディーゼルエンジン、4は該エンジン1の渦流室3に
燃料噴射ノズル5を通じて燃料を噴射供給する燃料噴射
ポンプであって、該燃料噴射ポンプ4はエンジン1によ
り同期して駆動される。
2および該燃焼室2に連通ずる渦流室3を備えた渦流室
式ディーゼルエンジン、4は該エンジン1の渦流室3に
燃料噴射ノズル5を通じて燃料を噴射供給する燃料噴射
ポンプであって、該燃料噴射ポンプ4はエンジン1によ
り同期して駆動される。
また、6は上記エンジン1の燃焼室2内の排気ガスを排
出するための排気通路であって、該排気通路6の途中に
は排気ガス中のカーボンを主成分どする可燃性粒子など
を捕集するパティキュレートフィルタ7が配設されてい
る。該パティキュレートフィルタ7は、多孔質材料より
なるハニカム体における多数のハニカム孔の両端開口部
を1つ置きに交互に閉塞してなり、隣接するハニカム孔
間の隔壁を排気ガスが通過する際にそれを濾過してその
可燃性粒子などを捕集するものである。
出するための排気通路であって、該排気通路6の途中に
は排気ガス中のカーボンを主成分どする可燃性粒子など
を捕集するパティキュレートフィルタ7が配設されてい
る。該パティキュレートフィルタ7は、多孔質材料より
なるハニカム体における多数のハニカム孔の両端開口部
を1つ置きに交互に閉塞してなり、隣接するハニカム孔
間の隔壁を排気ガスが通過する際にそれを濾過してその
可燃性粒子などを捕集するものである。
また、上記パティキュレートフィルタ7の上流の排気通
路6には、上記可燃性粒子の燃焼を促進させる触媒溶液
を噴射供給する触媒溶液噴射器8が設けられている。該
触媒溶液噴射器8は、上記パティキュレートフィルタ7
上流の排気通路6にフィルタ7表面に向けて配置された
噴出口9aを有するとともに、電磁開閉弁9bを有する
噴射ノズル9と、上記触媒溶液を貯える触媒タンク10
と、該触媒タンク10と噴射ノズル9とを連通する連通
管11と、該連通管11の途中に配設された触媒溶液供
給ポンプ12とを備えており、ポンプ12の作動および
噴射ノズル9の電磁開閉弁9bの開作動により触媒タン
ク10の触媒溶液を所定量噴射ノズル9の噴出口9aか
らフィルタ7に向けて噴射しその表面に付@させるよう
になされている。尚、上記可燃性粒子の燃焼を促進させ
る触媒溶液は、例えば0.05〜0.5重量%の−若し
くは二双上の白金属(Pt、r)d、R,h、Tr)の
水溶性化合物、あるいは1〜10重量%の−若しくは二
双上の卑金II(V、 Cu 、 Cr 、 Fe、N
i、Mo、Ca、Ba)の水溶性塩よりなる触媒成分と
、10〜50重量%の灯油、軽油。
路6には、上記可燃性粒子の燃焼を促進させる触媒溶液
を噴射供給する触媒溶液噴射器8が設けられている。該
触媒溶液噴射器8は、上記パティキュレートフィルタ7
上流の排気通路6にフィルタ7表面に向けて配置された
噴出口9aを有するとともに、電磁開閉弁9bを有する
噴射ノズル9と、上記触媒溶液を貯える触媒タンク10
と、該触媒タンク10と噴射ノズル9とを連通する連通
管11と、該連通管11の途中に配設された触媒溶液供
給ポンプ12とを備えており、ポンプ12の作動および
噴射ノズル9の電磁開閉弁9bの開作動により触媒タン
ク10の触媒溶液を所定量噴射ノズル9の噴出口9aか
らフィルタ7に向けて噴射しその表面に付@させるよう
になされている。尚、上記可燃性粒子の燃焼を促進させ
る触媒溶液は、例えば0.05〜0.5重量%の−若し
くは二双上の白金属(Pt、r)d、R,h、Tr)の
水溶性化合物、あるいは1〜10重量%の−若しくは二
双上の卑金II(V、 Cu 、 Cr 、 Fe、N
i、Mo、Ca、Ba)の水溶性塩よりなる触媒成分と
、10〜50重量%の灯油、軽油。
重油、アルコール、ケトン(含酸素炭化水素)等の炭化
水素と、該炭化水素を溶かづための1〜10重邑%の界
面活性剤と、残りが水とからなり、それらの成分を混合
してエマルジョン化したものである。
水素と、該炭化水素を溶かづための1〜10重邑%の界
面活性剤と、残りが水とからなり、それらの成分を混合
してエマルジョン化したものである。
さらに、13は上記パティキュレートフィルタ7の上流
に上記触媒溶液における溶媒を噴射供給する溶媒噴射器
であり、該溶媒噴射器13は、溶媒を貯える溶媒タンク
14と、該溶媒タンク14を上記触媒溶液噴射器8にお
ける触媒溶液供給ポンプ12下流の連通管11に接続す
る接続管15と、該接続管15の途中に配設された溶媒
供給ポンプ16とを備えてなり、ポンプ16の作動およ
び噴射ノズル9の電磁開閉弁9bの開作動により溶媒タ
ンク14の溶媒を所定量噴射ノズル9の噴出口9aから
フィルタ7上流の排気通路6に噴射するようになされて
いる。
に上記触媒溶液における溶媒を噴射供給する溶媒噴射器
であり、該溶媒噴射器13は、溶媒を貯える溶媒タンク
14と、該溶媒タンク14を上記触媒溶液噴射器8にお
ける触媒溶液供給ポンプ12下流の連通管11に接続す
る接続管15と、該接続管15の途中に配設された溶媒
供給ポンプ16とを備えてなり、ポンプ16の作動およ
び噴射ノズル9の電磁開閉弁9bの開作動により溶媒タ
ンク14の溶媒を所定量噴射ノズル9の噴出口9aから
フィルタ7上流の排気通路6に噴射するようになされて
いる。
上記触媒溶液噴射器8の噴射ノズル9上流側の排気通路
6と、パティキュレートフィルタ7下流側の排気通路6
とは排気バイパス通路17によって連通されており、こ
の排気バイパス通路17によりエンジン1からの排気ガ
スを触媒溶液噴射器8および溶媒噴射器13の噴射ノズ
ル9およびパティキュレートフィルタ7をバイパスして
流下させる。また、上記排気バイパス通路17の上流端
部、すなわちその噴射ノズル9上流側の排気通路6との
接続端部には、排気バイパス通路17を流下する排気ガ
ス量を制御するバタフライ弁よりなる流量制御弁18が
配設されている。該流量制御弁18はロッド19を介し
てダイヤフラム族f120に連結され、該ダイヤフラム
族[20の負圧室20aは負圧導入通路21を介してバ
キュームポンプ22に連通されているとともに、上記負
圧導入通路21の途中には上記ダイヤフラム族@20の
負圧室20aのバキュームポンプ22または大気開放部
23との連通比率をリニアに切り換えるデユーティソレ
ノイドバルブ24が配設されており、ダイヤフラム装置
20の負圧室20aに導入される負圧の大きさをデユー
ティソレノイドバルブ24によりリニア制御してダイヤ
フラム装置20を作動させることにより、流量制御弁1
8を駆動するようになされている。
6と、パティキュレートフィルタ7下流側の排気通路6
とは排気バイパス通路17によって連通されており、こ
の排気バイパス通路17によりエンジン1からの排気ガ
スを触媒溶液噴射器8および溶媒噴射器13の噴射ノズ
ル9およびパティキュレートフィルタ7をバイパスして
流下させる。また、上記排気バイパス通路17の上流端
部、すなわちその噴射ノズル9上流側の排気通路6との
接続端部には、排気バイパス通路17を流下する排気ガ
ス量を制御するバタフライ弁よりなる流量制御弁18が
配設されている。該流量制御弁18はロッド19を介し
てダイヤフラム族f120に連結され、該ダイヤフラム
族[20の負圧室20aは負圧導入通路21を介してバ
キュームポンプ22に連通されているとともに、上記負
圧導入通路21の途中には上記ダイヤフラム族@20の
負圧室20aのバキュームポンプ22または大気開放部
23との連通比率をリニアに切り換えるデユーティソレ
ノイドバルブ24が配設されており、ダイヤフラム装置
20の負圧室20aに導入される負圧の大きさをデユー
ティソレノイドバルブ24によりリニア制御してダイヤ
フラム装置20を作動させることにより、流量制御弁1
8を駆動するようになされている。
さらに、25は上記噴射器8,13における噴射ノズル
9の?Il&開閉弁9b、触媒溶液供給ポンプ12.溶
媒供給ポンプ16およびデユーチインレノイドパルプ2
4を作動制御するための制御手段としての制御回路であ
って、該11i1J 1111回路25にはエンジン回
転数に対応する上記燃料噴射ポンプ4のポンプシャフト
回転数の信号と、エンジン負荷に対応する同コントロー
ルスリーブ位置の信号とが入ノコされている。また、2
6は上記パティキュレートフィルタ7上流の排気通路6
内における排気ガスm rfJ、 T +を検出する第
1排気ガス温度センサ、27はパティキュレートフィル
タ7直上流の排気通路6内の排気ガス圧つまりエンジン
1の背圧を検出する背圧センサ、28はパティキュレー
トフィルタ7直下流の排気通路6内における排気ガスm
rl T 2に基づいてパティキュレートフィルタ7
での捕集可燃性粒子の燃焼状態を間接的に検出する第2
排気ガス温度センサであって、これらセンサ26〜28
の各出力は上記制御回路25に入力されている。而して
、制御回路25により、燃料噴射ポンプ4の出力信号に
基づいてエンジン1の運転領域を検出し、その運転領域
においてフィルタ7が目詰まり状態にないときの予め設
定記憶された適正背圧を検索し、その適正背圧に対し背
圧センサ27で検出された実際の背圧を照合比較してフ
ィルタ7の目詰まり状態の有無を判断じ、実際の背圧が
適正背圧よりも高くてフィルタ7が目詰まり状態にある
ときには、第1排気ガスセンサ26の出力信号に基づい
て、フィルタ7上流の排気ガス温度T1が予め設定され
た溶媒気化温度Bよりも低い場合には、触媒溶液噴射器
8の触媒溶液供給ポンプ12および噴射ノズル9の電磁
開閉弁9bに作動信号を出力して、噴射ノズル9 ht
ら触媒溶液をそのまま噴射させる一方、排気ガス′fA
度T1が上記溶媒気化温度Ts以上の場合には、正規の
触媒溶液の噴射に先立って噴射ノズル9の一1111開
閉弁9bに作動信号を出力するとともに、所定時間溶媒
噴射器8の溶媒供給ポンプ16に作動信号を出力して、
噴射ノズル9から溶媒のみを噴射さゼることにより、フ
ィルタ7上流の排気ガス濡面T!を上記溶媒気化温度T
6以下に低下させ、然る侵、溶媒供給ポンプ16に作動
停止信号を、触媒溶液供給ポンプ12に作動信号をそれ
ぞれ出力して、噴射ノズル9から触媒溶液を噴射させる
ようにして両噴射器8.13の作動を制御するように構
成されている。
9の?Il&開閉弁9b、触媒溶液供給ポンプ12.溶
媒供給ポンプ16およびデユーチインレノイドパルプ2
4を作動制御するための制御手段としての制御回路であ
って、該11i1J 1111回路25にはエンジン回
転数に対応する上記燃料噴射ポンプ4のポンプシャフト
回転数の信号と、エンジン負荷に対応する同コントロー
ルスリーブ位置の信号とが入ノコされている。また、2
6は上記パティキュレートフィルタ7上流の排気通路6
内における排気ガスm rfJ、 T +を検出する第
1排気ガス温度センサ、27はパティキュレートフィル
タ7直上流の排気通路6内の排気ガス圧つまりエンジン
1の背圧を検出する背圧センサ、28はパティキュレー
トフィルタ7直下流の排気通路6内における排気ガスm
rl T 2に基づいてパティキュレートフィルタ7
での捕集可燃性粒子の燃焼状態を間接的に検出する第2
排気ガス温度センサであって、これらセンサ26〜28
の各出力は上記制御回路25に入力されている。而して
、制御回路25により、燃料噴射ポンプ4の出力信号に
基づいてエンジン1の運転領域を検出し、その運転領域
においてフィルタ7が目詰まり状態にないときの予め設
定記憶された適正背圧を検索し、その適正背圧に対し背
圧センサ27で検出された実際の背圧を照合比較してフ
ィルタ7の目詰まり状態の有無を判断じ、実際の背圧が
適正背圧よりも高くてフィルタ7が目詰まり状態にある
ときには、第1排気ガスセンサ26の出力信号に基づい
て、フィルタ7上流の排気ガス温度T1が予め設定され
た溶媒気化温度Bよりも低い場合には、触媒溶液噴射器
8の触媒溶液供給ポンプ12および噴射ノズル9の電磁
開閉弁9bに作動信号を出力して、噴射ノズル9 ht
ら触媒溶液をそのまま噴射させる一方、排気ガス′fA
度T1が上記溶媒気化温度Ts以上の場合には、正規の
触媒溶液の噴射に先立って噴射ノズル9の一1111開
閉弁9bに作動信号を出力するとともに、所定時間溶媒
噴射器8の溶媒供給ポンプ16に作動信号を出力して、
噴射ノズル9から溶媒のみを噴射さゼることにより、フ
ィルタ7上流の排気ガス濡面T!を上記溶媒気化温度T
6以下に低下させ、然る侵、溶媒供給ポンプ16に作動
停止信号を、触媒溶液供給ポンプ12に作動信号をそれ
ぞれ出力して、噴射ノズル9から触媒溶液を噴射させる
ようにして両噴射器8.13の作動を制御するように構
成されている。
次に、上記実施例における制御動作を第2図および第3
図に示すフローチャートによって説明する。
図に示すフローチャートによって説明する。
先ず、スタート後のステップSIで流量制御弁18を閉
じて排気バイパス通路17を開鎖する等のイニシャライ
ズを行い、その後、ステップ5283でそれぞれ燃料噴
射ポンプ4のシャフト回転数およびコントロールスリー
ブ位置に基づいてエンジン回転数およびエンジン負荷を
検出する。次のステップS4で背圧センサ27の出力信
号に基づいてエンジン1の背圧を検出した後、ステップ
S5でその背圧が上記ステップSz 、33で検出され
たエンジン1の各運転領域毎に予め適正に設定されてい
る所定背圧に1度低下したか否か、つまりパティキュレ
ートフィルタ7に捕集された可燃性粒子が1度燃焼除去
されたか否かの判断を行い、この判断がNoであるとき
には上記ステップS4に戻る。上記ステップS5での判
断が背圧の所定背圧までの低下によってYESであると
ぎにはステップS6に移り、上記ステップS4で検出さ
れた背圧が所定背圧よりも高いか否か、すなわちパティ
キュレートフィルタ7が可燃性粒子の捕集量増大によっ
て目詰まり状態にあるか否かを判断し、この判断がNo
であるときには上記ステップS2に戻ってそれ以後のス
テップS3 、34 。
じて排気バイパス通路17を開鎖する等のイニシャライ
ズを行い、その後、ステップ5283でそれぞれ燃料噴
射ポンプ4のシャフト回転数およびコントロールスリー
ブ位置に基づいてエンジン回転数およびエンジン負荷を
検出する。次のステップS4で背圧センサ27の出力信
号に基づいてエンジン1の背圧を検出した後、ステップ
S5でその背圧が上記ステップSz 、33で検出され
たエンジン1の各運転領域毎に予め適正に設定されてい
る所定背圧に1度低下したか否か、つまりパティキュレ
ートフィルタ7に捕集された可燃性粒子が1度燃焼除去
されたか否かの判断を行い、この判断がNoであるとき
には上記ステップS4に戻る。上記ステップS5での判
断が背圧の所定背圧までの低下によってYESであると
ぎにはステップS6に移り、上記ステップS4で検出さ
れた背圧が所定背圧よりも高いか否か、すなわちパティ
キュレートフィルタ7が可燃性粒子の捕集量増大によっ
て目詰まり状態にあるか否かを判断し、この判断がNo
であるときには上記ステップS2に戻ってそれ以後のス
テップS3 、34 。
・・・を繰り返す。
一方、上記ステップS6での判断がYESであるときに
はステップS7に移行して、触媒溶液噴射器8による触
媒溶液の今回噴射回数Nをカウントし、次のステップS
8でその今回噴射回数Nを、予め第4図に示すように°
設定記憶されている触媒溶液の噴射回数に対する噴射量
特性のマツプに照合して触媒溶液の今回噴射量Qを決定
する。
はステップS7に移行して、触媒溶液噴射器8による触
媒溶液の今回噴射回数Nをカウントし、次のステップS
8でその今回噴射回数Nを、予め第4図に示すように°
設定記憶されている触媒溶液の噴射回数に対する噴射量
特性のマツプに照合して触媒溶液の今回噴射量Qを決定
する。
その際、上記第4図に示す噴射量特性では、触媒溶液の
噴射回数Nが増加する程、噴射IQが減少するように設
定されているため、触媒溶液の噴射回数Nの増加に伴っ
てパティキュレートフィルタ7への触媒溶液内触媒成分
の堆fI!lが増大するのを利用し、その堆積触媒成分
により可燃性粒子の燃焼促進効果をある程度確保しつつ
、触媒成分の使用量を低減してコストダウンを図ること
ができる。
噴射回数Nが増加する程、噴射IQが減少するように設
定されているため、触媒溶液の噴射回数Nの増加に伴っ
てパティキュレートフィルタ7への触媒溶液内触媒成分
の堆fI!lが増大するのを利用し、その堆積触媒成分
により可燃性粒子の燃焼促進効果をある程度確保しつつ
、触媒成分の使用量を低減してコストダウンを図ること
ができる。
以上の如き触媒溶液噴射量Qの決定の後、ステップS9
において第1排気ガス温度センサ26の出力信号に基づ
いてエンジン1の排気ガス温度T1を検出し、次のステ
ップS 16でその排気ガス一度T1が、触媒溶液噴射
に伴う可燃性粒子の燃焼によりフィルタ7にクラックが
発生する異常温度範囲下限値としての耐クラツク許容限
界排気ガスm a T Aよりも低いか否かの判断を行
い、この判断がT+≧TAのNoのときには、触媒溶液
噴射によりフィルタ7にクラックが発生する状態とみて
ステップS9に戻り、排気ガス温度TIの低下を待つ。
において第1排気ガス温度センサ26の出力信号に基づ
いてエンジン1の排気ガス温度T1を検出し、次のステ
ップS 16でその排気ガス一度T1が、触媒溶液噴射
に伴う可燃性粒子の燃焼によりフィルタ7にクラックが
発生する異常温度範囲下限値としての耐クラツク許容限
界排気ガスm a T Aよりも低いか否かの判断を行
い、この判断がT+≧TAのNoのときには、触媒溶液
噴射によりフィルタ7にクラックが発生する状態とみて
ステップS9に戻り、排気ガス温度TIの低下を待つ。
一方、上記ステップS +oの判断がTI <TAのY
ESであるときには、ステップS o〜Sa+の触媒溶
液噴射制御ルーチンと、第3図に示すステップ851〜
856の排気ガス量制御サブルーチンとを並列処理する
。
ESであるときには、ステップS o〜Sa+の触媒溶
液噴射制御ルーチンと、第3図に示すステップ851〜
856の排気ガス量制御サブルーチンとを並列処理する
。
上記触媒溶液制御ルーチンの最初のステップS11では
、第1排気ガス温度センサ26により検出された排気ガ
ス温度TIが、予め設定された溶媒気化!i度Teより
低いか否かの判断を行い、この判断がT1≧TBのNO
のときには、ステップS12に移行する。該ステップS
12では、溶媒供給ポンプ16に作動信号を送り、次
のステップS 13で第5図に示すように設定記憶され
ているポンプの作動時間特性のマツプに基づいて1.F
記溶媒供給ポンプ16の作動時間が所定時間経過したか
否かの判断が行われ、溶媒供給ポンプ16の作動が所定
時間経過していないNoのときにはステップS12に戻
りポンプ16の作動を継続する一方、ポンプ16の作動
が所定時間経過したYESのときにはフィルタ上流の排
気ガス温度T1が上記溶媒気化温度TB以下に低下した
とみなしてステップS(でポンプ16の作動を停止した
後ステップS +sに移行する。また、上記ステップS
11での判断がTI <TaのYESのとぎには、直ち
にステップS +sに移行する。
、第1排気ガス温度センサ26により検出された排気ガ
ス温度TIが、予め設定された溶媒気化!i度Teより
低いか否かの判断を行い、この判断がT1≧TBのNO
のときには、ステップS12に移行する。該ステップS
12では、溶媒供給ポンプ16に作動信号を送り、次
のステップS 13で第5図に示すように設定記憶され
ているポンプの作動時間特性のマツプに基づいて1.F
記溶媒供給ポンプ16の作動時間が所定時間経過したか
否かの判断が行われ、溶媒供給ポンプ16の作動が所定
時間経過していないNoのときにはステップS12に戻
りポンプ16の作動を継続する一方、ポンプ16の作動
が所定時間経過したYESのときにはフィルタ上流の排
気ガス温度T1が上記溶媒気化温度TB以下に低下した
とみなしてステップS(でポンプ16の作動を停止した
後ステップS +sに移行する。また、上記ステップS
11での判断がTI <TaのYESのとぎには、直ち
にステップS +sに移行する。
そして、上記ステップS +sでは触媒溶液噴射器8の
触媒溶液供給ポンプ12を駆動し、次のステップS +
sで噴射ノズル9の11磁開閉弁9bを開いて、噴射ノ
ズル9から触媒溶液をフィルタ7の表面に噴射する。そ
の状態をステップS +yで7ラグFに「1」を立てて
記憶した後、ステップS +sに移ってタイマをセット
し、次のステップS +sでそのタイマによりフィルタ
7の可燃性粒子が触媒溶液を噴射開始してから十分に燃
焼するまでの時間の経過を判断する。そして、上記タイ
マがタイムアウトするとステップS21でタイマのリセ
ットを行った後、ステップS21で第2排気ガス′a度
センサ28の出力信号に基づいてフィルタ7下流の排気
ガスFI*Tz、つまりフィルタ7に補集された可燃性
粒子の燃焼により上昇する排気ガス温度を検出し、次の
ステップ872でその排気ガス温度T2がフィルタ7に
クラックを発生させる限界li&TCよりも高いか否か
を判断する。この判断がT2≦TcのNOであるときに
は、ステップS23に移うて触媒溶液供給ポンプ12の
駆動時間が上記ステップS8で決定された触媒溶液の噴
fI411Qに対応する所定時間経過したか否かを判断
し、この判断が決定噴射量Qの未噴射を示すNoである
ときには上記ステップS2+に戻って触媒溶液噴射を継
続させる。一方、上記ステップ323での判断がYES
であるときにはステップS 24に移って、上記噴射ノ
ズル9のN磁開閉弁9bを閉じるとともに、ステップS
zsで触媒溶液供給ポンプ12の運転を停止させて触媒
溶液噴射器8による触媒溶液噴射を終了し、次いで上記
ステップS +yに立てられたフラグFを「0」にした
後、最初のステップS1に戻る。また、上記ステップS
22での判断がT2>TcのYESであるときには、可
燃性粒子の燃焼S度が異常上昇した状態とみなして直ち
に上記ステップ824〜S乙に移り触媒溶液噴射を終了
する。
触媒溶液供給ポンプ12を駆動し、次のステップS +
sで噴射ノズル9の11磁開閉弁9bを開いて、噴射ノ
ズル9から触媒溶液をフィルタ7の表面に噴射する。そ
の状態をステップS +yで7ラグFに「1」を立てて
記憶した後、ステップS +sに移ってタイマをセット
し、次のステップS +sでそのタイマによりフィルタ
7の可燃性粒子が触媒溶液を噴射開始してから十分に燃
焼するまでの時間の経過を判断する。そして、上記タイ
マがタイムアウトするとステップS21でタイマのリセ
ットを行った後、ステップS21で第2排気ガス′a度
センサ28の出力信号に基づいてフィルタ7下流の排気
ガスFI*Tz、つまりフィルタ7に補集された可燃性
粒子の燃焼により上昇する排気ガス温度を検出し、次の
ステップ872でその排気ガス温度T2がフィルタ7に
クラックを発生させる限界li&TCよりも高いか否か
を判断する。この判断がT2≦TcのNOであるときに
は、ステップS23に移うて触媒溶液供給ポンプ12の
駆動時間が上記ステップS8で決定された触媒溶液の噴
fI411Qに対応する所定時間経過したか否かを判断
し、この判断が決定噴射量Qの未噴射を示すNoである
ときには上記ステップS2+に戻って触媒溶液噴射を継
続させる。一方、上記ステップ323での判断がYES
であるときにはステップS 24に移って、上記噴射ノ
ズル9のN磁開閉弁9bを閉じるとともに、ステップS
zsで触媒溶液供給ポンプ12の運転を停止させて触媒
溶液噴射器8による触媒溶液噴射を終了し、次いで上記
ステップS +yに立てられたフラグFを「0」にした
後、最初のステップS1に戻る。また、上記ステップS
22での判断がT2>TcのYESであるときには、可
燃性粒子の燃焼S度が異常上昇した状態とみなして直ち
に上記ステップ824〜S乙に移り触媒溶液噴射を終了
する。
これに対し、上記排気ガス量制御ルーチンではその最初
のステップSs+で上記背圧センサ27によりフィルタ
7上流の背圧を検出して、フィルタ7を通過する排気ガ
ス量を間接的に検出する。そして、その後のステップ8
52で上記検出された背圧が排気ガスのフィルタ7への
適正通過量に対応する所定値よりも低いか否かを判断し
、この判断がYESであるときにはステップS 53に
おいて、フィルタ7への排気ガス量を増加すべく、流量
制御弁18の弁開度を小さくして排気バイパス通路17
を閉じる方向のデユーティ信号をデユーティソレノイド
バルブ24に発信する一方、Noであるときにはステッ
プ854に移って、フィルタ7への排気ガス量を減少す
べく、流量制御弁18の弁開度を大きくして排気バイパ
ス通路17を開く方向のデユーティ信号をデユーティソ
レノイドバルブ24に発信し、これらのステップ851
〜S s+によりフィルタ7を通過する排気ガス量を設
定値に保つようにする。この後、ステップS55におい
て上記触媒溶液制御ルーチンの7ラグFがF=1である
か否かの判断を行い、この判断がNOになるまで上記ス
テップS s+〜S 54を繰り返す。そして、上記判
断が触媒溶液噴射の終了に伴うF−0のNOになると、
ステップ356で上記流量制御弁18の開度を零にして
排気バイパス通路17を閉鎖した後、上記当初のステッ
プS+にリターンする。
のステップSs+で上記背圧センサ27によりフィルタ
7上流の背圧を検出して、フィルタ7を通過する排気ガ
ス量を間接的に検出する。そして、その後のステップ8
52で上記検出された背圧が排気ガスのフィルタ7への
適正通過量に対応する所定値よりも低いか否かを判断し
、この判断がYESであるときにはステップS 53に
おいて、フィルタ7への排気ガス量を増加すべく、流量
制御弁18の弁開度を小さくして排気バイパス通路17
を閉じる方向のデユーティ信号をデユーティソレノイド
バルブ24に発信する一方、Noであるときにはステッ
プ854に移って、フィルタ7への排気ガス量を減少す
べく、流量制御弁18の弁開度を大きくして排気バイパ
ス通路17を開く方向のデユーティ信号をデユーティソ
レノイドバルブ24に発信し、これらのステップ851
〜S s+によりフィルタ7を通過する排気ガス量を設
定値に保つようにする。この後、ステップS55におい
て上記触媒溶液制御ルーチンの7ラグFがF=1である
か否かの判断を行い、この判断がNOになるまで上記ス
テップS s+〜S 54を繰り返す。そして、上記判
断が触媒溶液噴射の終了に伴うF−0のNOになると、
ステップ356で上記流量制御弁18の開度を零にして
排気バイパス通路17を閉鎖した後、上記当初のステッ
プS+にリターンする。
したがって、この実施例では、上記の如き制御により、
触媒溶液噴射器8の噴射ノズル9からフィルタ7の表面
に向けて触媒溶液を噴射する際、第1排気ガス瀉度セン
サ26によって検出された排気ガス温度T1が溶媒気化
mll[Te以上の場合には、正規の触媒溶液の噴射に
先立って溶媒のみを溶媒噴射器13から噴射するため、
その噴射された溶媒の気化熱により、排気ガス濡rtL
T +が上記溶媒気化温度Ta以下に低下するとともに
、フィルタ7上流の排気通路6内の雰囲気が溶媒の気化
飽和状態となり、その後に噴射された触媒溶液の溶媒が
気化するのを防止することができる。一方、排気ガス温
度T+が溶媒気化温度Tsよりも低い場合には、そのま
ま触媒溶液を噴射させても溶媒が気化しない。そのため
、排気ガス温度T1が変化しても触媒成分をフィルタ7
の表面全体に亘って均一に付着させることができる。よ
ってフィルタ7での可燃性粒子を均等に燃焼させ、その
再生を良好に行うことができる。
触媒溶液噴射器8の噴射ノズル9からフィルタ7の表面
に向けて触媒溶液を噴射する際、第1排気ガス瀉度セン
サ26によって検出された排気ガス温度T1が溶媒気化
mll[Te以上の場合には、正規の触媒溶液の噴射に
先立って溶媒のみを溶媒噴射器13から噴射するため、
その噴射された溶媒の気化熱により、排気ガス濡rtL
T +が上記溶媒気化温度Ta以下に低下するとともに
、フィルタ7上流の排気通路6内の雰囲気が溶媒の気化
飽和状態となり、その後に噴射された触媒溶液の溶媒が
気化するのを防止することができる。一方、排気ガス温
度T+が溶媒気化温度Tsよりも低い場合には、そのま
ま触媒溶液を噴射させても溶媒が気化しない。そのため
、排気ガス温度T1が変化しても触媒成分をフィルタ7
の表面全体に亘って均一に付着させることができる。よ
ってフィルタ7での可燃性粒子を均等に燃焼させ、その
再生を良好に行うことができる。
また、排気ガス温度T1がエンジン1の運転状態に応じ
て上昇変化しても、触媒溶液の正規の噴射に先立って溶
媒を噴射させることによって、排気ガス温度を常に溶媒
気化温度以下に低下させることができるので、溶媒とし
て例えば蒸溜水等のような安価な低沸点溶媒を用いても
溶媒の気化による弊害を生じることがなく、コストダウ
ンを図ることができる。
て上昇変化しても、触媒溶液の正規の噴射に先立って溶
媒を噴射させることによって、排気ガス温度を常に溶媒
気化温度以下に低下させることができるので、溶媒とし
て例えば蒸溜水等のような安価な低沸点溶媒を用いても
溶媒の気化による弊害を生じることがなく、コストダウ
ンを図ることができる。
(発明の効果)
以上の如く、本発明によれば、エンジンの排気系に配設
されたパティキュレートフィルタ上流の排気通路に、該
フィルタに捕集された可燃性粒子の燃焼を促進させるた
めの触媒溶液を噴射器によって噴射供給する際、正規の
噴射に先立って触媒溶液の溶媒のみを噴射させ、その溶
媒の気化熱によりフィルタ上流の雰囲気温度を下げるよ
うにしたことにより、排気ガス1mが変化しても触媒溶
液噴射時にその溶媒が気化することがなく、触媒をフィ
ルタ表面に均一に付着させ1り、可燃性粒子の燃焼を安
定にし、フィルタの再生を効率的に行うことができる。
されたパティキュレートフィルタ上流の排気通路に、該
フィルタに捕集された可燃性粒子の燃焼を促進させるた
めの触媒溶液を噴射器によって噴射供給する際、正規の
噴射に先立って触媒溶液の溶媒のみを噴射させ、その溶
媒の気化熱によりフィルタ上流の雰囲気温度を下げるよ
うにしたことにより、排気ガス1mが変化しても触媒溶
液噴射時にその溶媒が気化することがなく、触媒をフィ
ルタ表面に均一に付着させ1り、可燃性粒子の燃焼を安
定にし、フィルタの再生を効率的に行うことができる。
図面は本発明の実施例を示し、第1図は全体概略構成図
、第2図および第3図はそれぞれ触媒溶液噴射および排
気ガス量の制御手順を示す説明図、第4図は触媒溶液の
噴射口数に対する噴射量を決定するための特性図、第5
図は溶媒供給ポンプの作動時間を決定するための特性図
である。 1・・・エンジン、7・・・パテイキュレーi〜フィル
タ、8・・・触媒溶液噴射器、9・・・噴射ノズル、1
o・・・触媒タンク、11・・・連通管、13・・・溶
媒aQ射器、14・・・溶媒タンク。 &;・
、第2図および第3図はそれぞれ触媒溶液噴射および排
気ガス量の制御手順を示す説明図、第4図は触媒溶液の
噴射口数に対する噴射量を決定するための特性図、第5
図は溶媒供給ポンプの作動時間を決定するための特性図
である。 1・・・エンジン、7・・・パテイキュレーi〜フィル
タ、8・・・触媒溶液噴射器、9・・・噴射ノズル、1
o・・・触媒タンク、11・・・連通管、13・・・溶
媒aQ射器、14・・・溶媒タンク。 &;・
Claims (1)
- (1)排気系に可燃性粒子などを捕集するパティキュレ
ートフィルタを備えたエンジンの排気ガス浄化装置にお
いて、上記パティキュレートフィルタの上流に上記可燃
性粒子の燃焼を促進させる触媒溶液を噴射供給する触媒
溶液噴射器と、上記パティキュレートフィルタの上流に
上記触媒溶液の溶媒を噴射供給する溶媒噴射器と、上記
触媒溶液噴射器からの触媒溶液の噴射時、その噴射に先
立って溶媒噴射器からの溶媒を噴射するように両噴射器
の作動を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする
エンジンの排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60004704A JPS61164021A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60004704A JPS61164021A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164021A true JPS61164021A (ja) | 1986-07-24 |
| JPH059613B2 JPH059613B2 (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=11591264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60004704A Granted JPS61164021A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61164021A (ja) |
-
1985
- 1985-01-14 JP JP60004704A patent/JPS61164021A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH059613B2 (ja) | 1993-02-05 |
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