JPH037009B2 - - Google Patents

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JPH037009B2
JPH037009B2 JP18972882A JP18972882A JPH037009B2 JP H037009 B2 JPH037009 B2 JP H037009B2 JP 18972882 A JP18972882 A JP 18972882A JP 18972882 A JP18972882 A JP 18972882A JP H037009 B2 JPH037009 B2 JP H037009B2
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cylinder
exhaust
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JP18972882A
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Yoshitaka Nomoto
Shigeru Sakurai
Takeshi Matsuoka
Kenji Ookubo
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Mazda Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デイーゼルエンジンにおける排気ガ
ス浄化装置の改良に関するものである。
従来より、デイーゼルエンジンにおいて、例え
ば特開昭56−124618号公報に示されるように、排
気ガス中のカーボン粒子等の微粒子成分の大気放
出を阻止するために、この微粒子成分を捕集する
フイルター部材を排気通路に配設するとともに、
該フイルター部材の上流側にヒータを設け、さら
に、燃料噴射ポンプによる燃料噴射時期を遅らせ
て排気温度を上昇し、上記フイルター部材を予熱
してからフイルター部材に捕集した微粒子成分を
ヒータによつて燃焼除去するようにしたデイーゼ
ルエンジンの排気ガス浄化装置が提案されている
が、ヒータの使用は燃費性を低下する不具合を有
する。
本発明はかかる点に鑑み、排気ガス中の微粒子
成分を捕集するフイルター部材を排気通路に設け
たものにおいて、特定気筒の燃料噴射を増量する
一方残気筒の燃料噴射を停止する減筒運転機構
と、残気筒からの排気ガスのフイルター部材への
導入を遮断する遮断装置と、フイルター部材の目
詰り時もしくは所定間隔ごとに、上記減筒運転機
構および遮断装置を作動させ減筒運転を行うとと
もに残気筒の排気ガスのフイルター部材への導入
を阻止する制御装置とを設けてなるデイーゼルエ
ンジンの排気ガス浄化装置を提供し、ヒータ等の
熱源を有することなくフイルター部材の温度を有
効に上昇して確実にフイルター部材の目詰りを解
消せんとするものである。
以下、本発明の実施例を図面に沿つて説明す
る。
実施例 1 第1図において、1は多気筒(4気筒)のデイ
ーゼルエンジン、2は該エンジン1の各気筒1A
〜1Dからの排気ガスを導出する排気通路であ
る。上記排気通路2には、排気ガス中のカーボン
粒子等の微粒子成分を捕集するフイルター部材4
に酸化触媒がコーテイングされてなる反応器3が
配設されている。
上記反応器3のフイルター部材4は、セラミツ
ク等の多孔質材料によりハニカム状に形成され、
排気の流れに沿う各細孔は一つおきにその端部が
閉塞されており、一端部の開口細孔から流入した
排気ガスは通気性の多孔質隔壁を通つて他端部の
開口細孔から流出するものであつて、隔壁通過時
に排気ガス中のカーボン粒子等の微粒子を捕集す
るよう構成され、このフイルター部材4の表面に
は貴金属あるいは卑金属による酸化触媒がコーテ
イングされている。
上記排気通路2は、反応器3の上流側部分が、
特定気筒1B,1C(第2、3気筒)の排気ガス
を常時フイルター部材4に導く第1排気通路2a
と、残気筒1A,1D(第1、4気筒)の排気ガ
スをフイルター部材4に導く第2排気通路2bと
により構成され、第1および第2排気通路2a,
2bは反応器3の上流で合流している。
また、5は上記残気筒1A,1Dからの排気ガ
スのフイルター部材4への導入を遮断する遮断装
置で、この遮断装置5は、第2排気通路2bから
分岐し前記フイルター部材4をバイパスして形成
されたバイパス通路6を有し、この第2排気通路
2bとバイパス通路6との分岐部には、残気筒1
A,1Dからの排気ガスを該バイパス通路6に導
入するかもしくは反応器3に導入するかを切換え
る切換弁7が配設され、該切換弁7はアクチユエ
ータ8によつて操作され、アクチユエータ8の作
動時にバイパス通路6を開いて、残気筒1A,1
Dからの排気ガスのフイルター部材4への導入を
阻止するように構成されている。
一方、9は、各気筒1A〜1Dに配設された燃
料噴射ノズル10a〜10dに燃料通路11a〜
11dを介して燃料を所定のタイミングで供給す
る燃料噴射装置で、この燃料噴射装置9は特定気
筒1B,1Cの燃料噴射を増量する一方、残気筒
1A,1Dの燃料噴射を停止する減筒運転機構を
有している。
すなわち、上記燃料噴射装置9は、特定気筒1
B,1Cに燃料を供給する第1燃料噴射ポンプ1
2Aと、残気筒1A,1Dに燃料を供給する第2
燃料噴射ポンプ12Bとを備え、減筒運転時には
第1燃料噴射ポンプ12Aからの供給燃料を増量
する一方、第2燃料噴射ポンプ12Bからの燃料
供給を停止するように作動するものである。
さらに、13は、遮断装置5の切換弁7および
燃料噴射装置9の減筒運転機構の作動を制御する
制御装置であり、該制御装置13には、入力信号
として、フイルター部材4より上流に排気通路2
の排気圧力を検出する排圧センサー14の検出信
号、およびアクセル操作量を検出する負荷センサ
ー15からの検出信号が入力され、上記検出信号
に応じて制御を行うものである。
上記制御装置13は、排圧センサー14の検出
信号を入力し、排圧が所定値より高くなつた状態
を目詰り発生時と判断し、反応器3において微粒
子成分の燃焼を行うべくフイルター部材4の温度
を上昇させるものである。
上記制御装置13は、目詰り時に、切換弁7の
アクチユエータ8を作動させてバイパス通路6を
開いて残気筒1A,1Dの排気ガスをバイパス通
路6に導き、フイルター部材4には第1排気通路
2aの排気ガスのみを導入するとともに、燃料噴
射装置9に対し減筒運転を行うように制御信号を
出力する。
また、制御装置13は、負荷センサー15の検
出信号を受け、低負荷時に上記燃料噴射装置9に
対し減筒運転を行うように制御信号を出力するよ
う構成されている。
上記実施例の作用を説明すれば、反応器3のフ
イルター部材4の目詰り発生時においては、この
目詰りを排圧センサー14により検出した制御装
置13は、切換弁7の作動により特定気筒1B,
1Cの排気ガスのみをフイルター部材4に導くと
ともに、燃料噴射装置9の減筒運転機構の作動に
よりこの特定気筒1B,1Cに対する燃料噴射を
増量し必要出力の確保を図る一方、残気筒1A,
1Dの燃料噴射を停止する。その結果、特定気筒
1B,1Cでは発熱量が増大し排気ガス温度が上
昇する。
よつて、反応器3においては、排気温度の上昇
によりフイルター部材4が昇温し、該フイルター
部材4に捕集している微粒子成分の燃焼除去を行
う。また、未燃焼成分との接触により触媒の酸化
反応が高まり、その反応熱によつてさらにフイル
ター部材4の温度が上昇し、確実に微粒子成分を
焼失する。
その際、残気筒1A,1Dから排出される空気
をバイパスしていることにより、フイルター部材
4がそれによつて冷却されることがなく、フイル
ター部材4の温度上昇が有効に行われる。
このようにしてフイルター部材4の目詰りがな
くなり、排圧が低下すると、燃料噴射装置9の作
動による減筒運転を停止し全筒運転を行う一方、
切換弁7によりバイパス通路6を閉じて残気筒1
A,1Dの排気ガスをフイルター部材4に導入
し、再び、微粒子成分の捕集を行い、目詰り状態
となつたら前記と同様に目詰り解消を行う。
また、低負荷時には、制御装置13は負荷セン
サー15からの検出信号に基づき燃料噴射装置9
の減筒運転機構を作動させ、特定気筒1B,1C
の燃料噴射を増量する一方、残気筒1A,1Dの
燃料噴射を停止して減筒運転を行い、白煙の排出
抑制および燃費性の改善を行つている。この場合
も、切換弁7を作動させてバイパス通路6を開
き、フイルター部材4の温度低下を防止する。
実施例 2 本例は第2図に示し、16は、シリンダヘツド
17、シリンダブロツク18、ピストン19等よ
りなるデイーゼルエンジン、20は該エンジン1
6の各気筒(図示の場合は残気筒)の燃焼室21
からの排気ガスは排気弁22を介して導出する排
気通路であり、該排気通路20には前例と同様の
フイルター部材4を備えた反応器3が介装され、
排気ガス中の微粒子成分の捕集を行う。
また、23は減筒運転機構を有する燃料噴射装
置で、特定気筒に対する燃料噴射を増量するべく
制御装置24からの制御信号を受けて噴射量を調
整する燃料噴射ポンプ25と、残気筒に対する燃
料噴射を停止するべく制御装置24からの駆動信
号を受けて燃料噴射を停止するノズルセレクタ2
6を有する燃料噴射ノズル27とを備えてなり、
この燃料噴射ノズル27のノズルセレクタ26
は、制御装置24からの駆動信号を受けた際に燃
料噴射ポンプ25からの高圧通路28とリタン通
路29とを連通して噴射不能とするよう設けられ
ている。
一方、30は燃料噴射が停止される残気筒から
の排気ガスがフイルター部材4に導入されるのを
遮断する遮断装置で、この遮断装置30は、排気
弁22の動弁機構31にバルブセレクタ32を設
けてなり、このバルブセレクタ32は制御装置2
4からの駆動信号を受けたときに、カム33と排
気弁22とを連係するロツカアーム34の支点位
置を後退させて、排気弁22を閉状態に保持する
よう設けられている。
上記燃料噴射装置23および遮断装置30の作
動を制御する制御装置24には、前例と同様に、
排圧センサー14および負荷センサー15からの
検出信号が入力される。この制御装置24は、目
詰り時に特定気筒の燃料噴射を増量するよう燃料
噴射ポンプ25に制御信号を出力する一方、残気
筒の燃料噴射を停止するよう燃料噴射ノズル27
のノズルセレクタ26に駆動信号を出力し減筒運
転を行うとともに、遮断装置30のバルブセレク
タ32に駆動信号を出力して残気筒からの排気ガ
スがフイルター部材4に導入されるのを阻止する
よう設けられている。
よつて、上記実施例によれば、前例と同様、目
詰り発生時に減筒運転を行つて特定気筒から排出
される排気ガス温度を上昇するとともに、燃料噴
射が停止された残気筒の排気ガスのフイルター部
材への導入を阻止し、フイルター部材4の温度を
有効に上昇して該フイルター部材4に捕集してい
る微粒子を焼失させるものである。
本発明は上記両実施例の構造に限定されるもの
ではなく種々の変形例を包含している。すなわ
ち、フイルター部材4としては、多孔質セラミツ
クに代えて金属ワイヤメツシユを用いてもよい。
また、触媒としてはフイルター部材4に一体的に
コーテイングしたもののほか、フイルター部材4
の上流側に金属線状に形成した触媒を配設するよ
うにしてもよいが、この触媒は必須のものでな
く、これを付設すると未燃焼成分との酸化反応に
より、フイルター温度の上昇がより確実に代える
ものである。
また、目詰り状態の検出は上記排圧センサー1
4によるもののほか、フイルター部材4に電極を
設けてカーボン粒子等の付着に起因する抵抗値変
化から検出するようにしてもよい。さらに、実際
のフイルター部材4の目詰り状態を検出すること
なく、運転時間もしくは走行距離の積算により所
定間隔ごとに、目詰り解消作動を行うようにして
もよい。
さらに、減筒運転を行う機構としては、実施例
1の燃料噴射装置9におけるものと実施例2の燃
料噴射装置23におけるものとは互換性があり、
遮断装置5,30との組合せは任意に行われる。
その他、減筒運転機構、遮断装置としては公知の
ものが適宜採用可能である。
一方、フイルター部材4の温度もしくは排気温
度を検出する温度センサーを設け、制御装置1
3,24はこの温度センサーの検出温度が所定値
以上のときにのみ、目詰り解消を行うようにして
もよい。さらに、減筒運転への切換時におけるト
ルク変動に対処して燃料噴射率を低下させるよう
にしてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、フイル
ター部材の目詰り時もしくは所定間隔ごとに、特
定気筒の燃料噴射を増量する一方、残気筒の燃料
噴射を停止して減筒運転を行つて排気温度が上昇
した排気ガスをフイルター部材に導入するととも
に、残気筒の排気ガスのフイルター部材への導入
を遮断するようにしたことにより、有効にフイル
ター部材の温度を上昇し、微粒子成分を確実に燃
焼除去することができ、良好な燃費性を維持して
長期間にわたつて微粒子成分の排出を抑制するこ
とができる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例1における排気ガス浄
化装置を有するデイーゼルエンジンの概略構成
図、第2図は同実施例2を示す概略構成図であ
る。 1,16……デイーゼルエンジン、2,20…
…排気通路、3……反応器、4……フイルター部
材、5,30……遮断装置、9,23……燃料噴
射装置、13,24……制御装置、14……排圧
センサー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 排気ガス中の微粒子成分を捕集するフイルタ
    ー部材を排気通路に設けたデイーゼルエンジンの
    排気ガス浄化装置において、特定気筒の燃料噴射
    を増量する一方残気筒の燃料噴射を停止する減筒
    運転機構と、雑気筒からの排気ガスのフイルター
    部材への導入を遮断する遮断装置と、フイルター
    部材の目詰り時もしくは所定間隔ごとに、上記減
    筒運転機構および遮断装置を作動させ減筒運転を
    行うとともに残気筒の排気ガスのフイルター部材
    への導入を阻止する制御装置とを設けたことを特
    徴とするデイーゼルエンジンの排気ガス浄化装
    置。
JP57189728A 1982-10-27 1982-10-27 デイ−ゼルエンジンの排気ガス浄化装置 Granted JPS5979024A (ja)

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JPS5979024A JPS5979024A (ja) 1984-05-08
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