JPH05195748A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
- Publication number
- JPH05195748A JPH05195748A JP4010971A JP1097192A JPH05195748A JP H05195748 A JPH05195748 A JP H05195748A JP 4010971 A JP4010971 A JP 4010971A JP 1097192 A JP1097192 A JP 1097192A JP H05195748 A JPH05195748 A JP H05195748A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- temperature
- catalyst
- exhaust gas
- filter
- 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.)
- Pending
Links
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
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
-
- 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
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/011—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel
-
- 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
- F01N3/033—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 in combination with other devices
- F01N3/035—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 in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フィルタ11,13に担持された触媒が活性
化する温度をより長く保持して触媒作用の低下を抑制
し、触媒への排気微粒子の堆積量を低減し、ヒータ2
5,27の使用頻度を減少させる。 【構成】 排気入口部1aと排気出口部1bとの間を連
結する相互に並列配置された二つの排気通路7,9にそ
れぞれ設けられて触媒を担持したフィルタ11,13
と、フィルタ11,13入口側の排気温度を検出する温
度センサ23と、前記二つの排気通路7,9を開閉可能
な開閉弁15とを有し、温度センサ23が検出する温度
が触媒の活性化温度を超えた状態から所定値以下になっ
た場合に、コントロールユニット21により、一定時
間、前記二つのの排気通路7,9のいずれかを閉じるよ
う前記開閉弁15を制御して触媒の保温を行う。
化する温度をより長く保持して触媒作用の低下を抑制
し、触媒への排気微粒子の堆積量を低減し、ヒータ2
5,27の使用頻度を減少させる。 【構成】 排気入口部1aと排気出口部1bとの間を連
結する相互に並列配置された二つの排気通路7,9にそ
れぞれ設けられて触媒を担持したフィルタ11,13
と、フィルタ11,13入口側の排気温度を検出する温
度センサ23と、前記二つの排気通路7,9を開閉可能
な開閉弁15とを有し、温度センサ23が検出する温度
が触媒の活性化温度を超えた状態から所定値以下になっ
た場合に、コントロールユニット21により、一定時
間、前記二つのの排気通路7,9のいずれかを閉じるよ
う前記開閉弁15を制御して触媒の保温を行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、排気が通過すること
で排気中の排気微粒子を捕集する排気微粒子捕集部材を
備えた内燃機関の排気浄化装置に関する。
で排気中の排気微粒子を捕集する排気微粒子捕集部材を
備えた内燃機関の排気浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばディーゼル機関から排出さ
れる排気中に含まれる排気微粒子を捕集するものとし
て、排気が通過することで付着捕集するセラミックフォ
ームなどからなるフィルタに触媒を担持したものがあ
る。このような触媒フィルタとしては、特開昭62−2
0613号公報に記載されたものがある。これは、排気
入口側から排気出口側に向けて延長される複数の排気通
路部が形成され、この複数の排気通路部について、排気
入口側で1個おきに盲栓で塞ぎ、排気出口側では入口側
で盲栓をしていない部位については盲栓で塞ぎ、入口側
で盲栓をした部位については開けてある、いわゆる目封
じハニカム型フィルタと呼ばれるもので、排気が排気通
路部の側壁を通過することによって排気微粒子を捕集す
るものである。
れる排気中に含まれる排気微粒子を捕集するものとし
て、排気が通過することで付着捕集するセラミックフォ
ームなどからなるフィルタに触媒を担持したものがあ
る。このような触媒フィルタとしては、特開昭62−2
0613号公報に記載されたものがある。これは、排気
入口側から排気出口側に向けて延長される複数の排気通
路部が形成され、この複数の排気通路部について、排気
入口側で1個おきに盲栓で塞ぎ、排気出口側では入口側
で盲栓をしていない部位については盲栓で塞ぎ、入口側
で盲栓をした部位については開けてある、いわゆる目封
じハニカム型フィルタと呼ばれるもので、排気が排気通
路部の側壁を通過することによって排気微粒子を捕集す
るものである。
【0003】このような触媒フィルタは、排気微粒子の
捕集量が増加すると、触媒作用が低下してフィルタとし
ての捕集効率が低下するので、ヒータやバーナなどによ
る再生装置により、酸化燃焼しきれない排気微粒子を強
制的に燃焼除去する必要がある。このような再生装置
は、通常再生時には排気をフィルタに対してバイパスさ
せ、フィルタに供給されるガス量を燃焼に必要な量に制
限して排気微粒子の燃焼を効率よく行う。
捕集量が増加すると、触媒作用が低下してフィルタとし
ての捕集効率が低下するので、ヒータやバーナなどによ
る再生装置により、酸化燃焼しきれない排気微粒子を強
制的に燃焼除去する必要がある。このような再生装置
は、通常再生時には排気をフィルタに対してバイパスさ
せ、フィルタに供給されるガス量を燃焼に必要な量に制
限して排気微粒子の燃焼を効率よく行う。
【0004】また、メタルハニカム触媒は、冷間走行に
おいて排気微粒子の堆積により、目詰りを起こすことが
報告されている(Fahrzug und Motorentechnik(独)89
-10p245〜258 参照)。このため、このメタルハニカム
触媒においても前述したような再生装置により、排気微
粒子を強制的に燃焼除去する必要がある。
おいて排気微粒子の堆積により、目詰りを起こすことが
報告されている(Fahrzug und Motorentechnik(独)89
-10p245〜258 参照)。このため、このメタルハニカム
触媒においても前述したような再生装置により、排気微
粒子を強制的に燃焼除去する必要がある。
【0005】一方、特公昭62−31166号公報に
は、二つのフィルタを並列に配置し、再生時には、フィ
ルタの下流側に設けた流路切換弁にて、再生する側のフ
ィルタの排気通路を閉塞して、このフィルタに対し熱風
供給手段により熱風を下流側から供給するようにしたも
のが開示されている。この場合は、二つのフィルタを交
互に再生するため、前述した再生装置のように再生時で
の排気のバイパス動作が不要で、再生時に排気がそのま
ま大気中に放出されることがない。
は、二つのフィルタを並列に配置し、再生時には、フィ
ルタの下流側に設けた流路切換弁にて、再生する側のフ
ィルタの排気通路を閉塞して、このフィルタに対し熱風
供給手段により熱風を下流側から供給するようにしたも
のが開示されている。この場合は、二つのフィルタを交
互に再生するため、前述した再生装置のように再生時で
の排気のバイパス動作が不要で、再生時に排気がそのま
ま大気中に放出されることがない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
排気浄化装置にあっては、触媒フィルタに捕集された排
気微粒子が増加して触媒作用が低下した場合には、バー
ナなどによる再生装置により排気微粒子を強制的に燃焼
除去する必要があるため、このような排気浄化装置を備
えた機関を搭載した車両が実際に走行する際には、再生
が頻繁に起こることになり、再生装置を駆動するための
エネルギが多くかかり、機関を作動させるための燃料消
費量が悪化するなどの問題点がある。
排気浄化装置にあっては、触媒フィルタに捕集された排
気微粒子が増加して触媒作用が低下した場合には、バー
ナなどによる再生装置により排気微粒子を強制的に燃焼
除去する必要があるため、このような排気浄化装置を備
えた機関を搭載した車両が実際に走行する際には、再生
が頻繁に起こることになり、再生装置を駆動するための
エネルギが多くかかり、機関を作動させるための燃料消
費量が悪化するなどの問題点がある。
【0007】そこで、この発明は、排気微粒子捕集部材
に担持された触媒が活性化する温度をより長く保持し、
触媒作用の低下を抑制することを目的としている。
に担持された触媒が活性化する温度をより長く保持し、
触媒作用の低下を抑制することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
にこの発明は、排気入口部と排気出口部との間を連結す
る相互に並列配置された二つの排気通路にそれぞれ設け
られて触媒を担持する排気微粒子捕集部材と、前記触媒
の温度若しくは触媒と同等の温度を検出する温度検出手
段と、前記二つの排気通路を開閉可能な開閉手段と、前
記温度検出手段が検出する温度が触媒の活性化温度を超
えた状態から所定値以下になった場合、一定時間、前記
二つの排気通路のいずれかを閉じるよう前記開閉手段を
動作させる制御手段とを有する構成としてある。
にこの発明は、排気入口部と排気出口部との間を連結す
る相互に並列配置された二つの排気通路にそれぞれ設け
られて触媒を担持する排気微粒子捕集部材と、前記触媒
の温度若しくは触媒と同等の温度を検出する温度検出手
段と、前記二つの排気通路を開閉可能な開閉手段と、前
記温度検出手段が検出する温度が触媒の活性化温度を超
えた状態から所定値以下になった場合、一定時間、前記
二つの排気通路のいずれかを閉じるよう前記開閉手段を
動作させる制御手段とを有する構成としてある。
【0009】
【作用】このような構成の排気浄化装置によれば、温度
検出手段が検出する触媒の温度若しくは触媒と同等の温
度が、触媒の活性化温度を超えた状態から所定値以下に
なった場合、制御手段は一定時間、前記二つの排気通路
のいずれかを閉じるよう前記開閉手段を動作させる。こ
れにより、一方の排気微粒子捕集部材への低温排気の流
入は阻止され、触媒の保温がなされて触媒の活性化温度
が長く保持される。
検出手段が検出する触媒の温度若しくは触媒と同等の温
度が、触媒の活性化温度を超えた状態から所定値以下に
なった場合、制御手段は一定時間、前記二つの排気通路
のいずれかを閉じるよう前記開閉手段を動作させる。こ
れにより、一方の排気微粒子捕集部材への低温排気の流
入は阻止され、触媒の保温がなされて触媒の活性化温度
が長く保持される。
【0010】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。
する。
【0011】図1は、この発明の一実施例を示す排気浄
化装置の全体構成図である。この排気浄化装置は、内燃
機関であるディーゼル機関の排気管1の排気入口部1a
と排気出口部1bとの間に介装されている。ケース3
は、隔壁5によって図中で上側の第1排気通路7及び、
下側の第2排気通路9に分割されており、この各排気通
路7,9内には、酸化触媒(以下、単に触媒と呼ぶ)を
担持した排気微粒子捕集部材としてのオープンハニカム
型のフィルタ11,13がそれぞれ装着されている。
化装置の全体構成図である。この排気浄化装置は、内燃
機関であるディーゼル機関の排気管1の排気入口部1a
と排気出口部1bとの間に介装されている。ケース3
は、隔壁5によって図中で上側の第1排気通路7及び、
下側の第2排気通路9に分割されており、この各排気通
路7,9内には、酸化触媒(以下、単に触媒と呼ぶ)を
担持した排気微粒子捕集部材としてのオープンハニカム
型のフィルタ11,13がそれぞれ装着されている。
【0012】隔壁5の下流側端部には、開閉手段として
の流路切換弁15が設けられている。流路切換弁15
は、一端が回転軸17を中心に隔壁5に対して回動可能
で、排気管1の外部に設置されるモータなどのアクチュ
エータ19によって開閉制御され、図1に示すように、
第1排気通路7を閉塞する実線で示すA位置と、第2排
気通路9を閉塞する二点鎖線で示すC位置と、隔壁5と
平行な中立位置となるB位置との三つの位置に設定可能
となっている。通常は中立位置となるB位置を保持して
いる。この三つの位置への設定は、マイクロコンピュー
タなどから構成されるコントロールユニット21により
制御される。
の流路切換弁15が設けられている。流路切換弁15
は、一端が回転軸17を中心に隔壁5に対して回動可能
で、排気管1の外部に設置されるモータなどのアクチュ
エータ19によって開閉制御され、図1に示すように、
第1排気通路7を閉塞する実線で示すA位置と、第2排
気通路9を閉塞する二点鎖線で示すC位置と、隔壁5と
平行な中立位置となるB位置との三つの位置に設定可能
となっている。通常は中立位置となるB位置を保持して
いる。この三つの位置への設定は、マイクロコンピュー
タなどから構成されるコントロールユニット21により
制御される。
【0013】一方、流路切換弁15とは反対側の排気入
口部1a付近には、排気温度を検出する温度センサ23
が設置されている。温度センサ23を通過する排気は、
その後すぐにフィルタ11,13に達してここを通過す
るので、フィルタ(触媒)11,13の温度は、通過す
る排気温度に依存することになり、このため、温度セン
サ23は触媒の温度若しくは触媒と同等の温度を検出す
る温度検出手段としての機能を持つことになる。このよ
うな温度センサ23からの検出信号は、前記コントロー
ルユニット21に入力される。
口部1a付近には、排気温度を検出する温度センサ23
が設置されている。温度センサ23を通過する排気は、
その後すぐにフィルタ11,13に達してここを通過す
るので、フィルタ(触媒)11,13の温度は、通過す
る排気温度に依存することになり、このため、温度セン
サ23は触媒の温度若しくは触媒と同等の温度を検出す
る温度検出手段としての機能を持つことになる。このよ
うな温度センサ23からの検出信号は、前記コントロー
ルユニット21に入力される。
【0014】コントロールユニット21は、温度センサ
23の検出温度が、フィルタ11,13に担持された触
媒が活性化する酸化開始温度を超えた状態から、酸化開
始温度よりやや高めの所定値まで低下したところで、流
路切換弁15を中立位置のB位置からA位置またはC位
置のいずれかに切換え、触媒の保温を行う。例えば、触
媒による排気微粒子の酸化開始温度TCBが350℃とす
ると、流路切換判断温度TSET は、TCBよりやや高めの
400℃に設定する。この400℃は、機関の排気量や
車両重量にもよるが、車両加速時に排気温度が充分到達
する温度と考えられる。このため、実際の車両走行時に
は必ず出現する温度であり、このときの温度を長く触媒
が保てれば、それだけ触媒の働きによる排気微粒子の低
減が進む。
23の検出温度が、フィルタ11,13に担持された触
媒が活性化する酸化開始温度を超えた状態から、酸化開
始温度よりやや高めの所定値まで低下したところで、流
路切換弁15を中立位置のB位置からA位置またはC位
置のいずれかに切換え、触媒の保温を行う。例えば、触
媒による排気微粒子の酸化開始温度TCBが350℃とす
ると、流路切換判断温度TSET は、TCBよりやや高めの
400℃に設定する。この400℃は、機関の排気量や
車両重量にもよるが、車両加速時に排気温度が充分到達
する温度と考えられる。このため、実際の車両走行時に
は必ず出現する温度であり、このときの温度を長く触媒
が保てれば、それだけ触媒の働きによる排気微粒子の低
減が進む。
【0015】また、フィルタ11,13の排気流入側直
前には、コントロールユニット21の指令より作動する
ヒータ25,27がそれぞれ設置されている。ヒータ2
5,27は、フィルタ11,13に捕集された排気微粒
子が所定量以上となったときに作動して堆積している排
気微粒子を強制的に燃焼除去し、フィルタ11,13の
再生を行う。この再生動作は、二つのフィルタ11,1
3について片方ずつ交互に行うが、再生を行う側のフィ
ルタの排気通路を流路切換弁15が閉じて再生側のフィ
ルタへの排気の流入量を制限し、燃焼除去を確実に行
う。ヒータ25,27が作動する再生時期の検出は、例
えばフィルタ11,13前後の排気圧力差が所定値以上
となったときとし、これに基づきコントロールユニット
21はヒータ25,27を作動させる。
前には、コントロールユニット21の指令より作動する
ヒータ25,27がそれぞれ設置されている。ヒータ2
5,27は、フィルタ11,13に捕集された排気微粒
子が所定量以上となったときに作動して堆積している排
気微粒子を強制的に燃焼除去し、フィルタ11,13の
再生を行う。この再生動作は、二つのフィルタ11,1
3について片方ずつ交互に行うが、再生を行う側のフィ
ルタの排気通路を流路切換弁15が閉じて再生側のフィ
ルタへの排気の流入量を制限し、燃焼除去を確実に行
う。ヒータ25,27が作動する再生時期の検出は、例
えばフィルタ11,13前後の排気圧力差が所定値以上
となったときとし、これに基づきコントロールユニット
21はヒータ25,27を作動させる。
【0016】次に、コントロールユニット21の制御動
作を、図2に示す温度センサ23が検出する排気温度の
パターン例及びこの排気温度変化に対応したタイムチャ
ート、図3に示すフローチャートに基づき説明する。こ
のフローチャートに示す制御動作は定期的に行うものと
する。なお、図2中で破線部および一点鎖線部で示す温
度曲線は、触媒保温を行った場合の排気温度を示してい
る。
作を、図2に示す温度センサ23が検出する排気温度の
パターン例及びこの排気温度変化に対応したタイムチャ
ート、図3に示すフローチャートに基づき説明する。こ
のフローチャートに示す制御動作は定期的に行うものと
する。なお、図2中で破線部および一点鎖線部で示す温
度曲線は、触媒保温を行った場合の排気温度を示してい
る。
【0017】まず、フィルタ11あるいはフィルタ13
が再生中かどうかを判断し(ステップS1)、再生中の
場合には触媒保温制御は行わない。つまり、触媒保温制
御に対して再生動作が常に優先する。再生中でないとき
には、温度センサ23が検出する排気温度Tを読み込み
(ステップS2)、この読み込まれた排気温度が、図2
(b)の(1)のように時間t1 にて流路切換判断温度
TSET を超えると(ステップS3)、時間t2 にて再度
排気温度Tを読み込み(ステップS4)、この読み込ま
れた排気温度Tが流路切換判断温度TSET 以下になると
(ステップS5)、その時点から図2(b)の(2)の
ようにタイマTm が所定期間t0 だけ作動する(ステッ
プS6)。
が再生中かどうかを判断し(ステップS1)、再生中の
場合には触媒保温制御は行わない。つまり、触媒保温制
御に対して再生動作が常に優先する。再生中でないとき
には、温度センサ23が検出する排気温度Tを読み込み
(ステップS2)、この読み込まれた排気温度が、図2
(b)の(1)のように時間t1 にて流路切換判断温度
TSET を超えると(ステップS3)、時間t2 にて再度
排気温度Tを読み込み(ステップS4)、この読み込ま
れた排気温度Tが流路切換判断温度TSET 以下になると
(ステップS5)、その時点から図2(b)の(2)の
ようにタイマTm が所定期間t0 だけ作動する(ステッ
プS6)。
【0018】このタイマTm の作動期間に、流路切換弁
15が第1,第2排気通路7,9のうちの一方を閉じ
る。閉じる排気通路の選択は、タイマTm がオンとなる
直前の流路切換弁15の位置を示す、フラグF1 の状態
による(ステップS7)。つまり、フラグF1 が図2
(b)の(3)のように、時間t2 に達する以前にオフ
となっている場合には、(4)のように流路切換弁15
をA位置として(ステップS8)、第1排気通路7を閉
じる。一方、フラグF1 がオンとなっている場合には、
流路切換弁15をC位置として(ステップS9)、第2
排気通路9を閉じる。流路切換弁15をA位置あるいは
C位置とした後は、フラグF1 をそれぞれオン,オフに
切換える(ステップS10,S11)。このフラグF1
は、タイマTm がオフからオンに変わるときにのみ参照
され、一度参照されると、オンとオフとが変更される。
15が第1,第2排気通路7,9のうちの一方を閉じ
る。閉じる排気通路の選択は、タイマTm がオンとなる
直前の流路切換弁15の位置を示す、フラグF1 の状態
による(ステップS7)。つまり、フラグF1 が図2
(b)の(3)のように、時間t2 に達する以前にオフ
となっている場合には、(4)のように流路切換弁15
をA位置として(ステップS8)、第1排気通路7を閉
じる。一方、フラグF1 がオンとなっている場合には、
流路切換弁15をC位置として(ステップS9)、第2
排気通路9を閉じる。流路切換弁15をA位置あるいは
C位置とした後は、フラグF1 をそれぞれオン,オフに
切換える(ステップS10,S11)。このフラグF1
は、タイマTm がオフからオンに変わるときにのみ参照
され、一度参照されると、オンとオフとが変更される。
【0019】すなわち、流路切換弁15は、フィルタ1
1,13に担持した触媒がその活性化温度以下になった
とき、一方の例えばフィルタ11への排気の流入を阻止
するよう、中立位置BからA位置に移動し、また次回同
じ条件を満たすと、他方のフィルタ13への排気の流入
を阻止するようC位置に移動する。流路切換弁15によ
る一方の排気通路の閉じ状態が、タイマにより期間t0
を超えて時間t3 に達したら(ステップS12)、流路
切換弁15を中立位置のB位置として全開にし(ステッ
プS13)、排気を第1,第2排気通路7,9の双方に
流す。図2では、流路切換弁15が全開状態の時間t4
で再び排気温度Tが流路切換判断温度TSET を超えてお
り、その後時間t5 で排気温度Tが流路切換判断温度T
SET 以下となって、流路切換弁15がC位置となる状態
を示している。
1,13に担持した触媒がその活性化温度以下になった
とき、一方の例えばフィルタ11への排気の流入を阻止
するよう、中立位置BからA位置に移動し、また次回同
じ条件を満たすと、他方のフィルタ13への排気の流入
を阻止するようC位置に移動する。流路切換弁15によ
る一方の排気通路の閉じ状態が、タイマにより期間t0
を超えて時間t3 に達したら(ステップS12)、流路
切換弁15を中立位置のB位置として全開にし(ステッ
プS13)、排気を第1,第2排気通路7,9の双方に
流す。図2では、流路切換弁15が全開状態の時間t4
で再び排気温度Tが流路切換判断温度TSET を超えてお
り、その後時間t5 で排気温度Tが流路切換判断温度T
SET 以下となって、流路切換弁15がC位置となる状態
を示している。
【0020】このように、排気温度Tが流路切換判断温
度TSET (400℃)を超えた状態(時間t1 またはt
4 以後)では、流路切換弁15をB位置として排気を二
つのフィルタ11,13双方に流し、触媒を昇温してそ
の活性化を図る。そして、排気温度Tが流路切換判断温
度TSET (400℃)以下となったとき(時間t2 また
はt5 )には、フィルタ11または13への排気の流入
を阻止するよう排気通路7または9を閉じて、低温排気
がフィルタ11または13を通過するのを阻止し、触媒
の温度低下をそれ自身の放熱のみとして保温を図り、図
2(a)の破線部及び一点鎖線部に示すように、触媒が
活性化温度(350℃以上)となる状態をより長く保持
する。触媒の温度が時間t3 またはt6 で活性化温度以
下になったら、流路切換弁15をB位置にして全開にす
るのは、排気抵抗を低減して機関の燃料消費量の悪化を
抑制するためである。
度TSET (400℃)を超えた状態(時間t1 またはt
4 以後)では、流路切換弁15をB位置として排気を二
つのフィルタ11,13双方に流し、触媒を昇温してそ
の活性化を図る。そして、排気温度Tが流路切換判断温
度TSET (400℃)以下となったとき(時間t2 また
はt5 )には、フィルタ11または13への排気の流入
を阻止するよう排気通路7または9を閉じて、低温排気
がフィルタ11または13を通過するのを阻止し、触媒
の温度低下をそれ自身の放熱のみとして保温を図り、図
2(a)の破線部及び一点鎖線部に示すように、触媒が
活性化温度(350℃以上)となる状態をより長く保持
する。触媒の温度が時間t3 またはt6 で活性化温度以
下になったら、流路切換弁15をB位置にして全開にす
るのは、排気抵抗を低減して機関の燃料消費量の悪化を
抑制するためである。
【0021】なお、タイマTm がオンとなっている流路
切換弁15の閉じ期間t0 中は、排気温度Tの読み込み
は行わない。このため、図2(a)のように、時間t20
にて排気温度Tが流路切換判断温度TSET を超えても、
これを本システムは検知しない。この理由は、頻繁な流
路切換弁15の動作を抑え、耐久性を保つためである。
切換弁15の閉じ期間t0 中は、排気温度Tの読み込み
は行わない。このため、図2(a)のように、時間t20
にて排気温度Tが流路切換判断温度TSET を超えても、
これを本システムは検知しない。この理由は、頻繁な流
路切換弁15の動作を抑え、耐久性を保つためである。
【0022】また、流路切換弁15の閉じ期間t0 は一
定としてあるが、これは流路切換判断温度TSET から触
媒の活性化開始温度(350℃)まで触媒温度が低下す
るに要する時間が熱放散によって決まり、この時間はほ
ぼ一定と見なせるからである。この流路切換弁15の閉
じ期間t0 は、外気温度が低いときには熱放散しやすく
なるので、短く設定することでより一層触媒の保温効果
があがる。
定としてあるが、これは流路切換判断温度TSET から触
媒の活性化開始温度(350℃)まで触媒温度が低下す
るに要する時間が熱放散によって決まり、この時間はほ
ぼ一定と見なせるからである。この流路切換弁15の閉
じ期間t0 は、外気温度が低いときには熱放散しやすく
なるので、短く設定することでより一層触媒の保温効果
があがる。
【0023】フィルタ11,13に捕集された排気微粒
子が増大し、フィルタ11,13前後の排気圧力差が所
定値以上となった場合には、コントロールユニット21
は、前記触媒保温制御に対し優先して、ヒータ25,2
7を作動させフィルタ11,13に捕集された排気微粒
子の燃焼除去を行い、フィルタ11,13の再生を片方
ずつ交互に行う。フィルタ11,13の再生が終了した
ら、再び前述した触媒保温モードに戻る。
子が増大し、フィルタ11,13前後の排気圧力差が所
定値以上となった場合には、コントロールユニット21
は、前記触媒保温制御に対し優先して、ヒータ25,2
7を作動させフィルタ11,13に捕集された排気微粒
子の燃焼除去を行い、フィルタ11,13の再生を片方
ずつ交互に行う。フィルタ11,13の再生が終了した
ら、再び前述した触媒保温モードに戻る。
【0024】このような再生動作モードは、フィルタ1
1,13に捕集される排気微粒子がある程度溜まった時
点でその都度行うが、前述したように触媒保温モードに
おいて、触媒が活性化する温度をより長く保持すること
で、触媒に堆積して触媒と排気との接触を阻害する排気
微粒子の量を酸化燃焼して低減できるので、ヒータ2
5,27による再生装置の作動する頻度を減少させるこ
とができる。この結果、再生装置を駆動するに要するエ
ネルギが低減し、再生による機関の燃料消費量の低減が
抑制される。
1,13に捕集される排気微粒子がある程度溜まった時
点でその都度行うが、前述したように触媒保温モードに
おいて、触媒が活性化する温度をより長く保持すること
で、触媒に堆積して触媒と排気との接触を阻害する排気
微粒子の量を酸化燃焼して低減できるので、ヒータ2
5,27による再生装置の作動する頻度を減少させるこ
とができる。この結果、再生装置を駆動するに要するエ
ネルギが低減し、再生による機関の燃料消費量の低減が
抑制される。
【0025】また、使用する触媒の性能、車両重量及び
機関排気量の選択によっては、排気温度が触媒活性化温
度以上の高い状態となる頻度が多くなり、このような場
合には、排気微粒子を触媒のみで酸化燃焼できて再生装
置が不要となり、大幅なコストダウンを図ることができ
る。
機関排気量の選択によっては、排気温度が触媒活性化温
度以上の高い状態となる頻度が多くなり、このような場
合には、排気微粒子を触媒のみで酸化燃焼できて再生装
置が不要となり、大幅なコストダウンを図ることができ
る。
【0026】また、タイマTm が起動後時間t0 まで計
測しないうちに、本排気浄化装置を搭載する車両が停車
し、電源がオフされたときには、流路切換弁15が中立
のB位置に復帰せず、次の機関始動時にどちらか一方の
排気通路7あるいは9が閉じられた状態となるので、こ
れを防ぐために、図4に示すフローチャートのように、
機関始動後には、流路切換弁15を中立のB位置に戻す
ようリセットが働く(ステップS21)ものとする。そ
の後は図3の触媒保温のための制御動作に入る(ステッ
プS22)。
測しないうちに、本排気浄化装置を搭載する車両が停車
し、電源がオフされたときには、流路切換弁15が中立
のB位置に復帰せず、次の機関始動時にどちらか一方の
排気通路7あるいは9が閉じられた状態となるので、こ
れを防ぐために、図4に示すフローチャートのように、
機関始動後には、流路切換弁15を中立のB位置に戻す
ようリセットが働く(ステップS21)ものとする。そ
の後は図3の触媒保温のための制御動作に入る(ステッ
プS22)。
【0027】図5は、この発明の他の実施例を示すフロ
ーチャートである。このフローチャートは、図3のフロ
ーチャートのステップS1〜S5まで、及びS6〜S1
3までと同じであり、ステップS5とS6との間の図3
に追加される動作を示している。この実施例は、排気温
度が、時間t1 にて流路切換判断温度TSET を超え、時
間t2 にて流路切換判断温度TSET 以下になった後、フ
ィルタ11,13が再生時期に至る前でも、フィルタ1
1,13のどちらかが再生時期に近くなった時点で、フ
ィルタ11,13の再生を早めに行うようにしたもので
ある。すなわち、図3のT≦TSET を判断するステップ
S5の後、フィルタ11が再生時期に近いか(ステップ
S31)、またフィルタ13が再生時期に近いかどうか
を判断し(ステップS32)、フィルタ11が再生時期
に近いときには流路切換弁15をA位置としてフィルタ
11の再生を行い(ステップS33)、逆にフィルタ1
3が再生時期に近いときには流路切換弁15をC位置と
してフィルタ13の再生を行う(ステップS34)。フ
ィルタ11,13のいずれも再生時期に近くないときに
は、ステップS6以降の触媒保温動作を行う。
ーチャートである。このフローチャートは、図3のフロ
ーチャートのステップS1〜S5まで、及びS6〜S1
3までと同じであり、ステップS5とS6との間の図3
に追加される動作を示している。この実施例は、排気温
度が、時間t1 にて流路切換判断温度TSET を超え、時
間t2 にて流路切換判断温度TSET 以下になった後、フ
ィルタ11,13が再生時期に至る前でも、フィルタ1
1,13のどちらかが再生時期に近くなった時点で、フ
ィルタ11,13の再生を早めに行うようにしたもので
ある。すなわち、図3のT≦TSET を判断するステップ
S5の後、フィルタ11が再生時期に近いか(ステップ
S31)、またフィルタ13が再生時期に近いかどうか
を判断し(ステップS32)、フィルタ11が再生時期
に近いときには流路切換弁15をA位置としてフィルタ
11の再生を行い(ステップS33)、逆にフィルタ1
3が再生時期に近いときには流路切換弁15をC位置と
してフィルタ13の再生を行う(ステップS34)。フ
ィルタ11,13のいずれも再生時期に近くないときに
は、ステップS6以降の触媒保温動作を行う。
【0028】また、再生時期に近くなった時点で、触媒
保温のための流路切換弁15の切換制御動作に移り、流
路切換弁15がA位置あるいはC位置への移動動作に移
行したら、この触媒保温を利用して再生を行うようにし
てもよい。
保温のための流路切換弁15の切換制御動作に移り、流
路切換弁15がA位置あるいはC位置への移動動作に移
行したら、この触媒保温を利用して再生を行うようにし
てもよい。
【0029】なお、上記実施例では、触媒担体としては
オープンハニカムタイプのフィルタを用いているが、他
の形態例えば、ペレット、目封じハニカム型フィルタ、
セラミックなどからなるフォームフィルタなどでもよ
い。
オープンハニカムタイプのフィルタを用いているが、他
の形態例えば、ペレット、目封じハニカム型フィルタ、
セラミックなどからなるフォームフィルタなどでもよ
い。
【0030】
【発明の効果】以上説明してきたようにこの発明によれ
ば、温度検出手段により検出される温度が触媒の活性化
温度を超えた状態から所定値以下になった場合に、開閉
手段により一定時間、相互に並列配置された二つの触媒
のいずれかへの排気の流入を阻止するようにしたため、
低温排気の流入が阻止された触媒は、その活性化温度が
より長く保持され、触媒への排気微粒子の堆積量を低減
させることができる。これにより堆積量が増大して排気
微粒子を強制的に燃焼除去する際の再生装置の使用頻度
を低減させることができ、また場合によっては再生装置
を不要とすることもできる。
ば、温度検出手段により検出される温度が触媒の活性化
温度を超えた状態から所定値以下になった場合に、開閉
手段により一定時間、相互に並列配置された二つの触媒
のいずれかへの排気の流入を阻止するようにしたため、
低温排気の流入が阻止された触媒は、その活性化温度が
より長く保持され、触媒への排気微粒子の堆積量を低減
させることができる。これにより堆積量が増大して排気
微粒子を強制的に燃焼除去する際の再生装置の使用頻度
を低減させることができ、また場合によっては再生装置
を不要とすることもできる。
【図1】この発明の一実施例を示す内燃機関の排気浄化
装置の全体構成図である。
装置の全体構成図である。
【図2】(a)は排気温度特性図で、(b)は排気温度
に対応する触媒保温モードでの制御タイムチャートであ
る。
に対応する触媒保温モードでの制御タイムチャートであ
る。
【図3】図1のコントロールユニットによる制御動作を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図4】機関始動時でのコントロールユニットによる制
御動作を示すフローチャートである。
御動作を示すフローチャートである。
【図5】他の実施例による制御動作を示すフローチャー
トである。
トである。
1a 排気入口部 1b 排気出口部 7 第1排気通路 9 第2排気通路 11,13 フィルタ(排気微粒子捕集部材) 15 流路切換弁(開閉手段) 21 コントロールユニット(制御手段) 23 温度センサ(温度検出手段)
Claims (1)
- 【請求項1】 排気入口部と排気出口部との間を連結す
る相互に並列配置された二つの排気通路にそれぞれ設け
られて触媒を担持する排気微粒子捕集部材と、前記触媒
の温度若しくは触媒と同等の温度を検出する温度検出手
段と、前記二つの排気通路を開閉可能な開閉手段と、前
記温度検出手段が検出する温度が触媒の活性化温度を超
えた状態から所定値以下になった場合、一定時間、前記
二つの排気通路のいずれかを閉じるよう前記開閉手段を
動作させる制御手段とを有することを特徴とする内燃機
関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4010971A JPH05195748A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4010971A JPH05195748A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05195748A true JPH05195748A (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=11765048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4010971A Pending JPH05195748A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05195748A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005069238A (ja) * | 2004-12-13 | 2005-03-17 | Akio Ishida | エンジンの排出ガス浄化システム |
CN104145096A (zh) * | 2012-03-02 | 2014-11-12 | 排放技术有限公司 | 用于操作加热催化器的方法 |
CN107630736A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-01-26 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种多载体scr总成及其工作方法 |
-
1992
- 1992-01-24 JP JP4010971A patent/JPH05195748A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005069238A (ja) * | 2004-12-13 | 2005-03-17 | Akio Ishida | エンジンの排出ガス浄化システム |
CN104145096A (zh) * | 2012-03-02 | 2014-11-12 | 排放技术有限公司 | 用于操作加热催化器的方法 |
CN107630736A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-01-26 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种多载体scr总成及其工作方法 |
CN107630736B (zh) * | 2017-11-10 | 2020-06-26 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种多载体scr总成及其工作方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3829699B2 (ja) | 排ガス浄化システム及びその再生制御方法 | |
US7721534B2 (en) | Control method for an exhaust gas purification system and an exhaust gas purification system | |
JPH07189655A (ja) | エンジンの排気浄化装置 | |
JP2003003830A (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 | |
JPH07189656A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JPH0481513A (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 | |
JPH08177463A (ja) | エンジンの排気浄化装置 | |
JP4567968B2 (ja) | 排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法 | |
JPH05195748A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP3146870B2 (ja) | パティキュレートフィルタ再生装置 | |
JP2004263579A (ja) | 排気ガス浄化フィルタの再生方法およびプログラム | |
JP2949978B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2006226121A (ja) | 排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法 | |
JPH07119443A (ja) | ディーゼル機関の排気浄化装置 | |
JP3951619B2 (ja) | 連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタ装置及びその再生制御方法 | |
JPH10266826A (ja) | ディーゼルエンジンの排気ガス処理装置 | |
JPH06264714A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JPH0610410B2 (ja) | エンジンのスモーク低減方法 | |
JPH05288035A (ja) | 内燃機関の排気処理装置 | |
JPH0610409B2 (ja) | エンジンのスモーク低減装置 | |
JP2501616Y2 (ja) | 排気ガス処理装置 | |
JPH05332125A (ja) | エンジンの排気浄化装置 | |
JPH08284639A (ja) | 排気微粒子浄化装置 | |
JPH04358714A (ja) | エンジンの排気浄化装置 | |
JPH01182517A (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |