JPS61164014A - デイ−ゼル機関の排気浄化装置 - Google Patents
デイ−ゼル機関の排気浄化装置Info
- Publication number
- JPS61164014A JPS61164014A JP60003167A JP316785A JPS61164014A JP S61164014 A JPS61164014 A JP S61164014A JP 60003167 A JP60003167 A JP 60003167A JP 316785 A JP316785 A JP 316785A JP S61164014 A JPS61164014 A JP S61164014A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- combustion
- intake
- trap
- catalyst
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- 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
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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
- F01N3/02—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
-
- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- 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】
〈産業上の利用分野）
本発明はディーゼル機関の排気浄化装置に関する。
〈従来の技術〉
ディーゼル機関においては排気中にカーボン等の微粒子
が多く含まれるため環境汚染防止の観点からその排気微
粒子を捕集するようにしている。
が多く含まれるため環境汚染防止の観点からその排気微
粒子を捕集するようにしている。
かかる従来例として第２図及び第３図に示すようなもの
がある。
がある。
これは、ハニカム状の多孔性セラミック部材からなるト
ラップ１の端部を交互に口封じしてトラップケース２に
収納し機関の排気通路３に介装したものである。そして
、排気をトラップｌ内に流通させて排気中の微粒子をト
ラップｌにて捕集した後、排気熱にて排気微粒子を自己
燃焼させる。
ラップ１の端部を交互に口封じしてトラップケース２に
収納し機関の排気通路３に介装したものである。そして
、排気をトラップｌ内に流通させて排気中の微粒子をト
ラップｌにて捕集した後、排気熱にて排気微粒子を自己
燃焼させる。
また、トラップ１に例えば酸化触媒を担持させたものが
あり、このトラップ１においては排気温度が充分に高い
運転条件下では排気中のＨＣ及びＣＯの酸化処理も図れ
る。
あり、このトラップ１においては排気温度が充分に高い
運転条件下では排気中のＨＣ及びＣＯの酸化処理も図れ
る。
ところで、排気微粒子の自己燃焼温度はＨＣ或いはＣＯ
の酸化反応温度よりさらに高いため排気温度の低い運転
条件では触媒が充分に活性化されず排気微粒子が燃え残
るおそれがあった。このため、補助システムによりＨＣ
，Ｇｏ等の可燃成分を大量に触媒付トラップに供給する
ものがある。
の酸化反応温度よりさらに高いため排気温度の低い運転
条件では触媒が充分に活性化されず排気微粒子が燃え残
るおそれがあった。このため、補助システムによりＨＣ
，Ｇｏ等の可燃成分を大量に触媒付トラップに供給する
ものがある。
そして可燃成分を触媒付トラップ内において燃焼させそ
の燃焼熱によりトラップ内温度を上昇させ触媒の活性化
を図り、もって排気微粒子の燃焼処理を図るようにした
ものもある（特開昭５９−２１１７０９号公報、特開昭
５９−２１１７１０号公報参照）。
の燃焼熱によりトラップ内温度を上昇させ触媒の活性化
を図り、もって排気微粒子の燃焼処理を図るようにした
ものもある（特開昭５９−２１１７０９号公報、特開昭
５９−２１１７１０号公報参照）。
また、ＳＡＥペーパー８３００８０．８３０５８８に示
すように、吸気通路に吸気絞弁を介装し該吸気絞弁を過
度に絞って燃焼性能を低下させることにより機関からの
ＨＣ，Ｇｏ等の可燃成分の排出量を増大させ、もって上
記と同様にトラップ内温度を上昇させトラップの再生を
図るものがある。
すように、吸気通路に吸気絞弁を介装し該吸気絞弁を過
度に絞って燃焼性能を低下させることにより機関からの
ＨＣ，Ｇｏ等の可燃成分の排出量を増大させ、もって上
記と同様にトラップ内温度を上昇させトラップの再生を
図るものがある。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、このような従来の排気浄化装置において
は、触媒付トラップにＨＣ及びＣＯ等の大量の可燃成分
を供給しその可燃成分を排気熱により燃焼させて触媒の
活性化を図るようにしているが、ディーゼル機関の特性
上アイドリング運転成いは低〜中負荷運転域では排気温
度が低いので前記可燃成分の燃焼が十分でなかった。こ
れにより触媒の活性化が困難となり排気微粒子の燃焼処
理が図れずトラップの目詰まりの原因となるおそれがあ
った。
は、触媒付トラップにＨＣ及びＣＯ等の大量の可燃成分
を供給しその可燃成分を排気熱により燃焼させて触媒の
活性化を図るようにしているが、ディーゼル機関の特性
上アイドリング運転成いは低〜中負荷運転域では排気温
度が低いので前記可燃成分の燃焼が十分でなかった。こ
れにより触媒の活性化が困難となり排気微粒子の燃焼処
理が図れずトラップの目詰まりの原因となるおそれがあ
った。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので排気
温度が低い運転状態においても触媒付トラップに捕集さ
れた排気微粒子を燃焼処理できるディーゼル機関の排気
浄化装置を提供することを目的とする。
温度が低い運転状態においても触媒付トラップに捕集さ
れた排気微粒子を燃焼処理できるディーゼル機関の排気
浄化装置を提供することを目的とする。
く問題点を解決するための手段〉
このため、本発明は排気温度が所定値以下となる機関運
転状態を検出する手段と、該手段の検出信号に基づいて
吸気を絞る吸気絞弁装置と、該吸気絞弁装置の作動に同
期して機関の燃焼室にて火花点火を行う点火装置とを備
えるようにした。
転状態を検出する手段と、該手段の検出信号に基づいて
吸気を絞る吸気絞弁装置と、該吸気絞弁装置の作動に同
期して機関の燃焼室にて火花点火を行う点火装置とを備
えるようにした。
く作用〉
このようにしてアイドル運転時或いは低負荷運転等にお
いて機関に供給される過度な吸気量を低減させかつ火花
点火により機関燃焼を安定的に制御し排気温度を高め、
もって排気の浄化を図るようにした。
いて機関に供給される過度な吸気量を低減させかつ火花
点火により機関燃焼を安定的に制御し排気温度を高め、
もって排気の浄化を図るようにした。
〈実施例〉
以下に、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する
。
。
図において、渦流室式ディーゼル機関１１の排気通路１
２にはトラップケース１３が介装され、このトラップケ
ース１３には排気中の微粒子を捕集する円筒状の触媒付
トラップ１４が収納されている。
２にはトラップケース１３が介装され、このトラップケ
ース１３には排気中の微粒子を捕集する円筒状の触媒付
トラップ１４が収納されている。
主燃焼室１５の上方には咳主燃焼室１５と連通ずる渦流
室１６が設けられ、この渦流室工６にはグロープラグ１
７と燃料噴射ノズル１８と点火栓１９とが臨設されてい
る。
室１６が設けられ、この渦流室工６にはグロープラグ１
７と燃料噴射ノズル１８と点火栓１９とが臨設されてい
る。
また、機関の吸気通路２ｏにはバタフライ式の吸気絞弁
２１が介装され、この吸気絞弁２１は制御装置２２の制
御信号により駆動装置（図示せず）を介して駆動され吸
気通路２０を所定量閉路するように構成されている。
２１が介装され、この吸気絞弁２１は制御装置２２の制
御信号により駆動装置（図示せず）を介して駆動され吸
気通路２０を所定量閉路するように構成されている。
制御装置２２は機関回転速度信号と機関負荷信号とを入
力しこれら信号に基づいて排気温度が所定値以下となる
機関運転状Ｂ（例えばアイドル運転時及び低速〜中速回
転域でかつ低負荷運転領域）を判定する。そして、上記
機関運転状態と判定したときには制御装置２２は吸気絞
弁２１の駆動装置に制御信号を出力すると共に前記点火
栓１９に所定タイミングで点火信号を出力するように構
成されている。
力しこれら信号に基づいて排気温度が所定値以下となる
機関運転状Ｂ（例えばアイドル運転時及び低速〜中速回
転域でかつ低負荷運転領域）を判定する。そして、上記
機関運転状態と判定したときには制御装置２２は吸気絞
弁２１の駆動装置に制御信号を出力すると共に前記点火
栓１９に所定タイミングで点火信号を出力するように構
成されている。
ここでは、制御装置２２が検出手段を構成し、また吸気
絞弁２１と制御装置２２と駆動装置により吸気絞弁装置
を構成し、点火栓１９と制御装置２２とにより点火装置
を構成する。
絞弁２１と制御装置２２と駆動装置により吸気絞弁装置
を構成し、点火栓１９と制御装置２２とにより点火装置
を構成する。
尚、２３はピストン、２４はシリンダブロック、２５は
シリンダヘッド、２６は吸気ボート、２７は吸気弁であ
る。
シリンダヘッド、２６は吸気ボート、２７は吸気弁であ
る。
次に作用を説明する。
アイドル運転時及び低速〜中速回転域でかつ低負荷運転
領域では排気温度が低く触媒付トラップ４の触媒が不活
性であるため制御装置２２は駆動装置に制御信号を出力
し吸気絞弁２１により吸気通路２０を所定量閉路する。
領域では排気温度が低く触媒付トラップ４の触媒が不活
性であるため制御装置２２は駆動装置に制御信号を出力
し吸気絞弁２１により吸気通路２０を所定量閉路する。
これにより主燃焼室１５に供給される吸気流量が適正に
制御されるため、過度の吸気による主燃焼室１５の冷却
が抑制される。
制御されるため、過度の吸気による主燃焼室１５の冷却
が抑制される。
また、吸気絞弁２１による吸気絞り時には制御装置２２
は点火栓１９に点火信号を出力し渦流室１６にて火花点
火を行わせる。したがって、吸気絞りにより主燃焼室１
５に供給される吸気流量が低下して体積効率が低下し圧
縮行程時渦流室１６に形成されるスワール流か弱くなる
と共に圧縮圧力が低下して圧縮温度が低下し絞り量によ
っては圧縮着火がなされない場合或いは着火が不完全で
排気エミッション特にＨＣの大幅な増加が考えられるが
、点火栓１９により強制的に燃料に点火されるから燃焼
が良好に制御される。
は点火栓１９に点火信号を出力し渦流室１６にて火花点
火を行わせる。したがって、吸気絞りにより主燃焼室１
５に供給される吸気流量が低下して体積効率が低下し圧
縮行程時渦流室１６に形成されるスワール流か弱くなる
と共に圧縮圧力が低下して圧縮温度が低下し絞り量によ
っては圧縮着火がなされない場合或いは着火が不完全で
排気エミッション特にＨＣの大幅な増加が考えられるが
、点火栓１９により強制的に燃料に点火されるから燃焼
が良好に制御される。
以上説明したように、吸気絞り効果により過度の吸気に
よる主燃焼室１５の冷却が抑制されるので、排気温度が
上昇するため、アイドル運転時及び低速〜中速回転域で
かつ低負荷運転時に触媒によるＨＣ，Ｇｏ等の未燃成分
の酸化処理が可能となる。
よる主燃焼室１５の冷却が抑制されるので、排気温度が
上昇するため、アイドル運転時及び低速〜中速回転域で
かつ低負荷運転時に触媒によるＨＣ，Ｇｏ等の未燃成分
の酸化処理が可能となる。
また、未燃成分の燃焼熱により触媒材トラップ４内温度
が上昇しもって触媒付トラップ４に捕集された排気微粒
子の燃焼処理が可能となる。特にアルデヒド系のＨＣの
排出量を低減できディーゼル機関で問題となる排気臭を
なくすことができる。
が上昇しもって触媒付トラップ４に捕集された排気微粒
子の燃焼処理が可能となる。特にアルデヒド系のＨＣの
排出量を低減できディーゼル機関で問題となる排気臭を
なくすことができる。
また、吸気を絞ると共に火花点火を行うようにしたので
、渦流室１６に形成されるスワール流か弱くなるため、
機関燃焼が緩慢となって燃焼圧力の上昇が緩慢となり燃
焼騒音が低下する。これにより、ディーゼル機関におい
て問題となるアイドル運転時或いは低速運転時のアイド
ルノック音を大幅に低減できる。更に、このとき燃料の
噴射時期を進めると、燃料の蒸発気化を促し良好な混合
気が形成されるので、燃焼が改善され、未燃焼成分が減
少する。
、渦流室１６に形成されるスワール流か弱くなるため、
機関燃焼が緩慢となって燃焼圧力の上昇が緩慢となり燃
焼騒音が低下する。これにより、ディーゼル機関におい
て問題となるアイドル運転時或いは低速運転時のアイド
ルノック音を大幅に低減できる。更に、このとき燃料の
噴射時期を進めると、燃料の蒸発気化を促し良好な混合
気が形成されるので、燃焼が改善され、未燃焼成分が減
少する。
また、機関運転条件が中速〜高速運転域酸いは中負荷〜
高負荷運転域においては吸気絞弁２１は全開に保持され
点火栓１９により火花点火も停止される。
高負荷運転域においては吸気絞弁２１は全開に保持され
点火栓１９により火花点火も停止される。
尚、本実施例では、機関回転速度と機関負荷とから所定
の機関運転状態を検出するようにしたが、排気通路１２
の排気温度を直接検出するようにしてもよい。
の機関運転状態を検出するようにしたが、排気通路１２
の排気温度を直接検出するようにしてもよい。
〈発明の効果〉
本発明は、以上説明したように、排気温度が所定値以下
となる運転状態のときに吸気を絞ると共に火花点火を行
わせるようにしたので、排気温度を上昇でき、もって触
媒付トラップにおいてＨＣ。
となる運転状態のときに吸気を絞ると共に火花点火を行
わせるようにしたので、排気温度を上昇でき、もって触
媒付トラップにおいてＨＣ。
ＣＯ等の可燃成分及び排気微粒子の燃焼処理が図れるた
め排気の浄化を図れる。また、機関燃焼が緩慢となりア
イドル運転時のアイドルノック音を大幅に低減できる。
め排気の浄化を図れる。また、機関燃焼が緩慢となりア
イドル運転時のアイドルノック音を大幅に低減できる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は触媒
付トラップの従来例を示す断面図、第３図は第２図の■
矢視図である。 １２・・・排気通路 １４・・・触媒付トラップ
１９・・・点火栓 ２０・・・吸気通路 ２１・・
・吸気絞弁２２・・・制御装置
付トラップの従来例を示す断面図、第３図は第２図の■
矢視図である。 １２・・・排気通路 １４・・・触媒付トラップ
１９・・・点火栓 ２０・・・吸気通路 ２１・・
・吸気絞弁２２・・・制御装置
Claims (1)
- 排気中の微粒子を捕集する触媒付トラップを排気通路に
備えるディーゼル機関の排気浄化装置において、排気温
度が所定値以下となる機関運転状態を検出する手段と、
該手段の検出信号に基づいて吸気を絞る吸気絞弁装置と
、該吸気絞弁装置の作動と同期して機関の燃焼室にて火
花点火を行う点火装置とを備えたことを特徴とするディ
ーゼル機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60003167A JPS61164014A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | デイ−ゼル機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60003167A JPS61164014A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | デイ−ゼル機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164014A true JPS61164014A (ja) | 1986-07-24 |
Family
ID=11549809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60003167A Pending JPS61164014A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | デイ−ゼル機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61164014A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6644023B2 (en) * | 2000-07-24 | 2003-11-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control device of internal combustion engine |
| EP1463880A1 (en) * | 2001-11-30 | 2004-10-06 | Scania CV AB (publ) | Method and apparatus for a combustion engine having a catalyzer and diesel engine |
| US7596943B2 (en) | 2004-09-07 | 2009-10-06 | Ordeg Co., Ltd. | Method for removing soot of combustion exhaust gas |
| WO2010106640A1 (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1985
- 1985-01-14 JP JP60003167A patent/JPS61164014A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6644023B2 (en) * | 2000-07-24 | 2003-11-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control device of internal combustion engine |
| EP1463880A1 (en) * | 2001-11-30 | 2004-10-06 | Scania CV AB (publ) | Method and apparatus for a combustion engine having a catalyzer and diesel engine |
| US7596943B2 (en) | 2004-09-07 | 2009-10-06 | Ordeg Co., Ltd. | Method for removing soot of combustion exhaust gas |
| US7607294B2 (en) | 2004-09-07 | 2009-10-27 | Ordeg Co., Ltd. | System for removing soot of combustion exhaust gas |
| WO2010106640A1 (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| CN102301116A (zh) * | 2009-03-17 | 2011-12-28 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
| JP5056980B2 (ja) * | 2009-03-17 | 2012-10-24 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| CN102301116B (zh) * | 2009-03-17 | 2014-09-03 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
| US8875680B2 (en) | 2009-03-17 | 2014-11-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
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