JPS62113856A - デイ−ゼル排気ガスフイルタの再生装置 - Google Patents
デイ−ゼル排気ガスフイルタの再生装置Info
- Publication number
- JPS62113856A JPS62113856A JP60252641A JP25264185A JPS62113856A JP S62113856 A JPS62113856 A JP S62113856A JP 60252641 A JP60252641 A JP 60252641A JP 25264185 A JP25264185 A JP 25264185A JP S62113856 A JPS62113856 A JP S62113856A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- temperature
- addition agent
- additive
- filter
- Prior art date
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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
- 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
Landscapes
- 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〕
本発明はディーゼルエンジン排気ガス中に含まれるパー
ティキュレート(カーボンを主成分とする粒子)を捕集
する様になったディーゼル排気処理装置に係り、より詳
しくは、捕集器のパーティキュレート捕集フィルタに堆
積したパーティキュレートを焼却してフィルタを再生す
るためのフィルタ再生装置に関する。
ティキュレート(カーボンを主成分とする粒子)を捕集
する様になったディーゼル排気処理装置に係り、より詳
しくは、捕集器のパーティキュレート捕集フィルタに堆
積したパーティキュレートを焼却してフィルタを再生す
るためのフィルタ再生装置に関する。
ディーゼルエンジンの排気ガス中には排気黒煙として知
られるパーティキュレートが含まれている。このため、
従来より多孔質セラミ・ツクから成るフィルタを収容し
た捕集器を排気系に設けて、主として衝突捕集の原理に
よりパーティキュレートを捕集している。エンジンの運
転に伴い捕集されたパーティキュレートがフィルタ内に
蓄積すると、フィルタの目詰りにより通気抵抗が増大す
ると共に捕集率が低下するので、パーティキュレートを
着火させ焼却することにより捕集フィルタを再生しなけ
ればならない。
られるパーティキュレートが含まれている。このため、
従来より多孔質セラミ・ツクから成るフィルタを収容し
た捕集器を排気系に設けて、主として衝突捕集の原理に
よりパーティキュレートを捕集している。エンジンの運
転に伴い捕集されたパーティキュレートがフィルタ内に
蓄積すると、フィルタの目詰りにより通気抵抗が増大す
ると共に捕集率が低下するので、パーティキュレートを
着火させ焼却することにより捕集フィルタを再生しなけ
ればならない。
パーティキュレートは一般に排気ガス温度が約600℃
以上になると自然着火し、燃焼する。これ以下の温度で
は、強制的に着火させなければならない。強制着火の方
法には、フィルタの上流側に電気ヒータを設けてこの電
気ヒータを通電加熱する方法(例えば、実開昭59−1
60809号、特開昭59−190418号、実開昭5
9−165516号)、吸気絞りにより排気ガス温度を
一時的に上昇させる方法、等がある。
以上になると自然着火し、燃焼する。これ以下の温度で
は、強制的に着火させなければならない。強制着火の方
法には、フィルタの上流側に電気ヒータを設けてこの電
気ヒータを通電加熱する方法(例えば、実開昭59−1
60809号、特開昭59−190418号、実開昭5
9−165516号)、吸気絞りにより排気ガス温度を
一時的に上昇させる方法、等がある。
また、セリウムやマンガンを主成分とする微少量の添加
剤を予め燃料中に混入しておくと、パーティキュレート
が活性化されその自然着火温度が低下し燃焼速度が向上
することが知られている(SAEペーパー850016
.850017)。例えば、10ppmの添加剤を加え
ればパーティキュレートは約500℃の排気ガス温度で
焼却され、1100ppでは約400℃で焼却される。
剤を予め燃料中に混入しておくと、パーティキュレート
が活性化されその自然着火温度が低下し燃焼速度が向上
することが知られている(SAEペーパー850016
.850017)。例えば、10ppmの添加剤を加え
ればパーティキュレートは約500℃の排気ガス温度で
焼却され、1100ppでは約400℃で焼却される。
従来技術においては、この添加剤の供給量を燃料供給量
に応じて制御する方式(特開昭60−108516号)
および添加剤の供給を間欠的に行う方式(特開昭60−
108517号)が知られている。また、フィルタ再生
時期に所定時間にわたり添加剤供給量を増加させること
も提案されている(昭和60年8月13日出願の特願昭
60−176844号)。
に応じて制御する方式(特開昭60−108516号)
および添加剤の供給を間欠的に行う方式(特開昭60−
108517号)が知られている。また、フィルタ再生
時期に所定時間にわたり添加剤供給量を増加させること
も提案されている(昭和60年8月13日出願の特願昭
60−176844号)。
燃料に予め混入された添加剤は、燃料燃焼時のパーティ
キュレート生成に伴いパーティキュレート中に同伴され
、フィルタ内でパーティキュレートが焼却されると灰分
としてフィルタ表面に堆積し、フィルタの性能を劣化さ
せる。従って、添加剤の供給量は最小限にしなければな
らない。
キュレート生成に伴いパーティキュレート中に同伴され
、フィルタ内でパーティキュレートが焼却されると灰分
としてフィルタ表面に堆積し、フィルタの性能を劣化さ
せる。従って、添加剤の供給量は最小限にしなければな
らない。
また、自動車ユーザーが補給の必要性を熟知している燃
料やオイルと異なり、添加剤の供給装置は自動車の生涯
を通じて添加剤の補給を必要としない様に設計すること
が望ましく、このためにも添加剤の供給量を必要最小限
にする必要がある。
料やオイルと異なり、添加剤の供給装置は自動車の生涯
を通じて添加剤の補給を必要としない様に設計すること
が望ましく、このためにも添加剤の供給量を必要最小限
にする必要がある。
本発明の目的は、添加剤供給量を最小限にすることによ
り、添加剤灰分によるパーティキュレート捕集フィルタ
の劣化を防止すると共に、自動車製造時に所定量の添加
剤を充填したならば自動車の全寿命期間にわたって添加
剤の補給を必要としない様なフィルタ再生装置を提供す
ることにある。
り、添加剤灰分によるパーティキュレート捕集フィルタ
の劣化を防止すると共に、自動車製造時に所定量の添加
剤を充填したならば自動車の全寿命期間にわたって添加
剤の補給を必要としない様なフィルタ再生装置を提供す
ることにある。
本発明のフィルタ再生装置は、ディーゼルエンジン排気
ガス中のパーティキュレートを捕集するための耐熱性捕
集フィルタを収容した捕集器をエンジン排気系に設けて
なるディーゼル排気処理装置において、フィルタに捕集
されたパーティキュレートの着火を促進する添加剤をエ
ンジン燃料系に供給する添加剤供給装置を設け、排気ガ
スの温度の上昇に応じて添加剤供給量を減少させる様に
したことを特徴とするものである。
ガス中のパーティキュレートを捕集するための耐熱性捕
集フィルタを収容した捕集器をエンジン排気系に設けて
なるディーゼル排気処理装置において、フィルタに捕集
されたパーティキュレートの着火を促進する添加剤をエ
ンジン燃料系に供給する添加剤供給装置を設け、排気ガ
スの温度の上昇に応じて添加剤供給量を減少させる様に
したことを特徴とするものである。
第1図は本発明のフィルタ再生装置を備えたディーゼル
エンジンを模式的に示したもので、ディーゼルエンジン
IOは従来型の燃料噴射ポンプ12を有し、燃料タンク
14内の燃料は燃料吸込管16を介して噴射ポンプ12
に供給され、加圧された燃料は周知の如く燃料噴射弁(
図示省略)により各気筒の燃焼室に噴射される。排気ガ
スはターボ過給機の排気タービン18を駆動した後、パ
ーティキュレート捕集器20に送られて浄化処理される
。
エンジンを模式的に示したもので、ディーゼルエンジン
IOは従来型の燃料噴射ポンプ12を有し、燃料タンク
14内の燃料は燃料吸込管16を介して噴射ポンプ12
に供給され、加圧された燃料は周知の如く燃料噴射弁(
図示省略)により各気筒の燃焼室に噴射される。排気ガ
スはターボ過給機の排気タービン18を駆動した後、パ
ーティキュレート捕集器20に送られて浄化処理される
。
捕集器20内には矢印22で表わされる主通路と破線矢
印24で表されるバイパス通路が形成してあり、主通路
22内には公知の態様でセラミックフィルタ26および
電気ヒータ28が配置しである。この電気ヒータ28へ
の電流はエンジン制御用マイクロコンピュータ(ECU
)30により後述の如く制御されるヒータリレー32を
介して供給される様になっている。バイパスill[1
324内には常閉のバイパス制御弁34が配置してあり
、負圧アクチュエータ36により開閉制御される。
印24で表されるバイパス通路が形成してあり、主通路
22内には公知の態様でセラミックフィルタ26および
電気ヒータ28が配置しである。この電気ヒータ28へ
の電流はエンジン制御用マイクロコンピュータ(ECU
)30により後述の如く制御されるヒータリレー32を
介して供給される様になっている。バイパスill[1
324内には常閉のバイパス制御弁34が配置してあり
、負圧アクチュエータ36により開閉制御される。
アクチュエータ36への作動負圧はECU3Oにより制
御される負圧制御弁38により調節される。
御される負圧制御弁38により調節される。
このバイパス制御弁34は、電気ヒータ28に通電して
フィルタ26を再生する際に、主通路22を通る排気ガ
ス流の一部をバイパスさせてフィルタ26の温度低下を
防止するためのものである。
フィルタ26を再生する際に、主通路22を通る排気ガ
ス流の一部をバイパスさせてフィルタ26の温度低下を
防止するためのものである。
捕集器20には背圧センサ40および排気温センサ42
が、そしてエンジン10には冷却水温センサ43が設け
てあり、それらの出力信号はECU3Oに送られる。
が、そしてエンジン10には冷却水温センサ43が設け
てあり、それらの出力信号はECU3Oに送られる。
添加剤供給装置は添加剤タンク44と添加剤供給弁46
から成り、必要により添加剤加圧ポンプ48を設けるこ
とができる。添加剤タンク44は自動車の寿命期間中に
必要な量の添加剤を収容し得るもので、その容量は約5
00CIl13にすることができる。添加剤供給弁46
としては電子制御燃料噴射装置に用いる電磁式燃料噴射
弁を利用することができる。添加剤タンク44内の添加
剤はポンプ48で加圧され、供給弁46はECU3Oか
らの指令に応じて所定量の微量の添加剤を燃料吸込管1
6内の燃料に添加する。
から成り、必要により添加剤加圧ポンプ48を設けるこ
とができる。添加剤タンク44は自動車の寿命期間中に
必要な量の添加剤を収容し得るもので、その容量は約5
00CIl13にすることができる。添加剤供給弁46
としては電子制御燃料噴射装置に用いる電磁式燃料噴射
弁を利用することができる。添加剤タンク44内の添加
剤はポンプ48で加圧され、供給弁46はECU3Oか
らの指令に応じて所定量の微量の添加剤を燃料吸込管1
6内の燃料に添加する。
第2図に示す様に、ECU3Oは中央演算処理装置(C
PU)50.リードオンリーメモリ(ROM)52、ラ
ンダムアクセスメモリ (RAM)54、入出力ボート
56、コモンバス58で構成される。
PU)50.リードオンリーメモリ(ROM)52、ラ
ンダムアクセスメモリ (RAM)54、入出力ボート
56、コモンバス58で構成される。
ROM52には、種々のエンジン制御プログラムに加え
、後述する添加剤の供給およびヒータを制御するための
プログラムが格納されており、ECU3Oはセンサ40
.42.43からの信号に基いて添加剤供給弁46およ
びヒータリレー32を制御する様に構成されている。
、後述する添加剤の供給およびヒータを制御するための
プログラムが格納されており、ECU3Oはセンサ40
.42.43からの信号に基いて添加剤供給弁46およ
びヒータリレー32を制御する様に構成されている。
次に、第3図のフローチャートを参照して制御ルーチン
を説明する。このルーチンは割込みルーチンとして1ミ
リ秒ごとに実行することができる。
を説明する。このルーチンは割込みルーチンとして1ミ
リ秒ごとに実行することができる。
ステップ101では割込みを開始し、ステップ102で
はセンサ42.43.40からの信号に基いて排気温T
、冷却水温、および背圧を読込む。次に、ステップ10
3に進み、添加剤の不存在下でパーティキュレートが自
然着火燃焼する温度である600℃より排気温Tが高い
か否かを判定する。T>600℃の場合にはステップ1
04に進み、排気温が600℃を超えて後たとえば10
秒以上経過しているか否かを判定し、経過前ならばステ
・ツブ106でメインルーチンに復帰し、経過後ならば
ステ・ノブ105に進んで添加剤供給弁46を閉じたま
まに維持することにより添加剤供給をカットする。この
様に排気温が600℃以上で、従って、フィルタ26に
堆積したパーティキュレートが自然発火し燃焼し得る時
には、添加剤の供給は停止され、添加剤の消費が節減さ
れる。・ ステップ103の判定においてT≦600℃の場合には
、ステップ107に進み、排気温度Tが600℃と40
0℃の間にあるか否かを判定する。YESの場合にはス
テップ108に進み、排気温が前記温度範囲になって後
たとえば20秒経過しているか否かを判定する。20秒
経過前ならば過渡状態にあるとみなしてステップ106
に進み、経過後ならばステップ109に進んで排気温に
応じた量の添加剤を添加剤供給弁46から燃料吸込管1
6に供給する。ステップ109はテーブル・ル・ツクア
ップ・ルーチンおよび補間計算ルーチンとして構成する
ことができるもので、例えば、排気温400℃の場合に
はlooppm相当の、500℃の場合には10ppm
相当の添加剤を供給する様に構成することができ、中間
的な温度の場合には供給量は排気温の上昇に応じて減少
する様に補間計算により求める。
はセンサ42.43.40からの信号に基いて排気温T
、冷却水温、および背圧を読込む。次に、ステップ10
3に進み、添加剤の不存在下でパーティキュレートが自
然着火燃焼する温度である600℃より排気温Tが高い
か否かを判定する。T>600℃の場合にはステップ1
04に進み、排気温が600℃を超えて後たとえば10
秒以上経過しているか否かを判定し、経過前ならばステ
・ツブ106でメインルーチンに復帰し、経過後ならば
ステ・ノブ105に進んで添加剤供給弁46を閉じたま
まに維持することにより添加剤供給をカットする。この
様に排気温が600℃以上で、従って、フィルタ26に
堆積したパーティキュレートが自然発火し燃焼し得る時
には、添加剤の供給は停止され、添加剤の消費が節減さ
れる。・ ステップ103の判定においてT≦600℃の場合には
、ステップ107に進み、排気温度Tが600℃と40
0℃の間にあるか否かを判定する。YESの場合にはス
テップ108に進み、排気温が前記温度範囲になって後
たとえば20秒経過しているか否かを判定する。20秒
経過前ならば過渡状態にあるとみなしてステップ106
に進み、経過後ならばステップ109に進んで排気温に
応じた量の添加剤を添加剤供給弁46から燃料吸込管1
6に供給する。ステップ109はテーブル・ル・ツクア
ップ・ルーチンおよび補間計算ルーチンとして構成する
ことができるもので、例えば、排気温400℃の場合に
はlooppm相当の、500℃の場合には10ppm
相当の添加剤を供給する様に構成することができ、中間
的な温度の場合には供給量は排気温の上昇に応じて減少
する様に補間計算により求める。
ステップ107の判定において排気温が400℃未満の
場合には、添加剤の供給によりフィルタを再生すること
は困難であるので、フィルタ再生に当っては電気ヒータ
28に通電することによりパーティキュレートを着火さ
せなければならない。即ち、ステップ110に進んでフ
ィルタの背圧が設定値より大きいか否かを判定し、設定
値より小さい場合にはフィルタが目詰りする程度にパー
ティキュレートが堆積していないとみなしてステップ1
06に進みメインルーチンに復帰する。背圧が設定値以
上の場合にはフィルタ26の再生が必要であるが、エン
ジン冷間時、従ってバッテリ温度が低い時にバフテリに
過大な負荷を加えるのは好ましくない。そこで、ステッ
プ111において冷却水温が40℃であるか否かを判別
し、YESの場合にのみステップ112に進んでヒータ
リレー32をONに切替え、電気ヒータ28に通電する
。これにより、フィルタ26の入口に堆積したパーティ
キュレートは点火され、火炎は次第に下流側へと延焼し
てフィルタ全体のパーティキュレートは焼却され、フィ
ルタは再生される。その間はバイパス制御弁34を若干
量いて、フィルタ26内を通過する排気ガス量を制限す
るのが好ましい。
場合には、添加剤の供給によりフィルタを再生すること
は困難であるので、フィルタ再生に当っては電気ヒータ
28に通電することによりパーティキュレートを着火さ
せなければならない。即ち、ステップ110に進んでフ
ィルタの背圧が設定値より大きいか否かを判定し、設定
値より小さい場合にはフィルタが目詰りする程度にパー
ティキュレートが堆積していないとみなしてステップ1
06に進みメインルーチンに復帰する。背圧が設定値以
上の場合にはフィルタ26の再生が必要であるが、エン
ジン冷間時、従ってバッテリ温度が低い時にバフテリに
過大な負荷を加えるのは好ましくない。そこで、ステッ
プ111において冷却水温が40℃であるか否かを判別
し、YESの場合にのみステップ112に進んでヒータ
リレー32をONに切替え、電気ヒータ28に通電する
。これにより、フィルタ26の入口に堆積したパーティ
キュレートは点火され、火炎は次第に下流側へと延焼し
てフィルタ全体のパーティキュレートは焼却され、フィ
ルタは再生される。その間はバイパス制御弁34を若干
量いて、フィルタ26内を通過する排気ガス量を制限す
るのが好ましい。
以上の様に、本発明によれば、排気ガス温度の上昇に応
じて添加剤供給量が減少され、排気ガス温度がパーティ
キュレートの自然発火温度以上の時には供給は完全カン
トされるので、フィルタ再生に必要な活性化状態にパー
ティキュレートを維持しながらも添加剤の供給量を最小
限に節減することができる。その結果、添加剤灰分の堆
積によるフィルタの劣化を防止できると共に、添加剤の
補給を要することなく長期間にわたって再生装置を作動
させることができる。
じて添加剤供給量が減少され、排気ガス温度がパーティ
キュレートの自然発火温度以上の時には供給は完全カン
トされるので、フィルタ再生に必要な活性化状態にパー
ティキュレートを維持しながらも添加剤の供給量を最小
限に節減することができる。その結果、添加剤灰分の堆
積によるフィルタの劣化を防止できると共に、添加剤の
補給を要することなく長期間にわたって再生装置を作動
させることができる。
第1図は本発明のフィルタ再生装置およびパーティキュ
レート捕集器を備えたディーゼルエンジンの模式図、第
2図はエンジン制御コンピュータのブロック図、第3図
は制御ルーチンのフローチャートである。 10・・・ディーゼルエンジン、 12・・・燃料噴射ポンプ、 16・・・燃料吸込管、 20・・・捕集器、 26・・・パーティキュレート捕集フィルタ、30・・
・エンジン制御コンピュータ、42・・・排気温センサ
、 44.46・・・添加剤供給装置、 46・・・添加剤供給弁。
レート捕集器を備えたディーゼルエンジンの模式図、第
2図はエンジン制御コンピュータのブロック図、第3図
は制御ルーチンのフローチャートである。 10・・・ディーゼルエンジン、 12・・・燃料噴射ポンプ、 16・・・燃料吸込管、 20・・・捕集器、 26・・・パーティキュレート捕集フィルタ、30・・
・エンジン制御コンピュータ、42・・・排気温センサ
、 44.46・・・添加剤供給装置、 46・・・添加剤供給弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ディーゼルエンジン排気ガス中のパーティキュレー
トを捕集するための耐熱性捕集フィルタを収容した捕集
器をエンジン排気系に設けてなるディーゼル排気処理装
置において、フィルタに捕集されたパーティキュレート
の着火を促進する添加剤をエンジン燃料系に供給する添
加剤供給装置を設け、排気ガスの温度の上昇に応じて添
加剤供給量を減少させる様にしたことを特徴とするディ
ーゼル排気ガスパーティキュレート捕集フィルタの再生
装置。 2、排気ガスの温度が設定値以上の時に添加剤の供給を
停止することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25264185A JPH0658056B2 (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | デイ−ゼル排気ガスフイルタの再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25264185A JPH0658056B2 (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | デイ−ゼル排気ガスフイルタの再生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62113856A true JPS62113856A (ja) | 1987-05-25 |
JPH0658056B2 JPH0658056B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=17240176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25264185A Expired - Lifetime JPH0658056B2 (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | デイ−ゼル排気ガスフイルタの再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0658056B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0661429A1 (fr) * | 1993-12-30 | 1995-07-05 | Automobiles Peugeot | Procédé et dispositif de dosage variable d'additif de régénération pour filtre à particules |
JPH07208148A (ja) * | 1993-12-31 | 1995-08-08 | Rhone Poulenc Chim | ターボチャージャーを具備した機関の管路を清浄に保つ方法及び清浄化剤 |
-
1985
- 1985-11-13 JP JP25264185A patent/JPH0658056B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0661429A1 (fr) * | 1993-12-30 | 1995-07-05 | Automobiles Peugeot | Procédé et dispositif de dosage variable d'additif de régénération pour filtre à particules |
FR2714694A1 (fr) * | 1993-12-30 | 1995-07-07 | Peugeot | Procédé et dispositif de dosage variable d'additif de régénération pour filtre à particules. |
JPH07208148A (ja) * | 1993-12-31 | 1995-08-08 | Rhone Poulenc Chim | ターボチャージャーを具備した機関の管路を清浄に保つ方法及び清浄化剤 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0658056B2 (ja) | 1994-08-03 |
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