[go: up one dir, main page]

JPS6319532Y2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6319532Y2
JPS6319532Y2 JP1982118849U JP11884982U JPS6319532Y2 JP S6319532 Y2 JPS6319532 Y2 JP S6319532Y2 JP 1982118849 U JP1982118849 U JP 1982118849U JP 11884982 U JP11884982 U JP 11884982U JP S6319532 Y2 JPS6319532 Y2 JP S6319532Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
trap
exhaust
exhaust gas
particulate
control valve
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.)
Expired
Application number
JP1982118849U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5924907U (en
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP11884982U priority Critical patent/JPS5924907U/en
Publication of JPS5924907U publication Critical patent/JPS5924907U/en
Application granted granted Critical
Publication of JPS6319532Y2 publication Critical patent/JPS6319532Y2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はデイーゼルエンジンの排気ガス処理装
置に関し、更に詳しくは、排気ガス中に含まれる
カーボン粒子及びそれと同様な粒状物(以下、排
気微粒子またはパテイキユレートという)を物理
的方法によつてフイルタエレメント等の適切な捕
集材(トラツプ材)に捕集し、捕集された排気微
粒子を周期的に焼却し、捕集材を再生するに適し
た排気微粒子浄化装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to an exhaust gas treatment device for a diesel engine, and more specifically, it uses a physical method to remove carbon particles and similar particulate matter (hereinafter referred to as exhaust particulates or particulates) contained in exhaust gas. The present invention relates to an exhaust particulate purification device suitable for collecting on a suitable trapping material such as a filter element, periodically incinerating the collected exhaust particulates, and regenerating the trapping material.

この種の排気微粒子はカーボン粒子のように可
燃性のものがほとんどで、このような可燃性の微
粒子を捕集し、捕集された微粒子を焼却して捕集
材を再生するデイーゼルパテイキユレートトラツ
プは種々公知である。そして捕集パテイキユレー
トを燃焼してトラツプを再生させる手段として一
般に電気ヒータが用いられている。即ち、電気ヒ
ータを捕集材の全面に取り付け、このヒータによ
り捕集材の表面に付着した排気微粒子を燃焼さ
せ、それを熱源として下流の微粒子を自燃させる
ものである。
Most of these types of exhaust particulates are flammable, such as carbon particles, and diesel particulates collect these flammable particulates and incinerate them to regenerate the collection material. Various traps are known. An electric heater is generally used as a means for burning the collected particulate and regenerating the trap. That is, an electric heater is attached to the entire surface of the collection material, and the heater burns the exhaust particulates adhering to the surface of the collection material, and uses this as a heat source to cause the downstream particulates to self-combust.

しかるにヒータ着火時にトラツプを流れる排気
ガスの流速が大きすぎるとヒータによつて加熱さ
れるヒータ近傍の捕集パテイキユレートは排気ガ
ス流により熱が奪われ冷却されてしまうので着火
不良となる。そのため従来はトラツプの再生域が
非常に限定され効率の良い再生ができなかつた。
このため例えば特開昭56−118514にて開示される
ようにトラツプの再生中の間、排気ガスをトラツ
プから迂回するバイパス管へ導びき、トラツプの
上流へ空気を供給して、パテイキユレートを着
火・燃焼しトラツプを再生するものがあるが、こ
のものでは空気供給手段が必要であり、構造が複
雑になるという問題がある。
However, if the flow velocity of the exhaust gas flowing through the trap at the time of heater ignition is too high, the particulate matter collected in the vicinity of the heater that is heated by the heater will lose heat and be cooled by the exhaust gas flow, resulting in ignition failure. Therefore, in the past, the regeneration range of the trap was extremely limited, and efficient regeneration was not possible.
For this reason, for example, as disclosed in JP-A-56-118514, while the trap is being regenerated, exhaust gas is guided from the trap to a bypass pipe, and air is supplied upstream of the trap to ignite and burn the particulate. There is a method for regenerating the trap, but this method requires an air supply means and has a problem in that the structure is complicated.

本考案の目的は斯かる問題を解消すべくトラツ
プの再生可能領域の拡大を図りつつかつその再生
制御を簡単に行おうとするものである。
The purpose of the present invention is to solve this problem by expanding the reproducible area of the trap and by easily controlling the regeneration.

以下、添付図面を参照し本考案の実施例につい
て詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図において5はデイーゼルエンジン本体、
9は排気マニホルド、11は主排気管を夫々示
す。主排気管11内には排気ガス微粒子(パテイ
キユレート)を捕集するトラツプ材12を有する
トラツプ13が取付けられる。トラツプ13はそ
の上流端に電気ヒータ16を有し、この電気ヒー
タ16に通電することによりまずヒータ近傍のト
ラツプ材12に捕集されたパテイキユレートを着
火せしめ、次いでその火炎を排気ガス流により下
流に伝播させトラツプ全体の燃焼再生を行う。ヒ
ータ16への通電時期(再生時期)は公知の如
く、エンジン回転数、エンジン負荷、エンジン水
温、排気ガス圧力、排気ガス温、等の検出信号S
により所定の運転条件の下でマイクロコンピユー
タ(CPU)21により制御される。
In Figure 1, 5 is the diesel engine body;
Reference numeral 9 indicates an exhaust manifold, and reference numeral 11 indicates a main exhaust pipe. A trap 13 having a trap material 12 for collecting exhaust gas particulates is installed in the main exhaust pipe 11. The trap 13 has an electric heater 16 at its upstream end. By energizing the electric heater 16, the particulate collected on the trap material 12 near the heater is first ignited, and then the flame is carried downstream by the exhaust gas flow. propagate and perform combustion regeneration of the entire trap. As is well known, the timing of energizing the heater 16 (regeneration timing) is determined by detection signals S such as engine rotation speed, engine load, engine water temperature, exhaust gas pressure, exhaust gas temperature, etc.
is controlled by a microcomputer (CPU) 21 under predetermined operating conditions.

主排気管11にはトラツプ13の上流側及び下
流側を連結するバイパス管3が設けられる。バイ
パス管3を設けると排気ガスの一部はトラツプに
より処理されることなく常にバイパス管を通つて
流れるので排気エミツシヨンを向上するため主排
気管11の管径よりも小さくすることが必要であ
る。第2図は排気エミツシヨンの規制臨界値に対
する主排気管の内径D1とバイパス管3の内径D2
との関係を求めた実験結果を示すものである。こ
れによれば例えばD1=50φのときはD2≒20φとな
る。排気エミツシヨンの向上だけに着目すれば
D1=50φのときD2≦20φでよいのであるが後述の
制御弁31の閉弁時に排気ガスは実質上全てバイパ
ス管3を通つて流れるので管径の縮少分だけ出力
ダウンが生じる。従つてD2はエミツシヨンの許
容範囲内において最大値を選定するのが好まし
い。
The main exhaust pipe 11 is provided with a bypass pipe 3 that connects the upstream and downstream sides of the trap 13. When the bypass pipe 3 is provided, a part of the exhaust gas always flows through the bypass pipe without being treated by the trap, so it is necessary to make the pipe diameter smaller than the main exhaust pipe 11 in order to improve the exhaust emission. Figure 2 shows the inner diameter D 1 of the main exhaust pipe and the inner diameter D 2 of the bypass pipe 3 with respect to the regulatory critical value of exhaust emission.
This shows the results of an experiment to determine the relationship between According to this, for example, when D 1 =50φ, D 2 ≈20φ. If we focus only on improving exhaust emissions,
When D 1 =50φ, D 2 ≦20φ may be satisfied, but since substantially all of the exhaust gas flows through the bypass pipe 3 when the control valve 31 (described later) is closed, the output is reduced by the reduction in the pipe diameter. Therefore, it is preferable to select the maximum value of D 2 within the allowable range of the emission.

トラツプ13の下流(または上流でもよい)に
は主排気管11の排気ガス流を必要に応じて遮断
する制御弁31が設けられる。制御弁31は主排
気管11の通路を開閉する単なるON−OFF弁で
ある。制御弁31のアクチユエータとしては図示
の如きダイヤフラム装置33を用いることができ
る。ダイヤフラム装置33の負圧作動室は負圧切
替弁(VSV)35を介して大気またはバキユー
ムポンプに選択的に連結される。即ち、ダイヤフ
ラム装置33がバキユームポンプあるいはその他
の負圧領域に連結されると開閉弁31は閉弁し、
主排気管11の通路を閉鎖する。制御弁31は好
ましくは第3図に示す如くその閉弁位置において
も主排気管11の管内径面に対し僅かな隙間G
(好ましくはG≦0.2mm)が存在するような大きさ
にし、それにより弁がパテイキユレートにより主
排気管11の内径に固着(ステイツク)すること
がないようにする。
A control valve 31 is provided downstream (or upstream) of the trap 13 to shut off the flow of exhaust gas from the main exhaust pipe 11 as necessary. The control valve 31 is simply an ON-OFF valve that opens and closes the passage of the main exhaust pipe 11. As an actuator for the control valve 31, a diaphragm device 33 as shown can be used. The negative pressure working chamber of the diaphragm device 33 is selectively connected to the atmosphere or a vacuum pump via a negative pressure switching valve (VSV) 35. That is, when the diaphragm device 33 is connected to a vacuum pump or other negative pressure region, the on-off valve 31 closes;
The passage of the main exhaust pipe 11 is closed. As shown in FIG. 3, the control valve 31 preferably has a slight clearance G with respect to the inner diameter surface of the main exhaust pipe 11 even in its closed position.
(preferably G≦0.2 mm), thereby preventing the valve from becoming stuck to the inner diameter of the main exhaust pipe 11 due to particulation.

VSV35の切替制御はCPU21からの出力信
号により次のような方法でなされる。即ち、ヒー
タ16によるパテイキユレートの着火開始時には
前述の如く排気ガスの流速が大きすぎると着火不
良が生じる。そこで着火開始時には制御弁31を
閉弁してトラツプ13に排気ガスが流れないよう
にする。着火完了後は素早く制御弁31を再開放
して排気ガスをトラツプ13に流しその流れによ
つて着火火炎をトラツプ下流の捕集パテイキユレ
ートに伝播させる。この時、トラツプに流入する
排気ガス量が多いと着火火炎が吹き消される可能
性があるが、排気ガスはその一部が常にバイパス
管に流入するので、トラツプに流入する排気ガス
量は比較的少なく、従つて着火火炎が吹き消され
ることなく燃焼が伝播する。このように、CPU
21はヒータによる着火開始時のみ制御弁31を
閉鎖するようにアクチユエータ33を制御するの
である。
Switching control of the VSV 35 is performed using the output signal from the CPU 21 in the following manner. That is, when the heater 16 starts igniting the particulate, as described above, if the flow velocity of the exhaust gas is too high, ignition failure will occur. Therefore, when starting ignition, the control valve 31 is closed to prevent exhaust gas from flowing into the trap 13. After the ignition is completed, the control valve 31 is quickly reopened to allow the exhaust gas to flow into the trap 13, causing the ignition flame to propagate to the collection particulate downstream of the trap. At this time, if there is a large amount of exhaust gas flowing into the trap, there is a possibility that the ignition flame will be blown out, but since a portion of the exhaust gas always flows into the bypass pipe, the amount of exhaust gas flowing into the trap is relatively small. Therefore, combustion propagates without the ignition flame being blown out. In this way, the CPU
21 controls the actuator 33 to close the control valve 31 only when the heater starts ignition.

第4図は、トラツプの再生の作動の一例を示す
流れ線図である。先ず条件としてエンジン回転
数、エンジン負荷エンジン水温、車速等が情報と
してCPU21(第1図)に入力される。再生時
間の判断は、主として排気ガスの背圧によつて判
断する。即ち、デイーゼルエンジンから排出され
た排気ガスは矢印のように流れ、それに含まれる
微粒子がトラツプ材12に捕集され、その微粒子
が蓄積されるに従つてトラツプ13上流の排気ガ
スの背圧が上昇するので、この背圧が微粒子蓄積
の指標となる。再生時間であると判断するとエン
ジン水温を確認する。これは、もしエンジン始動
直後などに再生が開始されない様にするためであ
る。エンジン水温が例えば110゜>T>80℃である
とVSV35が切替えられアクチユエータ33に
より制御弁31が閉弁せしめられる。次いで、あ
るいはこれと同時にヒータ16に通電が開始され
る(通常20〜40秒間)。着火が完了するとヒータ
への通電が停止せしめられ、それと同時に制御弁
31が再び開放される。
FIG. 4 is a flow chart showing an example of trap regeneration operation. First, conditions such as engine speed, engine load, engine water temperature, and vehicle speed are input to the CPU 21 (FIG. 1) as information. The regeneration time is determined mainly based on the back pressure of the exhaust gas. That is, the exhaust gas discharged from the diesel engine flows as shown by the arrow, and the particulates contained therein are collected by the trap material 12, and as the particulates accumulate, the back pressure of the exhaust gas upstream of the trap 13 increases. Therefore, this back pressure is an indicator of particulate accumulation. When it determines that it is time for regeneration, the engine water temperature is checked. This is to prevent regeneration from starting immediately after the engine is started. When the engine water temperature is, for example, 110°>T>80°C, the VSV 35 is switched and the actuator 33 closes the control valve 31. Next, or at the same time, energization of the heater 16 is started (usually for 20 to 40 seconds). When ignition is completed, the power supply to the heater is stopped, and at the same time, the control valve 31 is opened again.

以上に記載した如く本考案によれば単にON−
OFF作動する制御弁により簡単にトラツプの再
生燃焼を確実に行うことができるとともに、トラ
ツプを迂回し、常に排気ガスの流れる、主排気径
路より小径のバイパス管により、排気エミツシヨ
ンを悪化させずかつ着火火炎が排気ガスに吹き消
されるのを防止して確実にトラツプの再生を行う
ことができる。
As described above, according to the present invention, simply ON-
The OFF-operated control valve makes it easy to reliably regenerate the trap, and the bypass pipe, which is smaller in diameter than the main exhaust path and which bypasses the trap and allows exhaust gas to constantly flow, prevents deterioration of exhaust emissions and prevents ignition. It is possible to reliably regenerate the trap by preventing the flame from being blown out by exhaust gas.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案に係る装置を用いたデイーゼル
エンジンの排気系の概略図、第2図は第1図に示
される主排気管の内径とバイパス管の内径との関
係を示す線図、第3図は制御弁の拡大図解図、第
4図はトラツプの再生の作動の一例を示す流れ線
図。 3……バイパス管、5……デイーゼルエンジン
本体、9……排気マニホルド、11……主排気
管、12……トラツプ材、16……ヒータ、31
……制御弁。
Fig. 1 is a schematic diagram of the exhaust system of a diesel engine using the device according to the present invention; Fig. 2 is a diagram showing the relationship between the inner diameter of the main exhaust pipe and the inner diameter of the bypass pipe shown in Fig. 1; FIG. 3 is an enlarged illustrative view of the control valve, and FIG. 4 is a flow diagram showing an example of trap regeneration operation. 3... Bypass pipe, 5... Diesel engine body, 9... Exhaust manifold, 11... Main exhaust pipe, 12... Trap material, 16... Heater, 31
...control valve.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 排気微粒子を捕集するトラツプ材とこのトラツ
プ材により捕集された排気微粒子を着火燃焼せし
める電気ヒータとを有するパテイキユレートトラ
ツプをデイーゼルエンジンの排気ガス径路中に設
けたデイーゼルエンジンの排気微粒子浄化装置に
おいて、上記パテイキユレートトラツプを迂回
し、常に排気ガスの流れる、主排気径路より小径
のバイパス管を設けると共に上記パテイキユレー
トトラツプの上流または下流の主排気径路中に該
主排気径路を開閉制御するON−OFF制御弁を設
けたことを特徴とするデイーゼルエンジンの排気
微粒子浄化装置。
Exhaust particulate purification for a diesel engine in which a particulate trap is provided in the exhaust gas path of the diesel engine, which has a trap material that collects exhaust particulates and an electric heater that ignites and burns the exhaust particulates collected by the trap material. In the device, a bypass pipe having a diameter smaller than the main exhaust path is provided, which bypasses the particulate trap and through which exhaust gas always flows, and the main exhaust path is provided in the main exhaust path upstream or downstream of the particulate trap. A diesel engine exhaust particulate purification device characterized by being equipped with an ON-OFF control valve that controls opening and closing.
JP11884982U 1982-08-06 1982-08-06 Diesel engine exhaust particulate purification device Granted JPS5924907U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11884982U JPS5924907U (en) 1982-08-06 1982-08-06 Diesel engine exhaust particulate purification device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11884982U JPS5924907U (en) 1982-08-06 1982-08-06 Diesel engine exhaust particulate purification device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5924907U JPS5924907U (en) 1984-02-16
JPS6319532Y2 true JPS6319532Y2 (en) 1988-06-01

Family

ID=30273004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11884982U Granted JPS5924907U (en) 1982-08-06 1982-08-06 Diesel engine exhaust particulate purification device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5924907U (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56118514A (en) * 1980-02-25 1981-09-17 Nippon Soken Inc Cleaner for carbon particles of internal combustion engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56118514A (en) * 1980-02-25 1981-09-17 Nippon Soken Inc Cleaner for carbon particles of internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5924907U (en) 1984-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5928009A (en) Fine particles purifying device for exhaust gas from diesel engine
JPH0423091B2 (en)
JPS6319532Y2 (en)
JPH0367013A (en) Particulate catching device of diesel engine
JPS6126573Y2 (en)
JPS5920513A (en) Method and equipment for preventing ejection of particles in internal combustion engine
JPS6319533Y2 (en)
JPS6325293Y2 (en)
JPH0350095B2 (en)
JP2926769B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2560704Y2 (en) Diesel engine exhaust purification system
JPS638805Y2 (en)
JP2589593Y2 (en) Diesel engine exhaust purification system
JPH0478809B2 (en)
JPH0214523B2 (en)
JPH052810B2 (en)
JPS59158314A (en) Filter regenerator in diesel engine exhaust purifier
JPS636409Y2 (en)
JPH0218272Y2 (en)
JPH0432211B2 (en)
JPH0415931Y2 (en)
JPS6038018Y2 (en) Diesel engine exhaust particulate purification device
JPH0219535Y2 (en)
JPS6140891Y2 (en)
JPH0480205B2 (en)