エンジンの排ガス浄化装置
【目的】搭載スペースが比較的僅かで済み、パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートをヒータやバーナ等を用いずに焼却して再生できる。
【構成】エンジン１０の排気マニホルド１１に接続された排気管１２にパティキュレート捕集器１３が設けられる。捕集器１３内のうち排ガス下流側にパティキュレートフィルタ１４が収容され、捕集器１３内のうち排ガス上流側に酸化触媒１６が収容される。エンジン１０の各気筒毎に搭載された電子制御蓄圧式インジェクタ１７ａ〜１７ｆは電磁弁により噴射量及び噴射時期が調整されて各気筒にそれぞれ燃料を噴射する。フィルタ１４に所定量以上のパティキュレートが捕集されたことを圧力センサ４１，４２が検出し、圧力センサ４１，４２の検出出力に基づいてコントローラ３３が気筒の排気弁の閉止直前に気筒に燃料を噴射するように電磁弁を制御する。
【構成】エンジン１０の排気マニホルド１１に接続された排気管１２にパティキュレート捕集器１３が設けられる。捕集器１３内のうち排ガス下流側にパティキュレートフィルタ１４が収容され、捕集器１３内のうち排ガス上流側に酸化触媒１６が収容される。エンジン１０の各気筒毎に搭載された電子制御蓄圧式インジェクタ１７ａ〜１７ｆは電磁弁により噴射量及び噴射時期が調整されて各気筒にそれぞれ燃料を噴射する。フィルタ１４に所定量以上のパティキュレートが捕集されたことを圧力センサ４１，４２が検出し、圧力センサ４１，４２の検出出力に基づいてコントローラ３３が気筒の排気弁の閉止直前に気筒に燃料を噴射するように電磁弁を制御する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンの排ガスに含まれるパティキュレートを捕集して焼却する装置に関する。更に詳しくは電子制御蓄圧式インジェクタを備えたディーゼルエンジンの排ガス浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、排気管の途中に設けられたパティキュレートフィルタがエンジンの排ガス中に含まれるパティキュレートを捕集し、このフィルタが捕集したパティキュレートをフィルタから除去してフィルタを再生するために、電気ヒータやオイルバーナ等でフィルタを加熱したり、或いはフィルタの排ガス下流側から圧縮空気を噴射してフィルタが捕集したパティキュレートをフィルタ下部の燃焼室に落下させ、そこでヒータにより燃焼処理する排ガス浄化装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の排ガス浄化装置では、電気ヒータやオイルバーナが必要であり、装置が大型化する不具合があった。
【０００４】本発明の目的は、搭載スペースが比較的僅かで済み、パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートを電気ヒータやオイルバーナ等を用いずに焼却して再生できるエンジンの排ガス浄化装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための本発明の構成を、実施例に対応する図１〜図３を用いて説明する。本発明のエンジンの排ガス浄化装置は、図１R>１及び図２に示すようにエンジン１０の排気マニホルド１１に接続された排気管１２に設けられたパティキュレート捕集器１３と、捕集器１３内のうち排ガス下流側に収容されたパティキュレートフィルタ１４と、捕集器１３内のうち排ガス上流側に収容された酸化触媒１６と、エンジン１０の各気筒毎に搭載され電磁弁２５により噴射量及び噴射時期が調整されて各気筒にそれぞれ燃料を噴射する電子制御蓄圧式インジェクタ１７ａ〜１７ｆと、フィルタ１４に所定量以上のパティキュレートが捕集されたことを検出する圧力センサ４１，４２と、圧力センサ４１，４２の検出出力に基づいて気筒の排気弁の閉止直前に気筒に燃料を噴射するように電磁弁２５を制御するコントローラ３３とを備える。
【０００６】また、図３に示すようにパティキュレート捕集器７３にパティキュレートフィルタ７４のみを収容し、このフィルタ７４に活性金属を担持させてフィルタ７４が酸化触媒としても機能するように構成することもできる。
【０００７】
【作用】図１に示されるエンジンの排ガス浄化装置では、圧力センサ４１，４２がパティキュレートフィルタ１４に所定量以上のパティキュレートが捕集されたことを検出すると、コントローラ３３は圧力センサ４１，４２の各検出出力に基づいて所定の噴射時期とは別に排気弁が閉止する直前に電磁弁２５を作動させ、電子制御蓄圧式インジェクタ１７ａ〜１７ｆから気筒に燃料を噴射する。この燃料は未燃のままパティキュレート捕集器１３内に流入し、酸化触媒１６にて酸化されて燃焼し、排ガス温度を極めて高温にする。この高温の排ガスがフィルタ１４に流入すると、フィルタ１４に捕集されたパティキュレートが上記高温の排ガスにより焼却され、フィルタ１４が再生される。図２に示されるエンジンの排ガス浄化装置は、エンジン１０から捕集器７３内に流入した未燃の燃料がフィルタ７４に担持された活性金属により燃焼すると同時にこの燃焼によりフィルタ７４に捕集されたパティキュレートが焼却されることを除いて、図１R>１に示される排ガス浄化装置と同様に動作する。
【０００８】
【実施例】次に本発明の第１実施例を図面に基づいて詳しく説明する。図１に示すように、ディーゼルエンジン１０の排気マニホルド１１には排気管１２が接続される。この排気管１２の途中にはパティキュレート捕集器１３が設けられる。捕集器１３内のうち排ガス下流側にはパティキュレートフィルタ１４が収容され、捕集器１３内のうち排ガス上流側には酸化触媒１６が収容される。
【０００９】フィルタ１４はこの例ではハニカムフィルタである。フィルタ１４は図示しないが排ガスが通過可能なかつパティキュレートが通過不能なコージェライト製の多孔質の隔壁で仕切られた多角形断面を有し、これらの隔壁により多数の互いに平行に形成された貫通孔の相隣接する入口部と出口部が交互に実質的に封止される。このフィルタ１４では、フィルタ１４の入口側から導入されたエンジン１０の排ガスが多孔質の隔壁を通過する際に含有するパティキュレートがろ過された後、出口側から排出されるようになっている。また酸化触媒１６はこの例ではモノリス触媒であり、アルミナ製のハニカム担体にＰｔを担持して構成される。
【００１０】ディーゼルエンジン１０は６つの気筒（図示せず）を有し、これらの気筒毎に電子制御蓄圧式インジェクタ１７ａ〜１７ｆが配設される。これらのインジェクタ１７ａ〜１７ｆには供給管１８ａ〜１８ｆを介してコモンレール１９が接続される。コモンレール１９には供給管１９ａ，１９ｂを介して供給ポンプ２０が接続され、このポンプ２０から圧送された燃料がコモンレール１９に蓄圧される。また供給ポンプ２０には調圧弁（図示せず）が設けられる。
【００１１】６つのインジェクタ１７ａ〜１７ｆはそれぞれ同一の構成であるので、インジェクタ１７ａを代表して図２に基づいて説明する。インジェクタ１７ａは噴射ノズル２１、ニードル弁２２、ピストン２３、一方向オリフィス板２４及び電磁弁２５を備える。電磁弁２５はアウタバルブ２６、その内部に設けられたインナバルブ２７、コイル２５ａ及びリターンスプリング２５ｃを有する。コイル２５ａに電流が流れてコイル２５ａが励磁されると、アウタバルブ２６が上昇するようになっている。
【００１２】供給管１８ａから分岐した燃料管２１ａが噴射ノズル２１に配管される。ノズル２１の先端には噴孔２１ｂが設けられる。アウタバルブ２６はアウタシート２８に、またインナバルブ２７はインナシート２９に着座可能にそれぞれ設けられる。着座状態でアウタバルブ２６又はインナバルブ２７はオリフィス板２４との間でチャンバ３０を形成する。オリフィス板２４はその中心に細孔２４ａを有する。アウタバルブ２６にはアウタシート２８に着座したときに供給管１８ａをチャンバ３０に連通させる流入孔２６ａが設けられる。またチャンバ３０にはアウタシート２８を介して連通する排出管３１が接続され、この排出管３１はリーク回路（図示せず）を介して燃料タンク（図示せず）に接続される。電磁弁２５のコイル２５ａには図１に示すコントローラ３３の制御出力が接続される。２３ａ及び２４ｂはそれぞれリターンスプリングである。
【００１３】図１に戻って、このインジェクタ１７ａと同様に他の５つのインジェクタ１７ｂ〜１７ｆの電磁弁のコイル（図示せず）にもコントローラ３３の制御出力が接続される。コントローラ３３の制御入力には気筒センサ（図示せず）、第１圧力センサ４１、第２圧力センサ４２、第１温度センサ５１及び第２温度センサ５２が接続される。気筒センサは図示しないがエンジン１０のクランク軸１０ａの後端に固着されかつ周面にくぼみ又は突起が形成されたフライホイールの近傍に設けられ、上記くぼみ又は突起によって得られた出力により６つの気筒のうち燃料噴射時の気筒を検出するようになっている。第１圧力センサ４１は捕集器１３の触媒１６及びフィルタ１４間に挿入され、第２圧力センサ４２は捕集器１３より排ガス下流側の排気管１２に挿入される。また第１温度センサ５１は捕集器１３より排ガス上流側の排気管１２に挿入され、第２温度センサ５２は捕集器１３の触媒１６及びフィルタ１４間に挿入される。３４はマフラである。
【００１４】このように構成されたエンジンの排ガス浄化装置の動作を説明する。第１及び第２圧力センサ４１，４２の検出する各検出出力の差である圧力差が所定値以上になる、即ちパティキュレートフィルタ１４に所定量以上のパティキュレートが捕集され、かつ第１温度センサ５１が所定値以上の排ガス温度を検出すると、コントローラ３３は第１圧力センサ４１、第２圧力センサ４２及び第１温度センサ５１の各検出出力に基づいて所定の噴射時期とは別に排気弁（図示せず）が閉止する直前に６つのインジェクタ１７ａ〜１７ｂのうち３つのインジェクタ１７ａ，１７ｃ，１７ｅの電磁弁２５のコイル２５ａに電流を流す。コイル２５ａに電流が流れると、コイル２５ａが励磁され、アウタバルブ２６が上昇してアウタシート２８から離れ、流入孔２６ａが閉じる。チャンバ３０内の高圧な燃料は排出管３１から排出され、これに伴いピストン２３及びニードル弁２２が上昇し、コモンレール１９から燃料管２１ａを介して圧送された燃料は噴孔２１ｂから気筒（図示せず）内に噴射される。
【００１５】この噴射された燃料は未燃のまま閉止直前の排気ポート（図示せず）から排気マニホルド１１及び排気管１２を介してパティキュレート捕集器１３内に流入し、酸化触媒１６にて酸化されて燃焼する。この結果、フィルタ１４に流入する排ガスは極めて高温となるので、この高温の排ガスによりフィルタ１４に捕集されたパティキュレートが焼却され、フィルタ１４が再生される。また酸化触媒１６から流出する排ガス温度がフィルタ１４に捕集されたパティキュレートを焼却するには低すぎることを第２温度センサ５２が検出すると、コントローラ３３は第２温度センサ５２の検出出力に基づいて全てのインジェクタ１７ａ〜１７ｆの電磁弁２５のコイル２５ａに電流を流し、未燃の燃料の酸化触媒１６への供給を増大させる。逆に酸化触媒１６から流出する排ガス温度が高すぎることを第２温度センサ５２が検出すると、コントローラ３３は第２温度センサ５２の検出出力に基づいて１つのインジェクタ１７ａの電磁弁２５のコイル２５ａのみに電流を流し、未燃の燃料の酸化触媒１６への供給を減少させる。
【００１６】図３は本発明の第２実施例を示す。図３において図１と同一符号は同一部品を示す。この例では、パティキュレート捕集器７３にパティキュレートフィルタ７４のみが収容され、このフィルタ７４に活性金属を担持させてフィルタ７４が酸化触媒としても機能するように構成される。フィルタ７４はハニカムフィルタである。フィルタ７４は図示しないが排ガスが通過可能なかつパティキュレートが通過不能なコージェライト製の多孔質の隔壁で仕切られた多角形断面を有し、これらの隔壁により多数の互いに平行に形成された貫通孔の相隣接する入口部と出口部が交互に実質的に封止される。隔壁にＰｔを担持するか、或いはγ−アルミナ粉末を含むスラリーを隔壁にコーティングした後、Ｐｔを担持して構成される。第１圧力センサ４１は捕集器７３より排ガス上流側の排気管１２に挿入され、第２圧力センサ４２は捕集器７３より排ガス下流側の排気管１２に挿入される。また第１温度センサ５１は捕集器７３より排ガス上流側の排気管１２に挿入され、第２温度センサ５２は捕集器７３より排ガス下流側の排気管１２に挿入される。
【００１７】このように構成されたエンジンの排ガス浄化装置では、エンジン１０から捕集器７３内に流入した未燃の燃料がフィルタ７４に担持されたＰｔにより活性化されて燃焼すると同時にこの燃焼によりフィルタ７４に捕集されたパティキュレートが焼却されることを除いて、動作が上記第１実施例と同様であるため、繰返しの説明を省略する。
【００１８】なお、上記第１実施例では、酸化触媒としてアルミナ製のハニカム担体にＰｔを担持したモノリス触媒を挙げたが、ハニカム担体としてコージェライト、ベリリア、ムライト、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミックスを用いてもよく、またモノリス触媒ではなくペレット触媒でもよい。またハニカム担体にＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ等の活性金属を担持してもよい。また、上記第１及び第２実施例では、パティキュレートフィルタとしてコージェライト製の多孔質の隔壁で仕切られた多角形断面を有するハニカムフィルタを挙げたが、排ガスが通過可能なかつパティキュレートが通過不能な多孔質の隔壁を形成できればアルミナ、ベリリア、ムライト、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミックスによりフィルタを形成してもよい。更に、上記第２実施例ではフィルタにＰｔを担持したが、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ等の活性金属を担持してもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、パティキュレート捕集器内に排ガス上流側から酸化触媒及びパティキュレートフィルタを順に収容し、コントローラが圧力センサの検出出力に基づいて気筒の排気弁の閉止直前に気筒に燃料を噴射するように電子制御蓄圧式インジェクタの電磁弁を制御するので、燃料が未燃のまま捕集器内に流入し、酸化触媒にて酸化されて燃焼する。この結果、高温になった排ガスがフィルタに流入するので、フィルタに捕集されたパティキュレートが燃焼してフィルタが再生される。また、電気ヒータやオイルバーナを必要とする従来の排ガス浄化装置と比較して、本発明では搭載スペースが僅かで済み、装置を小型化することができる。更に、パティキュレート捕集器にパティキュレートフィルタのみを収容し、このフィルタに活性金属を担持させてフィルタが酸化触媒としても機能するように構成しても、上記と同様の効果が得られる。このように構成することにより、部品点数を低減でき、かつ装置を更に小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例エンジンの排ガス浄化装置を示す構成図。
【図２】電子制御蓄圧式インジェクタの断面図。
【図３】本発明の第２実施例を示す図１に対応する構成図。
【符号の説明】
１０ エンジン
１１ 排気マニホルド
１２ 排気管
１３，７３ パティキュレート捕集器
１４，７４ パティキュレートフィルタ
１６ 酸化触媒
１７ａ〜１７ｆ 電子制御蓄圧式インジェクタ
２５ 電磁弁
３３ コントローラ
４１ 第１圧力センサ
４２ 第２圧力センサ
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンの排ガスに含まれるパティキュレートを捕集して焼却する装置に関する。更に詳しくは電子制御蓄圧式インジェクタを備えたディーゼルエンジンの排ガス浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、排気管の途中に設けられたパティキュレートフィルタがエンジンの排ガス中に含まれるパティキュレートを捕集し、このフィルタが捕集したパティキュレートをフィルタから除去してフィルタを再生するために、電気ヒータやオイルバーナ等でフィルタを加熱したり、或いはフィルタの排ガス下流側から圧縮空気を噴射してフィルタが捕集したパティキュレートをフィルタ下部の燃焼室に落下させ、そこでヒータにより燃焼処理する排ガス浄化装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の排ガス浄化装置では、電気ヒータやオイルバーナが必要であり、装置が大型化する不具合があった。
【０００４】本発明の目的は、搭載スペースが比較的僅かで済み、パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートを電気ヒータやオイルバーナ等を用いずに焼却して再生できるエンジンの排ガス浄化装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための本発明の構成を、実施例に対応する図１〜図３を用いて説明する。本発明のエンジンの排ガス浄化装置は、図１R>１及び図２に示すようにエンジン１０の排気マニホルド１１に接続された排気管１２に設けられたパティキュレート捕集器１３と、捕集器１３内のうち排ガス下流側に収容されたパティキュレートフィルタ１４と、捕集器１３内のうち排ガス上流側に収容された酸化触媒１６と、エンジン１０の各気筒毎に搭載され電磁弁２５により噴射量及び噴射時期が調整されて各気筒にそれぞれ燃料を噴射する電子制御蓄圧式インジェクタ１７ａ〜１７ｆと、フィルタ１４に所定量以上のパティキュレートが捕集されたことを検出する圧力センサ４１，４２と、圧力センサ４１，４２の検出出力に基づいて気筒の排気弁の閉止直前に気筒に燃料を噴射するように電磁弁２５を制御するコントローラ３３とを備える。
【０００６】また、図３に示すようにパティキュレート捕集器７３にパティキュレートフィルタ７４のみを収容し、このフィルタ７４に活性金属を担持させてフィルタ７４が酸化触媒としても機能するように構成することもできる。
【０００７】
【作用】図１に示されるエンジンの排ガス浄化装置では、圧力センサ４１，４２がパティキュレートフィルタ１４に所定量以上のパティキュレートが捕集されたことを検出すると、コントローラ３３は圧力センサ４１，４２の各検出出力に基づいて所定の噴射時期とは別に排気弁が閉止する直前に電磁弁２５を作動させ、電子制御蓄圧式インジェクタ１７ａ〜１７ｆから気筒に燃料を噴射する。この燃料は未燃のままパティキュレート捕集器１３内に流入し、酸化触媒１６にて酸化されて燃焼し、排ガス温度を極めて高温にする。この高温の排ガスがフィルタ１４に流入すると、フィルタ１４に捕集されたパティキュレートが上記高温の排ガスにより焼却され、フィルタ１４が再生される。図２に示されるエンジンの排ガス浄化装置は、エンジン１０から捕集器７３内に流入した未燃の燃料がフィルタ７４に担持された活性金属により燃焼すると同時にこの燃焼によりフィルタ７４に捕集されたパティキュレートが焼却されることを除いて、図１R>１に示される排ガス浄化装置と同様に動作する。
【０００８】
【実施例】次に本発明の第１実施例を図面に基づいて詳しく説明する。図１に示すように、ディーゼルエンジン１０の排気マニホルド１１には排気管１２が接続される。この排気管１２の途中にはパティキュレート捕集器１３が設けられる。捕集器１３内のうち排ガス下流側にはパティキュレートフィルタ１４が収容され、捕集器１３内のうち排ガス上流側には酸化触媒１６が収容される。
【０００９】フィルタ１４はこの例ではハニカムフィルタである。フィルタ１４は図示しないが排ガスが通過可能なかつパティキュレートが通過不能なコージェライト製の多孔質の隔壁で仕切られた多角形断面を有し、これらの隔壁により多数の互いに平行に形成された貫通孔の相隣接する入口部と出口部が交互に実質的に封止される。このフィルタ１４では、フィルタ１４の入口側から導入されたエンジン１０の排ガスが多孔質の隔壁を通過する際に含有するパティキュレートがろ過された後、出口側から排出されるようになっている。また酸化触媒１６はこの例ではモノリス触媒であり、アルミナ製のハニカム担体にＰｔを担持して構成される。
【００１０】ディーゼルエンジン１０は６つの気筒（図示せず）を有し、これらの気筒毎に電子制御蓄圧式インジェクタ１７ａ〜１７ｆが配設される。これらのインジェクタ１７ａ〜１７ｆには供給管１８ａ〜１８ｆを介してコモンレール１９が接続される。コモンレール１９には供給管１９ａ，１９ｂを介して供給ポンプ２０が接続され、このポンプ２０から圧送された燃料がコモンレール１９に蓄圧される。また供給ポンプ２０には調圧弁（図示せず）が設けられる。
【００１１】６つのインジェクタ１７ａ〜１７ｆはそれぞれ同一の構成であるので、インジェクタ１７ａを代表して図２に基づいて説明する。インジェクタ１７ａは噴射ノズル２１、ニードル弁２２、ピストン２３、一方向オリフィス板２４及び電磁弁２５を備える。電磁弁２５はアウタバルブ２６、その内部に設けられたインナバルブ２７、コイル２５ａ及びリターンスプリング２５ｃを有する。コイル２５ａに電流が流れてコイル２５ａが励磁されると、アウタバルブ２６が上昇するようになっている。
【００１２】供給管１８ａから分岐した燃料管２１ａが噴射ノズル２１に配管される。ノズル２１の先端には噴孔２１ｂが設けられる。アウタバルブ２６はアウタシート２８に、またインナバルブ２７はインナシート２９に着座可能にそれぞれ設けられる。着座状態でアウタバルブ２６又はインナバルブ２７はオリフィス板２４との間でチャンバ３０を形成する。オリフィス板２４はその中心に細孔２４ａを有する。アウタバルブ２６にはアウタシート２８に着座したときに供給管１８ａをチャンバ３０に連通させる流入孔２６ａが設けられる。またチャンバ３０にはアウタシート２８を介して連通する排出管３１が接続され、この排出管３１はリーク回路（図示せず）を介して燃料タンク（図示せず）に接続される。電磁弁２５のコイル２５ａには図１に示すコントローラ３３の制御出力が接続される。２３ａ及び２４ｂはそれぞれリターンスプリングである。
【００１３】図１に戻って、このインジェクタ１７ａと同様に他の５つのインジェクタ１７ｂ〜１７ｆの電磁弁のコイル（図示せず）にもコントローラ３３の制御出力が接続される。コントローラ３３の制御入力には気筒センサ（図示せず）、第１圧力センサ４１、第２圧力センサ４２、第１温度センサ５１及び第２温度センサ５２が接続される。気筒センサは図示しないがエンジン１０のクランク軸１０ａの後端に固着されかつ周面にくぼみ又は突起が形成されたフライホイールの近傍に設けられ、上記くぼみ又は突起によって得られた出力により６つの気筒のうち燃料噴射時の気筒を検出するようになっている。第１圧力センサ４１は捕集器１３の触媒１６及びフィルタ１４間に挿入され、第２圧力センサ４２は捕集器１３より排ガス下流側の排気管１２に挿入される。また第１温度センサ５１は捕集器１３より排ガス上流側の排気管１２に挿入され、第２温度センサ５２は捕集器１３の触媒１６及びフィルタ１４間に挿入される。３４はマフラである。
【００１４】このように構成されたエンジンの排ガス浄化装置の動作を説明する。第１及び第２圧力センサ４１，４２の検出する各検出出力の差である圧力差が所定値以上になる、即ちパティキュレートフィルタ１４に所定量以上のパティキュレートが捕集され、かつ第１温度センサ５１が所定値以上の排ガス温度を検出すると、コントローラ３３は第１圧力センサ４１、第２圧力センサ４２及び第１温度センサ５１の各検出出力に基づいて所定の噴射時期とは別に排気弁（図示せず）が閉止する直前に６つのインジェクタ１７ａ〜１７ｂのうち３つのインジェクタ１７ａ，１７ｃ，１７ｅの電磁弁２５のコイル２５ａに電流を流す。コイル２５ａに電流が流れると、コイル２５ａが励磁され、アウタバルブ２６が上昇してアウタシート２８から離れ、流入孔２６ａが閉じる。チャンバ３０内の高圧な燃料は排出管３１から排出され、これに伴いピストン２３及びニードル弁２２が上昇し、コモンレール１９から燃料管２１ａを介して圧送された燃料は噴孔２１ｂから気筒（図示せず）内に噴射される。
【００１５】この噴射された燃料は未燃のまま閉止直前の排気ポート（図示せず）から排気マニホルド１１及び排気管１２を介してパティキュレート捕集器１３内に流入し、酸化触媒１６にて酸化されて燃焼する。この結果、フィルタ１４に流入する排ガスは極めて高温となるので、この高温の排ガスによりフィルタ１４に捕集されたパティキュレートが焼却され、フィルタ１４が再生される。また酸化触媒１６から流出する排ガス温度がフィルタ１４に捕集されたパティキュレートを焼却するには低すぎることを第２温度センサ５２が検出すると、コントローラ３３は第２温度センサ５２の検出出力に基づいて全てのインジェクタ１７ａ〜１７ｆの電磁弁２５のコイル２５ａに電流を流し、未燃の燃料の酸化触媒１６への供給を増大させる。逆に酸化触媒１６から流出する排ガス温度が高すぎることを第２温度センサ５２が検出すると、コントローラ３３は第２温度センサ５２の検出出力に基づいて１つのインジェクタ１７ａの電磁弁２５のコイル２５ａのみに電流を流し、未燃の燃料の酸化触媒１６への供給を減少させる。
【００１６】図３は本発明の第２実施例を示す。図３において図１と同一符号は同一部品を示す。この例では、パティキュレート捕集器７３にパティキュレートフィルタ７４のみが収容され、このフィルタ７４に活性金属を担持させてフィルタ７４が酸化触媒としても機能するように構成される。フィルタ７４はハニカムフィルタである。フィルタ７４は図示しないが排ガスが通過可能なかつパティキュレートが通過不能なコージェライト製の多孔質の隔壁で仕切られた多角形断面を有し、これらの隔壁により多数の互いに平行に形成された貫通孔の相隣接する入口部と出口部が交互に実質的に封止される。隔壁にＰｔを担持するか、或いはγ−アルミナ粉末を含むスラリーを隔壁にコーティングした後、Ｐｔを担持して構成される。第１圧力センサ４１は捕集器７３より排ガス上流側の排気管１２に挿入され、第２圧力センサ４２は捕集器７３より排ガス下流側の排気管１２に挿入される。また第１温度センサ５１は捕集器７３より排ガス上流側の排気管１２に挿入され、第２温度センサ５２は捕集器７３より排ガス下流側の排気管１２に挿入される。
【００１７】このように構成されたエンジンの排ガス浄化装置では、エンジン１０から捕集器７３内に流入した未燃の燃料がフィルタ７４に担持されたＰｔにより活性化されて燃焼すると同時にこの燃焼によりフィルタ７４に捕集されたパティキュレートが焼却されることを除いて、動作が上記第１実施例と同様であるため、繰返しの説明を省略する。
【００１８】なお、上記第１実施例では、酸化触媒としてアルミナ製のハニカム担体にＰｔを担持したモノリス触媒を挙げたが、ハニカム担体としてコージェライト、ベリリア、ムライト、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミックスを用いてもよく、またモノリス触媒ではなくペレット触媒でもよい。またハニカム担体にＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ等の活性金属を担持してもよい。また、上記第１及び第２実施例では、パティキュレートフィルタとしてコージェライト製の多孔質の隔壁で仕切られた多角形断面を有するハニカムフィルタを挙げたが、排ガスが通過可能なかつパティキュレートが通過不能な多孔質の隔壁を形成できればアルミナ、ベリリア、ムライト、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミックスによりフィルタを形成してもよい。更に、上記第２実施例ではフィルタにＰｔを担持したが、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ等の活性金属を担持してもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、パティキュレート捕集器内に排ガス上流側から酸化触媒及びパティキュレートフィルタを順に収容し、コントローラが圧力センサの検出出力に基づいて気筒の排気弁の閉止直前に気筒に燃料を噴射するように電子制御蓄圧式インジェクタの電磁弁を制御するので、燃料が未燃のまま捕集器内に流入し、酸化触媒にて酸化されて燃焼する。この結果、高温になった排ガスがフィルタに流入するので、フィルタに捕集されたパティキュレートが燃焼してフィルタが再生される。また、電気ヒータやオイルバーナを必要とする従来の排ガス浄化装置と比較して、本発明では搭載スペースが僅かで済み、装置を小型化することができる。更に、パティキュレート捕集器にパティキュレートフィルタのみを収容し、このフィルタに活性金属を担持させてフィルタが酸化触媒としても機能するように構成しても、上記と同様の効果が得られる。このように構成することにより、部品点数を低減でき、かつ装置を更に小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例エンジンの排ガス浄化装置を示す構成図。
【図２】電子制御蓄圧式インジェクタの断面図。
【図３】本発明の第２実施例を示す図１に対応する構成図。
【符号の説明】
１０ エンジン
１１ 排気マニホルド
１２ 排気管
１３，７３ パティキュレート捕集器
１４，７４ パティキュレートフィルタ
１６ 酸化触媒
１７ａ〜１７ｆ 電子制御蓄圧式インジェクタ
２５ 電磁弁
３３ コントローラ
４１ 第１圧力センサ
４２ 第２圧力センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 エンジン(10)の排気マニホルド(11)に接続された排気管(12)に設けられたパティキュレート捕集器(13)と、前記捕集器(13)内のうち排ガス下流側に収容されたパティキュレートフィルタ(14)と、前記捕集器(13)内のうち排ガス上流側に収容された酸化触媒(16)と、前記エンジン(10)の各気筒毎に搭載され電磁弁(25)により噴射量及び噴射時期が調整されて前記各気筒にそれぞれ燃料を噴射する電子制御蓄圧式インジェクタ(17a〜17f)と、前記フィルタ(14)に所定量以上のパティキュレートが捕集されたことを検出する圧力センサ(41,42)と、前記圧力センサ(41,42)の検出出力に基づいて前記気筒の排気弁の閉止直前に前記気筒に燃料を噴射するように前記電磁弁(25)を制御するコントローラ(33)とを備えたエンジンの排ガス浄化装置。
【請求項２】 エンジン(10)の排気マニホルド(11)に接続された排気管(12)に設けられたパティキュレート捕集器(73)と、前記捕集器(73)に収容され活性金属が担持され酸化触媒としても機能するパティキュレートフィルタ(74)と、前記エンジン(10)の各気筒毎に搭載され電磁弁により噴射量及び噴射時期が調整されて前記各気筒にそれぞれ燃料を噴射する電子制御蓄圧式インジェクタ(17a〜17f)と、前記フィルタ(74)に所定量以上のパティキュレートが捕集されたことを検出する圧力センサ(41,42)と、前記圧力センサ(41,42)の検出出力に基づいて前記気筒の排気弁の閉止直前に前記気筒に燃料を噴射するように前記電磁弁を制御するコントローラ(33)とを備えたエンジンの排ガス浄化装置。
【請求項１】 エンジン(10)の排気マニホルド(11)に接続された排気管(12)に設けられたパティキュレート捕集器(13)と、前記捕集器(13)内のうち排ガス下流側に収容されたパティキュレートフィルタ(14)と、前記捕集器(13)内のうち排ガス上流側に収容された酸化触媒(16)と、前記エンジン(10)の各気筒毎に搭載され電磁弁(25)により噴射量及び噴射時期が調整されて前記各気筒にそれぞれ燃料を噴射する電子制御蓄圧式インジェクタ(17a〜17f)と、前記フィルタ(14)に所定量以上のパティキュレートが捕集されたことを検出する圧力センサ(41,42)と、前記圧力センサ(41,42)の検出出力に基づいて前記気筒の排気弁の閉止直前に前記気筒に燃料を噴射するように前記電磁弁(25)を制御するコントローラ(33)とを備えたエンジンの排ガス浄化装置。
【請求項２】 エンジン(10)の排気マニホルド(11)に接続された排気管(12)に設けられたパティキュレート捕集器(73)と、前記捕集器(73)に収容され活性金属が担持され酸化触媒としても機能するパティキュレートフィルタ(74)と、前記エンジン(10)の各気筒毎に搭載され電磁弁により噴射量及び噴射時期が調整されて前記各気筒にそれぞれ燃料を噴射する電子制御蓄圧式インジェクタ(17a〜17f)と、前記フィルタ(74)に所定量以上のパティキュレートが捕集されたことを検出する圧力センサ(41,42)と、前記圧力センサ(41,42)の検出出力に基づいて前記気筒の排気弁の閉止直前に前記気筒に燃料を噴射するように前記電磁弁を制御するコントローラ(33)とを備えたエンジンの排ガス浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開平８−４２３２６
【公開日】平成８年（１９９６）２月１３日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−１８０９９４
【出願日】平成６年（１９９４）８月２日
【出願人】（０００００５４６３）日野自動車工業株式会社 (1,484)
【公開日】平成８年（１９９６）２月１３日
【国際特許分類】
【出願日】平成６年（１９９４）８月２日
【出願人】（０００００５４６３）日野自動車工業株式会社 (1,484)
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