JPH05156923A - パティキュレートフィルタの逆洗装置 - Google Patents

パティキュレートフィルタの逆洗装置

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JPH05156923A
JPH05156923A JP3349141A JP34914191A JPH05156923A JP H05156923 A JPH05156923 A JP H05156923A JP 3349141 A JP3349141 A JP 3349141A JP 34914191 A JP34914191 A JP 34914191A JP H05156923 A JPH05156923 A JP H05156923A
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JP
Japan
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filter
intake
pipe
air
engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP3349141A
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English (en)
Inventor
Shigero Akasaka
繁郎 赤坂
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust 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
    • F01N3/023Exhaust 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
    • F01N3/0233Exhaust 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 periodically cleaning filter by blowing a gas through the filter in a direction opposite to exhaust flow, e.g. exposing filter to engine air intake

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エアコンプレッサの圧縮エアを用いずにタ
ーボチャージャの圧縮吸気圧を利用して逆洗する。また
フィルタの目詰りの程度によってエア吹付け圧を調整し
て、より確実にフィルタからパティキュレートを除去す
る。 【構成】 ターボチャージャ11の吸気コンプレッサ
11aとエンジン10の吸気マニホルド19とを接続す
る吸気管21又は吸気マニホルド19から分岐した逆洗
用エア管24がフィルタ逆洗用のノズル18に接続され
る。この分岐箇所には逆洗弁27が、ノズル18の排ガ
ス下流側の排気管12には遮断弁26がそれぞれ設けら
れる。コントローラ30は車速センサ32が車両の停止
状態を検出しかつ圧力センサ28が所定の値より高い圧
力を検出するとき、逆洗弁27及び遮断弁26を切換え
かつヒータ17を発熱させるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの排ガスに含
まれるパティキュレートを捕集する捕集器内のフィルタ
にその排ガス下流側から強制的に圧縮エアを吹付けて、
捕集されたパティキュレートをフィルタから除去する装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】エンジンの排ガス中には、パティキュレ
ート、即ち煤と煤に吸着している炭化水素、サルフェー
ト及び金属等の微粒子が含まれている。そしてその含有
量が多くなる運転状態では、パティキュレートが外部に
排出されるため、エンジンの排気管にパティキュレート
捕集用の耐熱性のフィルタが内装された捕集器を設けて
排ガスを浄化している。しかしこのフィルタは使用時間
が長くなると、パティキュレートがフィルタに堆積して
フィルタの目詰りを生じ、その通気抵抗を増大させると
ともに燃料消費率を悪化させている。この点を解決する
ため、逆洗式パティキュレート捕集装置が開示されてい
る(例えば、特開平2−277914)。この捕集装置
では、フィルタの排ガス下流側の排気管にフィルタに向
けてノズルが設けられ、エアタンクから電磁弁を介して
このノズルに逆洗用エア管が配管され、その排ガス下流
側の排気管に遮断弁が設けられ、捕集器の底部にパティ
キュレート焼却室が形成され、この焼却室にヒータが設
けられている。フィルタがパティキュレートにより目詰
りすると、遮断弁を閉じて電磁弁を開き、エアタンクの
圧縮エアをノズルからフィルタに吹付けている。そして
フィルタから焼却室に落下したパティキュレートをヒー
タの熱で燃焼することによりフィルタを再生している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この逆洗装置
は、エアコンプレッサの圧縮エアを用いるため、逆洗時
のエア消費に伴ってエアコンプレッサの容量を大きくし
なければならず、エンジン負荷を増大させる不具合があ
った。また、フィルタの目詰りの程度が変ってもこのエ
アの吹付け圧は一定であるため、確実にパティキュレー
トを除去できない場合があった。本発明の目的は、エア
コンプレッサの圧縮エアを用いずに、フィルタからパテ
ィキュレートを除去し得るパティキュレートフィルタの
逆洗装置を提供することにある。本発明の別の目的は、
フィルタの目詰りの程度と吹付けエア圧が適合しない場
合に、エア吹付け圧を調整してより確実にフィルタから
パティキュレートを除去し得るパティキュレートフィル
タの逆洗装置を提供することにある。
【0004】
【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に基づいて説明
する。本発明の逆洗装置は、ターボチャージャ付きエン
ジン10の排気管12の途中に設けられ内部にパティキ
ュレートフィルタ14を有するパティキュレート捕集器
13と、この捕集室13の底部に形成されたパティキュ
レート焼却室16と、この焼却室16に設けられたヒー
タ17と、フィルタ14の排ガス下流側の排気管12又
は捕集器13に設けられフィルタ14に向けられたノズ
ル18と、ターボチャージャ11の吸気コンプレッサ1
1aとエンジン10の吸気マニホルド19とを接続する
吸気管21又は吸気マニホルド19から分岐しかつノズ
ル18に接続された逆洗用エア管24と、吸気管21又
は吸気マニホルド19の分岐箇所に設けられ吸気コンプ
レッサ11aで圧縮されたエアを逆洗用エア管24に流
れるように切換え可能な逆洗弁27と、車速センサ32
と、捕集器13の排ガス上流側の排気管12に設けられ
排ガスの圧力を検出する圧力センサ28と、ノズル18
の排ガス下流側の排気管12を遮断可能な遮断弁26
と、車速センサ32が車両の停止状態を検出しかつ圧力
センサ28が所定の値より高い圧力を検出するとき逆洗
弁27及び遮断弁26を切換えかつヒータ17を発熱さ
せるコントローラ30とを備えたものである。
【0005】
【作用】コントローラ30は車速センサ32が車両の停
止状態を検出し、かつ圧力センサ28が所定の値より高
い圧力を検出すると逆洗弁27、切換弁25及び遮断弁
26を切換える。これにより吸気コンプレッサ11aで
圧縮されたエアがノズル18からフィルタ14に吹付け
られ、焼却室16にパティキュレートが落下する。落下
したパティキュレートはヒータ17により焼却される。
【0006】
【実施例】次に本発明の一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1
0はターボチャージャ11を有する車両用エンジンであ
って、その排気管12の途中にはパティキュレート捕集
器13が設けられる。この捕集器13の内部には多孔質
の耐熱性セラミック材料からなるパティキュレートフィ
ルタ14が設けられる。このフィルタ下方の捕集室13
の底部にはパティキュレート焼却室16が形成され、こ
の焼却室16にはフィルタから落下して堆積したパティ
キュレートを燃焼させるヒータ17が設けられる。この
例では、図2及び図3に詳しく示すように、捕集器13
は内部が仕切壁13aで2つのフィルタ室に区画され、
フィルタ室のそれぞれにフィルタ14,14が収納され
る。捕集器13の排ガス下流側にはフィルタ14,14
にそれぞれ連通する2本の排気管12,12が接続さ
れ、排気管12,12にはそれぞれノズル18,18及
びその排ガス下流側で排気管を遮断可能な遮断弁26,
26が配設される。
【0007】ターボチャージャ11は吸気コンプレッサ
11aと排気タービン11bを備える。吸気コンプレッ
サ11aのエア導入口にはエア管15aを介してエアク
リーナ15が接続される。この吸気コンプレッサ11a
とエンジン10の吸気マニホルド19とは吸気管21に
より接続され、吸気管21の途中にはコンプレッサ11
aから吐出された圧縮エアを冷却するインタクーラ22
が設けられる。エンジン10の前部とインタクーラ22
の間にはラジエータ23が設けられる。吸気管21の吸
気マニホルド19への接続部から逆洗用エア管24が分
岐して設けられ、このエア管24は分岐して前述した2
つのノズル18,18に接続される。この吸気管21の
分岐箇所には吸気コンプレッサ11aで圧縮されたエア
を逆洗用エア管24に流れるように切換え可能な逆洗弁
27が設けられ、またエア管24の分岐箇所には2つの
ノズル18,18のいずれか一方にエアが流れるように
切換え可能な切換弁25が設けられる。切換弁25、遮
断弁26及び逆洗弁27はそれぞれ電磁弁により構成さ
れる。
【0008】パティキュレート捕集器13の排ガス上流
側の排気管12には排ガスの圧力センサ28が設けられ
る。30はコントローラであって、その制御入力には圧
力センサ28と、エンジン10の回転センサ31と、車
速センサ32が接続される。またコントローラ30の制
御出力は前述したヒータ17と、切換弁25と、2つの
遮断弁26,26と、逆洗弁27と、図示しない燃料噴
射ポンプのロードレバー用アクチュエータ33に接続さ
れる。
【0009】このような構成の装置の動作を説明する。
回転センサ31が所定の速度(例えばアイドル速度)よ
り高いエンジン10の回転速度を検出し、かつ車速セン
サ32が車両走行状態を検出するときには、コントロー
ラ30は切換弁25、遮断弁26,26、逆洗弁27、
ヒータ17及びアクチュエータ33を作動させない。こ
れにより、エンジン10の排ガスはフィルタ14を通
り、このフィルタ14において排ガスに含有していたパ
ティキュレートが捕集され、浄化された排ガスが排ガス
出口12aから排出される。そして車両が停止状態で、
圧力センサ28が所定の値より高い圧力を検出するとき
には、コントローラ30は所定時間だけ2つの遮断弁2
6のうち一方を閉じ、閉じた遮断弁26のあるノズル1
8にエアが流れるように切換弁25を切換えた後、逆洗
弁27を開く。これにより、ターボチャージャ11の吸
気コンプレッサ11aで圧縮されたエアが逆洗用エア管
24を通ってノズル18から勢いよく噴射される。ノズ
ル18から噴射されたエアはフィルタ14に付着してい
るパティキュレートを吹飛ばす。吹飛ばされたパティキ
ュレートは自重でパティキュレート焼却室16に落下す
る。コントローラ30は逆洗弁27の開放と同時にヒー
タ17を所定時間だけ発熱させ、焼却室16に落下して
堆積したパティキュレートを燃焼させる。この結果、フ
ィルタ14は再生される。このフィルタ14の再生は、
切換弁25を切換え、遮断弁26を交互に作動すること
により交互に行う。
【0010】なお、エンジンの回転速度が極めて低く、
吸気コンプレッサ11aで圧縮されたエア圧が低いとき
には、或いは排気管12の排ガスの圧力が極めて高くな
りフィルタ14の目詰りが甚だしいときには、コントロ
ーラ30は回転センサ31又は圧力センサ28の値によ
りロードレバー用アクチュエータ33を駆動し、エンジ
ンの回転速度を高めて吸気コンプレッサ11aによりエ
ア圧を増大させ、ノズル18から高いエア圧を得るよう
にすることもできる。また、上記例では逆洗用エア管2
4を吸気管21の吸気マニホルド19への接続部から分
岐して配管させたが、吸気マニホルドから分岐させ、そ
こに逆洗弁を設けてもよい。更に、コントローラの制御
出力に警報手段を接続しておき、回転センサ及び圧力セ
ンサの検出値に基づいてコントローラがエンジン回転速
度に対する排ガスの圧力が所定値を越えたと判断した場
合には、コントローラは運転者に警報を発して、運転者
が車両停止時にスイッチ操作して逆洗弁、切換弁及び遮
断弁を作動し、逆洗するようにしてもよい。
【0011】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、逆
洗用エアとして従来のようなエアコンプレッサのエアを
消費しないので、エアコンプレッサの容量を大きくする
必要はなく、エンジン負荷を増大させない。特に、捕集
器の排ガス上流側の排気管に排ガスの圧力を検出する圧
力センサを設け、コントローラがこの圧力センサの検出
値に基づいてエンジンの回転速度を制御するようにすれ
ば、フィルタの目詰りの程度によって吹付けエア圧が調
整され、より確実にパティキュレートを除去することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の逆洗装置の構成図。
【図2】その捕集器の拡大断面図。
【図3】図2のA−A線断面図。
【符号の説明】
10 エンジン 11 ターボチャージャ 11a 吸気コンプレッサ 11b 排気タービン 12 排気管 13 パティキュレート捕集器 14 パティキュレートフィルタ 16 パティキュレート焼却室 17 ヒータ 18 ノズル 19 吸気マニホルド 21 吸気管 24 逆洗用エア管 26 遮断弁 27 逆洗弁 28 圧力センサ 30 コントローラ 31 回転センサ 32 車速センサ 33 ロードレバー用アクチュエータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ターボチャージャ付きエンジン(10)の排
    気管(12)の途中に設けられ内部にパティキュレートフィ
    ルタ(14)を有するパティキュレート捕集器(13)と、 前記捕集室(13)の底部に形成されたパティキュレート焼
    却室(16)と、 前記焼却室(16)に設けられたヒータ(17)と、 前記フィルタ(14)の排ガス下流側の排気管(12)又は捕集
    器(13)に設けられ前記フィルタ(14)に向けられたノズル
    (18)と、 前記ターボチャージャ(11)の吸気コンプレッサ(11a)と
    前記エンジン(10)の吸気マニホルド(19)とを接続する吸
    気管(21)又は前記吸気マニホルド(19)から分岐しかつ前
    記ノズル(18)に接続された逆洗用エア管(24)と、 前記吸気管(21)又は前記吸気マニホルド(19)の分岐箇所
    に設けられ前記吸気コンプレッサ(11a)で圧縮されたエ
    アを前記逆洗用エア管(24)に流れるように切換え可能な
    逆洗弁(27)と、 車速センサ(32)と、 前記捕集器(13)の排ガス上流側の排気管(12)に設けられ
    排ガスの圧力を検出する圧力センサ(28)と、 前記ノズル(18)の排ガス下流側の排気管(12)を遮断可能
    な遮断弁(26)と、 前記車速センサ(32)が車両の停止状態を検出しかつ圧力
    センサ(28)が所定の値より高い圧力を検出するとき前記
    逆洗弁(27)及び遮断弁(26)を切換えかつ前記ヒータ(17)
    を発熱させるコントローラ(30)とを備えたパティキュレ
    ートフィルタの逆洗装置。
  2. 【請求項2】 エンジンに回転センサ(31)が設けられ、 圧力センサ(28)が所定の値より高い圧力を検出しかつ前
    記回転センサ(31)が所定の速度より低い回転速度を検出
    するときコントローラ(30)がエンジン(10)の回転速度を
    制御するように構成された請求項1記載のパティキュレ
    ートフィルタの逆洗装置。
JP3349141A 1991-12-06 1991-12-06 パティキュレートフィルタの逆洗装置 Pending JPH05156923A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102869861A (zh) * 2010-03-26 2013-01-09 洋马株式会社 清洗用于除去颗粒物质的过滤器的方法和装置
CN105569781A (zh) * 2015-12-03 2016-05-11 武汉华威专用汽车检测有限责任公司 一种柴油机微粒捕集器车载灰烬清除系统及其控制方法

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