JPS58195008A - デイ−ゼルエンジンの排気微粒子除去装置 - Google Patents

デイ−ゼルエンジンの排気微粒子除去装置

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JPS58195008A
JPS58195008A JP57076494A JP7649482A JPS58195008A JP S58195008 A JPS58195008 A JP S58195008A JP 57076494 A JP57076494 A JP 57076494A JP 7649482 A JP7649482 A JP 7649482A JP S58195008 A JPS58195008 A JP S58195008A
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exhaust
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泰一 森
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はディーゼルエンジン(圧縮着火機関)の排気ガ
ス処理装置に関し、j!に詳しくは、排気ガス中に含ま
れるカーゲン粒子及びそれと、同様な粒状物(以下、排
気微粒子又はパティキュレートという)を物理的方法に
よって適切なフィルタに捕集し、捕集された排気微粒子
を周期的に焼却し、フィルタを再生するに適した排気微
粒子除去装置に関する。
この種の排気微粒子はカー27粒子のように可燃性のも
のが#1とんどで、このような可燃性の微粒子をフィル
タに捕集し、捕集された微粒子を焼却してフィルタを再
生するに社、エンジンを高速、高負荷で運転し、排気温
度ヲノ々ティキュレートの自燃温度(自然発火燃焼する
温度)以上に上げて・ダティキュレート金−気に焼却す
るか、エンジンをアイドル状態にして、排気流速を最低
にし、電気ヒータ等でノ臂ティキュレートに着火し、火
床の伝襦によυ徐々に・9テイキユレー)1焼却する方
法が考えられている。車輛用ディーゼルエンジンの場合
、前者の方法ては運転者は定期的にギヤを落してエンジ
ンの回転数を上げて走ったυ、高速道路を走ったシしな
くては々ら表く、後者の方法では運転者はしばらくの間
(数分間)車両をアイドリング状態で放置しておかなく
てはいけない。
両者とも運転者は定期的に車両を自分の目的とは違った
使い方をしなくてはならなく大変不便であシ、手間がか
かる。また、運転状態に関任なく電気ヒータ等でパティ
キュレートを着火、燃焼させようとすれば、着火ミスや
着火後の吹き消えが起る可能性がある。パティキュレー
トの着火後、燃焼が途中で吹き消えると着火装置のまわ
りの・やティキュレートだけは瞬動されてしまっている
ので、杓着火は不可峠となる。
本発明の目的は、フィルタに捕集し九ノ9ティキュレー
トを焼却する際、エンジンの運転状態の如□ 何にかかわらず、フィルタを含む排気通路の排気流速を
79テイキユレートの着火及び燃焼に最適ガ値にするこ
とである。また、パティキュレート焼却中にエンジンの
運転状態が変化して本、それに対応して最適な排気流速
を得られるようにし、捕集し九ノ臂ティキュレートを確
実に鋳却処理することである。
このような目的を実現するために、本発明によると、デ
ィーゼルエンジンの排気通路を少なくとも2つに分割し
、その各々の排気通路に排気微粒子を捕集可能なフィル
タをそれぞれ設けると共に、各フィルタの上流側でそれ
らのフィルタに接して電気ヒータをそれぞれ別個に配線
し、更に各排気通路を別個に絞ることのできる排気絞シ
弁を設はテ成るディーゼルエンジンの排気微粒子除去装
置が提案される。
各々のフィルタの再生は同時には行なわれず、いずれか
1つのフィルタについて再生が行なわれる際は、該フィ
クタに対応する側の排気絞り弁がその排気通路の−、気
流速を特定の範囲内に収めるように絞られると共に、該
フィルタの電気ヒータが通電されるように制御され、そ
れ以外のフィルタに対応する側の排気絞シ弁は全開のま
まであシかつ対応の電気ヒータには通電が行なわれない
本発明によれば、電気ヒータから成る着火装置は排気流
速がノ臂ティキュレートの着火、燃焼に最適な値のとき
のみ作動されるので、着火ミスや着火後の吹き消えが起
らず、フィルタが完全に再生される。
以下、添付図面を参照し本発明の実施例について詳細に
説明する。
第1図及び第2図において、ディーゼルエンジンの排気
マニホルドの直後に本発明の排気微粒子()臂ティキュ
レート)除去装置を取シ付けた実施例を示している。本
発明の装置は排気マニホルド1と排気管2との間に設置
され、ケーシング10の内部には電気ヒータ部11、フ
ィルタ部12、排気調節部13が設けられ、これらを含
むケーシング10の内部は隔壁3によって排気通路14
を2つに分割している。
ケーシング1002つの排気通路14 m 、 14b
にはそれぞれフオームフィルタ12m、12bが圧入さ
れている。これらのフオームフィルタ12a。
12bは公知の三次元の網目構造体で、その内部を排気
ガスが流通可能であシかつ排気ガス中に含まれている排
気微粒子をその網目間に捕集することができるようにな
っている。電気ヒータ部11は、各フオームフィルタ1
2m、12bの上流側でそれらに密着するように配線さ
れた電気ヒータ線11m、11bから成る。各電気ヒー
タ線11a。
11bはそれらの一端が線16a、16bを介して電子
コントローラ20に接続されておシ、それらの他端はア
ースされている。排気調節部13はフィルタ部12の下
流にあり、各排気通路14a。
14bを別個にほとんど閉じてしまうことのできる排気
絞シ弁13m 、13bから成る。各排気絞り弁13m
 、13bはバキュームアクチュエータ17F1.17
bによってそれぞれ開閉動作が行なわれ、各バキューム
アクチュエータ17 & 、 17bにはバキュームボ
ング4からの負圧が負圧切換弁(VSV)18m、18
bを介してそれぞれ伝えられるようになっている。VS
V18m、18bti後述する如く電子コントローラか
らのデユーティ比電流により作動し、VSV 18a、
18bの大気絞り19m、19bl)通して加わる大気
圧とパキーームポンプ4から伝えられる負圧とから所定
の負圧を生じ、その所定負圧をバキュームアクチュエー
タ17m、17bに伝えて、排気絞り弁t3m。
13bt−所定の開度まで閉じることができる。
第3図は排気絞り弁13m、13bの開閉と7オームフ
イルタ12m、12bの再生との関係を示した図である
。通常は両方の排気絞り弁13&。
13bはともに全開の状態になっている。この場合排気
ガスが両方のフィルタ12m、12bを通過し、この間
に排気微粒子がフィルタ12m、12bに捕集される。
フィルタ再生時期は例えばエンジン積算回転数あるいは
車輌の走行距離に基づいて定めることができ、これらの
値がある一定値を越えた時再生を開始する。このために
フィルタ再生開始及び終了信号が電子シントローラ20
に入力される(第2図)。フィルタ再生時期になると、
先ず排気絞り弁13&が閉じて排気通路14mが閉じら
れる。これによってフィルタ12a’e通過する排気流
量が落ちる。排気絞シ弁13mが閉じると同時にフィル
タ12mの前面に配線された電気ヒータl1mに通電さ
れ、フィルタ12mの前面に捕集されていた排気微粒子
が着火され、排気の流れに吹かれて排気微粒子の燃焼は
フィルタ12aの内部及び後部全域へと伝播していく。
電気ヒータ11 a&′i電子コントローラ20のタイ
マ(図示せず)によシ排気微粒子が確実に着火できる時
間通電された後電源が切られる。排気絞り弁13mはフ
ィルタ12mがほぼ確実に再生される時間が経過した後
(例えば3分後)全開に戻る。
排気絞り弁13&が閉じている間、排気ガスは主として
もう一方の排気通路14bを流れ、フィルタ12bによ
り排気微粒子の捕集が行なわれる。
次に排気絞シ弁13bが閉じかつ電気ヒータ11bに通
電されてフィルタ12bが、前述のフィルタ12&と也
ζに、再生される。フィルタ12m及び12bど、も再
生が終了すると、次のフィルタ再生時期まで排気絞υ弁
13m、13bはと本に全開のままであシフィルタ12
a及び12bにより排気微粒子の捕集が行なわれる。
第4図はフィルタ再生中の排気絞シ弁13a。
13bの作動制御説明図である。ディーゼルエンジンの
排気ガス量はエンジン回転数と密接に関係することから
、エンジン回転数をノ譬うメータとして排気絞り弁13
m、13bによる排気流速制御をするのが簡単でかつ制
御性が良いと考えられる。
フィルタ再生に適した排気流速には、ある許容範囲(第
4図上部の斜線で示す範囲)があり排気絞シ弁13m、
13bをある開度に閉じたとき、エンジン回転数が変化
しても排気流速が許容範囲内に収まる限9は、弁開度は
一定で良いので、第4図のごとく、弁開度はエンジン回
転数の上昇につれて段階的に小さくなって行くようにす
る。このように弁開度を段階的に変えて行くには、排気
絞り弁13m 、13bを駆動させるバキュームアクチ
ュエータ17m、17bに加える負圧を段階的に上げて
行けば良く、この負圧はvsvisa。
18 b f Duty比制御することにょ9得られる
なお、上述の実施例ではフィルタ12m、12bの下流
側にバタフライ式の排気絞り弁13角、13bを設け、
バキュームポンf4にょ9負圧を発生させ、その負圧で
バキュームアクチュエータ17a。
17bを作動し、排気絞り弁13m 、13bを動かす
ようにしたものである。このような排気絞り弁13m、
13bの作動方式に代えて、ノタルスモータ等を用いて
前述と同様に排気絞多弁13&。
13bt−動かすこともできる。また、上述の実施例で
は、排気絞シ弁13g、13bをフィルタ12m 、1
2bの下流側に設けたが、これらをその上流側の各排気
通:114a、14bに設けて本同様の効果が得られる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の排気微粒子除去装置を備えたディーゼ
ルエン)ンの排気系の概略斜視図、第2図は本発明の一
気微粒子除去装置の断面図、第3図は排気絞多弁の開閉
とフィルタの再生との関係を示した図、第4図はフィル
タ再生中の排気絞り弁の作動制御説明図である。 10・・・ケーシング、11&、llb・・・電気ヒー
タ、12 m 、 12 b−フィルタ、13 m 、
 13 b −排気絞り弁、14a 、14b・・・排
気通路、20・・・電子コントローラ。 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木   朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 樋 口 外 治 弁理士 山 口 昭 之 手続補正書(自発) 昭和57年 6月26日 特許庁長官 若杉和夫 殿 1、事イ!1の表示 昭和57年 特許願  第076494号2、発明の名
称 デ仁−ゼルエンジンの排気微粒子除去装置3、補正をす
る者 事件との関係  特許出願人 名 称 (320))ヨタ自動車工業株式会社46代理
人 5、補正の対象 図  面(第2図、第3図) 6、補正の内容 別紙のとおり補正します。 7、添付書類の目録 補正図面(第2図、第3図)  1通

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ディーゼルエンジンの排気通路を少々くとも2つに
    分割し、その各々の排気通路に排気微粒子を捕集可能表
    フィルタをそれぞれ設けると共に、各フィルタの上流側
    でそれらのフィルタに接して電気ヒータをそれぞれ別個
    に配線し、更に各排気通路を別個に絞ることのできる排
    気絞シ弁を設けて成るディーゼルエンジンの排気微粒子
    除去装置。 2、各々のフィルタの再生は同時には行なわれず、いず
    れか1つのフィルタについて再生が行なわれる際は、該
    フィルタに対応するIllの排気絞シ弁がその排気通路
    の排気流速を特定の範囲内に収めるように絞られると共
    に、該フィルタの電気ヒータが通電されるように制御さ
    れ、それ以外のフィルタに対応する側の排気絞シ弁は全
    開のままであシかつ対応の電気ヒータには通電が行なわ
    れない特許請求の範囲第1項記載の装置。
JP57076494A 1982-05-10 1982-05-10 デイ−ゼルエンジンの排気微粒子除去装置 Granted JPS58195008A (ja)

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JPS58195008A true JPS58195008A (ja) 1983-11-14
JPH0433964B2 JPH0433964B2 (ja) 1992-06-04

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03500071A (ja) * 1987-08-21 1991-01-10 ドナルドソン・カンパニー・インコーポレーテッド マフラ装置、微粒子用フィルタモジュールの製造方法及び該フィルタモジュールからの微粒子の除去方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5037919A (ja) * 1973-08-09 1975-04-09
JPS5692318A (en) * 1979-12-25 1981-07-27 Toyota Motor Corp Apparatus for capturing fine particles contained in exhaust gas of internal combustion engine
JPS5694811U (ja) * 1979-12-21 1981-07-28

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