JPH01178715A - ディーゼルエンジンの排気浄化装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの排気浄化装置Info
- Publication number
- JPH01178715A JPH01178715A JP63001169A JP116988A JPH01178715A JP H01178715 A JPH01178715 A JP H01178715A JP 63001169 A JP63001169 A JP 63001169A JP 116988 A JP116988 A JP 116988A JP H01178715 A JPH01178715 A JP H01178715A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- filter
- expansion chamber
- pipe
- outlet pipe
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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の排気系に設けられて排
気ガス中のパティキュレートを捕集する排気浄化装置に
関する。
気ガス中のパティキュレートを捕集する排気浄化装置に
関する。
この排気浄化装置は、例えばハニカムフィルタを有し、
パティキュレートの捕集量が所定値を越えた時、パティ
キュレートを燃焼させてフィルタを再生させるように構
成される。特開昭61−223215号公報は従来の排
気浄化装置を示し、この装置において、フィルタの一方
の端部に近接した部位に電気ヒータが設けられ、またフ
ィルタを迂回する2本の排気管が配設されるとともに、
これらの排気管およびフィルタ内の排気ガスの流動を制
御するため5個のバルブが設けられる。排気ガスは、パ
ティキュレート捕集時、2本の排気管を通過せず、フィ
ルタ内を流動した後電気ヒータを通過して大気中へ放出
される。フィルタの再生時、排気ガスは一方の排気管を
通って電気ヒータ側からフィルタ内へ流入し、他方の排
気管を通って大気中へ放出され、また電気ヒータが通電
されてパティキュレートが着火し燃焼する。
パティキュレートの捕集量が所定値を越えた時、パティ
キュレートを燃焼させてフィルタを再生させるように構
成される。特開昭61−223215号公報は従来の排
気浄化装置を示し、この装置において、フィルタの一方
の端部に近接した部位に電気ヒータが設けられ、またフ
ィルタを迂回する2本の排気管が配設されるとともに、
これらの排気管およびフィルタ内の排気ガスの流動を制
御するため5個のバルブが設けられる。排気ガスは、パ
ティキュレート捕集時、2本の排気管を通過せず、フィ
ルタ内を流動した後電気ヒータを通過して大気中へ放出
される。フィルタの再生時、排気ガスは一方の排気管を
通って電気ヒータ側からフィルタ内へ流入し、他方の排
気管を通って大気中へ放出され、また電気ヒータが通電
されてパティキュレートが着火し燃焼する。
ところが上記従来装置は、フィルタを迂回する2本の排
気管を有するものであるため、大形化し、車両への搭載
上不利であるという問題を有する。
気管を有するものであるため、大形化し、車両への搭載
上不利であるという問題を有する。
また、フィルタの再生時、排気ガスは通常時に対してフ
ィルタ内を逆流することとなり、排気系内における管路
抵抗のため従来装置は排気ガスの圧損が大きいという問
題を有する。
ィルタ内を逆流することとなり、排気系内における管路
抵抗のため従来装置は排気ガスの圧損が大きいという問
題を有する。
本発明は、小形であって車両への搭載が容易で、しかも
圧損の小さい排気浄化装置を得ることを目的としており
、この発明において発明者らは、排気系に設けられたマ
フラー内において排気ガスが逆流していることに着目し
た。
圧損の小さい排気浄化装置を得ることを目的としており
、この発明において発明者らは、排気系に設けられたマ
フラー内において排気ガスが逆流していることに着目し
た。
〔課題を解決するための手段]
本発明に係る排気浄化装置は、マフラーの第1および第
2拡張室を連結する通路内に設けられ、排気ガス中のパ
ティキュレートを捕集するフィルタと、−上記第1拡張
室内に排気ガスを導く入口手段、上記第2拡張室内の排
気ガスを外部へ放出する出口手段と、上記フィルタの第
2拡張室側に設けられ、上記フィルタの再生時、フィル
タ七に捕集されたパティキュレートを燃焼させるための
着火手段と、排気ガスの流路を変更させる流路制御手段
とを備える。流路制御手段は、上記フィルタの再生時、
上記入口手段により導かれる排気ガスの少なくとも一部
を上記第2拡張室へ導くとともに、上記第1拡張室内の
排気ガスを外部へ放出する。
2拡張室を連結する通路内に設けられ、排気ガス中のパ
ティキュレートを捕集するフィルタと、−上記第1拡張
室内に排気ガスを導く入口手段、上記第2拡張室内の排
気ガスを外部へ放出する出口手段と、上記フィルタの第
2拡張室側に設けられ、上記フィルタの再生時、フィル
タ七に捕集されたパティキュレートを燃焼させるための
着火手段と、排気ガスの流路を変更させる流路制御手段
とを備える。流路制御手段は、上記フィルタの再生時、
上記入口手段により導かれる排気ガスの少なくとも一部
を上記第2拡張室へ導くとともに、上記第1拡張室内の
排気ガスを外部へ放出する。
以下図示実施例に基いて本発明を説明する。
第1図〜第3図は本発明の第]実施例を示す。
第1ケーシング11は隔壁12により第1拡張室13と
第3拡張室14に区画され、これら第1および第3拡張
室13.14は隔壁12に設けられた短管I5により相
互に連通ずる。第2ケーシング21も同様に隔壁22に
より第2および第4拡張室23.24に区画され、これ
ら第2および第4拡張室23.24は隔壁22に取付け
られた短管25により相互に連通ずる。第1ケーシング
11において第2拡張室↑3は第2ケーシング21から
遠い側に位置し、第2ケーシング21において第2拡張
室23ば第1ケーシング11から遠い側に位置する。
第3拡張室14に区画され、これら第1および第3拡張
室13.14は隔壁12に設けられた短管I5により相
互に連通ずる。第2ケーシング21も同様に隔壁22に
より第2および第4拡張室23.24に区画され、これ
ら第2および第4拡張室23.24は隔壁22に取付け
られた短管25により相互に連通ずる。第1ケーシング
11において第2拡張室↑3は第2ケーシング21から
遠い側に位置し、第2ケーシング21において第2拡張
室23ば第1ケーシング11から遠い側に位置する。
入口管31は途中で第1および第2人口管32゜33に
分岐する。第1人口管32は、第2ケーシング21と第
1ケーシング11の隔壁12とを貫通して延び、第1拡
張室13に連通し、第2人口管33は第2ケーシング2
工の隔壁22を貫通して延び第4拡張室24に連通ずる
。出口管は第1出口管36と第2出口管37から成る。
分岐する。第1人口管32は、第2ケーシング21と第
1ケーシング11の隔壁12とを貫通して延び、第1拡
張室13に連通し、第2人口管33は第2ケーシング2
工の隔壁22を貫通して延び第4拡張室24に連通ずる
。出口管は第1出口管36と第2出口管37から成る。
第1出口管36は、第1ケーシング11と第2ケーシン
グ21の隔壁22とを貫通して延び、第2拡張室23に
連通し、第2出口管37は第1ケーシング11の隔壁1
2を貫通して延び第3拡張室14に連通する。
グ21の隔壁22とを貫通して延び、第2拡張室23に
連通し、第2出口管37は第1ケーシング11の隔壁1
2を貫通して延び第3拡張室14に連通する。
第1制御弁41ば、第1人口管32内に設けられ、ロッ
ド42を介してアクチュエータ43に連結される。第1
制御弁41ば、通常第2人口管33を閉塞しているが、
後述するようにフィルタの再生時第2人口管33を開放
する。第2制御井46は、第2出ロ管37内に設けられ
、ロッド47を介してアクチュエータ51に連結される
。第2制御弁46は第1制御弁41と同様に、通常第2
出口管37を閉塞し、フィルタの再生時第2出口管37
を開放する。
ド42を介してアクチュエータ43に連結される。第1
制御弁41ば、通常第2人口管33を閉塞しているが、
後述するようにフィルタの再生時第2人口管33を開放
する。第2制御井46は、第2出ロ管37内に設けられ
、ロッド47を介してアクチュエータ51に連結される
。第2制御弁46は第1制御弁41と同様に、通常第2
出口管37を閉塞し、フィルタの再生時第2出口管37
を開放する。
アクチュエータ43.51は同じ構成を有し、共にダイ
ヤフラム型のものである。アクチュエータ51について
述べると、シェル52内はダイヤフラム53により定圧
室54と負圧室55に区画され、ダイヤフラム53はロ
ッド47により第2制御弁46連結される。定圧室54
は常時大気に連通し、負圧室55は負圧制御機構56を
介して負圧供給機構61に連結される。負圧室55には
ばね59が設けられる。負圧制御機構56はオリフイス
57と逆止弁58を有し、負圧室55に対して、負圧は
徐々に導き、大気圧は迅速に導くように構成されている
。
ヤフラム型のものである。アクチュエータ51について
述べると、シェル52内はダイヤフラム53により定圧
室54と負圧室55に区画され、ダイヤフラム53はロ
ッド47により第2制御弁46連結される。定圧室54
は常時大気に連通し、負圧室55は負圧制御機構56を
介して負圧供給機構61に連結される。負圧室55には
ばね59が設けられる。負圧制御機構56はオリフイス
57と逆止弁58を有し、負圧室55に対して、負圧は
徐々に導き、大気圧は迅速に導くように構成されている
。
しかして負圧室55に大気圧が導かれている時、ダイヤ
フラム53はばね59により定圧室54側へ変位し、こ
れにより第2制御弁46は閉弁する。
フラム53はばね59により定圧室54側へ変位し、こ
れにより第2制御弁46は閉弁する。
これに対し、負圧室55に負圧が導かれている時、ダイ
ヤフラム53はばね59を圧縮させて負圧室55側へ変
位し、これにより第2制御弁46は開弁する。一方、第
1制御弁41を開閉するアクチュエータ43は、負圧制
御機構を介さず直接負圧供給機構62に連結され、負圧
を導かれた時第1制御弁41を開弁させ大気圧を導かれ
た時第1制御弁41を閉弁させる。
ヤフラム53はばね59を圧縮させて負圧室55側へ変
位し、これにより第2制御弁46は開弁する。一方、第
1制御弁41を開閉するアクチュエータ43は、負圧制
御機構を介さず直接負圧供給機構62に連結され、負圧
を導かれた時第1制御弁41を開弁させ大気圧を導かれ
た時第1制御弁41を閉弁させる。
フィルタのハウジング71は、第1ケーシング11と第
2ケーシング21の間に設けられる。ハウジング71の
両端開口部72.73は、第1ケーシング11に形成さ
れた筒状突起16と、第2ケーシング21に形成された
筒状突起26とにそれぞれ当接し、これらの当接部分は
第2図に示すクランプ81により取外し可能に連結され
る。クランプ81は2個の半円弧状の締具82.83を
有し、これらの締具82.83は、両端に形成されたフ
ランジ部82a、83aにおいてボルト84およびナツ
ト85により連結される。なお、第1人口管32および
第1出口管36は、第1および第2ケーシング11,2
1の間の部分において継目部34.38を有し、これら
の継目部34.38もクランプ81により取外し可能に
締結される。
2ケーシング21の間に設けられる。ハウジング71の
両端開口部72.73は、第1ケーシング11に形成さ
れた筒状突起16と、第2ケーシング21に形成された
筒状突起26とにそれぞれ当接し、これらの当接部分は
第2図に示すクランプ81により取外し可能に連結され
る。クランプ81は2個の半円弧状の締具82.83を
有し、これらの締具82.83は、両端に形成されたフ
ランジ部82a、83aにおいてボルト84およびナツ
ト85により連結される。なお、第1人口管32および
第1出口管36は、第1および第2ケーシング11,2
1の間の部分において継目部34.38を有し、これら
の継目部34.38もクランプ81により取外し可能に
締結される。
しかしてハウジング71は第1および第2ケーシング1
1.21を連結する通路を構成し、第1および第1人口
管32,33、第1および第2ケーシングIL21、ハ
ウジング71、第1および第2出口管36.37により
、マフラーが構成される。
1.21を連結する通路を構成し、第1および第1人口
管32,33、第1および第2ケーシングIL21、ハ
ウジング71、第1および第2出口管36.37により
、マフラーが構成される。
ハウジング71内には排気ガス中のパティキュレートを
捕集するフィルタ74が設けられる。このフィルタ74
上のパティキュレートに着火し燃焼させるための電気ヒ
ータ75は、フィルタ74の第2拡張室23側すなわち
第2ケーシング21側に設けられる。電気ヒータ75は
リレー76を介してバッテリ77に接続され、パティキ
ュレート捕集量が一定値に達した時通電されて発熱し、
パティキュレートを着火させる。パティキュレート捕集
量は、第1ケーシング11の第3拡張室14に設けられ
た圧力センサ78により検出される圧力が一定値よりも
高くなった時、一定量に達したと判断される。
捕集するフィルタ74が設けられる。このフィルタ74
上のパティキュレートに着火し燃焼させるための電気ヒ
ータ75は、フィルタ74の第2拡張室23側すなわち
第2ケーシング21側に設けられる。電気ヒータ75は
リレー76を介してバッテリ77に接続され、パティキ
ュレート捕集量が一定値に達した時通電されて発熱し、
パティキュレートを着火させる。パティキュレート捕集
量は、第1ケーシング11の第3拡張室14に設けられ
た圧力センサ78により検出される圧力が一定値よりも
高くなった時、一定量に達したと判断される。
通常のパティキュレート捕集時、第1および第2制御弁
41.46は、第1図に示すように、それぞれ第2人口
管33および第2出口管37を閉塞している。したがっ
て排気ガスは、第1図に矢印で示すように、第1人口管
32から第1拡張室13へ流動し、第3拡張室14を通
ってフィルタ74へ流入する。フィルタ74内を通過す
る間に、排気ガス中のパティキュレートはフィルタ74
に捕集される。排気ガスは、フィルタ74を通過後、第
4および第2拡張室24.23を通り、第1出口管36
から大気中へ放出される。また排気ガスが拡張室13.
14.23.24を通過する間、排気音は消音される。
41.46は、第1図に示すように、それぞれ第2人口
管33および第2出口管37を閉塞している。したがっ
て排気ガスは、第1図に矢印で示すように、第1人口管
32から第1拡張室13へ流動し、第3拡張室14を通
ってフィルタ74へ流入する。フィルタ74内を通過す
る間に、排気ガス中のパティキュレートはフィルタ74
に捕集される。排気ガスは、フィルタ74を通過後、第
4および第2拡張室24.23を通り、第1出口管36
から大気中へ放出される。また排気ガスが拡張室13.
14.23.24を通過する間、排気音は消音される。
フィルタ74の再生時、第1および第2制御弁41.4
6は、第3図に示すように、それぞれ第2人口管33お
よび第2出口管36を開放する。したがって排気ガスは
、第3図に矢印で示すように、第1および第2人口管3
2.33を流れ、第1人口管32を通る排気ガスは第1
拡張室13がら第3拡張室14へ流入し、第2出口管3
7がら大気中へ放出される。第2人口管33を通る排気
ガスは第4拡張室24へ流れ、そのうち一部はフィルタ
74へ流入し、残りは第2拡張室23を通って第1出口
管36から大気中へ放出される。しがして、フィルタ7
4内を流動する排気ガスの向きは、パティキュレート捕
集時とは逆である。この時、電気ヒータは通電されて発
熱し、これによりフィルタ74上のパティキュレートは
着火して燃焼する。
6は、第3図に示すように、それぞれ第2人口管33お
よび第2出口管36を開放する。したがって排気ガスは
、第3図に矢印で示すように、第1および第2人口管3
2.33を流れ、第1人口管32を通る排気ガスは第1
拡張室13がら第3拡張室14へ流入し、第2出口管3
7がら大気中へ放出される。第2人口管33を通る排気
ガスは第4拡張室24へ流れ、そのうち一部はフィルタ
74へ流入し、残りは第2拡張室23を通って第1出口
管36から大気中へ放出される。しがして、フィルタ7
4内を流動する排気ガスの向きは、パティキュレート捕
集時とは逆である。この時、電気ヒータは通電されて発
熱し、これによりフィルタ74上のパティキュレートは
着火して燃焼する。
この再生時、フィルタ74を通過する排気ガスの流量は
全排気ガス流量の約1/1oになるように調整されてい
る。すなわち、第1制御弁41は所定の開度で開弁じ、
第1および第2人口管32.33にはそれぞれ全排気ガ
ス流量のAずつの排気ガスが流れる。そして第1および
第2出口管36.37には全排気ガス流量のそれぞれ4
/10. 6/10の排気ガスが流れる。しかして約半
分の排気ガスは4つの拡張室のうち2つしか通過しない
こととなるが、パティキュレート捕集時に比べ騒音低減
効果に大きな差異はない。なお、再生時にフィルタ74
を流れる排気ガス流量を全排気ガス流量の約1/10に
定めるのは、電気ヒータ75を冷却することを防止し、
またパティキュレートの燃焼を安定化させるとともに、
フィルタ74からパティキュレートが吹飛ばされるのを
防止するためである。
全排気ガス流量の約1/1oになるように調整されてい
る。すなわち、第1制御弁41は所定の開度で開弁じ、
第1および第2人口管32.33にはそれぞれ全排気ガ
ス流量のAずつの排気ガスが流れる。そして第1および
第2出口管36.37には全排気ガス流量のそれぞれ4
/10. 6/10の排気ガスが流れる。しかして約半
分の排気ガスは4つの拡張室のうち2つしか通過しない
こととなるが、パティキュレート捕集時に比べ騒音低減
効果に大きな差異はない。なお、再生時にフィルタ74
を流れる排気ガス流量を全排気ガス流量の約1/10に
定めるのは、電気ヒータ75を冷却することを防止し、
またパティキュレートの燃焼を安定化させるとともに、
フィルタ74からパティキュレートが吹飛ばされるのを
防止するためである。
また再生の開始時、第2制御井46は、負圧制御機構5
6の作用により負圧が徐々に伝達されるため、徐々に開
弁する。したがって排気音は急激に変化せず、搭乗者が
不快感を覚えることはない。
6の作用により負圧が徐々に伝達されるため、徐々に開
弁する。したがって排気音は急激に変化せず、搭乗者が
不快感を覚えることはない。
第1および第2制御弁4L46の開閉および電気ヒータ
75の通電は、マイクロコンピュータを備えた電子制御
部(ECU)91により行なわれる。ECU91は入力
ボート92、出力ボート93、メモリ94、および中央
演算処理装置(cpu)95を備え、これらはハス96
により相互に接続される。入力ボート92は圧力センサ
78に、また出力ボート93は負圧供給機構6162お
よびリレー76にそれぞれ連結される。
75の通電は、マイクロコンピュータを備えた電子制御
部(ECU)91により行なわれる。ECU91は入力
ボート92、出力ボート93、メモリ94、および中央
演算処理装置(cpu)95を備え、これらはハス96
により相互に接続される。入力ボート92は圧力センサ
78に、また出力ボート93は負圧供給機構6162お
よびリレー76にそれぞれ連結される。
第4図はECU9] によるフィルタの再生ルーチンを
示す。このルーチンは所定時間毎に割込み処理される。
示す。このルーチンは所定時間毎に割込み処理される。
ステップ101ではフラグfが1にセットされているか
否かを判断する。フラグ[は、フィルタ74の再生処理
中1にセラ1へされ、通常のバテイキコ。
否かを判断する。フラグ[は、フィルタ74の再生処理
中1にセラ1へされ、通常のバテイキコ。
レート捕集時Oにクリアされている。したがってパティ
キュレート捕集時、ステップ102へ進み、圧力センサ
78により検出された圧力ΔPが予め定められた目標値
よりも大きいか否かを判断する。
キュレート捕集時、ステップ102へ進み、圧力センサ
78により検出された圧力ΔPが予め定められた目標値
よりも大きいか否かを判断する。
フィルタ74上のパティキュレート捕集量が比較的少な
い場合、圧力ΔPは目標値よりも小さいため、以下のス
テップ103〜108はスキップされ、このルーチンは
終了する。これに対し、パティキュレート捕集量が増大
して圧力△Pが目標値に達した場合、フィルタ74の再
生処理を開始すべく、ステップ103以下が実行される
。
い場合、圧力ΔPは目標値よりも小さいため、以下のス
テップ103〜108はスキップされ、このルーチンは
終了する。これに対し、パティキュレート捕集量が増大
して圧力△Pが目標値に達した場合、フィルタ74の再
生処理を開始すべく、ステップ103以下が実行される
。
ステップ103ではフラグfを1にセットする。
次いでステップ104では、第1および第2制御弁4L
46を開弁するとともに電気ヒータ75に通電する。第
1制御弁41は直ちに開弁するが、第2制御弁46は負
圧制御機構56の作用により徐々に開弁する。また電気
ヒータ75は発熱し、フィルタ74上のパティキュレー
トに着火し、これを燃焼させる。ステップ105では電
気ヒータ75が通電状態になってから3分経過したか否
かを判断する。フィルタ74の再生開始直後、3分経過
していないので、ステップ106〜108はスキップさ
れ、このルーチンは終了する。
46を開弁するとともに電気ヒータ75に通電する。第
1制御弁41は直ちに開弁するが、第2制御弁46は負
圧制御機構56の作用により徐々に開弁する。また電気
ヒータ75は発熱し、フィルタ74上のパティキュレー
トに着火し、これを燃焼させる。ステップ105では電
気ヒータ75が通電状態になってから3分経過したか否
かを判断する。フィルタ74の再生開始直後、3分経過
していないので、ステップ106〜108はスキップさ
れ、このルーチンは終了する。
再生処理が開始すると、ステップ103においてフラグ
fは1にセットされているので、このルーチンはステッ
プ101から直接ステップ105へ進むようになり、ス
テップ105において3分経過したと判断されると、再
生処理を終了すべくステップ106〜108が実行され
る。ステップ106では電気ヒータ75への電力供給を
遮断し、ステップ107では第1および第2制御弁41
.46を閉弁する。
fは1にセットされているので、このルーチンはステッ
プ101から直接ステップ105へ進むようになり、ス
テップ105において3分経過したと判断されると、再
生処理を終了すべくステップ106〜108が実行され
る。ステップ106では電気ヒータ75への電力供給を
遮断し、ステップ107では第1および第2制御弁41
.46を閉弁する。
そしてステップ108においてフラグfをOにクリアし
、このルーチンは終了する。
、このルーチンは終了する。
上述したように、第1実施例においてフィルタ74は、
マフラーを構成する第1および第2ケーシング11.1
2の間に設けられ、これらのケーシングlL12間で排
気ガスが逆流することを利用して、パティキュレートの
捕集を行なっている。
マフラーを構成する第1および第2ケーシング11.1
2の間に設けられ、これらのケーシングlL12間で排
気ガスが逆流することを利用して、パティキュレートの
捕集を行なっている。
したがってフィルタ74内において排気ガスを逆流させ
るための特別な配管が不要になり、排気浄化装置の構成
が簡単になる。この結果、本実施例による排気浄化装置
は小形であり、車両への搭載が容易である。また排気系
内における管路構成が簡単になるため、管路抵抗は小さ
く、排気ガスの圧損が小さくなる。
るための特別な配管が不要になり、排気浄化装置の構成
が簡単になる。この結果、本実施例による排気浄化装置
は小形であり、車両への搭載が容易である。また排気系
内における管路構成が簡単になるため、管路抵抗は小さ
く、排気ガスの圧損が小さくなる。
また第1実施例において、第1および第2ケーシング1
1.21は第1人口管32および第1出口管36により
連結されており、これら第1人口管32および第1出口
管36はそれぞれ隔壁12 、22に?容接されている
。したがってフィルり74のハウジング71の第1およ
び第2ケーシング1.1.21に対する結合強度は特に
大きくする必要はない。
1.21は第1人口管32および第1出口管36により
連結されており、これら第1人口管32および第1出口
管36はそれぞれ隔壁12 、22に?容接されている
。したがってフィルり74のハウジング71の第1およ
び第2ケーシング1.1.21に対する結合強度は特に
大きくする必要はない。
このため、ハウジング71は第2図に示すような簡単な
りランプ81によってケーシングLL21に連結され、
フィルタ74の交換が容易である。
りランプ81によってケーシングLL21に連結され、
フィルタ74の交換が容易である。
一方、第1人口管33を継目部34において、第1出口
管36は継目部38においてそれぞれクランプ81によ
り連結される。したがって、ケーシング11,21、入
口管31および出口管の交換が容易である。
管36は継目部38においてそれぞれクランプ81によ
り連結される。したがって、ケーシング11,21、入
口管31および出口管の交換が容易である。
フィルタ74は、マフラーに取付けられるので、排気系
の後端部に位置することとなる。この位置における排気
温は比較的低く、パティキュレートの捕集効率が高い。
の後端部に位置することとなる。この位置における排気
温は比較的低く、パティキュレートの捕集効率が高い。
またマフラー内に堆積したパティキュレートが排気ガス
により吹飛ばされる時、このパティキュレートを捕集す
ることができ、排気ガスの浄化効率が高められる。
により吹飛ばされる時、このパティキュレートを捕集す
ることができ、排気ガスの浄化効率が高められる。
第5図は第2実施例を示す。この実施例においては、ハ
ウジング71内に、パティギュレ−1・を捕集するため
のフィルタ74に加え、悪臭成分を捕集するだめのモノ
リス型吸着材201が設けられる。吸着材201はフィ
ルタ74に対し、第2ケーシング21側に配設され、電
気ヒータ75はフィルタ74と吸着材201の間に位置
する。吸着材201はセピオライト、ゼオライト系が好
ましく、またこの吸着材201に悪臭成分を酸化させる
触媒を担持させてもよい。一方第2制御弁46を開閉駆
動するアクチュエータ51の負圧室55に連通する通路
内には絞り202が形成され、この通路と負圧供給機構
61の間は第1実施例のように負圧制御機構は設けられ
ていない。その他の構成は第1実施例と同様である。
ウジング71内に、パティギュレ−1・を捕集するため
のフィルタ74に加え、悪臭成分を捕集するだめのモノ
リス型吸着材201が設けられる。吸着材201はフィ
ルタ74に対し、第2ケーシング21側に配設され、電
気ヒータ75はフィルタ74と吸着材201の間に位置
する。吸着材201はセピオライト、ゼオライト系が好
ましく、またこの吸着材201に悪臭成分を酸化させる
触媒を担持させてもよい。一方第2制御弁46を開閉駆
動するアクチュエータ51の負圧室55に連通する通路
内には絞り202が形成され、この通路と負圧供給機構
61の間は第1実施例のように負圧制御機構は設けられ
ていない。その他の構成は第1実施例と同様である。
吸着材201の再生処理を除いて、作用は第1実施例と
同様である。すなわち、通常、第1および第2制御弁4
L46は閉弁しており、排気ガスは第1入口管32、第
1ケーシング11、フィルタ74、吸着材201、第2
ケーシング21および第1出口管36の順に流動して大
気中へ放出され、この間に消音されるとともにパティキ
ュレートおよび悪臭成分が捕集される。吸着材202は
フィルり74に対して下流側に配設されるため、排気ガ
ス中のパティキュレート、エンジンオイルに混入してい
た金属、その他吸着材の被毒物質はフィルタ74により
捕獲され、吸着材202には到達しない。したがって吸
着材202の耐久性が向上する。
同様である。すなわち、通常、第1および第2制御弁4
L46は閉弁しており、排気ガスは第1入口管32、第
1ケーシング11、フィルタ74、吸着材201、第2
ケーシング21および第1出口管36の順に流動して大
気中へ放出され、この間に消音されるとともにパティキ
ュレートおよび悪臭成分が捕集される。吸着材202は
フィルり74に対して下流側に配設されるため、排気ガ
ス中のパティキュレート、エンジンオイルに混入してい
た金属、その他吸着材の被毒物質はフィルタ74により
捕獲され、吸着材202には到達しない。したがって吸
着材202の耐久性が向上する。
フィルタ74の再生処理は、第1実施例と同様に第1お
よび第2制御弁4L46を閉弁するとともに電気ヒータ
75に通電することにより行なわれ、したがってこの再
生時排気ガスは吸着材201の方からフィルタ74へ向
って流れる。
よび第2制御弁4L46を閉弁するとともに電気ヒータ
75に通電することにより行なわれ、したがってこの再
生時排気ガスは吸着材201の方からフィルタ74へ向
って流れる。
一方、吸着材201の再生処理は、フィルタ74の再生
処理とは独立して行なわれる。この再生処理時、第1制
御弁41は閉弁したままであるが、第2制御弁46は開
放され、また電気ヒータ75は通電されて発熱する。こ
れにより排気ガス温が上昇し、吸着材201に吸着され
た物質が吸着材201から脱離し、あるいは燃焼する。
処理とは独立して行なわれる。この再生処理時、第1制
御弁41は閉弁したままであるが、第2制御弁46は開
放され、また電気ヒータ75は通電されて発熱する。こ
れにより排気ガス温が上昇し、吸着材201に吸着され
た物質が吸着材201から脱離し、あるいは燃焼する。
再生処理が終了すると、第2制御弁46は閉弁する。第
2制御弁46の開閉動作時、絞り202により負圧の伝
達が遅延されるため、第2制御弁46は徐々に開閉する
。なおフィルタ74の再生処理は、吸着材201の再生
処理に優先して行なわれ、再生処理の頻度はフィルタ7
4の方が少ない。
2制御弁46の開閉動作時、絞り202により負圧の伝
達が遅延されるため、第2制御弁46は徐々に開閉する
。なおフィルタ74の再生処理は、吸着材201の再生
処理に優先して行なわれ、再生処理の頻度はフィルタ7
4の方が少ない。
第6図はECU (第1図参照)による吸着材の再生ル
ーチンを示す。このルーチンはフィルタ74の再生ルー
チンと同様に所定時間毎に割込み処理される。
ーチンを示す。このルーチンはフィルタ74の再生ルー
チンと同様に所定時間毎に割込み処理される。
ステップ111ではフラグfが1にセットされているか
否かを判断する。悪臭成分の捕集時、第4図に示すフィ
ルタ再生ルーチンと同様に、フラグfはOにクリアされ
ており、したがってステップ112が実行される。ステ
ップ112では、エンジン回転数の積算値N、が目標値
よりも大きいか否かを判断する。吸着材202上の悪臭
成分捕集量が少ない場合、積算値N、は目標値よりも小
さいのでこのルーチンはこのまま終了するが、積算値N
1が目標値よりも大きくなると、捕集量が多くなり吸着
材201の再生が必要になったと判断される。
否かを判断する。悪臭成分の捕集時、第4図に示すフィ
ルタ再生ルーチンと同様に、フラグfはOにクリアされ
ており、したがってステップ112が実行される。ステ
ップ112では、エンジン回転数の積算値N、が目標値
よりも大きいか否かを判断する。吸着材202上の悪臭
成分捕集量が少ない場合、積算値N、は目標値よりも小
さいのでこのルーチンはこのまま終了するが、積算値N
1が目標値よりも大きくなると、捕集量が多くなり吸着
材201の再生が必要になったと判断される。
なお、目標値は40km/hで1時間定常走行した場合
に相当するエンジン回転数積算値である。
に相当するエンジン回転数積算値である。
ステップ113では、再生処理中であることを示すフラ
グfを1にセットし、ステップ114では第2制御弁4
6を開弁するとともに電気ヒータ75に通電する。第2
制御井46は絞り202の作用により徐々に開弁し、ま
た電気ヒータ75は発熱して悪臭成分を吸着材201か
ら脱離させあるいは燃焼させる。ステップ115では電
気ヒータ75が通電状態になってから2分経過したか否
かを判断し、2分経過前であればこのルーチンは終了す
る。
グfを1にセットし、ステップ114では第2制御弁4
6を開弁するとともに電気ヒータ75に通電する。第2
制御井46は絞り202の作用により徐々に開弁し、ま
た電気ヒータ75は発熱して悪臭成分を吸着材201か
ら脱離させあるいは燃焼させる。ステップ115では電
気ヒータ75が通電状態になってから2分経過したか否
かを判断し、2分経過前であればこのルーチンは終了す
る。
再生処理開始後、フラグfは1にセラ]・されているの
で、ステップ111からステップ115へ進み、電気ヒ
ータ75が通電されてから2分経過していればステップ
1.16〜119が実行される。すなわち、ステップ1
16では電気ヒータ75への通電を停止させ、ステップ
117では第2制御井46を閉弁する。そしてステップ
118においてフラグfを0にクリアした後、ステップ
119において積算値N。
で、ステップ111からステップ115へ進み、電気ヒ
ータ75が通電されてから2分経過していればステップ
1.16〜119が実行される。すなわち、ステップ1
16では電気ヒータ75への通電を停止させ、ステップ
117では第2制御井46を閉弁する。そしてステップ
118においてフラグfを0にクリアした後、ステップ
119において積算値N。
をリセットし、このルーチンは終了する。
しかして第2実施例によれば、第1実施例と同様な効果
が得られる他、悪臭成分の除去も行なわれる。
が得られる他、悪臭成分の除去も行なわれる。
第7図は第3実施例を示す。第1実施例と異なる構成の
部分を説明すると、第1ケーシング11内は隔壁12に
より第1拡張室13と共鳴室18に区画され、第2ケー
シング21内には、隔壁が設けられず第2拡張室23の
みが形成される。入口管211は、第1拡張室13に連
通し、また第1実施例のように第2ケーシング21の外
部で第1および第2人口管に分岐しているのではなく、
基本的には1木の管であり、第2ケーシング21内にお
いて分岐管212が連結される。第1制御弁41は分岐
管212の基部に設けられ、入口管211および分岐管
212を選択的に開閉する。出口管213も1木の管で
あり、第1ケーシング11の第1拡張室13内において
分岐管214か連結される。
部分を説明すると、第1ケーシング11内は隔壁12に
より第1拡張室13と共鳴室18に区画され、第2ケー
シング21内には、隔壁が設けられず第2拡張室23の
みが形成される。入口管211は、第1拡張室13に連
通し、また第1実施例のように第2ケーシング21の外
部で第1および第2人口管に分岐しているのではなく、
基本的には1木の管であり、第2ケーシング21内にお
いて分岐管212が連結される。第1制御弁41は分岐
管212の基部に設けられ、入口管211および分岐管
212を選択的に開閉する。出口管213も1木の管で
あり、第1ケーシング11の第1拡張室13内において
分岐管214か連結される。
第2制御弁46は分岐管214に設置Iられ、分岐管2
14を開閉する。またごの第3実施例において、フィル
タ74の再生処理の開始を決定するために用いられる目
標値は、エンジン回転数とエンジン負荷によって定めら
れるようになっており、このためECU91の入カポ−
1〜92には回転数センサ221および負荷センサ22
2が接続される。その他の構成は第1実施例と同様であ
る。
14を開閉する。またごの第3実施例において、フィル
タ74の再生処理の開始を決定するために用いられる目
標値は、エンジン回転数とエンジン負荷によって定めら
れるようになっており、このためECU91の入カポ−
1〜92には回転数センサ221および負荷センサ22
2が接続される。その他の構成は第1実施例と同様であ
る。
パティキュレート捕集時、第1および第2制御弁4L4
6は分岐管21.2.214を閉塞しており、排気ガス
は実線の矢印で示すように、入Iコ管211を通って第
1ケーシング11へ流入し、フィルタ74を通過した後
、出口管213から大気へ放出される。フィルタ74の
再生時、電気ヒータ75は通電されて発熱し、第1制御
弁41は入口管211を閉塞するとともに分岐管212
を開放し、また第2制御弁46は分岐管214を開放す
る。したがって排気ガスは、破線の矢印で示すように、
分岐管212から第2拡張室23内へ流入する。排気ガ
スの一部はフィルタ74を通って第1拡張室13へ流れ
、分岐管214から出口管213を介して大気中へ、ま
た残りは第2拡張室23から直接出口管213へ流入し
て大気中へ放出される。しかしてフィルタ74上のパテ
ィキュレートが着火し燃焼する。なお、出口管2130
通気抵抗および第2制御弁46の開度は、フィルタ74
を流れる排気ガス流量が全排気ガス流量の約1/10に
なるよう調整されている。
6は分岐管21.2.214を閉塞しており、排気ガス
は実線の矢印で示すように、入Iコ管211を通って第
1ケーシング11へ流入し、フィルタ74を通過した後
、出口管213から大気へ放出される。フィルタ74の
再生時、電気ヒータ75は通電されて発熱し、第1制御
弁41は入口管211を閉塞するとともに分岐管212
を開放し、また第2制御弁46は分岐管214を開放す
る。したがって排気ガスは、破線の矢印で示すように、
分岐管212から第2拡張室23内へ流入する。排気ガ
スの一部はフィルタ74を通って第1拡張室13へ流れ
、分岐管214から出口管213を介して大気中へ、ま
た残りは第2拡張室23から直接出口管213へ流入し
て大気中へ放出される。しかしてフィルタ74上のパテ
ィキュレートが着火し燃焼する。なお、出口管2130
通気抵抗および第2制御弁46の開度は、フィルタ74
を流れる排気ガス流量が全排気ガス流量の約1/10に
なるよう調整されている。
しかして第3実施例は入口管211および出口管213
が単一の管であるため、第1および第2実施例に比較し
、構成がさらに簡単になる。
が単一の管であるため、第1および第2実施例に比較し
、構成がさらに簡単になる。
第8図は第4実施例を示す。第3実施例と異なる構成の
部分を説明すると、第1制御弁41は人口管211に連
結された分岐管212内に設けられ、また出口管213
の途中に第3制御弁215が設けられる。パティキュレ
ート捕集時、第1および第2制御弁41.46は閉弁し
、第3制御弁215は全開している。したがって排気ガ
スは、実線の矢印で示すように、入口管211、第1ケ
ーシング11、フィルタ74および出口管213の順に
流れ、大気中へ放出される。フィルタ74の再生時、電
気ヒータ75は通電されて発熱し、また第1および第2
制御弁41.46は開弁じ、第3制御弁215は閉弁す
る。したがって排気ガスの一部は、破線の矢印で示すよ
うに、分岐管212から第2拡張室23内へ流込み、フ
ィルタ74を通過して第1拡張室13へ流入し、分岐管
214を経て出口管213から大気中へ放出される。フ
ィルタ74を流れない排気ガスの残りは入口管211か
ら第1拡張室13へ流入し、分岐管214から出口管2
13を経て大気中へ放出される。この間にフィルタ74
上のパティキュレートが着火して燃焼し、フィルタの再
生が行なわれる。入口管211の通気抵抗および第1制
御弁41の開度は、フィルタ再生時、フィルタ74を流
れる排気ガスが全排気ガス流量の約−1/1oになるよ
うに予め調整されている。
部分を説明すると、第1制御弁41は人口管211に連
結された分岐管212内に設けられ、また出口管213
の途中に第3制御弁215が設けられる。パティキュレ
ート捕集時、第1および第2制御弁41.46は閉弁し
、第3制御弁215は全開している。したがって排気ガ
スは、実線の矢印で示すように、入口管211、第1ケ
ーシング11、フィルタ74および出口管213の順に
流れ、大気中へ放出される。フィルタ74の再生時、電
気ヒータ75は通電されて発熱し、また第1および第2
制御弁41.46は開弁じ、第3制御弁215は閉弁す
る。したがって排気ガスの一部は、破線の矢印で示すよ
うに、分岐管212から第2拡張室23内へ流込み、フ
ィルタ74を通過して第1拡張室13へ流入し、分岐管
214を経て出口管213から大気中へ放出される。フ
ィルタ74を流れない排気ガスの残りは入口管211か
ら第1拡張室13へ流入し、分岐管214から出口管2
13を経て大気中へ放出される。この間にフィルタ74
上のパティキュレートが着火して燃焼し、フィルタの再
生が行なわれる。入口管211の通気抵抗および第1制
御弁41の開度は、フィルタ再生時、フィルタ74を流
れる排気ガスが全排気ガス流量の約−1/1oになるよ
うに予め調整されている。
しかして第4実施例による効果は第3実施例と同様であ
る。
る。
以上のように本発明によれば、フィルタ内において排気
ガスを逆流させるための構成が簡単になり、この結果従
来のように特別な配管が不要となり、排気浄化装置は小
形化されて車両への搭載が容易となる。また、マフラー
内における排気ガスの逆流をフィルタに利用するので、
排気ガスの管路による圧損が減少する。
ガスを逆流させるための構成が簡単になり、この結果従
来のように特別な配管が不要となり、排気浄化装置は小
形化されて車両への搭載が容易となる。また、マフラー
内における排気ガスの逆流をフィルタに利用するので、
排気ガスの管路による圧損が減少する。
第1図は第1実施例におけるパティキュレート捕集時を
示す断面図、 第2図はクランプを示す正面図、 第3図は第1実施例におけるフィルタ再生時を示す断面
図、 第4図はフィルタの再生ルーチンのフローチャート、 第5図は第2実施例を示す断面図、 第6図は吸着材の再生ルーチンのフローチャート、 第7図は第3実施例を示す断面図、 第8図は第4実施例を示す断面図、 である。 13・・・第1拡張室、 23・・・第2拡張室、 31.211・・・入口管、 32・・・第1人口管、 33・・・第2人口管、 36・・・第1出口管、 37・・・第2出口管、 41・・・第1制御弁、 46・・・第2制御弁、 71・・・ハウジング、 74・・・フィルタ、 75・・・電気ヒータ、 91・・・電子制御部。
示す断面図、 第2図はクランプを示す正面図、 第3図は第1実施例におけるフィルタ再生時を示す断面
図、 第4図はフィルタの再生ルーチンのフローチャート、 第5図は第2実施例を示す断面図、 第6図は吸着材の再生ルーチンのフローチャート、 第7図は第3実施例を示す断面図、 第8図は第4実施例を示す断面図、 である。 13・・・第1拡張室、 23・・・第2拡張室、 31.211・・・入口管、 32・・・第1人口管、 33・・・第2人口管、 36・・・第1出口管、 37・・・第2出口管、 41・・・第1制御弁、 46・・・第2制御弁、 71・・・ハウジング、 74・・・フィルタ、 75・・・電気ヒータ、 91・・・電子制御部。
Claims (1)
- 1. マフラーの第1および第2拡張室を連結する通路
内に設けられ、排気ガス中のパティキュレートを捕集す
るフィルタと、上記第1拡張室内に排気ガスを導く入口
手段と、上記第2拡張室内の排気ガスを外部へ放出する
出口手段と、上記フィルタの第2拡張室側に設けられ、
上記フィルタの再生時、該フィルタ上に捕集されたパテ
ィキュレートを燃焼させるための着火手段と、排気ガス
の経路を変更させる流路制御手段とを備え、該流路制御
手段は、上記フィルタの再生時、上記入口手段により導
かれる排気ガスの少なくとも一部を上記第2拡張室へ導
くとともに、上記第1拡張室内の排気ガスを外部へ放出
することを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装
置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP116988A JPH0715249B2 (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
US07/291,273 US4916897A (en) | 1988-01-08 | 1988-12-28 | Exhaust gas purifying apparatus built-in to a muffler for a diesel engine |
DE3900155A DE3900155A1 (de) | 1988-01-08 | 1989-01-04 | In einen auspufftopf eines dieselmotors eingebaute abgas-reinigungsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP116988A JPH0715249B2 (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01178715A true JPH01178715A (ja) | 1989-07-14 |
JPH0715249B2 JPH0715249B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=11493934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP116988A Expired - Fee Related JPH0715249B2 (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0715249B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002038918A (ja) * | 2000-07-24 | 2002-02-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気装置 |
-
1988
- 1988-01-08 JP JP116988A patent/JPH0715249B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002038918A (ja) * | 2000-07-24 | 2002-02-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0715249B2 (ja) | 1995-02-22 |
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