JPH0417711A - エンジンの吸排気装置 - Google Patents

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】

に産業上の利用分野】 本発明はエンジンの吸排気装置に係り、とくにエンジン
の排気管にパティキュレートフィルタを取付け、このパ
ティキュレートフィルタによって排気ガス中に含まれる
パティキュレートを捕捉して除去するようにしたエンジ
ンの吸排気装置に関する。 Ｋ発明の概要】 排気管にパティキュレートフィルタを取付け、このパテ
ィキュレートフィルタによって排気ガス中のパティキュ
レートを除去するようにしたエンジンにおいて、このパ
ティキュレートフィルタの上流側あるいは下流側におい
て排気管と分岐するように吸気側に連通する連通管路を
設け、この連通管路によってＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ　
　Ｇａｓ　　Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ、排気ガス再
循環）を行なうようにするとともに、パティキュレート
が含まれていない排気ガスを吸気側に戻すようにしたも
のである。

【従来の技術】

ディーゼルエンジンの排気ガス対策の１つとして、ＥＧ
Ｒが知られている。ＥＧＲは排気ガスの一部を排気系か
ら抽出して吸気側に戻すようにしたものであって、これ
によって吸気の相対酸素濃度を低くし、燃焼温度を押え
、窒素酸化物の生成量を少なくするようにしたものであ
る。 に発明が解決しようとする問題点】 ディーゼルエンジンにおいてこのようなＥＧＲを行なう
ようにすると、排気ガス中に含まれているパティキュレ
ートも一緒に吸気側に戻されることになる。このような
パティキュレートによってＥＧＲバルブが固着したり、
シリンダライナやピストンに取付けられているピストン
リングが摩耗するという不具合を生ずることになる。 ディーゼルエンジンの排気ガス中のパティキュレートを
除去するために、従来よりパティキュレートフィルタが
知られている。パティキュレートフィルタはポーラスな
セラミックフィルタ等から構成されており、その中を排
気ガスが通過するとパティキュレートが捕捉されて除去
されるようになっている。従ってこのようなパティキュ
レートフィルタをＥＧＲ装置に組込むことも考察される
が、フィルタ内にパティキュレートが堆積すると、ガス
の流動抵抗が増加するために、何等かの手段によって堆
積したパティキュレートを除去しなければならない。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、排気ガス中に含まれているパティキュレートを除去
して吸気側に戻すようにしたＥＧＲを可能にするととも
に、必要に応じてパティキュレートフィルタの逆洗を可
能にするようにした装置を提供することを目的とするも
のである。 Ｋ問題点を解決するための手段】 第１の発明は、エンジンの排気管に主パティキュレート
フィルタを取付けるとともに、該主パティキュレートフ
ィルタの上流側で前記排気管から分岐するように吸気側
と連通する連通管路を設け、該連通管路に補助パティキ
ュレートフィルタと制御弁とを取付け、さらに前記主パ
ティキュレートフィルタと前記補助パティキュシー１〜
フイルタの下流側にそれぞれ逆洗用エアノズルを設ける
ようにしたものである。 また第２の発明は、エンジンの排気管にパティキュレー
トフィルタを取付けるとともに、該パティキュレートフ
ィルタの下流側で前記排気管から分岐するように吸気側
と連通ずる連通管路を設け、該連通管路にＩＩＩ　’ｍ
弁を接続するようにしたものである。

【作用】

従って第１の発明によれば、制御弁を開くことによって
連通管路を通して排気ガスを吸気側に戻すことが可能に
なり、ＥＧＲが行なわれることになる。そしてこのとき
に排気ガスに含まれているパティキュレートは連通管路
に取付けられている補助パティキュレートフィルタによ
って除去されることになる。 第２の発明によれば、制御弁を開くことによって連通管
路を通して排気ガスを吸気側に戻すことが可能になり、
これによってＥＧＲが行なわれるようになる。しかも連
通管路はパティキュレートフィルタの下流側で排気管か
ら分岐するように接続されているために、このパティキ
ュレートフィルタによってパティキュレートが除去され
た排気ガスか吸気側に戻されることになる。 Ｋ実施例】 第１図は本発明の第１の実施例に係るエンジンの吸排気
装置を示すものであって、ディーゼルエンジン１０のシ
リンダブロックの両側には吸気マニホールド１１と排気
マニホールド１２とがそれぞれ取付けられている。そし
て吸気マニホールド１１には吸気管１３が、また排気マ
ニホールド１２には排気管１４がそれぞれ取付けられる
ようになっている。しかも排気マニホールド１２と接続
されている排気管１４には主パティキュレートフィルタ
１５が接続されるようになっており、このフィルタ１５
によって排気ガス中パティキュレートを除去するように
している。 上記パティキュレートフィルタ１５の上流側において排
気管１４あるいはフィルタ１５のケーシングにはＥＧＲ
バイブ１６が分岐するように接続されている。そしてこ
のＥＧＲバイブ１６の途中には補助パティキュレートフ
ィルタ１７が接続されるようになっている。ざらにＥＧ
Ｒバイア１６には補助パティキュレートフィルタ１７よ
りも下流側に制御弁１８が接続されるとともに、上記吸
気マニホールド１１に接続されるようになっている。ま
た吸気管１３にはバタフライバルブ１９が取付けられて
おり、アクチュエータ２０によってその回動が制御され
るようになっている。 つぎに上記主パティキュレートフィルタ１５および補助
パティキュレートフィルタ１７の逆洗装置について説明
すると、これらのフィルタ１５．１７の逆洗Ｈａはそれ
ぞれエアノズル２１．２２から構成されている。これら
のエアノズル２１．２２はそれぞれエアタンク２３と空
気管路２４．２５によって連通されている。そして空気
管路２４．２５にはそれぞれ電磁バルブ２６．２７が設
けられている。これらの電磁バルブ２６．２７はコント
ローラ２８によって制御されるようになっている。さら
にコントローラ２８は上記制御弁１８およびアクチュエ
ータ２０を制御するようにしている。 以上のような構成において、エンジン１０の運転によっ
て生じた排気ガスは排気マニホールド１２および排気管
１４を通して排出されるようになっている。そしてこの
ときに排気管１４に接続されているパティキュレートフ
ィルタ１５によって排気ガス中のパティキュレートが除
去されるようになっている。またエンジン１０のＥＧＲ
を行なう場合には、コントローラ２８の指示に基いて制
御弁１８を開くようにしている。制御弁１８が開かれる
と、排気ガスの一部が排気管１４からＥＧＲバイブ１６
を通って吸気マニホールド１１側に戻されることになる
。そしてこのときに排気ガス中に含まれているパティキ
ュレートは補助パティキュレートフィルタ１７によって
除去されることになり、パティキュレートを含んだ排気
ガスが吸気側に戻されることが防止される。 このようにＥＧＲを行なう際に、排気ガス中のパティキ
ュレートを補助パティキュレートフィルタ１７によって
除去するようにしているために、制御弁１８の固着やシ
リンダライナ、ピストンリング等の摩耗が確実に防止さ
れることになる。また吸気管１３側に強い負圧が必要な
場合には、コントローラ２８によってバタフライバルブ
１９を絞るようにしている。 主パティキュレートフィルタ１５および補助パティキュ
レートフィルタ１７にそれぞれパティキュレートが堆積
すると、ガスの流動抵抗が高くなり、やがてはガスが流
動できなくなる。このような事態を回避するために、フ
ィルタ１５．１７はそれぞれエアノズル２１．２２によ
って逆洗されるようにしている。 主パティキュレートフィルタ１５の逆洗を行なう場合に
は、コントローラ２８によって制御弁１８を開くととも
に、電磁バルブ２６をコントローラ２８の指示によって
開く。するとエアタンク２３内の圧縮空気がエアノズル
２１を通して主パティキュレートフィルタ１５に下流側
から噴射されることになる。従ってこのパティキュレー
トフィルタ１５に捕捉されているパティキュレートがフ
ィルタ１５から落下することになる。落下したパティキ
ュレートは補助パティキュレートフィルタ１７の入口側
のヒータ３０上に落下する。従ってヒータ３０に通電を
行なうことによって、主パティキュレートフィルタ１５
から落下したパティキュレートが燃焼されることになる
。またヒータ３０で燃焼しきれない煤は、補助パティキ
ュレートフィルタ１７によって捕捉されることになる。 つぎに補助パティキュレートフィルタ１７の逆洗は、エ
アノズル２２によって行なう。このときにはコントロー
ラ２８によって制御弁１８を閉じる。同時にコントロー
ラ２８によって電磁弁２７を開き、エアノズル２２によ
って補助パティキュレートフィルタ１７に逆方向から空
気を吹付け、このフィルタ１７上の煤を入口側に吹飛ば
すことによって洗浄するようにしている。 このように本実施例によれば、吸気側へ逃がすＥＧＲバ
イア１６にフィルタ１７を取付けるようにした吸排気シ
ステムであって、主パティキュレートフィルタ１５の逆
洗時にエアノズル２１から噴射された空気を補助パティ
キュレートフィルタ１７を通して一吸気側に戻し、煤の
補集効率を上げるようにしている。すなわちフィルタを
２系統にし、使わない方のフィルタを逆洗するようにし
ているために、逆洗式パティキュレートフィルタ１５の
逆洗効率を上げることが可能になる。なお補助パティキ
ュレートフィルタ１７とヒータ３０とを一体化してもよ
い。すなわちフィルタ１７それ自身を発熱体から構成す
ることによってヒータ３０を一体化するようにしてもよ
い。 つぎに第２の実施例を第２図によって説明する。 第２の実施例は排気管１４にパティキュレートフィルタ
１５を接続するとともに、このパティキュレートフィル
タ１５の下流側において排気管１４から分岐するように
ＥＧＲバイア１６を接続するようにしたものであって、
このＥＧＲパイプ１６に制御弁１８を接続するとともに
、ＥＧＲバイア１６の先端部を吸気マニホールド１１に
接続するようにしたものである。 このような装置によれば、ＥＧＲを行なう場合にはコン
トローラ２８によって制御弁１８を開けばよい。すると
排気管１４を通過する排気ガスの一部をＥＧＲバイア１
６を通して吸気マニホールド１１側に戻すことが可能に
なり、これによって排気ガスの一部を吸気側に戻すＥＧ
Ｒが行なわれることになる。 しかも抽出される排気ガスはパティキュレートフィルタ
１５を通過しているために、このパティキュレートフィ
ルタ１５によってパティキュレートが除去された排気ガ
スを吸気側に戻すことが可能になる。従ってパティキュ
レートが含まれた排気ガスを吸気側に戻すことによる不
具合、すなわち制御弁１８の固着、シリンダライナやピ
ストンリングの摩耗等の不具合が確実に防止されること
になる。

【発明の効果】

第１の発明は、エンジンの排気管の主パティキュレート
フィルタの上流側でこの排気管から分岐するように吸気
側と連通する連通管路を設けるようにし、この連通管路
に補助パティキュレートフィルタと制御弁とを取付け、
さらに主パティキュレートフィルタと補助パティキュレ
ートフィルタの下流側にそれぞれ逆洗用エアノズルを設
けるようにしたものである。従って制御弁を開くことに
より、連通管路を介して排気ガスを吸気側に戻すことが
可能になり、ＥＧＲが行なわれるようになる。しかもこ
のＥＧＲの際に、補助パティキュレートフィルタによっ
てパティキュレートを除去し、清浄な排気ガスを吸気側
に戻すことが可能になる。 また主パティキュレートフィルタと補助パティキュレー
トフィルタとがそれぞれ設けられているために、使わな
い方のフィルタを対応するエアノズルによって逆洗する
ことが可能になり、一対のフィルタの再生が容易に行な
われることになる。 また第２の発明によれば、排気管に取付けられているパ
ティキュレートフィルタの下流側で排気管から分岐する
ように吸気側と連通ずる連通管路を設けるようにし、こ
の連通管路に制御弁を接続するようにしたものである。 従って排気管に設けられているパティキュレートフィル
タを通過し、パティキュレートが除去された排気ガスを
吸気側に戻すことが可能になり、これによってＥＧＲを
行なっても制御弁が固着したり、あるいはシリンダライ
ナやピストンリングが摩耗する不具合を防止することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例に係るエンジンの吸排気装置を示
す配管図、第２図は第２の実施例のエンジンの吸排気装
置の配管図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 １４・・・・・排気管 １５・・・・・主パティキュレートフィルタ１６・・・
・・ＥＧＲパイプ １７・・・・・補助パティキュレートフィルタ１８・・
・・・制御弁 ２１．２２・・エアノズル ２６．２７・・電磁バルブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンジンの排気管に主パティキュレートフィルタを
   取付けるとともに、該主パティキュレートフィルタの上
   流側で前記排気管から分岐するように吸気側と連通する
   連通管路を設け、該連通管路に補助パティキュレートフ
   ィルタと制御弁とを取付け、さらに前記主パティキュレ
   ートフィルタと前記補助パティキュレートフィルタの下
   流側にそれぞれ逆洗用エアノズルを設けるようにしたこ
   とを特徴とするエンジンの吸排気装置。 ２、エンジンの排気管にパティキュレートフィルタを取
   付けるとともに、該パティキュレートフィルタの下流側
   で前記排気管から分岐するように吸気側と連通する連通
   管路を設け、該連通管路に制御弁を接続するようにした
   ことを特徴とするエンジンの吸排気装置。