JPH0619788Y2 - ディーゼルエンジンの排気浄化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案はディーゼルエンジンの排気浄化装置の改良に
関する。

（従来の技術） ディーゼルエンジンにあっては、排気中に含まれるパー
ティキュレイト（カーボン微粒子）を除去清浄化するた
め、排気通路にパーティキュレイトのトラップフィルタ
を介装すると共に、その上流にフィルタの目詰まり状態
に応じて作動する補助燃焼装置としてのバーナを設け、
トラップフィルタで捕集したパーティキュレイトをバー
ナからの燃焼ガスにより再燃焼処理するようにしたもの
が知られている（実開昭５８−１８０７１１号公報な
ど）。

ところで、このような従来装置ではトラップフィルタの
再生時、バーナでの発生熱量（フィルタに流入する燃焼
ガス温度）が再生処理の進行に関係なく常に一定、実際
にはフィルタ中心部の溶損などを防止するため少なめに
設定されるが、このため再生処理時間が長くなるという
問題点があった。

そこで、トラップフィルタの入口温度を捕集パーティキ
ュレイトの再燃焼処理前半で第一段階の温度に、後半で
第一段階よりも高い第二段階の温度に保つようにバーナ
の作動を制御するようにしたものが提案されている（特
開昭６０−２３０５０７号公報）。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、この従来例ではバーナからの第一段階の
燃焼ガスによりフィルタ中心部の捕集パーティキュレイ
トが、さらに第二段階の燃焼ガスにより外周部の捕集パ
ーティキュレイトが燃焼処理されるが、バーナの燃焼ガ
ス温度が第二段階で上昇しても、高温の燃焼ガスが圧力
損失の小さいフィルタ中心部を通して流れてしまうた
め、捕集パーティキュレイトの燃焼処理が外周部へ速や
かに拡大しない。つまり、期待した程には再生処理時間
の短縮が図れず、また供給エネルギ（バーナへの燃料供
給量）も多くかかるという問題点があった。

（課題を解決するための手段） この考案はこのような問題点を解決するため、エンジン
排気通路にパーティキュレイトのトラップフィルタと、
その上流側に捕集パーティキュレイトを再燃焼処理する
補助燃焼装置を備えるディーゼルエンジンの排気浄化装
置において、トラップフィルタの前端面または後端面の
中央部分を開閉する遮へい板を設けると共に、トラップ
フィルタの入口温度を捕集パーティキュレイトの再燃焼
処理前半で第一段階の温度に、後半で第一段階よりも高
い第二段階の温度に保つように補助燃焼装置の作動を制
御する手段と、同じく再燃焼処理後半でのみ一時的に遮
へい板を閉じるように制御する手段を設ける。

（作用） 補助燃焼装置は再生時、フィルタの入口温度を前半で第
一段階の温度に、後半で第二段階の温度に保つように制
御され、捕集パーティキュレイトの燃焼処理をフィルタ
中心部から外周部へと進行させる。この場合、第二段階
で遮へい板が閉じると、補助燃焼装置からの燃焼ガスが
フィルタ外周部を集中的に流れるため、外周部での捕集
パーティキュレイトの燃焼処理が促進される。

（実施例） 第１、２図において、１はエンジン排気通路２途中に介
装したパーティキュレイトのトラップフィルタで、フィ
ルタ１はケーシング３内で緩衝兼断熱材４を介して固定
される。ケーシング３には燃焼ガスをフィルタ１前端面
中央部に向けて吹き付けるバーナ５と、さらにフィルタ
１前端面の中央部分を開閉する遮へい板６が設けられ
る。

この場合、遮へい板６はケーシング３に軸部７を介して
回動自由に支持され、外部の駆動装置８により軸部７と
一体に回動（開閉）操作される。

そして、９はフィルタ１の目詰まり状態を検出する各種
センサ（図示せず）と共に、バーナ５及び遮へい板６の
制御系を構成するコントロールユニットで、コントロー
ルユニット９は各種センサの検出信号に基づいて捕集パ
ーティキュレイトの再燃焼処理が必要であることを判定
すると、第３図で示すようにフィルタ１入口温度を再生
処理前半で第一段階の温度に、後半で第一段階よりも高
い第二段階の温度に保つようにバーナ５を、また第二段
階で一時的に遮へい板６によりフィルタ１前端面の中央
部分を閉じるように駆動装置８を制御する。

このように構成すると、トラップフィルタ１は再生時、
バーナ５からの第一段階の燃焼ガスによりまずフィルタ
１中心部の捕集パーティキュレイトが燃焼処理され、さ
らに第二段階の高温の燃焼ガスにより外周部の捕集パー
ティキュレイトへと燃焼処理が拡大するのであり、この
場合第二段階で遮へい板６が閉じるとバーナ５からの燃
焼ガスが外周部を集中的に流れるため、外周部での燃焼
処理が促進される。したがって、第４図で示すように捕
集パーティキュレイトの燃焼除去率が向上するため、フ
ィルタ再生処理時間の短縮と溶損などの発生防止が効果
的に図れる。また、捕集パーティキュレイトの燃焼除去
率が従来と同じレベルで十分な場合、第二段階の温度設
定を第５、６図で示すように下げれば良いため、従来に
較べて供給エネルギ（バーナへの燃料供給量）が低減で
きる。なお、遮へい板６は第７図で示すように、フィル
タ１後端面の中央部分に設置しても良い。

（考案の効果） 以上要するにこの考案によれば、エンジン排気通路にパ
ーティキュレイトのトラップフィルタと、その上流側に
捕集パーティキュレイトを再燃焼処理する補助燃焼装置
を備えるディーゼルエンジンの排気浄化装置において、
トラップフィルタの前端面または後端面の中央部分を開
閉する遮へい板を設けると共に、トラップフィルタの入
口温度を捕集パーティキュレイトの再燃焼処理前半で第
一段階の温度に、後半で第一段階よりも高い第二段階の
温度に保つように補助燃焼装置の作動を制御する手段
と、同じく再燃焼処理後半でのみ一時的に遮へい板を閉
じるように制御する手段を設けたので、フィルタ再生処
理時間の短縮と溶損などの発生防止が図れ、また補助燃
焼装置の供給エネルギの低減も可能となるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す構成図、第２図はその
Ａ−Ａ断面図、第３図は同じくフィルタ入口温度と遮へ
い板の制御特性図、第４、５図はそれぞれ効果の一例を
示す燃焼除去特性図、第６図は同じくフィルタ入口温度
の制御特性図、第７図は他の実施例を示す構成図であ
る。 １…トラップフィルタ、２…排気通路、５…バーナ、６
…遮へい板、８…駆動装置、９…コントロールユニット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン排気通路にパーティキュレイトの
   トラップフィルタと、その上流側に捕集パーティキュレ
   イトを再燃焼処理する補助燃焼装置を備えるディーゼル
   エンジンの排気浄化装置において、トラップフィルタの
   前端面または後端面の中央部分を開閉する遮へい板を設
   けると共に、トラップフィルタの入口温度を捕集パーテ
   ィキュレイトの再燃焼処理前半で第一段階の温度に、後
   半で第一段階よりも高い第二段階の温度に保つように補
   助燃焼装置の作動を制御する手段と、同じく再燃焼処理
   後半でのみ一時的に遮へい板を閉じるように制御する手
   段を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの排気
   浄化装置。