JPS60125714A - ディ−ゼル機関の排気処理方法 - Google Patents
ディ−ゼル機関の排気処理方法Info
- Publication number
- JPS60125714A JPS60125714A JP58230500A JP23050083A JPS60125714A JP S60125714 A JPS60125714 A JP S60125714A JP 58230500 A JP58230500 A JP 58230500A JP 23050083 A JP23050083 A JP 23050083A JP S60125714 A JPS60125714 A JP S60125714A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- filter
- battery voltage
- time
- diesel engine
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust 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
- F01N3/023—Exhaust 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
- F01N3/027—Exhaust 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 using electric or magnetic heating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
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- F01N3/031—Exhaust 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 having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start
- F01N3/032—Exhaust 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 having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start during filter regeneration only
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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機関の排気処理方法に関する。
従来技術
ディーゼル機関の排気ガス中に含まれる、主にカーボン
からなる微粒子が大気に放出されるのを防止するために
ディーゼル機関の排気通路内に微粒子捕獲フィルタと電
気ヒータとを設け、予め定められた一定期間経過毎に一
定時間ヒータを発熱せしめてフィルタ内に捕獲堆積した
微粒子を燃焼除去するようにした排気処理方法が知られ
ている。
からなる微粒子が大気に放出されるのを防止するために
ディーゼル機関の排気通路内に微粒子捕獲フィルタと電
気ヒータとを設け、予め定められた一定期間経過毎に一
定時間ヒータを発熱せしめてフィルタ内に捕獲堆積した
微粒子を燃焼除去するようにした排気処理方法が知られ
ている。
しかしながらこの電気ヒータはバッテリから電力を供給
するようにしているのでバッテリ電圧が低下するとヒー
タの発熱温度も低下し、斯くしてヒータを予め定められ
た一定時間発熱せしめてもフィルタに堆積した微粒子を
燃焼させるのが困難であるという問題がある。これに対
し、バッテリ電圧が低下したときのことを考慮してヒー
タの設定電圧を低くするとバッテリ電圧が正常なときに
ヒータが過熱され、斯くしてヒータが破損するという問
題を生ずる。
するようにしているのでバッテリ電圧が低下するとヒー
タの発熱温度も低下し、斯くしてヒータを予め定められ
た一定時間発熱せしめてもフィルタに堆積した微粒子を
燃焼させるのが困難であるという問題がある。これに対
し、バッテリ電圧が低下したときのことを考慮してヒー
タの設定電圧を低くするとバッテリ電圧が正常なときに
ヒータが過熱され、斯くしてヒータが破損するという問
題を生ずる。
発明の目的
本発明はバッテリ電圧が変動してもヒータが破損するこ
となくフィルタに堆積した微粒子を確実に燃焼除去する
ことのできる排気処理方法を提供することにある。
となくフィルタに堆積した微粒子を確実に燃焼除去する
ことのできる排気処理方法を提供することにある。
発明の構成
本発明の構成は、ディーゼル機関の排気通路内に微粒子
捕獲フィルタと複数個の電気ヒータとを設け、予め定め
られた一定期間経過する毎にヒータを順次発熱せしめて
フィルタ内に捕獲堆積した微粒子を燃焼除去するように
した排気処理方法において、バッテリ電圧を検出し、バ
ッテリ電圧が低くなるにつれてヒータへの通電時間を長
くするようにしたことにある。
捕獲フィルタと複数個の電気ヒータとを設け、予め定め
られた一定期間経過する毎にヒータを順次発熱せしめて
フィルタ内に捕獲堆積した微粒子を燃焼除去するように
した排気処理方法において、バッテリ電圧を検出し、バ
ッテリ電圧が低くなるにつれてヒータへの通電時間を長
くするようにしたことにある。
実施例
第1図を参照すると、■はディーゼル機関本体、2は排
気ターボチャージャ、3は排気ターボチャージャ2の排
気出口に連結された排気管を夫々示し、排気ガスは通常
矢印Aで示すように排気管3内を流れる。排気管3内に
は例えばコージライトからなる三次元網目構造の微粒子
捕獲フィルタ4が挿入され、更にフィルタ4の前方には
加熱装置5が配置される。一方、排気管3内にはフィル
タ4および加熱装置5を迂回するバイパス通路6が形成
され、このバイパス通路6内にバイパス弁7が挿入され
る。バイパス弁7はロッド8を介して負圧アクチュエー
タ9に連結され、バイパス弁7はi圧アクチュエータ9
によって開閉制御される。
気ターボチャージャ、3は排気ターボチャージャ2の排
気出口に連結された排気管を夫々示し、排気ガスは通常
矢印Aで示すように排気管3内を流れる。排気管3内に
は例えばコージライトからなる三次元網目構造の微粒子
捕獲フィルタ4が挿入され、更にフィルタ4の前方には
加熱装置5が配置される。一方、排気管3内にはフィル
タ4および加熱装置5を迂回するバイパス通路6が形成
され、このバイパス通路6内にバイパス弁7が挿入され
る。バイパス弁7はロッド8を介して負圧アクチュエー
タ9に連結され、バイパス弁7はi圧アクチュエータ9
によって開閉制御される。
負圧アクチュエータ9はダイアフラム10によって大気
から隔離された負圧室11を有し、負圧室11は大気に
連通可能な電磁切換弁12を介して負圧タンク13に連
結される。負圧室11は通常電磁切換弁12を介して大
気に開放されており、バイパス弁7は第1図に示すよう
に閉鎖している。
から隔離された負圧室11を有し、負圧室11は大気に
連通可能な電磁切換弁12を介して負圧タンク13に連
結される。負圧室11は通常電磁切換弁12を介して大
気に開放されており、バイパス弁7は第1図に示すよう
に閉鎖している。
従って排気ガスは通常矢印Aで示すようにフィルタ4を
通って大気に放出される。このとき排気ガス中に含まれ
る微粒子は網目構造をなすフィルタ4の内部に付着堆積
し、斯くして微粒子の大気放出が抑制される。車両が予
め定められた一定距離だけ走行すると、或いは機関が予
め定められた一定回転数だけ回転したときに負圧室11
が負圧タンク13に連結されてバイパス弁7が開弁せし
められ、その結果大部分の排気ガスはバイパス通路6を
介して大気に排出される。バイパス弁7が開弁すると加
熱装置5が発熱せしめられ、それによって加熱装置5側
のフィルタ4端面上に堆積した微粒子が着火燃焼せしめ
られる。次いで着火火炎はフィルタ4内を矢印入方向に
進行し、フィルタ4内に堆積した全微粒子が燃焼せしめ
られる。次いで加熱装置5の発熱作用が停止せしめられ
、バイパス弁7が再び閉弁せしめられる。このようにし
て微粒子の大気放出が抑制されることになる。
通って大気に放出される。このとき排気ガス中に含まれ
る微粒子は網目構造をなすフィルタ4の内部に付着堆積
し、斯くして微粒子の大気放出が抑制される。車両が予
め定められた一定距離だけ走行すると、或いは機関が予
め定められた一定回転数だけ回転したときに負圧室11
が負圧タンク13に連結されてバイパス弁7が開弁せし
められ、その結果大部分の排気ガスはバイパス通路6を
介して大気に排出される。バイパス弁7が開弁すると加
熱装置5が発熱せしめられ、それによって加熱装置5側
のフィルタ4端面上に堆積した微粒子が着火燃焼せしめ
られる。次いで着火火炎はフィルタ4内を矢印入方向に
進行し、フィルタ4内に堆積した全微粒子が燃焼せしめ
られる。次いで加熱装置5の発熱作用が停止せしめられ
、バイパス弁7が再び閉弁せしめられる。このようにし
て微粒子の大気放出が抑制されることになる。
第2図に加熱装置5の正面図と電子制御ユニット20の
回路図を示す。第2図を参照すると加熱ヒータ5は等角
度間隔に配置されたセクター状をなす6個の電気ヒータ
15a 、15b 、15c 、15d 。
回路図を示す。第2図を参照すると加熱ヒータ5は等角
度間隔に配置されたセクター状をなす6個の電気ヒータ
15a 、15b 、15c 、15d 。
15e 、15fから構成され、これらヒータ15a。
15b 、L5c 、15d 、15e 、15fを夫
々kl 、Th2 。
々kl 、Th2 。
No、3 、 No、4 、No、5 、 N116ヒ
ータと称す。各ヒータの内端部は接地され、各ヒータの
外端部は対応する端子16a、16b、16c、16d
、16e、16fに夫々接続される。
ータと称す。各ヒータの内端部は接地され、各ヒータの
外端部は対応する端子16a、16b、16c、16d
、16e、16fに夫々接続される。
一方、電子制御ユニット20はディジタルコンピュータ
からなり、双方向性ハス21によって互に接続されたR
OM (リードオンリメモリ)22゜RAM (ランダ
ムアクヒスメモリ)23.CPU(マイクロプロセッサ
)24.入力ポート25および出力ボート26を具備す
る。更に、電子制御ユニット20は双方向性バス27を
介してCPU24に接続されたバックアップラム28を
具備する。入力ポート25へはバッテリ29および回転
数センサ30が接続される。一方、出力ボート26は駆
動回路31 、32 、33 、34 、35 、36
を介して対応するヒータ端子16a、16b、16c、
16d、16e、16fに接続され、更に駆動回路37
を介して電磁切換弁12に接続される。
からなり、双方向性ハス21によって互に接続されたR
OM (リードオンリメモリ)22゜RAM (ランダ
ムアクヒスメモリ)23.CPU(マイクロプロセッサ
)24.入力ポート25および出力ボート26を具備す
る。更に、電子制御ユニット20は双方向性バス27を
介してCPU24に接続されたバックアップラム28を
具備する。入力ポート25へはバッテリ29および回転
数センサ30が接続される。一方、出力ボート26は駆
動回路31 、32 、33 、34 、35 、36
を介して対応するヒータ端子16a、16b、16c、
16d、16e、16fに接続され、更に駆動回路37
を介して電磁切換弁12に接続される。
次に第3図に示すフローチャートを参照してヒータの加
熱制御方法について説明する。第3図を参照するとまず
始めにステップ40において再生条件であるか否かが判
別される。即ち、ハックアップラム28内には機関回転
数センサ30の出力信号に基いて機関回転数が累積して
記憶されており、この機関回転数が予め定められた回転
数(例えば10万回転)を越えしかも現在の機関回転数
が例えば2500r、p、m以下のときに再生条件であ
ると判断されてステップ41に進む。ステップ41では
バッテリ29め出力電圧が16〜15Vの範囲にあるか
否かが判別され、この範囲にあるときはステップ42に
進んで第4図に示す通電方式でもってヒータに通電され
る。なお、第4図においてNo、 1〜陽6はヒータの
番号を、Eは電磁切換弁12を示している。第4図に示
す通電方式ではまず始めに電磁切換弁12がイリ勢され
て負圧室11が負圧クンク13に連結されることにより
バイパス弁7が開弁せしめられ、次いでN01ヒータか
らに6ヒータまで順次を時間、例えば30秒ずつ通電さ
れる。このときの通電時間tは第5図においてtlで示
される。なお、第5図において横軸tはヒータへの通電
時間を示し、縦軸Tはヒータの表面温度を示す。また、
第5図の縦軸TにおいてPは微粒子が着火せしめられる
着火温度を示し、Qはヒータが溶損する限界温度を示す
。第5図の曲線Iはバッテリ電圧が16〜15Vのとき
のヒータ表面温度の立上りを示しており、ヒータ表面温
度Tが着火温度Pに達するまでの時間t1の間、ヒータ
に通電される。このように時間t1の間、各ヒータに順
次通電せしめられると各ヒータに対面したフィルタ4端
面の微粒子が順次燃焼せしめられる。阻6ヒータへの通
電が完了すると電磁切換弁12が消勢され、バイパス弁
7が閉弁ぜしめられる。
熱制御方法について説明する。第3図を参照するとまず
始めにステップ40において再生条件であるか否かが判
別される。即ち、ハックアップラム28内には機関回転
数センサ30の出力信号に基いて機関回転数が累積して
記憶されており、この機関回転数が予め定められた回転
数(例えば10万回転)を越えしかも現在の機関回転数
が例えば2500r、p、m以下のときに再生条件であ
ると判断されてステップ41に進む。ステップ41では
バッテリ29め出力電圧が16〜15Vの範囲にあるか
否かが判別され、この範囲にあるときはステップ42に
進んで第4図に示す通電方式でもってヒータに通電され
る。なお、第4図においてNo、 1〜陽6はヒータの
番号を、Eは電磁切換弁12を示している。第4図に示
す通電方式ではまず始めに電磁切換弁12がイリ勢され
て負圧室11が負圧クンク13に連結されることにより
バイパス弁7が開弁せしめられ、次いでN01ヒータか
らに6ヒータまで順次を時間、例えば30秒ずつ通電さ
れる。このときの通電時間tは第5図においてtlで示
される。なお、第5図において横軸tはヒータへの通電
時間を示し、縦軸Tはヒータの表面温度を示す。また、
第5図の縦軸TにおいてPは微粒子が着火せしめられる
着火温度を示し、Qはヒータが溶損する限界温度を示す
。第5図の曲線Iはバッテリ電圧が16〜15Vのとき
のヒータ表面温度の立上りを示しており、ヒータ表面温
度Tが着火温度Pに達するまでの時間t1の間、ヒータ
に通電される。このように時間t1の間、各ヒータに順
次通電せしめられると各ヒータに対面したフィルタ4端
面の微粒子が順次燃焼せしめられる。阻6ヒータへの通
電が完了すると電磁切換弁12が消勢され、バイパス弁
7が閉弁ぜしめられる。
再び第3図に戻るとステップ41においてバッテリ電圧
が16〜15Vの範囲にないと判別されたときはステッ
プ43に進み、バッテリ電圧が15〜14Vの範囲にあ
るか否かが判別される。
が16〜15Vの範囲にないと判別されたときはステッ
プ43に進み、バッテリ電圧が15〜14Vの範囲にあ
るか否かが判別される。
バッテリ電圧が15〜14Vの範囲にあるときにはステ
ップ44に進んで隘1ヒータから階6ヒータまで順次t
1時間よりも長いt2時間ずつ通電される。バッテリ電
圧が低下すると曲線■に示されるようにヒータ表面温度
Tの立上りが悪くなるがヒータをt2時間通電すること
によってヒータ表面温度Tは着火温度Pに達し、斯(し
てフィルタ4に堆積した微粒子を燃焼せしめることがで
きる。
ップ44に進んで隘1ヒータから階6ヒータまで順次t
1時間よりも長いt2時間ずつ通電される。バッテリ電
圧が低下すると曲線■に示されるようにヒータ表面温度
Tの立上りが悪くなるがヒータをt2時間通電すること
によってヒータ表面温度Tは着火温度Pに達し、斯(し
てフィルタ4に堆積した微粒子を燃焼せしめることがで
きる。
一方、バッテリ電圧が更に低く、14〜IIVの範囲に
あるときにはステップ45からステップ46に進み、こ
のときには階1ヒータがら#L6ヒータまで時間t2よ
りも長いも3時間ずつ通電される。このときには第5図
の曲線■に示されるようにヒータ表面温度Tの立上りは
更に悪くなるがヒータを13時間通電することによって
ヒータ表面温度Tは着火温度Pに達し、斯くしてフィル
タ4に堆積した微粒子を燃焼せしめることができる。
あるときにはステップ45からステップ46に進み、こ
のときには階1ヒータがら#L6ヒータまで時間t2よ
りも長いも3時間ずつ通電される。このときには第5図
の曲線■に示されるようにヒータ表面温度Tの立上りは
更に悪くなるがヒータを13時間通電することによって
ヒータ表面温度Tは着火温度Pに達し、斯くしてフィル
タ4に堆積した微粒子を燃焼せしめることができる。
発明の効果
パンテリ電圧が低下するに従ってヒータへの通電時間を
長くすることによってバッテリ電圧が低下してもフィル
タに堆積した微粒子を確実に着火燃焼せしめることがで
きる。また、このようにバッテリ電圧が低下したときに
ヒータの通電時間を長くすることによってヒータの設定
電圧を高くする必要がなくなるのでヒータが破損する危
険性もない。
長くすることによってバッテリ電圧が低下してもフィル
タに堆積した微粒子を確実に着火燃焼せしめることがで
きる。また、このようにバッテリ電圧が低下したときに
ヒータの通電時間を長くすることによってヒータの設定
電圧を高くする必要がなくなるのでヒータが破損する危
険性もない。
第1図は内燃機関の全体図、第2図は電子制御ユニット
および加熱装置を示す図、第3図はヒータ通電制御のフ
ローチャート、第4図はヒータ通電制御のタイムチャー
ト、第5図はヒータ通電時間とヒータ表面温度との関係
を示す図である。 3・・・排気管、 4・・・フィルタ、 5・・・加熱
装置、7・・・バイパス弁、 15a、15b、15c、15d、15e、15f−ヒ
ータ、20・・・電子制御ユニット。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理土中山恭介 弁理士 山 口 昭 之 弁理士西山雅也 第3図 第4図 第5図 1、12131
および加熱装置を示す図、第3図はヒータ通電制御のフ
ローチャート、第4図はヒータ通電制御のタイムチャー
ト、第5図はヒータ通電時間とヒータ表面温度との関係
を示す図である。 3・・・排気管、 4・・・フィルタ、 5・・・加熱
装置、7・・・バイパス弁、 15a、15b、15c、15d、15e、15f−ヒ
ータ、20・・・電子制御ユニット。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理土中山恭介 弁理士 山 口 昭 之 弁理士西山雅也 第3図 第4図 第5図 1、12131
Claims (1)
- ディーゼル機関の排気通路内に微粒子捕獲フィルタと複
数個の電気ヒータとを設け、予め定められた一定期間経
過する毎に該ヒータを順次発熱せしめてフィルタ内に捕
獲堆積した微粒子を燃焼除去するようにした排気処理方
法において、バッテリ電圧を検出し、該バッテリ電圧が
低くなるにつれてヒータへの通電時間を長くするように
したディーゼル機関の排気処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58230500A JPS60125714A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | ディ−ゼル機関の排気処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58230500A JPS60125714A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | ディ−ゼル機関の排気処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60125714A true JPS60125714A (ja) | 1985-07-05 |
| JPH0438891B2 JPH0438891B2 (ja) | 1992-06-25 |
Family
ID=16908738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58230500A Granted JPS60125714A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | ディ−ゼル機関の排気処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60125714A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5101095A (en) * | 1989-03-30 | 1992-03-31 | Donaldson Company, Inc. | Diesel engine gas filter with electrical heater |
| GB2345238A (en) * | 1997-11-08 | 2000-07-05 | Ewos Ltd | Sinkable fish food pellets having good palatable properties |
-
1983
- 1983-12-08 JP JP58230500A patent/JPS60125714A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5101095A (en) * | 1989-03-30 | 1992-03-31 | Donaldson Company, Inc. | Diesel engine gas filter with electrical heater |
| GB2345238A (en) * | 1997-11-08 | 2000-07-05 | Ewos Ltd | Sinkable fish food pellets having good palatable properties |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0438891B2 (ja) | 1992-06-25 |
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