JPS6073009A - 内燃機関の排気微粒子処理装置 - Google Patents
内燃機関の排気微粒子処理装置Info
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- JPS6073009A JPS6073009A JP58178320A JP17832083A JPS6073009A JP S6073009 A JPS6073009 A JP S6073009A JP 58178320 A JP58178320 A JP 58178320A JP 17832083 A JP17832083 A JP 17832083A JP S6073009 A JPS6073009 A JP S6073009A
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- Japan
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- exhaust
- supply passage
- air
- trap
- engine
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- 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
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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- 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
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は内燃機関の排気微粒子処理装置に関する。
〈従来技術〉
内燃機関例えばディーゼルエンジンの排気中にはカーボ
ンを主成分とする排気微粒子が多く含まれているため、
この微粒子を排気通路の途中に設けたトラップにより捕
集し微粒子の外部拡散を防止するようにしている。
ンを主成分とする排気微粒子が多く含まれているため、
この微粒子を排気通路の途中に設けたトラップにより捕
集し微粒子の外部拡散を防止するようにしている。
かかる排気微粒子処理装置の従来例として第１図に示す
ものがある（特開昭５６−１１５８０９号公報参照）。
ものがある（特開昭５６−１１５８０９号公報参照）。
すなわち、内燃機関の排気マニホールド１に接続された
過給機２のタービン３の出口には排気管４を介して微粒
子捕集用のトラップ５が接続され、このトラップ５によ
り排気中に含まれる微粒子を捕集する。
過給機２のタービン３の出口には排気管４を介して微粒
子捕集用のトラップ５が接続され、このトラップ５によ
り排気中に含まれる微粒子を捕集する。
そして、トラップ５に所定量の微粒子が捕集されると、
前記トラップ５上流に設けられたバーナー装置６を作動
させてこのバーナー装置６によりトラップ５に貯ってい
る微粒子を加熱燃焼させ、トラップ５の再生を図るよう
にしている。
前記トラップ５上流に設けられたバーナー装置６を作動
させてこのバーナー装置６によりトラップ５に貯ってい
る微粒子を加熱燃焼させ、トラップ５の再生を図るよう
にしている。
また、前記バーナー装置６には燃料噴射弁Ｔから供給さ
れる燃料と機関駆動されるエアポンプ８から供給される
空気との混合気が混合気供給通路９を介して導入される
。
れる燃料と機関駆動されるエアポンプ８から供給される
空気との混合気が混合気供給通路９を介して導入される
。
しかしながら、このような従来の排気微粒子処理装置に
おいては、エアポンプ８がら空気を供給するので機関の
全運転領域でトラップ５の再生を行なう場合バーナー装
置６に空気を供給するエアポンプ８が大容量となシトラ
ップ５の再生装置が大型になるという問題点があった。
おいては、エアポンプ８がら空気を供給するので機関の
全運転領域でトラップ５の再生を行なう場合バーナー装
置６に空気を供給するエアポンプ８が大容量となシトラ
ップ５の再生装置が大型になるという問題点があった。
また、大容量のエアポンプ８がバーナー装置６の非作動
時にも機関にょシ駆動されているため、この場合エアポ
ンプ８が機関の無駄な負荷となシ機関出力の低下或いは
燃費の悪化を招くという問題点があった。
時にも機関にょシ駆動されているため、この場合エアポ
ンプ８が機関の無駄な負荷となシ機関出力の低下或いは
燃費の悪化を招くという問題点があった。
〈発明の目的〉
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、トラップの
再生装置の小型化を図ると共に、機関出力の低下及び燃
費の悪化を防止することを目的とする。
再生装置の小型化を図ると共に、機関出力の低下及び燃
費の悪化を防止することを目的とする。
〈発明の構成〉
このため、本発明では、混合気供給通路に過給機のコン
プレッサから吐出される空気を供給する第１の燃焼用空
気供給通路と、前記混合気供給通路にバーナー装置の上
流の排気通路から排気を供給する第２の燃焼用空気供給
通路と、これら両通路を選択的に切換える切換装置と、
を設けるようにしたものである。
プレッサから吐出される空気を供給する第１の燃焼用空
気供給通路と、前記混合気供給通路にバーナー装置の上
流の排気通路から排気を供給する第２の燃焼用空気供給
通路と、これら両通路を選択的に切換える切換装置と、
を設けるようにしたものである。
〈実施例〉
以下、本発明を第２図及び第３図に示ず一実施例に基づ
いて説明する。
いて説明する。
機関の吸気マニホールド１１及び排気マニホールド１２
の集合部には過給機１３のコンプレッサ１４及びタービ
ン１５がそれぞれ介装され、過給機付きの内燃機関が構
成される。前記コンプレッサ１４の入口には吸気ダクト
１６を介してエアクリーナ１７のクリーンサイドが接続
され、またタービン１５の排気出口には排気通路１８を
介して従来と同様のトラップ１９が接続される。このト
ラップ１９上流にはバーナー装置２０が介装されている
。バーナー装置２０内には該バーナー装置２０に燃焼用
混合気を供給する混合気供給通路２１の開口端部が臨ま
せである。混合気供給通路２１の上流端部には燃料噴射
弁２２が設けられている。
の集合部には過給機１３のコンプレッサ１４及びタービ
ン１５がそれぞれ介装され、過給機付きの内燃機関が構
成される。前記コンプレッサ１４の入口には吸気ダクト
１６を介してエアクリーナ１７のクリーンサイドが接続
され、またタービン１５の排気出口には排気通路１８を
介して従来と同様のトラップ１９が接続される。このト
ラップ１９上流にはバーナー装置２０が介装されている
。バーナー装置２０内には該バーナー装置２０に燃焼用
混合気を供給する混合気供給通路２１の開口端部が臨ま
せである。混合気供給通路２１の上流端部には燃料噴射
弁２２が設けられている。
燃料噴射弁２２近傍の混合気供給通路２１が分岐され、
この分岐通路２３の上流端部には第１及び第２の燃焼用
空気供給通路２４．２５の下流端部が接続されている。
この分岐通路２３の上流端部には第１及び第２の燃焼用
空気供給通路２４．２５の下流端部が接続されている。
第１の燃焼用空気供給通路２４の上流端部は前記過給機
１３のコンプレッサ１４出口から吸気マニホールド１１
の集合部に至る過給タソト２６に接続され、第２の燃焼
用空気供給通路２５の上流端部は排気マニホールド１２
からタービン１５人口に至る排気通路１８に接続されて
いる。また、第１及び第２の燃焼用空気供給通路２５に
は流量制御弁２６．２７が介装されている。これら流量
制御弁２６．２７には流量制御弁２６．２７に負圧空気
を導入する負圧導入管２８ａ、２８ｂの下流端部が接続
され、負圧導入管２８ａ、２８ｂの上流端部は電磁式切
換弁２９の各アウトレットにそれぞれ接続されている。
１３のコンプレッサ１４出口から吸気マニホールド１１
の集合部に至る過給タソト２６に接続され、第２の燃焼
用空気供給通路２５の上流端部は排気マニホールド１２
からタービン１５人口に至る排気通路１８に接続されて
いる。また、第１及び第２の燃焼用空気供給通路２５に
は流量制御弁２６．２７が介装されている。これら流量
制御弁２６．２７には流量制御弁２６．２７に負圧空気
を導入する負圧導入管２８ａ、２８ｂの下流端部が接続
され、負圧導入管２８ａ、２８ｂの上流端部は電磁式切
換弁２９の各アウトレットにそれぞれ接続されている。
電磁式切換弁２９は、図示しない制御装置からの信号を
受け、排気中の残存酸素が例えば１５％以上である機関
低負荷運転領域においては一方の流量制御弁２７に負圧
空気を供給して排気が第２の燃焼用空気供給通路２５を
介して混合気供給通路２１に導入され、またそれ以外の
運転領域においては他方の流量制御弁２６に負圧空気を
供給してコンプレッサ１４から吐出された空気が第１の
燃焼用空気供給通路２４を介して混合気供給通路２１に
導入されるように構成される。また、制御装置は機関の
回転速度及び負荷と予め設定された機関の運転状態とに
基づいて電磁式切換弁２９に作動信号を出力する。
受け、排気中の残存酸素が例えば１５％以上である機関
低負荷運転領域においては一方の流量制御弁２７に負圧
空気を供給して排気が第２の燃焼用空気供給通路２５を
介して混合気供給通路２１に導入され、またそれ以外の
運転領域においては他方の流量制御弁２６に負圧空気を
供給してコンプレッサ１４から吐出された空気が第１の
燃焼用空気供給通路２４を介して混合気供給通路２１に
導入されるように構成される。また、制御装置は機関の
回転速度及び負荷と予め設定された機関の運転状態とに
基づいて電磁式切換弁２９に作動信号を出力する。
尚、３０は図示しない負圧供給源から負圧通路３１を介
して導入された負圧空気の流量制御弁２６．２７への供
給量をデユーティ制御する負圧制御器、３２はバーナー
装置２０の着火用グロープラグである。ここで、流量制
御弁２６．２７、電磁式切換弁２９、制御装置によシ切
換装置を構成する。
して導入された負圧空気の流量制御弁２６．２７への供
給量をデユーティ制御する負圧制御器、３２はバーナー
装置２０の着火用グロープラグである。ここで、流量制
御弁２６．２７、電磁式切換弁２９、制御装置によシ切
換装置を構成する。
次に、かかる排気微粒子処理装置の作用を説明する。
過給機１３のタービン１５を駆動した排気は排気通路１
８を流通してトラップ１９に導入され、トラップ１９に
よシ排気中に含まれるカーボン等の排気微粒子が捕集さ
れて排気が清浄な状態で大気中に放出される。
８を流通してトラップ１９に導入され、トラップ１９に
よシ排気中に含まれるカーボン等の排気微粒子が捕集さ
れて排気が清浄な状態で大気中に放出される。
そして、トラップ１９に所定量以上の排気微粒子が捕集
されたと判断されたとき、例えば圧力センサ（図示せず
）によシ検出されたトラップ１９」二流の排気圧力に対
するトラップ１９の前後差圧が所定値以上に達し、かつ
トラップ１９人口の温度センサ（図示せず）によシ検出
された排気温度が所定値以下のときにバーナー装置２０
が作動してトラップ１９に捕集された排気微粒子を加熱
燃焼しトラップ１９の再生を行なう。
されたと判断されたとき、例えば圧力センサ（図示せず
）によシ検出されたトラップ１９」二流の排気圧力に対
するトラップ１９の前後差圧が所定値以上に達し、かつ
トラップ１９人口の温度センサ（図示せず）によシ検出
された排気温度が所定値以下のときにバーナー装置２０
が作動してトラップ１９に捕集された排気微粒子を加熱
燃焼しトラップ１９の再生を行なう。
このトラップ１９の再生時には、機関の回転速度及び負
荷を検出し、これら検出値と予め設定された機関の運転
状態とに基づいて制御装置が前記電磁式切換弁２９に作
動信号を出力する。す々わち、排気中の残存酸素濃度が
例えば１５％以上でおいては、電磁式切換弁２９によυ
負圧を一方の流量制御弁２Ｔに供給して流量制御弁２７
を制御し、残存酸素の多い排気を第２の燃焼用空気供給
通路２５及び分岐管２３を介して混合気供給通路２１に
供給する。そして、燃料噴射弁２２から噴出された燃料
と排気との混合気をバーナー装置２０に供給して着火用
グロープラグ３２により着火燃焼させる。
荷を検出し、これら検出値と予め設定された機関の運転
状態とに基づいて制御装置が前記電磁式切換弁２９に作
動信号を出力する。す々わち、排気中の残存酸素濃度が
例えば１５％以上でおいては、電磁式切換弁２９によυ
負圧を一方の流量制御弁２Ｔに供給して流量制御弁２７
を制御し、残存酸素の多い排気を第２の燃焼用空気供給
通路２５及び分岐管２３を介して混合気供給通路２１に
供給する。そして、燃料噴射弁２２から噴出された燃料
と排気との混合気をバーナー装置２０に供給して着火用
グロープラグ３２により着火燃焼させる。
第３図（Ａ）領域（高負荷運転領域）においては、流量
制御弁２６を制御して過給機１３のコンプレッサ１４に
より加圧された空気を第１の燃焼用空気供給通路２４及
び分岐管２３を介して混合気供給通路２１に供給する。
制御弁２６を制御して過給機１３のコンプレッサ１４に
より加圧された空気を第１の燃焼用空気供給通路２４及
び分岐管２３を介して混合気供給通路２１に供給する。
また、第３図（Ｂ）領域においてはバーナー装置２０を
作動させる間だけ機関の燃料噴射時期を適幽に遅らせる
ことによシ空気の供給が行なえる。
作動させる間だけ機関の燃料噴射時期を適幽に遅らせる
ことによシ空気の供給が行なえる。
すなわち、燃料噴射時期を遅らせると、機関の出力は第
３図破線の如く低下するが、排気温度が上昇してコンプ
レッサ１４の過給圧が上昇し、コンプレッサ１４から加
圧された空気が第１の燃焼用空気供給通路２４及び分岐
管２３を介して混合気供給通路２１に供給できる。この
とき、（Ｂ）領域及び（Ｃ）領域の内領域でコンプレッ
サ１４からの加圧空気の供給が可能であるが通常は（Ｂ
）領域を優先に行なうのが良い（第３図中ハツチング部
）。
３図破線の如く低下するが、排気温度が上昇してコンプ
レッサ１４の過給圧が上昇し、コンプレッサ１４から加
圧された空気が第１の燃焼用空気供給通路２４及び分岐
管２３を介して混合気供給通路２１に供給できる。この
とき、（Ｂ）領域及び（Ｃ）領域の内領域でコンプレッ
サ１４からの加圧空気の供給が可能であるが通常は（Ｂ
）領域を優先に行なうのが良い（第３図中ハツチング部
）。
以上の如く、機関の略全運転領域において酸素濃度の高
い排気或いは空気をバーナー装置２０に供給してトラッ
プ１９に捕集された微粒子を加熱燃焼させるようにした
ので、従来使用されていた大容景のエアポンプが不要と
一＆ｊｌ））ラップの再生装置の小型化を図れる。また
、エアポンプが不要となることによりこのエアポンプの
駆動源である機関の出力低下及び燃費の悪化を防止でき
る。
い排気或いは空気をバーナー装置２０に供給してトラッ
プ１９に捕集された微粒子を加熱燃焼させるようにした
ので、従来使用されていた大容景のエアポンプが不要と
一＆ｊｌ））ラップの再生装置の小型化を図れる。また
、エアポンプが不要となることによりこのエアポンプの
駆動源である機関の出力低下及び燃費の悪化を防止でき
る。
尚、バーナー装置２０に供給される排気量及び空気量は
図示しない制御装置に予め記憶されたデユーティ比に基
づいて負圧制御器３０を制御すれば最適に制御される。
図示しない制御装置に予め記憶されたデユーティ比に基
づいて負圧制御器３０を制御すれば最適に制御される。
〈発明の効鼎〉
本発明は、以上説明したように、過給機のコンプレッサ
から吐出される空気と排気通路の排気とを適宜選択して
バーナー装置に供給するようにしたので、エアポンプが
不要となりトラップの再生装置の小型化を図れる。また
、エアポンプが不要となるので、エアポンプの駆動源で
ある機関の出力低下及び燃費の悪化を防止できる。
から吐出される空気と排気通路の排気とを適宜選択して
バーナー装置に供給するようにしたので、エアポンプが
不要となりトラップの再生装置の小型化を図れる。また
、エアポンプが不要となるので、エアポンプの駆動源で
ある機関の出力低下及び燃費の悪化を防止できる。
第１図は排気微粒子処理装置の従来例を示す概略図、第
２図は本発明の一実施例を示す概略図、第３図は同上の
バーナー装置の作動域を示す特性図である。 １２・・・排気マニホールド １３・・・過給機１４・
・・コンプレッサ １９・・・トラップ ２０・・・バ
ーナー装置 ２１・・・混合気供給通路２４・・・第１
の燃焼用空気供給通路 ２５・・・第２の燃焼用空気供
給通路 ２６．２７・・・流量制御弁 ２９・・・電磁
式切換弁 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士笹 島 富二雄 手続補正書槍釦 昭和５９年１月３０日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 ■、小事件表示 昭和５８年特許願第１７８３２０号 ２、発明の名称 内燃機関の排気微粒子処理装置 ３．１ｉｉ正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 神奈川県横浜市神奈用区宝町２番地名 称 （
３９９）日産自動車株式会社代表者 石屋 俊 ４、代理人 住 所 東京都港区西新橋１丁目４番１０号第三森ビル 意 ５０８−９５７７ 氏 名 弁理士 （７８３３）笹 島 冨二雄５、補正
の対象 発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第８頁第１行目に「（機関低負荷運転領＠
）］とあるを「（破線の下＋ｌｔ’ｌ領域）ｊと補正す
る。 （２）明細書第８頁第１８〜第１９行目に「機関の出力
は・・・・・・低下するが、ｊとあるをＰｉｌｌ除する
。 （３）明Ｉｌｌ書第９頁第４〜第７行目に「域及びｔｅ
ｌ領域の・・・・・・行なうのが良い（第３図中ハツチ
ング部）。ｊとあるを「域とＩｃ）領域の両領域が重な
った部分（第３図中ハツチング部）では（Ｙ３）領域の
制御方法を優先的に行なうのが良い。」と補正する。 以上
２図は本発明の一実施例を示す概略図、第３図は同上の
バーナー装置の作動域を示す特性図である。 １２・・・排気マニホールド １３・・・過給機１４・
・・コンプレッサ １９・・・トラップ ２０・・・バ
ーナー装置 ２１・・・混合気供給通路２４・・・第１
の燃焼用空気供給通路 ２５・・・第２の燃焼用空気供
給通路 ２６．２７・・・流量制御弁 ２９・・・電磁
式切換弁 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士笹 島 富二雄 手続補正書槍釦 昭和５９年１月３０日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 ■、小事件表示 昭和５８年特許願第１７８３２０号 ２、発明の名称 内燃機関の排気微粒子処理装置 ３．１ｉｉ正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 神奈川県横浜市神奈用区宝町２番地名 称 （
３９９）日産自動車株式会社代表者 石屋 俊 ４、代理人 住 所 東京都港区西新橋１丁目４番１０号第三森ビル 意 ５０８−９５７７ 氏 名 弁理士 （７８３３）笹 島 冨二雄５、補正
の対象 発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第８頁第１行目に「（機関低負荷運転領＠
）］とあるを「（破線の下＋ｌｔ’ｌ領域）ｊと補正す
る。 （２）明細書第８頁第１８〜第１９行目に「機関の出力
は・・・・・・低下するが、ｊとあるをＰｉｌｌ除する
。 （３）明Ｉｌｌ書第９頁第４〜第７行目に「域及びｔｅ
ｌ領域の・・・・・・行なうのが良い（第３図中ハツチ
ング部）。ｊとあるを「域とＩｃ）領域の両領域が重な
った部分（第３図中ハツチング部）では（Ｙ３）領域の
制御方法を優先的に行なうのが良い。」と補正する。 以上
Claims (1)
- 排気通路に介装され排気中の微粒子を捕集するトラップ
と、該トラップによシ捕集された排気微粒子を加熱燃焼
するバーナー装置と、を備え、該バーナー装置に燃焼用
混合気を混合気供給通路を介して供給するようにした過
給機付内燃機関において、前記過給機のコンプレッサか
ら吐出される空気を前記混合気供給通路に供給する第１
の燃焼用空気供給通路と、前記バーナー装置の上流の排
気通路から排気を前記混合気供給通路に供給する第２の
燃焼用空気供給通路と、これら両道路を選択的に切換え
る切換装置と、を設けたことを特徴とする内燃機関の排
気微粒子処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178320A JPS6073009A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 内燃機関の排気微粒子処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178320A JPS6073009A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 内燃機関の排気微粒子処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6073009A true JPS6073009A (ja) | 1985-04-25 |
| JPH0461165B2 JPH0461165B2 (ja) | 1992-09-30 |
Family
ID=16046417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58178320A Granted JPS6073009A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 内燃機関の排気微粒子処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6073009A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0715061A1 (de) * | 1994-12-03 | 1996-06-05 | Firma J. Eberspächer | Abgasnachbehandlungssystem eines ladedruckbetriebenen Verbrennungsmotors mit Partikelfilter und Brenner |
| EP1970544A2 (en) | 2007-03-15 | 2008-09-17 | Deere & Company | Internal combustion engine system and method |
| EP1948915B1 (en) * | 2005-11-18 | 2017-08-16 | BorgWarner, Inc. | Air handling system with after-treatment |
-
1983
- 1983-09-28 JP JP58178320A patent/JPS6073009A/ja active Granted
Cited By (5)
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| EP1970544A2 (en) | 2007-03-15 | 2008-09-17 | Deere & Company | Internal combustion engine system and method |
| EP1970544A3 (en) * | 2007-03-15 | 2009-10-07 | Deere & Company | Internal combustion engine system and method |
| US7874148B2 (en) | 2007-03-15 | 2011-01-25 | Deere & Company | Regeneration system and method for particulate traps |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0461165B2 (ja) | 1992-09-30 |
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