JPH0610124Y2

JPH0610124Y2 - パティキュレ−トフィルタ装置

Info

Publication number: JPH0610124Y2
Application number: JP1987114936U
Authority: JP
Inventors: 秀雄永倉
Original assignee: 日野自動車工業株式会社
Priority date: 1987-07-27
Filing date: 1987-07-27
Publication date: 1994-03-16
Anticipated expiration: 2002-07-27
Also published as: JPS6421211U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、車両用ディーゼルエンジン等の排気ガスに
含まれる煤等の有害粒子を除去するパティキュレートフ
ィルタを備える装置に係り、詳しくはこのフィルタに捕
集された有害粒子を万遍なく焼却し再生効率を改善する
ことができるパティキュレートフィルタ装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

車両に搭載されるディーゼルエンジンの排気ガス中の煤
を捕集するパティキュレートフィルタ装置は、排気通路
に配設され排気ガス中の有害粒子を捕集するパティキュ
レートフィルタと、このパティキュレートフィルタの近
傍に設けられパティキュレートフィルタを再生するため
の二次空気を放出する二次空気供給口とを有している。
そして、適宜の時間間隔で、例えばパティキュレートフ
ィルタにおける煤の捕集量が増大して、パティキュレー
トフィルタの通気抵抗が高くなると、二次空気をパティ
キュレートフィルタへ供給して、パティキュレートフィ
ルタにおける捕集煤を燃焼させ、これによりパティキュ
レートフィルタの再生を行なっている。

従来のパティキュレートフィルタ装置では、例えば特開
昭４９−４９０１９号公報記載の装置のように、パティ
キュレートフィルタは、再生中も排気ガスがパティキュ
レートフィルタ内を通過する構成になつていて再生の妨
げとなることを免れなかつた。

〔考案が解決しようとする課題〕

二次空気供給口は、通常、パティキュレートフィルタの
半径方向の中心から偏った位置にあるので、パティキュ
レートフィルタの再生中、パティキュレートフィルタ装
置の半径方向（パティキュレートフィルタ装置の軸方向
に対して直角な方向）に関してパティキュレートフィル
タへの二次空気の供給等にばらつきがあり、パティキュ
レートフィルタの再生にむらが生じ、また再生中も排気
ガスがパティキュレートフィルタ内に流入すると再生作
用が十分に行なえない。

この考案の目的は、むらを少なくしてパティキュレート
フィルタを効率良く再生することができると共に、再生
中は排気ガスをバイパス通路に導くことによつて再生を
効果的に行なえるようにしたパティキュレートフィルタ
装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この考案によるパティキュレートフィルタ装置は、ハウ
ジング(12)と、その上流側及び下流側にほゞ直線的に接
続される上流側排気管(14)と下流側排気管(16)に形成さ
れる排気通路(18)を流通する排気ガス中の有害粒子を捕
集するパティキュレートフィルタ(28)を、ケース体(26)
内に保持させて、このケース体(26)を、前記ハウジング
(12)内に周方向へ摺動可能に嵌合し、前記ケース体(26)
に固定されるリングギヤ(38)を、前記ハウジング(12)の
外周に固設した電動機(42)の駆動ギヤ(40)と噛み合わせ
ると共に、前記ハウジング(12)内にはパティキュレート
フィルタ(28)より上流側にヒータ(30)を配設し、かつこ
のヒータ(30)より上流側において前記ハウジング(12)に
は加圧空気源(36)に連らなる二次空気供給口(34)を開口
させ、前記パティキュレートフィルタ(28)を通過しない
バイパス通路(22)を形成するバイパス管(20)を前記上流
側排気管(14)と下流側排気管(16)との間に構成し、上流
側排気管(14)の入口には前記パティキュレートフィルタ
(28)を通過する通路と、バイパス通路(22)とを切り換え
る切換弁(24)を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

パティキュレートフィルタにおける有害粒子の捕集量が
増大すると、パティキュレートフィルタ装置における有
害粒子の捕集効率が低下し排気抵抗が増大するので、パ
ティキュレートフィルタの再生を実施する。この再生
は、排気ガスをバイパス通路へ迂回させることにより、
パティキュレートフィルタへの排気ガスの流入を中止
し、パティキュレートフィルタにおける有害粒子の燃焼
のための二次空気を二次空気供給口から供給することに
より行なわれる。また、再生中は、回転手段により、パ
ティキュレートフィルタはパティキュレートフィルタ装
置の周方向へ回転させられる。これにより、二次空気は
パティキュレートフィルタ装置の半径方向に関して一様
にパティキュレートフィルタを流れる。

〔実施例〕

以下、この考案を図面の実施例について説明する。

第１図はパティキュレートフィルタ装置10の構造図であ
る。パティキュレートフィルタ装置10のハウジング12は
上流側及び下流側の端においてそれぞれ上流側排気管14
及び下流側排気管16へ接続され、これら上流側排気管1
4、ハウジング12及び下流側排気管16により排気通路18
が形成され、ディーゼルエンジンからの排気ガスは、上
流側排気管14、ハウジング12及び下流側排気管16を経て
外部へ放出される。バイパス管20は、両端においてそれ
ぞれハウジング12の上流側及び下流側へ接続され、パテ
ィキュレートフィルタ装置10に対して並列なバイパス通
路22を区画している。切換弁24は、ハウジング12とバイ
パス管20との上流側の分岐点に配設され、上流側排気管
14からの排気ガスをパティキュレートフィルタ装置10又
はバイパス通路22へ選択的に接続する。ケース体26は、
その外周をハウジング12の内周にパティキュレートフィ
ルタ装置10の周方向へ摺動可能に嵌合し、内周側にはパ
ティキュレートフィルタ28を保持している。ヒータ30は
ケース体26の上流側開口を覆うように配設され、圧力セ
ンサ32は、ハウジング12内に配設され、ヒータ30のさら
に上流側の圧力を検出する。二次空気供給口34は、ハウ
ジング12の上流端の近傍においてハウジング12に設けら
れ、加圧空気源36へ接続されている。リングギヤ38はケ
ース体26に対して同心的にハウジング12内に配置され
て、ケース体26の上流端に固定されている。駆動ギヤ40
は、ハウジング12の外部に配設され、アイドルギヤ39を
介してリングギヤ38に噛み合い、電動機42により駆動さ
れる。なお、切換え弁24の切換え、ヒータ30の通電、二
次空気供給口34からの二次空気の供給及び電動機42の作
動は、圧力センサ32からの検出信号を入力される所定の
電子制御装置により自動的に行われる。

第２図は圧力センサ32の検出値並びにヒータ30、電動機
42及び切換弁24の作動状態の時間変化を示している。ヒ
ータ30では、通電状態の時をＯＮ、非通電状態の時をＯ
ＦＦと定義している。電動機42では、回転している時を
ＯＮ、停止している時をＯＦＦと定義している。切換弁
24では、パティキュレートフィルタ装置10の上流口を閉
じてバイパス通路22の上流口を開いた時をＯＮ、パティ
キュレートフィルタ装置10の上流口を開いてバイパス通
路22の上流口を閉じた時をＯＦＦと定義している。

第２図を参照しつつ、実施例の作用について説明する。

圧力センサ32の検出値が所定値未満である場合は、ヒー
タ30、電動機42及び切換弁24は共にＯＦＦになってい
る。また、二次空気供給口34からハウジング12内への二
次空気の供給は行なわれない。この結果、ヒータ30は加
熱を行なわず、ケース体26はパティキュレートフィルタ
装置10の周方向への回転を停止している。上流側排気管
14からの排気ガスは、パティキュレートフィルタ装置10
へ導かれ、排気ガス中の煤はパティキュレートフィルタ
28で捕集され、煤を除去された排気ガスが下流側排気管
16へ導出される。

パティキュレートフィルタ28での煤の捕集量が増大する
と、パティキュレートフィルタ28による煤の捕集効率が
低下するとともに、パティキュレートフィルタ28の通気
抵抗が増大する。こうして、圧力センサ32の検出値が所
定値以上になると（時刻ｔ１）、ヒータ30、電動機42及
び切換弁24は共にＯＮになる。また、ヒータ30により十
分に加熱された時点で二次空気供給口34からハウジング
12内への二次空気の供給が実施される。この結果、上流
側排気管14からの排気ガスは、パティキュレートフィル
タ装置10を迂回し、バイパス通路22を介して下流側排気
管16へ導かれる。また二次空気供給口34から噴出した二
次空気は、ヒータ30を通過し、その際にヒータ30により
加熱され、高温となって、パティキュレートフィルタ28
へ進入する。電動機42の駆動軸の回転に伴って、リング
ギヤ38が回転し、ケース体26はその周方向へハウジング
12内を回転するので、二次空気は、パティキュレートフ
ィルタ装置10の半径方向に関して一様にパティキュレー
トフィルタ28へ流入する。パティキュレートフィルタ28
に捕集されている煤はこの二次空気の供給により燃焼
し、煤を含まない排気ガスがパティキュレートフィルタ
装置10から下流側排気管16へ排出される。パティキュレ
ートフィルタ28は、パティキュレートフィルタ装置10の
半径方向に関して一様に二次空気を受ける結果、むらな
く再生される。煤の燃焼によりパティキュレートフィル
タ28は高温になるので、二次空気を加熱しなくてもパテ
ィキュレートフィルタ28で煤の燃焼が継続可能となり、
ヒータ30はｔ１後、まもなくすると、ＯＦＦになる。

時刻ｔ１から一定時間が経過した時刻ｔ２において、電
動機42及び切換弁24は自動的にＯＦＦとなり、また二次
空気供給口34からの二次空気の供給は自動的に停止す
る。

〔考案の効果〕

このように、この考案によれば、パティキュレートフィ
ルタの再生中は、排気ガスはバイパス通路へ迂回させら
れてパティキュレートフィルタへは流入せずパティキュ
レートフィルタが回転手段によりパティキュレートフィ
ルタ装置の周方向へ回転させられるので、ヒータにより
加熱された二次空気は、パティキュレートフィルタにお
いてパティキュレートフィルタ装置の半径方向に関して
一様に流れ、捕集有害粒子を燃焼させる。この結果、パ
ティキュレートフィルタに再生のむらが生じるのが抑制
され、再生中は排気ガスを迂回させることと相俟つて、
再生の効率が増大して、再生時間を短縮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例に関し、第１図はパティキュレ
ートフィルタ装置の構造図、第２図は圧力センサの検出
値並びにヒータ、電動機及び切換え弁の作動状態の時間
変化を示す図である。１０……パティキュレートフィルタ装置、１８……排気
通路、２８……パティキュレートフィルタ、３４……二
次空気供給口、３８……リングギヤ、４２……電動機。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ハウジング(12)と、その上流側及び下流側
にほゞ直線的に接続される上流側排気管(14)と下流側排
気管(16)に形成される排気通路(18)を流通する排気ガス
中の有害粒子を捕集するパティキュレートフィルタ(28)
を、ケース体(26)内に保持させて、このケース体(26)
を、前記ハウジング(12)内に周方向へ摺動可能に嵌合
し、前記ケース体(26)に固定されるリングギヤ(38)を、
前記ハウジング(12)の外周に固設した電動機(42)の駆動
ギヤ(40)と噛み合わせると共に、前記ハウジング(12)内
にはパティキュレートフィルタ(28)より上流側にヒータ
(30)を配設し、かつこのヒータ(30)より上流側において
前記ハウジング(12)には加圧空気源(36)に連らなる二次
空気供給口(34)を開口させ、前記パティキュレートフィ
ルタ(28)を通過しないバイパス通路(22)を形成するバイ
パス管(20)を前記上流側排気管(14)と下流側排気管(16)
との間に構成し、上流側排気管(14)の入口には前記パテ
ィキュレートフィルタ(28)を通過する通路と、バイパス
通路(22)とを切り換える切換弁(24)を設けたことを特徴
とするパティキュレートフィルタ装置。