JPH0711937A - ディーゼルパティキュレートフィルタ - Google Patents

ディーゼルパティキュレートフィルタ

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JPH0711937A
JPH0711937A JP5179973A JP17997393A JPH0711937A JP H0711937 A JPH0711937 A JP H0711937A JP 5179973 A JP5179973 A JP 5179973A JP 17997393 A JP17997393 A JP 17997393A JP H0711937 A JPH0711937 A JP H0711937A
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JP
Japan
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filter
capacity
small
filters
diesel particulate
Prior art date
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Pending
Application number
JP5179973A
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English (en)
Inventor
Hideo Kawamura
河村英男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0711937A publication Critical patent/JPH0711937A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust 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
    • F01N3/023Exhaust 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
    • F01N3/027Exhaust 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-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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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ディ−ゼルエンジンの排気ガスフィルタとして
排気管を分岐し、大小一組のフィルタを取付けてスペ−
スの節減を図る。 【構成】排気ガスの流入パイプ11に分岐パイプを設け
て、それぞれに大容量の主フィルタ1および小容量の副
フィルタ3を配置し、A開閉弁12およびB開閉弁36
により切換え作動させるが、副フィルタ3はエンジンの
高回転、部分負荷時の作動とし、その間の休止中の主フ
ィルタ1には余裕のある発電機からの電力を供給してフ
ィルタの再生処理を効率化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディ−ゼルエンジンの排
気ガス中のパティキュレ−トを補集するディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】ディ−ゼルエンジンは断熱圧縮による高
温度の空気中に燃料が噴射されて燃焼が行われるヘトロ
ジニアス燃焼のため、排気ガス中の一酸化炭素と炭化水
素の排出が少ないが、窒素酸化物(NOx)とパティキ
ュレ−トの排出量が多いという問題がある。
【0003】そして、ディ−ゼルエンジンからのパティ
キュレ−トが大気に放出されるのを防ぐため、排気流路
にフィルタを取付けて濾過し、清浄化を図るパティキュ
レ−トフィルタが開発されている。
【0004】この種のフィルタは通常、エンジンの排気
管に2基が並列に接続されており、その片方が補集した
パティキュレ−で詰まると他方のフィルタを作動させ、
この作動の間に詰まった片方のフィルタの堆積物を焼却
したり、または洗浄を行ってフィルタの再生が行われて
いる。
【発明が解決しようとする課題】
【0005】上述のようにパティキュレ−トフィルタは
通常、同容量のフィルタ2基が並列に排気管に接続され
るため、フィルタの2基分を取付ける大きなスペ−スを
必要とする問題がある。
【0006】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は排気管に接続するフィルタを2
基使用するが、導電性フィルタにより、パティキュレ−
トが短時間に焼却出来るので片方のフィルタはエンジン
の高速部分負荷時用としてその容量を小にし、フィルタ
の占めるスペ−スを小にしようとするディ−ゼルパティ
キュレ−トフィルタを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、ディ−ゼルエンジンの排気流路を
2分し導電性のフィルタ素子を有するフィルタをそれぞ
れに配置し、交互に排気流路を切換えパティキュレ−ト
を補集し電熱により焼却するディ−ゼルパティキュレ−
トフィルタにおいて、前記の排気流路に配置する大容量
と小容量の2種のフィルタと、エンジンの高回転・部分
負荷時に小容量のフィルタに排気を導き大容量フィルタ
を休止させるとともに該大容量フィルタに部分負荷時の
余裕ある発電出力を通電する切換制御手段とを有するデ
ィ−ゼルパティキュレ−トフィルタが提供される。
【0008】
【作用】2基で一組のフィルタの片方を小にしたので、
その占めるスペ−スが小で済むとともに、エンジンの高
回転で部分負荷時に小容量の方を用いるので、休止中の
大容量のフィルタにはパワ−の余裕のある発電機から電
力供給が行えて再生処理が急速に行われる。
【0009】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図1は本発明にかかるディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタの一実施例を示す構成ブロック図
である。同図において、1は通常の容量を有する主フィ
ルタで、そのケ−ス10は上流および下流が徐々に絞ら
れた円筒状に形成され、上流方向の流入パイプ11の先
端はエンジンの排気管に接続されるが、その途中には後
述する副フィルタに排気ガスを導く分岐パイプ31が分
岐されている。
【0010】そして、分岐路の下流には主フィルタ1へ
の排気ガスを遮断するA開閉弁12が取付けられ、Aア
クチュエ−タ13の作動によって開閉操作され、さらに
A開閉弁12の下流には主フィルタ1に導入される排気
圧を検出する圧力センサ41が配置されている。
【0011】2は主フィルタ1に内蔵されたフィルタ素
子であり、例えば多孔質のセラミックパイプ21の下流
側を閉じ、その複数本を束ねて隣接するパイプとの外壁
間を充填材22を埋め込んでハニカム状に形成したもの
である。したがってセラミックパイプ21の上流の開口
部に導かれた排気ガスは下流が閉じられているため、気
体成分は多孔質の壁面を通過するが、パティキュレ−ト
は濾過されて補集されるものである。なお、このように
複数本のセラミックパイプからなるフィルタ素子2には
耐熱金属の加熱コイルが埋込まれて、その端子23、2
4が引出されており、また、束ねられたフィルタ素子2
の外周には遮熱材25が巻付けられてケ−ス10に収納
されている。
【0012】3は副フィルタで、前述の主フィルタ1の
1/3程度の小容量のものであり、比較的に荒目の40
〜100μmの曲がった通孔を有するセラミックのフィ
ルタ素子32が、例えばその粗密が5層に交互に組合わ
せられて用いられ、分岐パイプ31の途中に遮熱材33
が巻回されて納められている。
【0013】そして組合わせられたフィルタ素子33の
細目のものは、例えば導電性のセラミックまたは素子全
体に均一に加熱コイルを埋込んだものが使用され、図示
のように結線されて端子34、35が取付けられてい
る。
【0014】36はB開閉弁で、副フィルタ3の上流に
配置され、Bアクチュエ−タ37により操作されて分岐
パイプ31の流路を開閉するものであり、副フィルタ3
の下流は前記の主フィルタ1の下流に合流されている。
【0015】4はコントロ−ラでマイクロコンピュ−タ
からなり、中央制御装置、各種メモリ、入/出力ポ−ト
や付随の電力回路などを有するもので、電源となるバッ
テリ5や発電機6が接続される他、図示していないエン
ジンの回転センサ41や負荷センサ42からの信号が導
かれている。そして、主フィルタ1や副フィルタ3のそ
れぞれの加熱用の端子と接続されているため、端子間の
抵抗値の変化によってフィルタ温度が検知できるもので
あり、このような温度値やエンジンのデ−タ値に基づい
てフィルタの切換制御や焼却制御が行われるように構成
されている。
【0016】図2はこのように構成された本実施例の作
動の一例を示す処理フロ−図であり、同図に基づいて本
実施例の作動を説明する。図2におけるステップ1では
圧力センサ14からの圧力信号Pを予め設定した圧力値
P1 と比較し、P>P1 の場合にはステップ2に進ん
で、エンジンの回転センサ41からの信号EN を読み込
む。
【0017】そして、ステップ2で設定回転数値EN1と
比較し、EN >EN1のときは次のステップ3にて負荷セ
ンサ42からの負荷信号EP エンジン負荷の3/4値と
比較し、負荷信号Epが小さいときはステップ5に進
む。
【0018】ここではAアクチュエ−タ13に指示して
A開閉弁12を閉じ主フィルタ1を閉鎖するとともに、
ステップ6でBアクチュエ−タ37によりB開閉弁36
を開いて排気ガスを副フィルタ3に導き、パティキュレ
−トの補集を副フィルタ3に行わせ、所定時間のタイマ
−の設定により閉鎖した主フィルタ1の端子23、24
間に通電して堆積物の焼却を行う(ステップ6、7)。
このようにエンジン回転数が大で負荷が小の場合は発電
機6から比較的大電力が得られるため、この状態にて主
フィルタ1の加熱処理を行うことにより効率よくフィル
タの浄化ができるものである。
【0019】なお一方、ステップ2でエンジン回転が小
の場合は十分な発電電力が得られずステップ3でエンジ
ン負荷が大きい場合はエンジンの発生するパティキュレ
−トが多いので、この条件でのクリ−ンアップを避ける
ためにステップ4にてクリ−ンアップ動作の指示を行
い、車両の停止中に変速段をニュ−トラルにしてエンジ
ン回転数を上昇させて例えば5分間運転させ、この間の
発電出力を主フィルタ1に供給して加熱処理を行うこと
になる。
【0020】さきのステップ7の処理につづいてはステ
ップ8に進み、ここでは主フィルタ1の端子23、24
間の抵抗値により検知した温度値tn と設定値tT とを
比較し、tn が大の場合は主フィルタ1の処理が終了し
たと判断してステップ9に進む。そして排気流路の切換
のため、Aアクチュエ−タ13によりA開閉弁12を開
いて主フィルタ1側に排気を導き、ステップ10ではB
アクチュエ−タ36によりB開閉弁を閉じて副フィルタ
3側の分岐パイプ31の閉鎖を行って最初のフロ−に戻
るが、副フィルタ3の堆積物の焼却処理は小容量にて、
フィルタ素子にはほぼ均一に埋設した加熱コイルがある
ため、その通電により短時間に再生処理ができることに
なる。
【0021】以上、本発明を上述の実施例により説明し
たが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【0022】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
排気ガスに含まれるパティキュレ−トを補集するフィル
タを2基並列に接続して切換え使用するが、片方は通常
の1/3以下の容量にするとともに短時間の通電により
堆積物の焼却処理を可能にしてエンジンの高回転、部分
負荷時の使用としたので、この間に休止中の大容量のフ
ィルタには出力に余裕のある発電機からの電力が十分に
供給されてその焼却処理が効率よく行われることにな
り、また、これら大小のフィルタの組により小スペ−ス
にて済むという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【図2】本実施例の作動の一例を示す処理フロ−図であ
る。
【符号の説明】
1…主フィルタ 2…フィルタ素子 3…副フィルタ 4…コントロ−ラ 5…バッテリ 6…発電機 12…A開閉弁 32…フィルタ素子 36…B開閉弁 41…回転センサ 42…負荷センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ディーゼルエンジンの排気流路を2分し導
    電性のフィルタ素子を有するフィルタをそれぞれに配置
    し、交互に排気流路を切換えパティキュレ−トを補集し
    電熱により焼却するディ−ゼルパティキュレ−トフィル
    タにおいて、前記の排気流路に配置する大容量と小容量
    の2種のフィルタを設けること、およびエンジンの高回
    転・部分負荷時に小容量のフィルタに排気を導き大容量
    フィルタを休止させるとともに該大容量フィルタに別に
    設けた発電機からの発電出力を通電する切換制御手段と
    を有することを特徴とするディ−ゼルパティキュレ−ト
    フィルタ。
  2. 【請求項2】前記の小容量のフィルタの容量は大容量の
    1/3以下の容量とし、フィルタ素子は大容量フィルタ
    より荒目の通孔を有する多孔の導電性セラミックスか、
    多孔のセラミックに加熱線を均一に埋設した素子のいず
    れかを用い、短時間にて堆積物の通電焼却処理が自在で
    あることを特徴とする請求項1記載のディ−ゼルパティ
    キュレ−トフィルタ。
JP5179973A 1993-06-25 1993-06-25 ディーゼルパティキュレートフィルタ Pending JPH0711937A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011124465A1 (de) * 2010-04-07 2011-10-13 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren und abgasbehandlungsvorrichtung zur regeneration einer abgasreinigungskomponente

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011124465A1 (de) * 2010-04-07 2011-10-13 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren und abgasbehandlungsvorrichtung zur regeneration einer abgasreinigungskomponente
US9518493B2 (en) 2010-04-07 2016-12-13 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Method and exhaust-gas treatment device for regenerating an exhaust-gas purification component and motor vehicle having the exhaust-gas treatment device

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