JPH11343831A - 粒子濾過器の局部的なかつ制御された評価および再生方法および装置 - Google Patents

粒子濾過器の局部的なかつ制御された評価および再生方法および装置

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JPH11343831A JP11124417A JP12441799A JPH11343831A JP H11343831 A JPH11343831 A JP H11343831A JP 11124417 A JP11124417 A JP 11124417A JP 12441799 A JP12441799 A JP 12441799A JP H11343831 A JPH11343831 A JP H11343831A
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Brigitte Martin
マルタン ブリジット
Bruno Bourry
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粒子濾過器の局部的な透過度および粒子濾過
器の詰まりを評価し、再生を活性化して適宜に調整す
る。 【解決手段】 浄化すべきガスの流れが通るいくつかの
並置された区域からなる粒子濾過器１から上流側の前記
のガスの流れの温度を測定する。次に、濾過器１を構成
する区域の少なくとも１つにおける温度を測定する。次
に、前記の区域の少なくとも１つの熱慣性を、温度の相
対的な測定または濾過器１から上流側の温度に対する局
部抵抗の相対的な測定によって評価する。次に、濾過器
１の局部的な透過度をそれから推定し、濾過器１を局部
的に再生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は粒子濾過器の分野に
関し、特に粒子濾過器の詰まりの測定に関する。
【０００２】
【従来の技術】これらの濾過要素は、大抵は内燃エンジ
ンの排気管路内に配置されて、粒子が除去されたガスを
下流に、すなわち大気中に放出するように、ガスの流れ
中に含まれた一定の粒子を集めることおよび／または除
去することを行うようにされている。
【０００３】したがって、粒子濾過器にとって詰まりは
大きな問題であると思われ、濾過器を再生するという不
変の目的をもった、種々の方法および／または装置が既
に開発されている。
【０００４】濾過器の再生は、周知の概念によれば、付
着したすすを定期的に燃やすことにあるであろう。
【０００５】この燃焼は、ガスの温度が粒子の酸化を開
始するのに必要とされる程度に独りでに達した時に、自
然に起こる。しかしながら、媒体の動作条件は、普通
は、粒子の燃焼を自発的に着火するにはあまりに低い温
度となる。したがって、これは、エンジンの効率にとっ
て重大な不利であり、やがてはエンジンの運転を危うく
する濾過器の詰まりにつながる。そのため、濾過器の完
全な再生を人為的かつ任意に行わなければならない。
【０００６】そのために、多くの技術が開発されてき
た。それらの技術は、エンジンの運転である吸気スロッ
トル動作、排気スロットル動作、アドバンス噴射遅れ(A
dvanced Injection Lag)における変化、または、排気ガ
ス中または濾過器におけるエネルギー供給（電気抵抗
器、燃焼器、マイクロ波...）に関連する変化に基づく
ことができる。そのため、これらの種々の装置をコンピ
ュータで管理された外部制御器によって制御する必要が
ある。再生を引き起こすために考慮される基準が、排気
管路内における背圧であることがかなりしばしばある。
【０００７】粒子濾過器の再生を容易にするために、異
なる相補的な化学的性質の手法は、その後はすす付着物
中に見出だされ、着火温度を通常低くし、したがって再
生の頻度を高くする有機金属添加剤等を、燃料に添加す
ることである。
【０００８】最も一般に用いられる添加剤の例は、銅、
鉄、セリウム、ナトリウム等である。そのような添加剤
が存在すると、比較的に低い排気ガス温度（〜２００
℃）で、部分的な再生が自然に起こることがあること
が、研究によって判明している。しかしながら、ある種
のパイプでは、背圧に関連する諸問題が依然として存在
し、その結果、例えば電気加熱などの外部エネルギー供
給が必要とされ得る。
【０００９】エネルギー消費に関して、濾過器の電気加
熱を用いる最も良く知られている装置は、濾過要素の全
体的な加熱を含む。これは、多少とも制御される高いエ
ネルギー消費をもたらす。一般に、濾過器の全体的な再
生を引き起こすために要する電力は高く、車載電源とし
ばしば両立させることができない。欧州特許第ＥＰ−Ｂ
１−０，４８５，１７９号が、この原理に基づいた装置
を示している。
【００１０】本出願人による仏国特許出願第ＥＮ．９６
／１３，８５５号は、電力と濾過器内のエネルギー分布
とを車両のあらゆる動作条件に適合させることを可能に
する考え方を記述している。この考え方は、濾過器装置
をいくつかの区域に分割すること、それらの区域の各々
に抵抗器を備えること、および濾過器装置の全体的な詰
まりを検出した後に、１つまたはそれより多い抵抗器を
選択的に動作させることを含む。抵抗器の効果を増大さ
せまたは弱めるために、弁が抵抗器とさらに関連づけら
れて設けられる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この再
生の調整は、詰まりの全体的および包括的な評価に基づ
いている。
【００１２】加えて、再生条件は濾過器の詰まりの状態
に大いに依存し得る。一般に、電気加熱では、濾過器の
詰まりに従う柔軟性のある動作を行うことができない。
【００１３】そこで本発明は、粒子濾過器の局部的な透
過度および粒子濾過器の詰まりを評価し、再生を活性化
して適宜に調整することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、局部的な詰ま
りの評価を一層行うことによって、この技術を改良する
ことを可能にする。
【００１５】特に、本発明によれば、粒子濾過器の局部
的な透過度、したがって粒子濾過器の詰まりが評価さ
れ、その後、再生が活性化されかつ評価に応じて調整さ
れる。
【００１６】さらに、それら種々の動作は、正確かつ確
実に即時に実行できる。
【００１７】浄化すべきガスの流れは、その浄化すべき
ガスがある一方の端部から他方の端部へ流れることもで
きるいくつかの並置された区域からなる粒子濾過器を通
って流れる。
【００１８】したがって、本発明の目的は、濾過器から
上流側の前記流れの温度を測定することと、濾過器を構
成する前記区域の少なくとも１つにおける温度を測定す
ることと、前記の区域の少なくとも１つの熱慣性を、温
度の相対的な測定または濾過器から上流側の温度に対す
る局部抵抗の相対的な測定によって評価することと、濾
過器の局部的な透過度をそれから推定することと、濾過
器を局部的に再生することとにある、粒子濾過器の局部
的な透過度を評価することである。
【００１９】本発明の方法は、さらに、前記の透過度が
あるしきい値より大きい時に、少なくとも１つの区域を
局部的に再生することにある。
【００２０】より詳しくは、局部的な再生は局部的な加
熱である。
【００２１】本発明の一実施態様によれば、該方法は、
濾過器のいくつかの区域内にいくつかの抵抗器を組み込
みかつ１つの抵抗器を濾過器から上流側に組み込むこ
と、各抵抗器を所定の時間間隔で測定すること、および
各区域の局部的な透過度を推定するように各区域の相対
的な抵抗を評価することを含むことができる。
【００２２】さらに、本発明の方法は、濾過器の少なく
とも１つの区域から上流側に少なくとも１つの弁を組み
込むこと、および所望の局部的な再生に従ってその弁の
開きを独立して調整することを含むことができる。
【００２３】本発明によれば、各々の関連する弁の開き
を調整するために、各々の局部抵抗器（Ｒｉ）の測定値
自体を用いる。
【００２４】加えて、各々の局部抵抗器（Ｒｉ）の測定
値を、抵抗器の詰まりまたは破損を判定するために、別
々に蓄積することができる。
【００２５】本発明の範囲を逸脱せずに、最も詰まった
区域を最初に再生する。
【００２６】さらに、本発明の方法は、濾過器の区域の
少なくとも１つに炭化水素を局部的にかつ独立に注入す
ることを含むことができる。
【００２７】また、本発明は、浄化すべきガスの流れが
通るいくつかの並置された区域からなる粒子濾過器の局
部的な透過度の評価および局部的な再生を行う装置であ
って、濾過器から上流側および濾過器内の種々の点にお
ける温度を測定する手段と関連づけられ、濾過器の少な
くとも１つの区域の熱慣性を評価する手段と、濾過器の
局部的な透過度を評価する手段と協働し、濾過器を局部
的に再生する手段とを有する装置に関する。
【００２８】より詳しくは、濾過器を局部的に再生する
手段が、濾過器の区域内に配置された少なくとも１つの
抵抗要素からなる。
【００２９】本発明の一実施態様によれば、熱慣性を評
価する手段が、濾過器からのガス流れの上流側に配置さ
れた温度検出器と、濾過器の少なくとも１つの区域中に
局部的に組み込まれた少なくとも１つの温度検出器とか
らなる。
【００３０】本発明の範囲を逸脱せずに、熱慣性を評価
する手段が、濾過器からのガス流れの上流側に配置さ
れ、濾過器の区域中に組み込まれた少なくとも１つの抵
抗要素と関連づけられた抵抗要素を有する。
【００３１】さらに、本発明の装置は、濾過器の区域か
ら上流側に配置され、濾過器の局部的な再生と関連づけ
られた少なくとも１つの弁を有することができる。
【００３２】本発明の装置は、濾過器の局部的な再生と
関連づけられ、濾過器の少なくとも１つの区域内に炭化
水素を注入する手段をさらに有することが有利である。
【００３３】本発明によれば、局部的透過度評価装置
は、濾過器の少なくとも１つの区域の不調を検出する手
段を有することもできる。
【００３４】この手段は、濾過器の少なくとも１つの区
域の詰まりおよび／または破損を検出することを可能に
することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【００３６】図１からわかるように、本発明は、いくつ
かの区画（ここでは区域１から４）に分割された粒子濾
過器１を有しており、各区画は浄化すべきガスの流れが
横切るようになっている。「壁流れ」型の濾過器の場合
には各区域は一定の導管の組を表し、繊維の配置に基づ
く濾過器の場合には１つの区画は例えばカートリッジ区
画を表す。これらの種々の区域は、作動させられた時に
濾過器を部分的に再生できる局部的な電気抵抗器（Ｒ
ｉ）によって別々に加熱することができる。局部的な加
熱を用いると、下記のようないくつかの利点が得られ
る。
【００３７】燃焼を開始させるために要する電力が小さ
く、各抵抗器の寸法が、利用できる電源に抵抗器を適合
させることができる寸法になる。
【００３８】濾過器の全体の寸法がガスの最大流量（最
大パワー）に適合されているので、エンジン動作点の範
囲を広くするために濾過器の限定された部分を再生する
と、背圧を無負荷圧の近くに回復することができる。
【００３９】濾過器の単一の点における局限された熱点
を起動させると、全体にわたって低い背圧を保持するこ
とを可能とする、燃焼を濾過器の他の区域へ伝播させる
弱い燃焼の源を生じさせることができる。
【００４０】エンジンの状態、詰まり状態、および利用
できる電力に従って、加熱条件（動作する抵抗器の数、
動作時間等）を最適にすることができる。
【００４１】濾過器に供給されるエネルギーの空間的な
分布が調整され、これによって、濾過の耐久性を維持す
るための利点である、粒子のあまりにも大量な局部的な
付着を防ぐことが可能となる。
【００４２】本発明の範囲を逸脱せずに、これらの各区
域内の温度を測定するために、濾過器１の１つまたは２
つ以上の区域内に温度検出器を配置することができる。
【００４３】さらに、本発明の装置は、濾過器の各区画
内での、または種々の区画群内でのガスの流れを制御す
ることを可能にする弁Ｖｉ（ここでは弁１から４）を有
することもできる。これらの弁は、以下の種々の利点を
もたらす。
【００４４】これらの弁は、濾過器内に全体として入れ
られた全質量と背圧との間の関係を最適にする、詰まり
が不均質である分布を可能にする。その分布は、詰まり
の質と量との両方に関して不均質である。
【００４５】種々の弁Ｖｉは、種々の区画Ｚｉの加熱を
補助し、したがってガスの流れの分布を制御することに
よってそれらの区画の再生を維持する。
【００４６】本発明は、粒子濾過器１自体から上流側、
すなわち抵抗器Ｒｉから上流側に配置された共通の抵抗
器Ｒｏをさらに有している。
【００４７】種々の区域内に組み込まれているこの抵抗
器Ｒｏおよび種々の抵抗器Ｒｉは、これらの抵抗器を囲
んでいるガスの温度と同じように変化する。濾過器から
上流側のガスの流れの温度、および濾過器を構成してい
る各々の区域における「局部的な」温度の間接的な測定
は、このようにして行われる。
【００４８】本発明の範囲を逸脱せずに、例えば熱電対
等の温度を直接に測定することができる手段を、濾過器
１から上流側に配置することができる。
【００４９】図２は、濾過器１の種々の区域の温度の上
昇（曲線１０，２０，３０）、および濾過器からの上流
側の温度の上昇（曲線０）を示す。種々の区域における
温度変化が、濾過器からの上流側の温度に関して一定の
差をもたらすことがわかる。この差は、各区域を通るガ
スの流れに、すなわち各区域の詰まりに直接に依存す
る。
【００５０】このように、本発明の動作原理は、濾過媒
体の局部的な透過度に、したがって濾過媒体の詰まりの
程度に直接に依存する、濾過媒体を通って流れるガスの
局部的な流れの相対的な評価に基づいている。これは、
ガスの流れが濾過器の一方の端部から他方の端部へ流れ
るという理由で可能である。
【００５１】したがって、局部的な詰まりは、粒子濾過
器の、ある区域の熱慣性から評価され、図２によれば、
最も詰まっている区域の温度は曲線０の温度に「追従」
しないので、最も詰まっている区域は曲線３０に対応す
る。曲線３０の斜面の僅かな変化は、曲線０の変化のず
っと後で観ることができる。したがって、対応する区域
の熱慣性は非常に高い。
【００５２】対当する、さもなければ互いに非常に接近
している曲線１０と２０とは、曲線０に対してほとんど
遅れていないことを示し、その勾配はほとんど同時に変
化する。したがって、濾過器の対応する区域は、濾過器
から上流側に配置されている区域内の流量に実質的に等
しい流量を有する。したがって、これらの区域はあまり
詰まらない。
【００５３】本発明によれば、共通の抵抗器（Ｒｏ）に
関連する局部抵抗器（Ｒｉ）の相対的な測定によって、
または濾過器から上流側で測定された温度に関連する局
部温度の相対的な測定によって、種々の熱慣性が即時に
評価される。
【００５４】図３は、図１に示した、本発明の一実施形
態による測定の工程をより詳細に示す。
【００５５】局部抵抗器Ｒｉおよび共通の抵抗器Ｒｏ
は、所定の時間間隔で、例えば１秒毎に測定される。そ
の後に、共通の抵抗器Ｒｏと各局部抵抗器Ｒｉとの間の
差の絶対値Ａｉが計算される。
【００５６】その後に、Ａｉの値が、実際には許容最大
差であるしきい値Ａthresholdと比較される。Ａｉがこ
のしきい値より小さければ、計算が何等の変更なしに続
けられる。Ａｉが設定されたしきい値より大きければ、
詰まった区域からの流れを方向転換させるために、その
区域に対応する弁Ｖｉが作動される。同時に、詰まった
区域を局部的に再生するために、対応する加熱要素を所
定時間の間作動させる。
【００５７】この時間の後に、再生が終了した、すなわ
ち区域ｉがもはや詰まっていない、とみなす。したがっ
て、ガスがこの区域を通って流れることができるよう
に、対応する弁Ｖｉが再び開かれる。
【００５８】さらに、再生中に対応する弁Ｖｉの開きを
調整するために、各局部抵抗器Ｒｉの測定値を本質的に
（絶対的に）使用することができる。これにより、燃焼
を維持すること、またはそれとは逆に熱放出が多すぎる
場合には燃焼を抑えることを可能にする酸素供給の適切
な割合に開始温度が達するまで、加熱を最大限に利用す
ることが可能になる。
【００５９】さらに、濾過器１の区域の破損等の事故を
検出するために、局部抵抗器の測定を利用することが可
能である。
【００６０】本発明による全ての測定は、概ね、エンジ
ンの全体的な電子制御診断の一部となる。
【００６１】したがって、本発明によって次の利点が得
られる。
【００６２】局部的な再生の方策を最適にする、局部的
な詰まりの評価が可能になる。
【００６３】全負荷運転を不利にする、濾過器のあまり
に広い区画の詰まりが著しく防止される。
【００６４】さらに、本発明は、付着したすすが多量の
熱放出をもたらす前に、非常に早く介入することを可能
とする。
【００６５】さらに、詰まりが少ない区域への再生の自
然な伝播がほぼ確実に行われるので、最も詰まった区域
を最初に再生することを選択することによって、再生効
率が最適となる。したがって、他の再生を人為的に発生
させることは、もはや必要ではない。
【００６６】種々の局部抵抗器を、濾過器の構造的な劣
化、すなわち最終的な詰まりを検出するために使用する
ことができる。実際に、それらの固有の値によって、こ
の種の診断を行うことができる。
【００６７】さらに、本発明によって検出された局部的
な透過度により、燃焼、すなわちいずれかの区域におけ
る再生を補助するために、濾過器１の１つまたは２つ以
上の区域内に炭化水素を注入することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の流れ図である。
【図２】本発明の粒子濾過器の種々の区域およびその粒
子濾過器から上流側における温度上昇を時間の関数とし
て示す一連のグラフである。
【図３】本発明の主段階を示す流れ図である。
【符号の説明】
１ 粒子濾過器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブリジット マルタン フランス国 69230 サン ジェイニ ラ ヴァル シュマン ドゥ ピューテット 63 (72)発明者 ブルーノ ブーリー フランス国 07290 クィーンテナス レ バロイ（番地なし)

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 浄化すべきガスの流れが通るいくつかの
    並置された区域からなる粒子濾過器の局部的な透過度の
    評価および局部的な再生方法であって、 前記濾過器から上流側の前記流れの温度を測定すること
    と、前記濾過器を構成する前記区域の少なくとも１つに
    おける温度を測定することと、前記区域の少なくとも１
    つの熱慣性を、温度の相対的な測定または前記濾過器か
    ら上流側の前記温度に対する局部抵抗の相対的な測定に
    よって評価することと、前記濾過器の局部的な透過度を
    それから推定することと、前記濾過器を局部的に再生す
    ることとを含む、粒子濾過器の局部的な透過度の評価お
    よび局部的な再生方法。
  2. 【請求項２】 前記透過度があるしきい値より大きい時
    に、前記濾過器の少なくとも１つの前記区域を局部的に
    再生する請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 局部的な再生が局部的な加熱である請求
    項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記濾過器のいくつかの区域内にいくつ
    かの抵抗器を組み込み、かつ１つの抵抗器を前記濾過器
    から上流側に組み込むこと、各抵抗器を所定の時間間隔
    で測定すること、および各区域の局部的な透過度を推定
    するように各区域の相対的な抵抗を評価することを含
    む、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記濾過器の少なくとも１つの区域から
    上流側に少なくとも１つの弁を組み込むこと、および所
    望の局部的な再生に従って前記弁の開きを独立して調整
    することをさらに含む請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 各々の関連する弁の開きを調整するため
    に、各々の局部抵抗器（Ｒｉ）の測定値自体を用いる請
    求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 各々の局部抵抗器（Ｒｉ）の測定値を、
    前記抵抗器の詰まりまたは破損を判定するために別々に
    蓄積する請求項４から６のいずれか１項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 最も詰まった区域を最初に再生する請求
    項１から７のいずれか１項に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記濾過器の前記区域の少なくとも１つ
    に炭化水素を局部的にかつ独立に注入することをさらに
    含む請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 浄化すべきガスの流れが通るいくつか
    の並置された区域からなる粒子濾過器の全長にわたって
    局部的な透過度の評価および局部的な再生を行う装置で
    あって、 前記濾過器から上流側および前記濾過器内の種々の点に
    おける温度を測定する手段と関連づけられ、前記濾過器
    の少なくとも１つの区域の熱慣性を評価する手段と、前
    記濾過器の局部的な透過度を評価する手段と協働し、前
    記濾過器を局部的に再生する手段とを有することを特徴
    とする、粒子濾過器の全長にわたって局部的な透過度の
    評価および局部的な再生を行う装置。
  11. 【請求項１１】 前記濾過器を局部的に再生する手段
    が、前記濾過器の区域内に配置された少なくとも１つの
    抵抗要素からなる請求項１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記熱慣性を評価する手段が、前記濾
    過器からのガスの流れの上流側に配置された温度検出器
    と、前記濾過器の少なくとも１つの区域中に局部的に組
    み込まれた少なくとも１つの温度検出器とからなる請求
    項１０または１１に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記の熱慣性を評価する手段が、前記
    濾過器からのガスの流れの上流側に配置され、前記濾過
    器の区域中に組み込まれた少なくとも１つの抵抗要素と
    関連づけられた抵抗要素を有する請求項１０から１２の
    いずれか１項に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記濾過器の区域から上流側に配置さ
    れ、前記濾過器の局部的な再生と関連づけられた少なく
    とも１つの弁をさらに有する請求項１０から１３のいず
    れか１項に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記濾過器の局部的な再生と関連づけ
    られ、前記濾過器の少なくとも１つの区域内に炭化水素
    を注入する手段をさらに有する請求項１０から１４のい
    ずれか１項に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記濾過器の少なくとも１つの区域の
    不調を検出する手段をさらに有する請求項１０から１５
    のいずれか１項に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記不調を検出する手段は、前記濾過
    器の少なくとも１つの区域の詰まりを検出することがで
    きる請求項１６に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記不調を検出する手段は、前記濾過
    器の少なくとも１つの区域における破損を検出すること
    ができる請求項１６または１７に記載の装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006041187A1 (ja) * 2004-10-12 2006-04-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 内燃機関の排気浄化装置

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5322989A (en) * 1993-03-23 1994-06-21 Longford Equipment International Limited On-the-fly smart card reader
KR100804364B1 (ko) * 2001-02-05 2008-02-15 엔.브이. 베카에르트 에스.에이. 주름형 금속섬유플리이스를 포함하는 필터 엘리먼트
USRE48138E1 (en) * 2001-02-05 2020-08-04 Rypos, Inc. Electrically regeneratable filter element
CA2339684A1 (en) 2001-03-02 2001-06-05 Leonard Larry Erick Downhole jet pump
US6572682B2 (en) * 2001-06-26 2003-06-03 Rypos, Inc. Self-cleaning filter system using direct electrically heated sintered metal fiber filter media
US6736883B2 (en) * 2001-12-14 2004-05-18 Apogee Scientific, Inc. Particulate separation system for mercury analysis
DE10252732B4 (de) * 2002-11-13 2010-07-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Abgasnachbehandlungseinrichtung einer Brennkraftmaschine
US7108739B2 (en) * 2003-10-15 2006-09-19 Caterpillar Inc. Efficiently regenerated particle trap for an internal combustion engine and method of operating same
FR2864145B1 (fr) * 2003-12-19 2007-09-07 Renault Sas Procede de detection de la presence d'un systeme de depollution par mesure de temperature
FR2865239B1 (fr) * 2004-01-19 2006-03-31 Jean Claude Fayard Dispositif de filtration des gaz d'echappement pour moteur diesel associant un additif de combustion compose de nano-particules et un filtre a particules a surface de filtration variable
JP4400356B2 (ja) * 2004-07-22 2010-01-20 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
AT502086B1 (de) * 2005-05-10 2007-03-15 Avl List Gmbh Verfahren zur steuerung der regeneration einer abgasnachbehandlungseinrichtung
US7210286B2 (en) * 2004-12-20 2007-05-01 Detroit Diesel Corporation Method and system for controlling fuel included within exhaust gases to facilitate regeneration of a particulate filter
US7441403B2 (en) * 2004-12-20 2008-10-28 Detroit Diesel Corporation Method and system for determining temperature set points in systems having particulate filters with regeneration capabilities
US7461504B2 (en) * 2004-12-21 2008-12-09 Detroit Diesel Corporation Method and system for controlling temperatures of exhaust gases emitted from internal combustion engine to facilitate regeneration of a particulate filter
US20060130465A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 Detroit Diesel Corporation Method and system for controlling exhaust gases emitted from an internal combustion engine
US7076945B2 (en) * 2004-12-22 2006-07-18 Detroit Diesel Corporation Method and system for controlling temperatures of exhaust gases emitted from an internal combustion engine to facilitate regeneration of a particulate filter
US7434388B2 (en) 2004-12-22 2008-10-14 Detroit Diesel Corporation Method and system for regeneration of a particulate filter
JP4665633B2 (ja) * 2005-07-12 2011-04-06 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
US8671668B2 (en) * 2007-08-10 2014-03-18 GM Global Technology Operations LLC Generator powered electrically heated diesel particulate filter
US8388741B2 (en) * 2007-08-14 2013-03-05 GM Global Technology Operations LLC Electrically heated particulate filter with reduced stress
US8057581B2 (en) * 2007-08-31 2011-11-15 GM Global Technology Operations LLC Zoned electrical heater arranged in spaced relationship from particulate filter
US8083839B2 (en) * 2007-09-13 2011-12-27 GM Global Technology Operations LLC Radiant zone heated particulate filter
US7981198B2 (en) * 2007-09-14 2011-07-19 GM Global Technology Operations LLC Overlap zoned electrically heated particulate filter
US8112990B2 (en) * 2007-09-14 2012-02-14 GM Global Technology Operations LLC Low exhaust temperature electrically heated particulate matter filter system
US8105417B2 (en) * 2007-09-14 2012-01-31 GM Global Technology Operations LLC Face crack reduction strategy for particulate filters
US8252077B2 (en) * 2007-09-17 2012-08-28 GM Global Technology Operations LLC Electrically heated particulate filter heater insulation
US7931727B2 (en) * 2007-09-17 2011-04-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Microwave mode shifting antenna system for regenerating particulate filters
US8444729B2 (en) * 2007-11-26 2013-05-21 Caterpillar Inc. Electrically regenerated exhaust particulate filter having non-axial regeneration flame propagation
US7981174B2 (en) * 2007-11-26 2011-07-19 Caterpillar Inc. Electrically regenerated exhaust particulate filter for an engine system and operating strategy therefor
US7901475B2 (en) * 2008-01-18 2011-03-08 Gm Global Technology Operations, Inc. Diesel particulate filter with zoned resistive heater
US20090188389A1 (en) * 2008-01-30 2009-07-30 Caterpillar Inc. Particulate filter for an exhaust aftertreatment system of a machine and filtering method thereof
EP2332127A4 (en) * 2008-09-12 2011-11-09 Infinite Power Solutions Inc ENERGY DEVICE HAVING AN INTEGRATED CONDUCTIVE SURFACE FOR DATA COMMUNICATION VIA ELECTROMAGNETIC ENERGY AND ASSOCIATED METHOD
US8205439B2 (en) * 2009-01-23 2012-06-26 GM Global Technology Operations LLC Electrically heated particulate filter with zoned exhaust flow control
US8584445B2 (en) * 2009-02-04 2013-11-19 GM Global Technology Operations LLC Method and system for controlling an electrically heated particulate filter
EP2263774B1 (en) * 2009-05-27 2012-06-20 Proventia Emission Control Oy Method for regenerating a filter unit and a filter unit
US8146351B2 (en) * 2009-06-05 2012-04-03 GM Global Technology Operations LLC Regeneration systems and methods for particulate filters using virtual brick temperature sensors
US8950177B2 (en) * 2009-06-17 2015-02-10 GM Global Technology Operations LLC Detecting particulate matter load density within a particulate filter
US8341945B2 (en) * 2009-07-01 2013-01-01 GM Global Technology Operations LLC Electrically heated particulate filter
US8479496B2 (en) * 2009-07-02 2013-07-09 GM Global Technology Operations LLC Selective catalytic reduction system using electrically heated catalyst
US8443590B2 (en) * 2009-07-02 2013-05-21 GM Global Technology Operations LLC Reduced volume electrically heated particulate filter
US8475574B2 (en) 2009-08-05 2013-07-02 GM Global Technology Operations LLC Electric heater and control system and method for electrically heated particulate filters
US8511069B2 (en) * 2009-08-12 2013-08-20 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for layered regeneration of a particulate matter filter
US8726642B2 (en) * 2011-11-22 2014-05-20 GM Global Technology Operations LLC Electrically heated particulate filter restrike methods and systems
US9114344B2 (en) * 2012-12-12 2015-08-25 GM Global Technology Operations LLC Particulate filter regeneration management
US10087799B2 (en) * 2015-07-01 2018-10-02 Denso International America, Inc. Exhaust device and method of manufacturing an exhaust device with a thermally enhanced substrate

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4450682A (en) * 1980-02-18 1984-05-29 Nippon Soken, Inc. Carbon particulates cleaning device for diesel engine
JPS578311A (en) * 1980-06-19 1982-01-16 Toyota Motor Corp Method and device for decreasing discharged quantity of diesel particulates
JPS58210310A (ja) * 1982-06-01 1983-12-07 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関のカ−ボン微粒子浄化装置
US4656832A (en) * 1982-09-30 1987-04-14 Nippondenso Co., Ltd. Detector for particulate density and filter with detector for particulate density
US4512147A (en) * 1983-01-07 1985-04-23 Cummins Engine Company, Inc. Method and apparatus for removing carbon particles from engine exhausts
JPS59153914A (ja) * 1983-02-21 1984-09-01 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関における排気微粒子捕集用トラツプの再生用バ−ナ−の制御装置
JPS60128920A (ja) * 1983-12-14 1985-07-10 Mazda Motor Corp デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置
DE3832790C2 (de) * 1988-09-27 1997-12-11 Pattas Konstantin N Verfahren und Einrichtung zum Regenerieren eines Rußfilters
JP2819569B2 (ja) * 1988-10-31 1998-10-30 いすゞ自動車株式会社 排気浄化用フイルタ装置
IT1239900B (it) * 1990-03-30 1993-11-23 Getters Spa Metodo per determinare la fine della vita utile di un purificatore di gas e relativa apparecchiatura
US5457945A (en) * 1992-01-07 1995-10-17 Pall Corporation Regenerable diesel exhaust filter and heater
JPH05288038A (ja) * 1992-04-13 1993-11-02 Toyota Motor Corp ディーゼルエンジンの排気浄化装置
JP2894103B2 (ja) * 1992-09-09 1999-05-24 松下電器産業株式会社 排気ガス浄化装置
GB9325492D0 (en) * 1993-12-14 1994-02-16 Engelhard Corp Improved particulate filter,and system and method for cleaning same
JP3336750B2 (ja) * 1994-08-08 2002-10-21 トヨタ自動車株式会社 パティキュレート捕集用フィルタの再生方法及びパティキュレート捕集用フィルタを具備する排気浄化装置
US5651248A (en) * 1994-08-29 1997-07-29 Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. Diesel particulate filter apparatus
JP3355943B2 (ja) * 1996-07-18 2002-12-09 松下電器産業株式会社 排ガス浄化方法及び排ガスフィルタ並びにこれを用いた排ガスフィルタ浄化装置
JP3651134B2 (ja) * 1996-08-29 2005-05-25 松下電器産業株式会社 排ガス浄化装置及び排ガスフィルタ再生方法
FR2753393B1 (fr) * 1996-09-13 1998-10-30 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif de controle d'un filtre a particules

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006041187A1 (ja) * 2004-10-12 2006-04-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 内燃機関の排気浄化装置

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