JPH07310528A - 内燃機関のパティキュレートフィルタ - Google Patents
内燃機関のパティキュレートフィルタInfo
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- JPH07310528A JPH07310528A JP6122991A JP12299194A JPH07310528A JP H07310528 A JPH07310528 A JP H07310528A JP 6122991 A JP6122991 A JP 6122991A JP 12299194 A JP12299194 A JP 12299194A JP H07310528 A JPH07310528 A JP H07310528A
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- Japan
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- filter
- internal combustion
- combustion engine
- particulate filter
- exhaust gas
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】パティキュレートフィルタに捕集されたパティ
キュレートを電熱により焼却する際に排気ガスによって
フィルタを冷やすことのないようにする。 【構成】フィルタケース１０内に、円筒形の排気管１
１、２重のフィルタ管１３及びバイパス管１６を設け、
フィルタケース１０と排気管１１との間に断熱層１２を
設ける。フィルタ管１３の内側（上流側）には、フィル
タ作用をなすセラミックス繊維複合体（図示なし）とパ
ティキュレート焼却のためのヒータ１４とが積層されて
いる。これらの管の入口側と出口側には、排気ガスの流
れを規制する閉止板１５が取り付けられている。バイパ
ス管１６内にはバイパス弁１７が設けられており、ヒー
タ１４に通電が行われる時、バイパス弁１７はコントロ
ーラ２１によって制御されるアクチュエータ２０により
開かれる。
キュレートを電熱により焼却する際に排気ガスによって
フィルタを冷やすことのないようにする。 【構成】フィルタケース１０内に、円筒形の排気管１
１、２重のフィルタ管１３及びバイパス管１６を設け、
フィルタケース１０と排気管１１との間に断熱層１２を
設ける。フィルタ管１３の内側（上流側）には、フィル
タ作用をなすセラミックス繊維複合体（図示なし）とパ
ティキュレート焼却のためのヒータ１４とが積層されて
いる。これらの管の入口側と出口側には、排気ガスの流
れを規制する閉止板１５が取り付けられている。バイパ
ス管１６内にはバイパス弁１７が設けられており、ヒー
タ１４に通電が行われる時、バイパス弁１７はコントロ
ーラ２１によって制御されるアクチュエータ２０により
開かれる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
ような内燃機関の排気ガス中のパティキュレートを捕集
して焼却する内燃機関のパティキュレートフィルタに関
する。
ような内燃機関の排気ガス中のパティキュレートを捕集
して焼却する内燃機関のパティキュレートフィルタに関
する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンは、断熱圧縮によっ
て昇温された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であるため、排気中に含まれる一酸
化炭素が少ないが、窒素酸化物（ＮＯｘ）やパティキュ
レート（主としてカーボン）の排出が多いという問題点
があった。
て昇温された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であるため、排気中に含まれる一酸
化炭素が少ないが、窒素酸化物（ＮＯｘ）やパティキュ
レート（主としてカーボン）の排出が多いという問題点
があった。
【０００３】そして、このようなパティキュレートが大
気中に放出されるのを防ぐため、排気ガス流路にフィル
タを取り付けて排気ガスを濾過し、焼却して清浄化を図
るパティキュレートフィルタが開発されている。しか
し、従来のこの種パティキュレートフィルタは、排気流
路全体にフィルタを配置するものであった。
気中に放出されるのを防ぐため、排気ガス流路にフィル
タを取り付けて排気ガスを濾過し、焼却して清浄化を図
るパティキュレートフィルタが開発されている。しか
し、従来のこの種パティキュレートフィルタは、排気流
路全体にフィルタを配置するものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】フィルタにて捕集され
たパティキュレートの焼却は、走行中等に常時出来れば
良いが、もっと簡便にパティキュレートを焼却するため
に、たとえば車両の停止状態のアイドリング時にスモー
クの出にくい状態で実施することが望ましい。しかし、
焼却時にはヒータに通電を行うため、相当程度の電力消
費を伴うがエンジンがアイドリング状態では、発電電気
量が多くなく、パティキュレート焼却を実施することが
相当に無理がある。しかし、停止時に時間をかけて電力
を供給すれば給電は可能である。ところが、従来のパテ
ィキュレートフィルタでは、排気流路全体にフィルタが
配置されていたため、フィルタを電熱にて加熱する際に
排気によりフィルタが冷却され、十分な焼却が行われな
いという問題点があった。特に、上記した理由によりア
イドリング状態で焼却を行う場合には、排気ガスの温度
が低くフィルタを十分に加熱することが困難となるた
め、このパティキュレートの不完全焼却問題は一層深刻
になる。また、パティキュレートの焼却の操作をドライ
バに任せた場合には、不必要に頻繁に焼却操作を行って
みたり、焼却操作を失念してフィルタの目詰まりにより
不測の事態を招く恐れが生じる。
たパティキュレートの焼却は、走行中等に常時出来れば
良いが、もっと簡便にパティキュレートを焼却するため
に、たとえば車両の停止状態のアイドリング時にスモー
クの出にくい状態で実施することが望ましい。しかし、
焼却時にはヒータに通電を行うため、相当程度の電力消
費を伴うがエンジンがアイドリング状態では、発電電気
量が多くなく、パティキュレート焼却を実施することが
相当に無理がある。しかし、停止時に時間をかけて電力
を供給すれば給電は可能である。ところが、従来のパテ
ィキュレートフィルタでは、排気流路全体にフィルタが
配置されていたため、フィルタを電熱にて加熱する際に
排気によりフィルタが冷却され、十分な焼却が行われな
いという問題点があった。特に、上記した理由によりア
イドリング状態で焼却を行う場合には、排気ガスの温度
が低くフィルタを十分に加熱することが困難となるた
め、このパティキュレートの不完全焼却問題は一層深刻
になる。また、パティキュレートの焼却の操作をドライ
バに任せた場合には、不必要に頻繁に焼却操作を行って
みたり、焼却操作を失念してフィルタの目詰まりにより
不測の事態を招く恐れが生じる。
【０００５】本発明は、このような点に対処してなされ
たものであって、その目的とするところは、第１に、ア
イドリング運転中であってもパティキュレート焼却時に
排気ガスによってフィルタが冷却されることのないよう
にすることであり、第２に、フィルタの目詰まりおよび
アイドリング状態を検知して自動的にパティキュレート
の焼却が行われるようにすることである。そして、この
ことにより、パティキュレート焼却を完全に行いうるよ
うにするとともにパティキュレート焼却が管理された状
況下において自動的に行われるようにして、フィルタを
常に良好な状態に維持することができるようにしようと
するものである。
たものであって、その目的とするところは、第１に、ア
イドリング運転中であってもパティキュレート焼却時に
排気ガスによってフィルタが冷却されることのないよう
にすることであり、第２に、フィルタの目詰まりおよび
アイドリング状態を検知して自動的にパティキュレート
の焼却が行われるようにすることである。そして、この
ことにより、パティキュレート焼却を完全に行いうるよ
うにするとともにパティキュレート焼却が管理された状
況下において自動的に行われるようにして、フィルタを
常に良好な状態に維持することができるようにしようと
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、内燃機関の排気ガスを濾過してパ
ティキュレートを捕集するセラミックス等耐熱繊維を積
層したフィルタとそのフィルタに密着した加熱用電熱線
を持つフィルタに通電し、電熱により焼却する内燃機関
のパティキュレートフィルタにおいて、フィルタケース
内に排気ガスをバイパスさせるバイパス管が排気管面積
のほぼ１／２となるように配置され、該バイパス管内に
はバイパス弁が設けられていることを特徴とする内燃機
関のパティキュレートフィルタが提供される。そして、
好ましくは、排気ガス圧が第１の所定値を超えかつ内燃
機関が８００ＲＰＭ以下のいわゆるアイドリング回転で
かつギヤ位置がニュートラルでシートベルトが外された
状態で前記バイパス弁が開かれかつ前記ヒータに通電さ
れるようになされる。
め、本発明によれば、内燃機関の排気ガスを濾過してパ
ティキュレートを捕集するセラミックス等耐熱繊維を積
層したフィルタとそのフィルタに密着した加熱用電熱線
を持つフィルタに通電し、電熱により焼却する内燃機関
のパティキュレートフィルタにおいて、フィルタケース
内に排気ガスをバイパスさせるバイパス管が排気管面積
のほぼ１／２となるように配置され、該バイパス管内に
はバイパス弁が設けられていることを特徴とする内燃機
関のパティキュレートフィルタが提供される。そして、
好ましくは、排気ガス圧が第１の所定値を超えかつ内燃
機関が８００ＲＰＭ以下のいわゆるアイドリング回転で
かつギヤ位置がニュートラルでシートベルトが外された
状態で前記バイパス弁が開かれかつ前記ヒータに通電さ
れるようになされる。
【０００７】
【作用】本発明のパティキュレートフィルタにおいて
は、内燃機関の排気ガスの経路内にフィルタ本体の内側
に外にバイパス管が設けられる。そして、このバイパス
管のバイパス弁は捕集されたパティキュレートを焼却す
る際に開かれる。空気量の少ないアイドリング状態でバ
イパス弁を全開して主フィルタのパティキュレートの焼
却が行われても、ほとんどの空気は、バイパス管に流れ
るので排気ガスによる主フィルタの冷却は抑制される。
は、内燃機関の排気ガスの経路内にフィルタ本体の内側
に外にバイパス管が設けられる。そして、このバイパス
管のバイパス弁は捕集されたパティキュレートを焼却す
る際に開かれる。空気量の少ないアイドリング状態でバ
イパス弁を全開して主フィルタのパティキュレートの焼
却が行われても、ほとんどの空気は、バイパス管に流れ
るので排気ガスによる主フィルタの冷却は抑制される。
【０００８】また、本発明によるパティキュレートフィ
ルタでは、排気ガス圧力が高くなったとき、フィルタが
パティキュレートによって目詰まりが生じ始めたものと
判断し、アイドリング状態であることを確認の上自動的
にヒータに所定量の給電を行ってフィルタ全体に接して
いるヒータによってパティキュレートの焼却を行ってい
る。したがって、過度の焼却が行われたり逆に焼却の失
念によりフィルタに目詰まりが生じたりする不都合を回
避することができるようになる。
ルタでは、排気ガス圧力が高くなったとき、フィルタが
パティキュレートによって目詰まりが生じ始めたものと
判断し、アイドリング状態であることを確認の上自動的
にヒータに所定量の給電を行ってフィルタ全体に接して
いるヒータによってパティキュレートの焼却を行ってい
る。したがって、過度の焼却が行われたり逆に焼却の失
念によりフィルタに目詰まりが生じたりする不都合を回
避することができるようになる。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の一実施例のパティキュレ
ートフィルタの断面図である。同図に示すように、本実
施例のパティキュレートフィルタ１００には、鋼鉄性の
フィルタケース１０内に、円筒形の排気管１１、複数の
フィルタ管１３およびバイパス管１６が配置されてい
る。
て説明する。図１は、本発明の一実施例のパティキュレ
ートフィルタの断面図である。同図に示すように、本実
施例のパティキュレートフィルタ１００には、鋼鉄性の
フィルタケース１０内に、円筒形の排気管１１、複数の
フィルタ管１３およびバイパス管１６が配置されてい
る。
【００１０】フィルタケース１０と排気管１１との間に
は断熱層１２が設けられており、フィルタケース１０が
排気管から断熱されている。フィルタ管１３の上流側に
は、フィルタ作用をなすセラミックス繊維を重ね合わせ
た複合体（図示なし）とパティキュレート焼却のため耐
熱化のためＡｌ2 Ｏ3 を被覆したヒータ１４とが積層さ
れている。これらの管の入口側と出口側には、排気ガス
の流れを規制する閉止板１５が取り付けられている。バ
イパス管１６内の入口付近には排気ガスの通過／遮断を
制御するバイパス弁１７が設けられている。バイパス弁
１７の開閉は、コントローラ２１によって制御されるア
クチュエータ２０により、スプリング１９、バイパス弁
アーム１８を介して行われる。
は断熱層１２が設けられており、フィルタケース１０が
排気管から断熱されている。フィルタ管１３の上流側に
は、フィルタ作用をなすセラミックス繊維を重ね合わせ
た複合体（図示なし）とパティキュレート焼却のため耐
熱化のためＡｌ2 Ｏ3 を被覆したヒータ１４とが積層さ
れている。これらの管の入口側と出口側には、排気ガス
の流れを規制する閉止板１５が取り付けられている。バ
イパス管１６内の入口付近には排気ガスの通過／遮断を
制御するバイパス弁１７が設けられている。バイパス弁
１７の開閉は、コントローラ２１によって制御されるア
クチュエータ２０により、スプリング１９、バイパス弁
アーム１８を介して行われる。
【００１１】バイパス弁１７は、通常運転時には閉じら
れており、したがって、バイパス管内を排気ガスが通過
することはない。このとき、矢印Ｂのように流入してき
たガスは、すべて複数のフィルタ管の間に送り込まれ、
矢印ＣあるいはＤに示すようにフィルタを通過して、フ
ィルタ管の内側あるいは外側に排出される。コントロー
ラ２１が、排気圧力が所定値以上になった場合パティキ
ュレート焼却を行う必要があると判断すると、アクチュ
エータ２０を介してバイパス弁１７を開くと共にヒータ
１４への通電を所定時間行ないフィルタに捕集されてい
たパティキュレートを焼却する。ここで、バイパス管１
６の内側断面積Ｓ２は、フィルタケース１０の入口部分
の内側断面積Ｓ１の半分以上になされている（Ｓ２≧
０．５Ｓ１）。換言すれば、バイパス管の開弁したとき
の抵抗値は、パティキュレートが全く付着していない状
態でのフィルタ部の抵抗値より低くなされていることに
なる。このように構成したことにより、バイパス弁が開
かれたとき大半の排気ガスはバイパス管内を通過するよ
うになり、主フィルタに排気ガスが流れフィルタの温度
を冷却することのないようにすることができる。
れており、したがって、バイパス管内を排気ガスが通過
することはない。このとき、矢印Ｂのように流入してき
たガスは、すべて複数のフィルタ管の間に送り込まれ、
矢印ＣあるいはＤに示すようにフィルタを通過して、フ
ィルタ管の内側あるいは外側に排出される。コントロー
ラ２１が、排気圧力が所定値以上になった場合パティキ
ュレート焼却を行う必要があると判断すると、アクチュ
エータ２０を介してバイパス弁１７を開くと共にヒータ
１４への通電を所定時間行ないフィルタに捕集されてい
たパティキュレートを焼却する。ここで、バイパス管１
６の内側断面積Ｓ２は、フィルタケース１０の入口部分
の内側断面積Ｓ１の半分以上になされている（Ｓ２≧
０．５Ｓ１）。換言すれば、バイパス管の開弁したとき
の抵抗値は、パティキュレートが全く付着していない状
態でのフィルタ部の抵抗値より低くなされていることに
なる。このように構成したことにより、バイパス弁が開
かれたとき大半の排気ガスはバイパス管内を通過するよ
うになり、主フィルタに排気ガスが流れフィルタの温度
を冷却することのないようにすることができる。
【００１２】図示されていないが、フィルタケース１０
の上流側には排気ガスの圧力を検出する圧力センサが配
置されている。また、エンジンのアイドリング状態を検
出するためにエンジンの回転数検出器と、ギア位置がニ
ュートラルであることを検出するセンサと、ドライバが
運転状態にないことを検出するためのシートベルト着脱
検出センサが設けられており、これらの各センサの出力
信号はコントローラ２１に入力されている。
の上流側には排気ガスの圧力を検出する圧力センサが配
置されている。また、エンジンのアイドリング状態を検
出するためにエンジンの回転数検出器と、ギア位置がニ
ュートラルであることを検出するセンサと、ドライバが
運転状態にないことを検出するためのシートベルト着脱
検出センサが設けられており、これらの各センサの出力
信号はコントローラ２１に入力されている。
【００１３】図２は、図１のＡにて示す部分の断面構造
である。図２に示されるように、フィルタ管１３は、多
数の曲折する通気孔１３ａの開口された耐熱性鋼材から
なるパイプであり、その内側（上流側）には、フィルタ
作用をなすセラミック繊維複合体２２が積層され、さら
にその上にはＮｉ−Ｃｒを主原料とする、線状あるいは
網状でその外側にＡｌ2 Ｏ3 を被覆したヒータ１４が設
けられている。セラミック繊維複合体２２は、セラミッ
クスの長繊維を重ね合わせて部分的に縫合し複合体とし
たものである。
である。図２に示されるように、フィルタ管１３は、多
数の曲折する通気孔１３ａの開口された耐熱性鋼材から
なるパイプであり、その内側（上流側）には、フィルタ
作用をなすセラミック繊維複合体２２が積層され、さら
にその上にはＮｉ−Ｃｒを主原料とする、線状あるいは
網状でその外側にＡｌ2 Ｏ3 を被覆したヒータ１４が設
けられている。セラミック繊維複合体２２は、セラミッ
クスの長繊維を重ね合わせて部分的に縫合し複合体とし
たものである。
【００１４】図３は、バイパス管１６内に設けられたバ
イパス弁１７の構造を示す断面図である。同図に示され
るように、バイパス弁１７は、その外径がバイパス管よ
りやや小さく耐熱性鋼材よりなるバタフライ板１７ａの
上流側上面に、セラミックスの長繊維を織り込んでなる
セラミック織布１７ｂを重ね、その上から耐熱プレート
１７ｃにて押さえ込んだものである。ここで、セラミッ
ク織布１７ｂの径は、バタフライ板１７ａや耐熱プレー
ト１７ｃの径より大きくなされているが、そのはみ出し
部分の寸法は５ｍｍ以下になされている。このように設
定することにより、鋼鈑の隙間部分を低く抑えつつセラ
ミック織布の弾性を利用してガス遮断性を高めることが
できる。
イパス弁１７の構造を示す断面図である。同図に示され
るように、バイパス弁１７は、その外径がバイパス管よ
りやや小さく耐熱性鋼材よりなるバタフライ板１７ａの
上流側上面に、セラミックスの長繊維を織り込んでなる
セラミック織布１７ｂを重ね、その上から耐熱プレート
１７ｃにて押さえ込んだものである。ここで、セラミッ
ク織布１７ｂの径は、バタフライ板１７ａや耐熱プレー
ト１７ｃの径より大きくなされているが、そのはみ出し
部分の寸法は５ｍｍ以下になされている。このように設
定することにより、鋼鈑の隙間部分を低く抑えつつセラ
ミック織布の弾性を利用してガス遮断性を高めることが
できる。
【００１５】次に、図４を参照して本実施例のパティキ
ュレートフィルタの動作例について説明する。なお、図
４は、図１の実施例のパティキュレートフィルタの動作
を説明するための流れ図である。前述したように、コン
トローラ２１には、フィルタ本体の入り口付近の排気ガ
ス圧信号、エンジン回転数信号およびドライバ席シート
ベルト着脱信号が入力されている。
ュレートフィルタの動作例について説明する。なお、図
４は、図１の実施例のパティキュレートフィルタの動作
を説明するための流れ図である。前述したように、コン
トローラ２１には、フィルタ本体の入り口付近の排気ガ
ス圧信号、エンジン回転数信号およびドライバ席シート
ベルト着脱信号が入力されている。
【００１６】まず、ステップＳ１において、フィルタの
目詰まりが危険な程度にまで進行しているか否かが、す
なわち、排気ガスの圧力Ｐが所定の圧力Ｐ１より高いか
否かがチェックされ、高い場合には、ステップＳ２に進
む。ステップＳ２では、バイパス弁１７を所定角度開い
た後ステップＳ１に戻る。ステップＳ１、Ｓ２を設ける
理由は、走行中にフィルタの目詰まりが極端に進行した
場合、エンジン出力が低下したり装置の破損を招く等の
不都合が生じるので、これを避けるためである。１回の
開動作でも排気ガス圧力が低下しない場合には、圧力Ｐ
がＰ１以下となるまで同様の動作を繰り返す。
目詰まりが危険な程度にまで進行しているか否かが、す
なわち、排気ガスの圧力Ｐが所定の圧力Ｐ１より高いか
否かがチェックされ、高い場合には、ステップＳ２に進
む。ステップＳ２では、バイパス弁１７を所定角度開い
た後ステップＳ１に戻る。ステップＳ１、Ｓ２を設ける
理由は、走行中にフィルタの目詰まりが極端に進行した
場合、エンジン出力が低下したり装置の破損を招く等の
不都合が生じるので、これを避けるためである。１回の
開動作でも排気ガス圧力が低下しない場合には、圧力Ｐ
がＰ１以下となるまで同様の動作を繰り返す。
【００１７】ステップＳ１において、圧力ＰがＰ１以下
であるとき、ステップＳ３へ進み、フィルタの目詰まり
が一定程度以上進行したか否かが、すなわち、圧力Ｐが
所定の圧力Ｐ２（但し、Ｐ１＞Ｐ２）より高いか否かが
チェックされる。Ｐ２より高いときステップＳ４に進
み、そうでないときにはステップＳ１へ戻る。ステップ
Ｓ４では、アイドリング状態にあるか否かが、すなわち
回転数が所定数以下であるか否かがチェックされる。
であるとき、ステップＳ３へ進み、フィルタの目詰まり
が一定程度以上進行したか否かが、すなわち、圧力Ｐが
所定の圧力Ｐ２（但し、Ｐ１＞Ｐ２）より高いか否かが
チェックされる。Ｐ２より高いときステップＳ４に進
み、そうでないときにはステップＳ１へ戻る。ステップ
Ｓ４では、アイドリング状態にあるか否かが、すなわち
回転数が所定数以下であるか否かがチェックされる。
【００１８】ステップＳ４において、アイドリング状態
にあると判断した場合にはステップＳ５へ進みそうでな
いときにはステップＳ１へ戻る。ステップＳ５におい
て、シートベルトの着脱が判断され、“脱”のときはス
テップＳ６へ進み、“着”のときにはステップＳ１へ戻
る。ステップＳ６において、バイパス弁１７を開き、次
いでステップＳ７においてヒータ１４に通電を開始し
て、フィルタに捕集されたパティキュレートを焼却す
る。続いて、ステップＳ８において、焼却開始後所定時
間（ｔ１）経過したか否かがチェックされ、経過してい
ないときはステップＳ６へ戻り、所定のｔ１時間経過し
た場合には、ヒータへの通電をオフ（ステップＳ９）し
バイパス弁を閉じ（ステップＳ１０）た後、ステップＳ
１へ戻る。
にあると判断した場合にはステップＳ５へ進みそうでな
いときにはステップＳ１へ戻る。ステップＳ５におい
て、シートベルトの着脱が判断され、“脱”のときはス
テップＳ６へ進み、“着”のときにはステップＳ１へ戻
る。ステップＳ６において、バイパス弁１７を開き、次
いでステップＳ７においてヒータ１４に通電を開始し
て、フィルタに捕集されたパティキュレートを焼却す
る。続いて、ステップＳ８において、焼却開始後所定時
間（ｔ１）経過したか否かがチェックされ、経過してい
ないときはステップＳ６へ戻り、所定のｔ１時間経過し
た場合には、ヒータへの通電をオフ（ステップＳ９）し
バイパス弁を閉じ（ステップＳ１０）た後、ステップＳ
１へ戻る。
【００１９】以上好ましい実施例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本願発
明の要旨を変更しない範囲内において各種の変更が可能
である。例えば、実施例では、フィルタ管１３は、軸方
向に２層であったがこれを４層以上とすることができ
る。また、フィルタ本体をセラミック織布あるいはその
積層体によって構成するようにしてもよい。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本願発
明の要旨を変更しない範囲内において各種の変更が可能
である。例えば、実施例では、フィルタ管１３は、軸方
向に２層であったがこれを４層以上とすることができ
る。また、フィルタ本体をセラミック織布あるいはその
積層体によって構成するようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による内燃
機関のパティキュレートフィルタは、フィルタケース内
に、パティキュレート焼却時に排気ガスをバイパスさせ
るバイパス路を設けたものであるので、アイドリング状
態でパティキュレートの焼却を行っても、排気ガスによ
ってフィルタを冷やすことがなくなり、十分な焼却を行
うことが可能となる。また、排気ガス圧が一定以上に高
くなりかつアイドリング状態であるとき自動的にパティ
キュレートの焼却が行われるようにしたので、焼却忘れ
や過度の焼却を防止して、フィルタを常に良好な状態に
維持することが可能となる。そして、パティキュレート
焼却が、排気ガス中に多量の酸素が含まれているアイド
リング時に行われので、効率のよい焼却が可能となる。
機関のパティキュレートフィルタは、フィルタケース内
に、パティキュレート焼却時に排気ガスをバイパスさせ
るバイパス路を設けたものであるので、アイドリング状
態でパティキュレートの焼却を行っても、排気ガスによ
ってフィルタを冷やすことがなくなり、十分な焼却を行
うことが可能となる。また、排気ガス圧が一定以上に高
くなりかつアイドリング状態であるとき自動的にパティ
キュレートの焼却が行われるようにしたので、焼却忘れ
や過度の焼却を防止して、フィルタを常に良好な状態に
維持することが可能となる。そして、パティキュレート
焼却が、排気ガス中に多量の酸素が含まれているアイド
リング時に行われので、効率のよい焼却が可能となる。
【図１】本発明の一実施例のパティキュレートフィルタ
の構造を示す断面図。
の構造を示す断面図。
【図２】本発明の一実施例におけるフィルタ管およびそ
の上のフィルタ本体の構造を示す断面図。
の上のフィルタ本体の構造を示す断面図。
【図３】本発明の一実施例におけるバイパス弁の構造を
示す断面図。
示す断面図。
【図４】図１の実施例の動作例を説明するための動作流
れ図。
れ図。
１０ フィルタケース １１ 排気管 １２ 断熱層 １３ フィルタ管 １３ａ 通気孔 １４ ヒータ １５ 閉止板 １６ バイパス管 １７ バイパス弁 １７ａ バタフライ板 １７ｂ セラミック織布 １７ｃ 耐熱プレート １８ バイパス弁アーム １９ スプリング ２０ アクチュエータ ２１ コントローラ ２２ セラミック繊維複合体 １００ パティキュレートフィルタ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/02 Ｂ 9/00 ＺＡＢ Ｚ
Claims (6)
- 【請求項１】内燃機関の排気ガスを濾過してパティキュ
レートを捕集するセラミックス等耐熱繊維を積層したフ
ィルタとそのフィルタに密着した加熱用電熱線を持つフ
ィルタに通電し、電熱により焼却する内燃機関のパティ
キュレートフィルタにおいて、フィルタケース内に排気
ガスをバイパスさせるバイパス管が排気管面積のほぼ１
／２となるように配置され、該バイパス管内にはバイパ
ス弁が設けられていることを特徴とする内燃機関のパテ
ィキュレートフィルタ。 - 【請求項２】前記バイパス管がフィルタケースのほぼ中
央に配置され、その外側に２重円筒状のパティキュレー
トフィルタ本体が配置されていることを特徴とする請求
項１記載の内燃機関のパティキュレートフィルタ。 - 【請求項３】前記パティキュレートフィルタ本体は、下
流側に多孔の耐熱性金属網の篭を配し、その上にセラミ
ックスの長繊維を重ね合わせ部分的に縫合した複合材と
ヒータとなる耐熱金属体にＡｌ2 Ｏ3 等を被覆した金網
材を積層したものであることを特徴とする請求項２記載
の内燃機関のパティキュレートフィルタ。 - 【請求項４】排気ガス圧が第１の所定値を超えかつ内燃
機関が８００ＲＰＭ以下のいわゆるアイドリング回転で
かつギヤ位置がニュートラルでシートベルトが外された
状態で前記バイパス弁が開かれかつ前記ヒータに通電が
なされることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のパ
ティキュレートフィルタ。 - 【請求項５】排気ガス圧が第２の所定値を超えたとき、
前記バイパス管のバイパス弁が開かれることを特徴とす
る請求項１記載の内燃機関のパティキュレートフィル
タ。 - 【請求項６】前記バイパス弁は、弁を構成する鋼板の外
径をバイパス管の内径よりやや小さくし上流側上面にセ
ラミックスの織布を置き、その上から金属板をかぶせて
構成したものであって、セラミックスの織布がバイパス
管と接触し、そのはみ出し部分の寸法が５ｍｍ以下であ
ることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のパティキ
ュレートフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6122991A JPH07310528A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 内燃機関のパティキュレートフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6122991A JPH07310528A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 内燃機関のパティキュレートフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07310528A true JPH07310528A (ja) | 1995-11-28 |
Family
ID=14849586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6122991A Pending JPH07310528A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 内燃機関のパティキュレートフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07310528A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240037576A (ko) * | 2022-09-15 | 2024-03-22 | 한국기계연구원 | 전기 히팅되는 촉매 코팅 매연 여과 필터를 포함하는 배출 가스 저감 장치 |
| KR20240039713A (ko) * | 2022-09-20 | 2024-03-27 | 한국기계연구원 | 전기 히팅되는 필터 단위체를 적층한 구조의 매연여과필터 |
-
1994
- 1994-05-12 JP JP6122991A patent/JPH07310528A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240037576A (ko) * | 2022-09-15 | 2024-03-22 | 한국기계연구원 | 전기 히팅되는 촉매 코팅 매연 여과 필터를 포함하는 배출 가스 저감 장치 |
| KR20240039713A (ko) * | 2022-09-20 | 2024-03-27 | 한국기계연구원 | 전기 히팅되는 필터 단위체를 적층한 구조의 매연여과필터 |
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